Solar Cell dengan Efisiensi Tertinggi pada Skala Lab

Sumber: Solar Cell and Their Application

Pada dasarnya terdapat 3 struktur kristal pada solar cell. Tipe pertama adalah model crystalline. Model ini merupakan model yang paling pertama dikembangkan. Ketiga tipe ini meliputi crystalline, polycrystalline, dan amorphous. Masing-masing tipe memiliki struktur dengan ciri dan performa yang berbeda.

Tipe crystalline mimiliki ciri rangkaian atom atau molekul teratur berulang dengan orde tinggi (lattice) sehingga menyusun unit – unit blok berulang. Tipe ini merupakan tipe yang paling pertama dikembangkan. Bahkan, tipe ini masih banyak digunakan saat ini. Solar cell dengan tipe film ini memiliki umur alat yang lebih panjang dari pada tipe polycrystalline dan amorphous. Terdapat 14 tipe kisi kristal di alam. Dari 14 tipe yang ada terdapat 4 tipe yang umum untuk semikonduktor. Keempat tipe tersebut meliputi Simple Cubic (SC), Face Centered Cubic (FCC), Body Centered Cubic (BCC), dan Simple Hexagonal (SH). Keempat struktur ini digambarkan sebagai berikut.

Empat Struktur Kristal Paling Umum untuk Kebutuhan Solar Cell

Poly crystalline solid berbeda dari single crystal solid. Polycrystalline tersusun atas beberapa single crystal dengan orientasi kisi yang berbeda. Antara kristal tunggal dengan orientasi berbeda satu dengan yang lain dipisahkan oleh grain boundaries. Keberadaan grain boundary ini mempengaruhi pergerakan elektron antar kisi pada solid juga kemampuan absorpsi energi surya. Selain itu dari segi harga, fabrikasi polycrystalline lebih mudah dan terjangkau dibanding single crystal. Untuk itu pengadaan film poly crystalline untuk solar cell menjadi marak sejak ia ditemukan pada tahun 1954. Beberapa contoh produk tipe ini antara lain CdS/Cu₂S, CIS (Copper Indium Selenide), Polycrystalline Silicon, pc-CuIn(Ga)Se₂, Thin Film Cadmium Telluride, dsb.

Film sel surya dengan struktur polycrystalline diklasifikasikan dalam 4 kategori, yaitu nano particle, nanocrystalline material, microcrystalline material, dan multicrystalline atau semi-crystalline material. Spesifikasi untuk keempat kategori ini ditunjukkan table berikut.

Klasifikasi untuk Struktur Polycrystalline

Amorphous solids merupakan material yang tidak memiliki keteraturan struktur sama sekali. Material ini tidak memiliki orde struktur yang panjang. Karena ketidakteraturan yang tinggi ini sulit untuk mengidentifikasi sifat dari material amorphous. Contoh produk ini adalah Amorphous Silicon.

Dari sisi operasional, meski umur pakai dari kristal dengan sistem crystalline lebih panjang seringkali sistem polycrystalline dan amorphous memiliki daya serap chaya yang lebih baik dari struktur crystalline. Untuk itu sistem polycrystalline dan amorphous saat ini banyak dikembangkan untuk sel surya tipe thin film. Ketebalan dari film dengan kedua struktu ini mampu mereduksi ketebalan film hingga tiga kali lipat ketebalan film dengan struktur crystalline dengan demikian harga material untuk fabrikasi akan menjadi lebih rendah. Selain itu proses fabrikasi untuk menghasilkan struktur solid dengan keteraturan kualitas crystalline juga memerlukan biaya tinggi.

Meski demikian, bukan berarti sistem crystalline tidak memiliki keunggulan disbanding kedua struktur lainnya. Struktur crystalline selain lebih awet karena kisi tidak mengalami beban akumulasi energi pada grain boundary seperti polycrystalline, juga memiliki efisiensi konversi energy yang lebih tinggi. Umumnya efisiensi energi yang dicapai pada operasi normal hampir 20 %. Efisiensi konversi yang dicapai sistem polycrystalline dan amorphous pada umumnya masih di bawah 10 %.

The theme for STKSR 2011 is “Bioenergy, Biobased Product and Process Developments”. This topic is really related to the current global issue. Nowadays, many experts are exploring this global issue with various researches. The main objective of this international seminar is “to create a comprehensive synergy among various aspects in Chemical Engineering that hold great promise for the the advancement of research and development.”

The higher education of chemical engineering in Indonesia was founded in 1941. You should know that the first higher education in chemical engineering in Indonesia was established at Bandung Institute of Technology (ITB).

You may look for the guidelines to become the authors in this international seminar at http://www.che.itb.ac.id/stksr2011/. The deadline of abstract submission for who are interested is on August 22nd, 2011.  You can also read list of important dates at http://www.che.itb.ac.id/stksr2011/.

STKSR has been held since 1991 (twenty years ago). This annual seminar always gives significant contributions in knowledge development for the higher education on chemical engineering in Indonesia. We hope that STKSR 2011 will also give more significant contributions to discover innovative solutions for current global issue, especially for Indonesia development.

Reference: http://www.che.itb.ac.id/stksr2011/home.php

Solar Cell pada Pesawat Luar Angkasa

Photovoltaic cell atau lebih dikenal dengan solar cell muncul pertama kali pada tahun 1957. Pada awal kemunculannya, solar cell ditujukan untuk keperluan luar angkasa. Sebelumnya, satelit dan pesawat luar angkasa menggunakan batrai kimia untuk memenuhi kebutuhan listrik mereka. Satelit yang memiliki umur operasi tinggi tidak mungkin menggantungkan kebutuhan listrik hanya dari batrai kimia. Di luar angkasa cahaya matahari merupakan satu – satunya sumber energi yang paling mungkin dimanfaatkan. Ide ini merupakan dorongan utama bagi pengembangan sel photovoltaic.

Kini, keterbatasan energi mendorong manusia untuk memanfaatkan segala sumber daya terbaharukan yang ada di lingkungan. Solar cell merupakan salah satu pilar yang dapat digunakan untuk memenuhi sebagian kebutuhan energi manusia. Meski keterbatasan energi merupakan isu yang mendorong pengembangan solar cell, isu lain yang tidak kalah penting adalah adanya dorongan peradaban untuk merancang sistem penyediaan energi yang tidak hanya aman bagi manusia namun juga bersahabat dengan lingkungan. Pengembangan solar cell menjadi sebuah tuntutan ketika manusia dihadapkan pada berbagai kerusakan lingkungan akibat penggunaan bahan bakar fosil dan global warming.

Perkembangan solar cell diawali dengan perkembangan pengetahuan terkait sifat cahaya sebagai gelombang elektro magnetik dan penemuan Einstein terkait energi photon. Peningkatan penggunaan bahan – bahan semikonduktor   dalam komponen mikroelektronika juga mendorong pada inovasi solar cell. Solar cell telah mengalami banyak perkembangan dari awal penemuannya. Pada awal penemuan, solar cell hanya mampu memproduksi listrik sebesar 1 watt. Kini solar cell yang dipasarkan telah dapat mencapai kapasitar produksi listrik 10 watt. Bahkan pada skala laboratorium, telah peneliti telah mampu menciptakan solar cell dengan kapasitas 10 – 100 watt. Pada awal produksinya solar cell hanya memiliki efisiensi 10 %. Perkembangan teknologi saat ini telah mampu meningkatkan efisiensi energi dari solar cell hingga 18 %. Kajian peneliti menyebutkan bahwa efisiensi maksimum yang mungkin dicapai solar cell adalah 33 % dari total energy matahari yang diserapnya. Peningkatan efisiensi solar cell ini dilakukan dengan berbagai cara salah satunya memainkan luas permukaan kontak silicon dengan plat metal. Selain itu penambahan senyawa phosphor, penyesuaian temperatur optimal operasi solar cell, dan teknologi penyesuaian ketebalan film juga mempengaruhi efisiensi konversi energy solar cell. Terobosan ini menjadikan solar cell semakin dekat kepada konsumennya.

Banyak perusahaan telah mampu memberikan jaminan umur penggunaan film solar cell 25 tahun. Meski begitu, umur batrai yang digunakan untuk solar cell hanya 2 tahun. Masalah ini merupakan masalah utama dalam penggunaan solar cell. Energi yang dihasilkan dari solar cell berupa energy listrik yang sulit disimpan. Solusi yang ditawarkan para ahli adalah mengkonversi energy listrik yang dihasilkan solar cell menjadi energi kimia yang mudah disimpan. Alternatif proses yang ditawarkan adalah dengan elektrolisis H₂ dari air laut dan mereaksikan H₂ dengan CO₂. Metode ini ditunjukkan dalam diagram berikut.

Sistem Produksi Metanol dari Air Laut dan CO2 dengan Sumber Energi Solar Cell

Berbagai saran untuk pengembangan solar cell telah dilakukan. Pengembangan teknologi ini masih tetap dikendalai masalah biaya. Bila dibandingkan dengan energi yang dihasilkan dari bahan bakar fosil, biaya yang dibutuhkan untuk proses produksi energi dari solar cell lebih tinggi. Sebenarnya kalkulasi biaya ini tidak memperhitungkan biaya kompensasi untukpengatasan dampak lingkungan yang ditimbulkan. Jika biaya ini turut diperhitungkan, maka biaya produksi energy dari solar cell akan lebih rendah. Selain itu peningkatan produksi dan penggunaan listrik dari solar cell akan menurunkan biaya operasi persatuan daya yang dihasilkan dari solar cell.

Pustaka:

Green, Martin A., 2000, Power to the People : Sunlight to Electricity Using Solar Cells, University of New South Wales

Penduduk Indonesia yang bergolongan ekonomi menengah ke bawah masih cukup banyak yang menggunakan minyak tanah sebagai bahan bakar untuk menjalankan kehidupan kesehariannya. Padahal, harga minyak bumi yang beberapa tahun terakhir ini sangat bergejolak dan cenderung mengalami trend kenaikan harga membuat harga minyak tanahpun semakin meningkat. Berbagai sumber energi alternatif pengganti BBM tentunya sangat diperlukan dalam rangka menghadapi kondisi ini. Salah satu energi alternatif untuk kebutuhan memasak yang berpotensi bagi penduduk ekonomi menengah ke bawah adalah briket batubara.

Walaupun cadangan batubara di Indonesia relatif besar, sebagian besar sumber daya batubatra tersebut merupakan batubara berperingkat rendah yang berkadar air tinggi. Batubara berperingkat rendah akan cocok untuk berbagai kebutuhan rumah tangga dan industri kecil, misalnya memasak. Oleh karena itu, bentuk briket merupakan bentuk paling cocok sebagai sumber energi alternatif memasak di kegiatan rumah tangga.

Briket Batubara

Selanjutnya, perbandingan analisis ekonomi pada investasi dan pengeluaran saat menggunakan minyak tanah, elpiji, dan briket batubara akan diperlihatkan. Berbagai asumsi yang dipakai dalam analisis ekonomi ini adalah sebagai berikut:

1. Investasi awal untuk penggunaan minyak tanah dan briket batubara adalah berupa kompor
2. Investasi awal untuk penggunaan elpiji adalah berupa kompor gas, regulator, dan tabung elpiji 3 kg.
3. Harga dari minyak tanah dan elpiji adalah harga yang ditetapkan oleh PT Pertamina sebagai bahan bakar bersubsidi
4. Harga briket batubara merupakan harga nyata di daerah Bandung, Jawa Barat (di tingkat pengecer)
5. Lama penggunaan bahan bakar :  2 jam/hari

		Minyak Tanah	Elpiji	Briket
Investasi Awal (Rupiah)		50000	300000	60000
Harga (Rupiah/Unit)		2500	15000	1500
Lama Pemakaian (hari)		1	10	1
Pengeluaran Bulanan (Rupiah)		75000	45000	45000
Pengeluaran Total (Rupiah)	6 bulan	500000	570000	330000
	1 tahun	950000	840000	600000

Tabel di atas memaparkan analisis ekonomi pada bahan bakar minyak tanah, elpiji, dan briket batubara. Setelah sekitar 6 bulan pemakaian briket batubara, pengguna briket diprediksi sudah mampu menekan pengeluaran total dibandingkan jika menggunakan bahan bakar minyak tanah atau elpiji. Penggunaan bahan bakar elpiji relatif mahal di awal karena investasi peralatannya relatif lebih mahal dibandingkan yang lain. Penggunaan elpiji baru akan ekonomis saat bahan bakar ini digunakan dalam jangka waktu yang panjang. Dalam jangka waktu 1 tahun, diperlihatkan bahwa baik elpiji maupun briket batubara sudah mampu memberikan penghematan jika dibandingkan dengan penggunaan minyak tanah yang masih banyak digunakan sekarang untuk memasak. Analisis ekonomi dengan berbagai asumsi kasar di atas ini menunjukkan adanya potensi keekonomisan penggunaan bahan bakar alternatif briket batubara dalam menggantikan minyak tanah saat ini.

Sumber:

Rangkuman paper yang ditulis oleh Dimas Putra Paramajaya, 2011, “Pemanfaatan Briket Batubara sebagai Sumber Energi Alternatif  untuk  Industri Kecil dan Rumah Tangga” dengan referensi sebagai berikut:

1. Goleczka J, et al, 1988, United States Patent Number: 4,738,685 tertanggal 19 April 1988
2. Gronli M, Industrial Production of Charcoal, SINTEF Energy Research
3. Hawaria, 2000, Pengaruh Volatile Matter Briket Batubara pada Pembakarannya, Universitas Indonesia
4. Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral Nomor: 47 Tahun 2006, Pedoman Pembuatan dan Pemanfaatan Briket Batubara dan Bahan Bakar Padat Berbasis Batubara
5. Suganal, 2008, Rancangan Proses Pembuatan Briket Batubara Nonkarbonisasi Skala Kecil dari Batubara Kadar Abu Tinggi, Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara, Vol.5 No.13 Januari 2009
6. Suhala S, Quo Vadis Kebijakan Energi Nasional, Majalah TAMBANG, 25 Oktober 2010
7. Yusgiantoro, P, 2006. Peran Strategis Gasifikasi Batubara Untuk Memperkuat Ketahanan Energi Nasional, Paparan Seminar Gasifikasi Batubara Peringkat Rendah, Jakarta, Mei 2006.

Sumber gambar:  http://www.keywordpicture.com/keyword/briket%20batubara/

(a) Kurva Konsumsi Energi Dunia, (b) Proporsi Penggunaan Energi Dunia

Kurva di atas menunjukkan peningkatan konsumsi energi pertahun sejak tahun 1975 dan prediksi konsumsi energi hingga tahun 2300. Hingga saat ini konsumsi energi  pertahun dunia adalah 500 x 10¹⁵BTU/tahun. Energi ini sebagian besar diperoleh dari minyak bumi, gas alam, dan batubara. Ketiga sumber ini tergolong sumber energi yang nonrenewable. Ketika cadangan sumber ini makin menipis, dikhawatirkan terjadi krisis energi.

Masalah krisis energi sebenarnya merupakan masalah yang relatif terhadap sudut pendang kita dalam memandang satu item sebagai gaya hidup yang memuaskan dan pemilihan sumber energi. Krisis energi saat ini lebih disebabkan karena krisis cadangan minyak bumi, gas alam, dan batubara. Untuk itu perlu ada pengembangan energi alternatif.

Solar Thermal Collector salah satu sumber energi alternatif

Ada banyak sumber energi alternatif yang dapat dimanfaatkan. Sumeber energi ini dapat dikelompokkan dalam sumber renewable dan nonrenewable. Sumber energi fosil, geothermal, nuklir fission, dan nuklir fusion tergolong sebagai sumber energi nonrenewable. Sumber energi biomassa, hydropower, angin, dan matahari tergolong dalam sumber energi renewable (terbarukan). Dalam pengembangan sumber energi alternatif, kita bisa saja memanfaatkan sumber energi baik yang renewable mau pun nonrenewable. Meski demikian kita perlu mempertimbangkan berapa lama sumber daya nonrenewable mampu mensupplay kebutuhan energi dunia dan berapa banyak penduduk dunia yang dapat dipenuhi kebutuhan energinya dengan pemanfaatan sumber energi renewable. Berikut disajikan table potensi pemanfaatan sumber daya renewable dan nonrenewable. Masing-masing tipe menunjukkan perbedaan konsumsi energi dan jumlah penduduk.

  

Potensi Sumber Energi Nonrenewable (Solar Energi Conversio: The Solar Cel. 1995)

Energi surya sendiri tidak memiliki kapasitas besar sebab dibatasi ketersediaan ruang dan biaya pembuatan yang mahal. Meski begitu pengembangan teknologi pemanfaatan energi surya terus berkembang untuk menghasilkan efisiensi pemanfaatan energi surya yang semakin baik. Berikut ini tabel luas lahan penyediaan energi surya dengan tiga teknologi berbeda.

Penyediaan pembangkit listrik dengan luas area demikian besar tidak mudah untuk itu pengembangan sumber energi ini tetap terbatas dan tidak dapat berdiri sendiri tanpa ditunjang sumber energi lainnya.

Setiap energi alternatif yang ada masing-masing memiliki keunggulan dan kelemahan. Krisis energi yang terjadi saat ini sebaiknya menjadi pelajaran bagi dunia. Eksploitasi besar terhadap salah satu jenis sumber energi saja (bahan bakar fosil) akan menimbulkan ketergantungan besar yang sangat membahayakan penduduk dunia. Untuk itu perlu ada kajian pemanfaatan energi dengan melihat potensi dari masing-masing sumber energi guna mensinergi pemakaian sumber energi secara bijaksana. Strategi ini penting mengingat baik populasi mau pun kebutuhan energi adalah dua faktor yang akan terus meningkat seiring dengan perkembangan peradaban umat manusia.

Daftar Pustaka

1. Nevile, R.C., Solar Energi Conversio: The Solar Cell, Elsevier, 1995
2. http://www.roperld.com/science/energy.htm
3. http://www.solcomhouse.com/worldenergy.htm

I. Latar Belakang Teknologi UCG

Cadangan batubara di dunia sangatlah banyak, yaitu melebihi 10 triliun ton batubara (Sinha, 2007). Sedangkan cadangan batubara Indonesia mencapai 12 miliar ton (Yusgiantoro, 2011). Batubara merupakan salah satu sumber daya potensial yang dapat menggantikan minyak bumi dan gas alam di masa depan. Proses penambangan batubara merupakan pekerjaan yang berbahaya dan tidak selalu ekonomis. Apabila batubara memiliki letak yang terlalu dalam atau terlalu rendah kualitasnya, maka batubara tersebut tidak akan dapat ditambang secara ekonomis (Sinha, 2007). Upaya untuk mengolah batubara yang terletak pada tingkat kedalaman yang tinggi dan mengolah batubara kualitas rendah dengan ekonomis perlu dikembangkan dengan metode baru.

Sekarang, kurang dari satu per enam dari batubara dunia dapat diperoleh secara ekonomis. Walaupun begitu, terdapat peluang yang dapat menawarkan peningkatan penggunaan cadangan batubara yang penting dan membuat pemanfaatan batubara menjadi semakin bersih dan lebih ekonomis. Teknologi baru, yang dikenal dengan teknologi Underground Coal Gasification (UCG), mengkonversikan batubara menjadi gas bakar pada ruang bawah tanah, tidak pada gasifier atau reaktor pada permukaan tanah. Pada tahun-tahun awal, UCG dikenal dengan reputasi “ugly duckling” di USA karena menghasilkan gas yang kualitas nilai kalornya rendah dengan gas hidrogen yang terlalu banyak. Namun, sekarang bahan bakar hidrogen telah menjadi salah satu energi alternatif, dan orang telah menemukan kembali potensi dari teknologi UCG (Sinha, 2007).

Teknologi UCG bukan merupakan teknologi yang baru lagi. UCG telah diuji dan diinvestigasi di berbagai negara, seperti China, Eropa, Australia, New Zealand, Rusia, dan USA. Negara China, Rusia, Australia, dan New Zealand telah memanfaatkan teknologi UCG dalam skala komersial. Di negara Rusia telah ditemukan proses skala komersial semenjak tahun 1945. Sekarang, Rusia telah menjalankan proses komersial UCG pada 12 lokasi berbeda dengan kedalaman kurang dari 200 meter dan mayoritas digunakan untuk pembangkit listrik dan kegunaan industri. Di Eropa, UCG digunakan di bawah Lautan Utara (North Sea) dan telah dijalankan skala pilotnya di 15 lokasi yang berbeda. Amerika telah menjalankan hingga 50 projek UCG skala pilot. Australia telah menjalankan skala komersialnya dan sudah dapat memproduksi 5 barrel/day (Hattingh, 2008). Pemaparan ini menggambarkan seberapa besar teknologi UCG sedang dikembangkan oleh berbagai negara di belahan dunia.

II. Penjelasan Umum Proses UCG

Batubara dapat digasifikasi dengan berbagai cara atau metode. Metode tersederhana dan pertama yang digunakan untuk menggasifikasi batubara adalah dengan memanaskan batubara dengan ketidakhadiran udara/oksigen (pirolisis). Proses ini akan mengkonversikan batubara menjadi gas dengan residu berupa coke / arang (Sinha, 2007).

Konversi dari batubara menjadi bahan bakar gas yang paling sempurna diperoleh dengan mereaksikan batubara dengan steam dan udara. Gas yang diperoleh dari hasil proses ini dinamakan producer gas dan mempunyai nilai kalor per unit volume gas yang relatif rendah, yaitu 100-150 Btu/ft3. Perkembangan dari proses pemanfaatan batubara dengan steam dan udara dapat memproduksi gas yang memiliki nilai kalor yang tinggi, yaitu pada rentang 300-350 Btu/ft3 (Sinha, 2007).

Underground Gasification Process (UCG) didefinisikan sebagai proses mengkonversikan batubara yang berada di bawah tanah (tidak ditambang) menjadi gas bakar dengan memproses batubara secara in-situ. Batubara yang berada di bawah tanah dan tidak ditambang ini bereaksi dengan udara / oksigen dan steam yang diinjeksikan untuk membentuk gas, cairan, dan abu sebagai residunya (Sinha, 2007). Komponen yang diinjeksikan akan bereaksi dengan batubara untuk membentuk gas bakar yang dibawa menuju ke permukaan melalui sumur produksi gas. Kemudian gas tersebut dibersihkan dan digunakan sebagai bahan bakar atau bahan baku kimia (Creedy, 2001). Producer gas merupakan campuran dari gas bakar (karbon monoksida, hidrogen, dan metana) dan gas yang tak terbakar (karbondioksida, nitrogen, dan uap air yang tak bereaksi) (Sinha, 2007).

Proses UCG hampir serupa dengan proses gasifikasi pada reaktor di permukaan, kecuali reaktor gasifikasinya berada di bawah tanah. Sekarang, UCG dimanfaatkan bagi sumber daya batubara yang tidak layak secara ekonomi untuk ditambang (Hattingh, 2008) atau tidak dapat ditambang dengan metode yang ramah lingkungan (Sinha, 2007). Secara prinsip dasarnya, metode ini akan mengurangi resiko dari penambangan dan meminimalkan aktivitas perusakan lingkungan (Schrider & Whieldon, 1977).

Gambar 1 memaparkan tahapan cara kerja UCG. Coal seam berada di bawah lapisan ground level, water table, dan overburden. Proses awal melibatkan pengeboran pada dua atau lebih boreholes hingga mencapai lapisan coal seam. Selanjutnya, batubara dalam tanah dinyalakan dan dibakar dengan injeksi udara / oksigen murni dan atau dengan steam melalui satu borehole. Gas bertekanan hasil proses UCG terkandung dalam coal seam dengan menempati cekungan batuan-batuan yang kedap air dan air bertekanan di sekitar batubara dan lapisan overburden. (Hattingh, 2008). Kemudian gas bertekanan akan mengalir keluar melalui borehole menuju ke permukaan.

Teknologi diimplementasikan dengan mengikuti tahapan sebagai berikut (Hattingh, 2008):
1. Mencari potensi batubara yang akan diolah dengan teknologi UCG
2. Pengeboran ke dalam tanah
3. Membuat jalur / jaringan UCG di bawah tanah
4. Pembakaran batubara
5. Injeksi oksigen/udara dan steam
6. Ekstrak gas sintesis

III. Keunggulan dan Kelemahan UCG

Teknologi UCG tentunya akan dibandingkan dengan metode gasifikasi pada umumnya, yaitu dengan gasifier pada permukaan. Jika dibandingkan dengan metode gasifikasi pada umumnya, teknologi UCG tidak memberikan dampak pada lingkungan seburuk metode umumnya. Selain itu UCG tidak meninggalkan tanah yang terpolusi, yang tentunya akan membutuhkan harga yang mahal untuk membersihkannya. Creedy (2001) dan Hattingh (2008) memaparkan beberapa keunggulan UCG:

1. Potensial bagi teknologi gasifikasi yang lebih bersih
2. Mengurangi dampak debu, polusi suara, dan dampak visual pada permukaan tanah
3. Konsumsi air yang lebih sedikit
4. Resiko dari polusi air permukaan lebih kecil
5. Mengurangi emisi metana
6. Tidak ada penanganan yang kotor dan tidak ada pembuangan pada daerah tambang.
7. Tidak ada pencucian batubara
8. Tidak ada penanganan abu (ash)
9. Tidak perlu terdapat stok batubara dan transportasi batubara
10. Daerah pekerjaan yang lebih kecil pada stasiun pembangkit listrik
11. Faktor kesehatan dan keselamatan lebih baik
12. Berpotensi mengurangi biaya kapital dan biaya operasi secara keseluruhan (lebih ekonomis khususnya untuk skala yang lebih kecil)
13. Tingkat fleksibilitas untuk mengakses mineral tinggi
14. Sumber daya batubara yang dapat dimanfaatkan lebih besar

Namun Hattingh (2008) juga memaparkan beberapa kelemahan teknologi UCG, yaitu:

1. Berpotensi untuk terjadinya kontaminasi

2. Memiliki banyak variasi tekanan operasi dalam rongga reaktor bawah tanah

Beberapa aspek yang berhubungan dengan penentuan tingkat komersial dari pengembangan teknologi UCG adalah (Creedy, 2001):
1. Variabel faktor geologi dan hubungan dengan kesulitan proses pengeboran dan biaya
2. Daya keluaran dan waktu hidup reaktor gasifier
3. Operasi produksi yang aman
4. Perspektif komersialisasi dari industri
5. Nilai strategik UCG
6. Sensitivitas lingkungan
7. Peluang pasar yang potensial, untuk industri chemical dan pembangkit energi.

Referensi

1. Anonim, 2008. Industry Review and an Assessment of The Potential of UCG and UCG Value Added Products. Linc Energy Limited.
2. Bowen, B. H. 2008. Underground Coal Gasification (UCG). Presentation to Heritage Research Laboratory Indianapolis, Energy Center.
3. Creedy, D.P., dkk. 2001. Review of Underground Coal Gasification Technological Advancements. Report No. COAL R211 DTI/Pub URN 01/1041.
4. Hattingh, L. 2008. Underground Coal Gasification. SASOL Mining (Pty) Ltd.
5. Schrider, L.A., Whieldon, C.E., 1977, Underground Coal Gasification, A Status Report, Journal Of Petroleum Technology, vo1.,29, Sept. 1977, p. 1179-1 185.
6. Sinha, N. 2007. Status Report on Underground Coal Gasification. Office of The Principal Scientific Adviser, Government of India.
7. Soetjijo, H. 2008. Benefit of Channel Availability in An Underground Coal Gasification Laboratory Scale. Jurnal Riset Geologi dan Pertambangan Jilid 18 No. 1 13-22
8. Yusgiantoro, P. 2011. Cadangan Batubara Indonesia Sebesar 12 Miliar Ton (http://www.esdm.go.id/berita/batubara/44-batubara/805-cadangan-batubara-indonesia-sebesar-12-miliar-ton.html).

LRPTN XII 2011, HIMATEK ITB

LRPTN XII 2011 mengusung tema “PEMANFAATAN SUMBER DAYA ALAM INDONESIA SEBAGAI UPAYA PENINGKATAN KETAHANAN PANGAN DAN ENERGI NASIONAL”. LRPTN XII diadakan sebagai stepping stone bagi kalangan akademisi dan praktisi Teknik Kimia untuk mencurahkan ide dan pemikiran dalam pengembangan industri kimia yang berbasiskan sumber daya alam Indonesia, u ntuk meningkatkan ketahanan pada sektor pangan dan energi nasional. LRPTN XII diharapkan dapat mencetuskan ide-ide solutif dan inovatif mengenai pemanfaatan sumber daya Indonesia secara optimal tanpa melupakan kearifan lokal sebagai upaya dalam meningkatkan ketahanan pangan dan energi nasional, serta menjadi penggerak bagi perindustrian di Indonesia. Pada akhirnya, LRPTN XII diharapkan dapat menjadi batu pijakan bagi perkembangan industri di Indonesia.

Berbagai rangkaian LRPTN XII telah dilalui bersama, dimulai dengan Roadshow LRPTN XII 2011 ke 7 kota besar pada September – Oktober 2011. Roadshow LRPTN XII merupakan acara pre-event LRPTN XII yang dilakukan paling awal dengan tujuan memperkenalkan kompetisi LRPTN (tema dan kategori lomba) beserta sistem pendaftarannya. Panitia LRPTN XII melakukan roadshow LRPTN  ke berbagai lokasi universitas ternama di Indonesia, yaitu

1. Universitas Sumatera utara (Medan), pada tanggal 28 September 2010.
2. Universitas Katolik Widya Mandala (Surabaya) pada tanggal 30 September 2010.
3. Universitas Sriwijaya (Palembang) pada tanggal 4 Oktober 2010.
4. Universitas Indonesia (Jakarta) pada tanggal 6 Oktober 2010.
5. Universitas Diponegoro (Semarang) pada tanggal 7 Oktober 2010.
6. Universitas Gajah Mada (Yogyakarta) pada tanggal 11 Oktober 2010.
7. Universitas Katolik Parahyangan (Bandung) pada tanggal 28 Oktober 2010.

Lebih dari 200 peserta dari berbagai universitas hadir langsung dalam rangkaian roadshow yang dilakukan panitia LRPTN XII dari Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) ITB. Peserta roadshow LRPTN XII bukan saja dari mahasiswa universitas tempat dilakukannya roadshow, tetapi juga mahasiswa universitas sekitar tempat roadshow dilangsungkan, seperti mahasiswa ITENAS dan ITB juga ikut dalam roadshow LRPTN di UNPAR, Bandung.

Pelatihan Rancang Pabrik LRPTN XII

Rangkaian LRPTN, yang telah diadakan semenjak 1996 ini, dilanjutkan dengan event besar di bulan Januari dan Februari 2011, yaitu Pelatihan Rancang Pabrik (PRP) oleh Ir. Boi Sormin, Senior Process Engineer PT Rekayasa Industri, salah satu EPC Company ternama di Indonesia. Pelatihan Rancang Pabrik merupakan acara pre-event LRPTN XII yang kedua dan diadakan dalam 2 gelombang dengan materi pelatihan yang sama, dimana gelombang 1 berlangsung pada tanggal 15 Januari 2011 dan gelombang  berlangsung pada tanggal 5 Februari 2011. Acara ini diadakan untuk meningkatkan kemampuan para peserta LRPTN XII secara khusus dan juga mahasiswa Teknik Kimia se-Indonesia secara umum dalam hal perancangan pabrik kimia.

Pada acara ini, Ir. Boi Sormin (Senior Process Engineer di PT Rekayasa Industri) diundang sebagai pelatih dalam kedua gelombang. Beliau juga merupakan salah satu Dewan Juri LRPTN XI 2010 yang lalu. Beliau sudah malang melintang di dunia perancangan pabrik kimia dan mengikuti perkembangan event LRPTN HIMATEK ITB. Acara Pelatihan Rancang Pabrik ini disambut antusias dengan peserta sebanyak lebih dari 140 peserta, yang tersebar dari 10 institusi berbeda di Indonesia. Banyak mahasiswa yang ingin menjadi peserta Pelatihan Rancang Pabrik, namun belum mendapatkan kesempatan pada event LRPTN XII karena keterbatasan fasilitas acara training ini.

Pre Event ketiga yang dilakukan oleh rangkaian LRPTN XII adalah Lomba Essai LRPTN XII. Lomba ini bertemakan “Mengungkap Potensi Sumber Daya dan Inovasi Teknologi untuk Menjawab Tantangan Ketersediaan Energi dan Pangan Nasional”. Kompetisi esai ini diikuti oleh lebih dari 30 peserta dari kalangan SMA dan mahasiswa berbagai daerah di Indonesia.

Grand Final LRPTN XII 2011, pada tanggal 26-28 April 2011 di Aula Timur ITB akan menyelenggarakan seminar dan talkshow dari berbagai speaker ternama, seperti: Franciscus Welirang, Direktur PT Indofood Sukses Makmur Tbk.,Prof. Dr. Purwiyatno Haryadi, Direktur Southeast Asian Food and Agricultural Science and Technology (SEAFAST) Center IPB, Adhi S Lukman (Ketua Umum GAPMMI / Gabungan Antar Pengusaha Makanan & Minuman Indonesia), Triharyo Soesilo, Komisaris PT. Pertamina (Persero), dan Yani Panigoro, Komisaris PT. Medco Energi Internasional, Tbk. * (* : masih dalam konfirmasi). Grand Final LRPTN XII juga akan dihadiri oleh 10 Dewan Juri LRPTN dari ketiga kategori. Dewan Juri LRPTN berasal dari pihak akademisi, pihak praktisi (peneliti/pihak industri), perusahaan EPC, dan pengusaha. Selain itu Grand Final LRPTN XII akan dimeriahkan oleh beberapa performer, dua diantaranya adalah Jubing Kristianto dan Fruit n’ Salads, serta banyak lagi. Grand Final LRPTN XII juga akan dimeriahkan oleh berbagai stand perusahaan-perusahaan ternama di Indonesia.

Pada Grand Final LRPTN, masing-masing hari akan ditampilkan Presentasi para Finalis peserta kompetisi LRPTN, kategori A, B, dan C. Mereka, 9 finalis terbaik LRPTN XII, akan mempresentasi karya perancangan pabriknya di depan Dewan Juri LRPTN dan publik umum. Publik yang akan mendengar akan hadir dari berbagai pihak akademisi, praktisi (peneliti / pihak industri), investor, mahasiswa mahasiswa universitas sekitar Bandung dan supporter universitas Finalis, dan juga siswa siswi SMA sekitar Bandung. Proses seleksi finalis LRPTN berlangsung sangat ketat. Seleksi awal dilakukan oleh masing-masing universitas. Universitas yang ikut dalam ajang kompetisi ini adalah Universitas Gadjah Mada (UGM), Universitas Indonesia (UI), Universitas Diponegoro (UNDIP), Universitas Katolik Parahyangan (UNPAR), Universitas Sriwijaya (UNSRI), Institut Teknologi Bandung (ITB), Institut Teknologi Nasional (ITENAS), Insitut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Institut Teknologi Nasional (ITN) Malang, Universitas Trunojoyo, Politeknik Pos Indonesia, Universitas Surabaya (UBAYA), Universitas Sultan Ageng Tirtayasa (UNTIRTA), UPN Veteran Jogjakarta,dan Universitas Katolik Widya Mandala.

Masing-masing universitas di sepanjang Indonesia, sebanyak 15 universitas, melakukan seleksi ketat untuk mengirimkan dutanya/wakilnya untuk maju menjadi peserta kompetisi LRPTNX II 2011. Sebanyak 86 kelompok terbaik pilihan wakil dari 15 universitas ikut dalam tahap awal ajang kompetisi LRPTN XII yang berisikan 3 kategori lomba, yaitu:

1. Kategori A: Pemanfaatan Sumber Daya Alam Indonesia Sebagai Upaya Peningkatan Ketahanan Pangan Nasional
2. Kategori B: Pengembangan Energi Terbarukan Melalui Pemanfaatan Sumber Daya Alam Indonesia Sebagai Upaya Peningkatan Ketahanan Energi Nasional
3. Kategori C: Problem Solving “Permasalahan Treatment pada Produksi Biodiesel dari Reaktor Esterifikasi menuju Transesterifikasi, PT Ganesha Energy 77”

Sebanyak 86 kelompok peserta LRPTN XII 2011 bersaing dalam seleksi berkas/dokumen berupa draft laporan masing-masing kategori pada 31 Januari 2011. Hanya sekitar 50 kelompok terbaik yang lolos seleksi berkas draft laporan tersebut dan masuk ke Babak Semifinal. Sekitar 50 kelompok terbaik masih melakukan seleksi selanjutnya dengan mengirimkan berkas akhir proposal laporan perancangan pabrik kimia (kategori A dan B) dan laporan penyelesaian kategori C pada  tanggal 13 Maret 2011. Nanti Dewan Juri akan memeriksa sekitar 50 berkas dokumen para semifinalis dan sekitar 2 minggu sebelum penyelenggaraan Grand Final LRPTN XII 2011, para finalis LRPTN XII akan diumumkan melalui berbagai media. Hanya 9 Finalis LRPTN yang akan diundang untuk presentasi di ITB di depan para Dewan Juri dan juga beberapa investor.

Sebelum melakukan presentasi pada tanggal 26-28 April 2011 di depan Dewan Juri, para finalis LRPTN XII akan diundang mengikuti jamuan Gala Dinner pada tanggal 25 April 2011 di Bandung. Nantinya Finalis LRPTN selain mempresentasikan karya perancangan pabrik dan penyelesaian problem solvingnya juga akan mendapat kesempatan untuk field trip gratis ke PT Indofood Sukses Makmur Tbk. pada hari Jumat, 29 April 2011, sebagai Post Event LRPTN XII. Penyelenggaraan LRPTN diharapkan dapat menjadi suatu wadah berkarya bagi mahasiswa se-Indonesia dalam lingkup keilmuan Teknik Kimia. Selain itu, LRPTN ini juga diharapkan dapat memberikan kontribusi nyata bagi perkembangan industri nasional.

Bahan bakar yang diperoleh dengan proses BioForming

Salah satu pekerjaan yang pernah dilakukan Lee Edwards selama 25 tahun karirnya di British Petroleum (BP) adalah memimpin usaha raksasa energi tersebut membuat imej baru. Sekarang, sebagai CEO dari Virent Energy System, perusahaan biofuel yang telah berdiri selama 7 tahun di Madison, Wisconsin, dia telah bergerak jauh melampaui petroleum. Dengan proses eksklusif yang dinamakan BioForming, Virent mengklaim proses tersebut dapat mengkonversi gula dari jagung, switchgrass, dan tanaman pangan lainnya menjadi bahan bakar dengan densitas energi yang lebih tinggi daripada etanol.

Di samping resesi yang menimpa Amerika Serikat dan sejumlah negara di dunia, uang nampaknya terus mengalir bagi Virent. Venture capital diakui Edwards tetap berkembang, hanya lebih selektif. Kebanyakan investor mencari peningkatan teknologi yang telah dapat dibuktikan — proyek angin, solar, sejumlah akticitas berbahan bakar gas. Sejauh ini, perusahaan telah meraih 70 juta dolar dan banyak investor, termasuk Honda (HMC) dan Cargill. Perusahaan ini juga telah melakukan kontrak kolaborasi partnership dengan raksasa minyak Shell (RDSA).

Teknologi BioFarming bekerja dengan prinsip sederhana. Air gula masuk dan bergerak melalui sejumlah reaktor berkatalis, yang akan merengkah molekul-molekul gula dan mereaksikannya dengan bantuan katalis sehingga ada rekombinasi. Reaksi tersbut berlangsung kontinyu dan self-sustaining. Bahan bakar dari gula dengan proses reaksi berkatalis adalah suatu hasil dari proses kimia yang unik. Reaksi katalitik dari pemutusan ikatan gula dan kemudian merekombinasikannya menghasilkan energi lebih besar daripada yang dibutuhkan untuk melangsungkan suatu proses yang berkelanjutan. Hal ini berbeda dengan etanol, yang membutuhkan energi yang sangat besar untuk melakukan pemisahan final terhadap air.

Edwards berharap, pada tahun 2020, industri biofuel dapat menggantikan 15-20 persen bahan bakar dari fosil. Namun, ia juga mengatakan bahwa hal tersebut akan bergantung pada batas-batas tertentu, tergantung pada sifat biofuel itu sendiri. Jika biofuel hanya difokuskan pada etanol, angka tersebut menurutnya tidak akan bisa tercapai.

Perkembangan biofuel menurut Edwards memiliki masa depan yang cemerlang, hal ini didorong oleh beberapa faktor pendukung. Pertama adalah kebutuhan mendesak terhadap teknologi untuk mengkonversikan biomassa menjadi bahan bakan akan membuktikan harga yang kompetitif dengan minyak mentah. Kedua, dunia akan meminta alternatif terbarukan karena dampak karbon yang dihasilkan minyak mentah. Selain itu akan ada penyeimbangan kembali sekuritas energi dan lapangan pekerjaan yang banyak membantu distribusi feedstock.

Faktor-faktor tersebut menurutnya berarti bahwa dunia akan memiliki teknologi yang lebih baik dan dengan harga yang lebih kompetitif. Akan ada nilai tertentu dalam pasar pada waktu dampak karbon dari minyak mentah betul-betul dirasakan, yang akan menyeimbangkan persaingan. Dari segi kebijakan, masyarakat menginginkan kontrol yang lebih pada nasih energi dan biomassa adalah salah satu caranya.

Namun demikian, ada hal-hal yang masih menjadi kendala untuk mempercepat perkembangan bahan bakar terbarukan. Beberapa teknologi yang paling menjanjikan masih dalam tahap penelitian skala pilot atau laboratorium. Teknologi-teknologi ini masih harus dibuktikan kompetitivitasnya terhadap besar produksi dan biaya. Kemudian masih ada pekerjaan pada seluruh bagian upstream dari rantai value. Pada upstream minyak (fosil), proses yang dilakukan adalah drilling, mempompakan minyak, kemudian membawa minyak tersebut dengan tanker ke pemurnian minyak. Diperlukan rantai value yang sama sekali baru dalam hal logistik biomassa.

Perusahaan-perusahaan minyak besar juga tengah mengembangkan program energi alternatif. Namun, menurut Edwards, perusahaan-perusahaan tersebut sangat dipengaruhi oleh teori manajemen cash-flow dan portofolio capital-investment. Mereka tertarik, kemudian mundur, kemudian masuk lagi ke dalam program energi alternatif. Volatilitas dari manejemen cash-flow tersebut, mengingat mereka menginvestasikan milyaran dolar per tahunnya pada proyek upstream (minyak dan gas), dianggapnya bukan cara terbaik untuk mengkomersialisasikan energi.

Harga minyak pada tahun-tahun belakangan sangat tak bisa diprediksi. Jauh lebih mudah bagi industri biofuel untuk mendapatkan keuntungan saat minyak mentah berharga 140 dolar per barel daripada saat harganya menurun drastis menjadi 40 dolar. Hal yang sedang diupayakan industri biofuel ini adalah mengatakan: Anda tahu, kami ingin memutus hubungan dengan komuditas bernama minyak mentah dan membangun suatu komuditas baru bernama energi dari biomassa. Jika minyak mentah tetap pada 40 dolar selamanya, teknologi-teknologi biofuel ini hanya akan berhasil dengan kebijakan-kebijakan signifikan yang dipengaruhi oleh penyediaan lapangan pekerjaan, sekuritas energi, dan upaya-upaya untuk melestarikan lingkungan. Edwards mengatakan, yang perlu dipahami mengenai industri biofuel ini adalah pihaknya berusaha mengubah ekonomi yang dipengaruhi oleh minyak mentah menjadi ekonomi yang dipengaruhi oleh biomassa.

Sumber: http://money.cnn.com/2009/07/23/news/companies/biomass_alternative_energy.fortune/index.htm

Pembangunan reaktor Nuklir di China

Pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir pertama kali di dunia yang berbasis pada teknologi reaktor AP1000 dari U.S. Westinghouse Electric diumumkan oleh China pada bulan April 2009 kemarin. Pembangunan yang dimulai dengan menuangkan 5200 meter kubik semen di pulau nuklir Sanmen provinsi Zhejiang. Dua unit plant akan dibangun dalam tiga tahap, dan reaktor pertama akan memulai operasi pada tahun 2013 kemudian dilanjutkan reaktor kedua pada 2014.

Selama berlangsungnya pengerjaan untuk dua unit reaktor tersebut, China juga akan mulai membangun dua lagi reaktor nuknir berbasis AP1000 di lokasi Haiyang provinsi Shandong, sebagaimana kontrak yang telah ditandatangani antara Westinghouse dengan State Nuclear Power Technology Pwer Corp (SNPTC) China.

Diluar empat unit reaktor yang sedang dibangun, sekarang negara tersebut telah memiliki total 11 unit pembangkit listrik tenaga nuklir yang sedang beroperasi. Tiga unit reakor diantaranya menggunakan teknologi dalam negri, dua unit menggunakan teknologi Russia, empat unit dengan teknologi dari Perancis dan sisanya menggunakan desain dari Kanada. Atas dasar pemenuhan kebutuhan dari permintaan yang terus meningkan dan kekhawatiran dari isu pemanasan global akhir-akhir ini, China sudah mulai mempercepat pembagunan plant nuklirnya hingga mencapai 60 GW pada tahun 2020.

Bagan reaktor AP1000

Walaupun negara tersebut menggunakan berbagai macam desain reaktor nuklir, AP1000 akan menjadi pemain utama dalam desain reaknot ini, menurut SNPTC. Empat buah reaktor yang sedang dibangun sekarang, menggunakan “self-reliance program” dari China sendiri. Hal ini berarti negara tersebut sepenuhnya mempercayakan teknologi AP1000 berdasarkan kemajuan teknologi dalam negri. Untuk lebih jauh lagi, China akan membangun reaktor AP1000 secara masal atas kuasa SNPTC. Untuk pembangunan di pulau Sanmen misalnya, SNPTC menharapkan pembangunan enam unit lagi reaktor nuklir.

Penuangan semen di Sanmen untuk reaktor China generasi ketiga juga menjadi batu loncatan utama bagi Westinghouse Electric. Toshiba Corp. (dibeli oleh Westnghouse pada tahun 2006) yang menjadi suplier reaktor pressurezed water pertama di dunia pada tahun 1957 untuk plant di Shippingport. Pa., dan sekarang teknologi perusahaan ini menjadi basis hampir setengah dari jumlah pembangkit listrik tenaga nuklir di dunia, termasuk penggunaan 60 persen teknologinya di U.S. Akan tetapi benerasi baru dari reaktor tersebut tidak terlihat sesukses generasi sebelumnya. Dan AP1000 hanyalah satu-satunya desain yang disertifikasi oleh Komisi Peraturan Nuklir (NRC) U.S. Faktanya Empat buah reaktor AP1000 tahun 2007 China seharga 5,3 Milyar U.S. Dollar merupakan reaktor pertama dari Westinghouse sejak tahun 1987.

Perhatian kepada desain AP1000 kini mulai meningkat. Di U.S., Westinghouse dengan AP1000nya telah menjadi teknologi pilihan dari sekitar 14 unit plant baru, termasuk enam unit yang telah ditandatangani kontraknya oleh perusahaan tersebut. Dilain pihak, UK yang persiapan plant nuklir generasi barunya menarik minat berbagai perusahaan di seluruh Eropa, kini sedang mengurus sertifikasi hanya untuk dua desain reaktor barunya. Yang pertama UK-EPR yang didesain oleh AREVA dan Electricite de France; dan desain lainnya menggunakan AP1000.

Sumber:
Power Magazine, vol.153 2009

Kabel Superkonduktor

Korea Selatan mulai menginstal kabel distribusi listrik superkonduktor di dekat kota Seoul pada pertengahan tahun 2010. Bulan April kemarin, perusahaan kabel raksasa negara tersebut, LS Cable mulai memesan superkonduktor 344 sepanjang 50 miles dengan jenis second-generation high-temperature superconductors (HTS) dari American Superconduktor Corp (AMSC). Rencananya kabel tersebut akan digunakan pada sistem kabel 22,9 kV sebagai bagian dari jaringan penghantar listrik komersial Korea Electric Power Corp (KEPCO). Sistem kabel ini akan mencapai panjang 50 mil dan mampu menghantarkan listrik sebanyak 50 MW.

“Sebagaimana kasus di berbagai negara di seluruh dunia, permintaan kebutuhan listrik korea juga meningkat tajam dan kami mengandalkan berbagai sumber energi terbarukan untuk memenuhi kebutuhan tersebut,” kata Kim Ssang-su, CEO KEPCO. “Dengan kemampuan mereka membawa energi listrik dalam jumlah besar, kita akan melihat sesuatu yang menjanjikan dari teknologi kabel superkonduktor ini dan menanti penginstalan sistem pertamanya.”

Sebuah kabel yang dibuat dari kawat HTS didalamnya dapat menghantarkan listrik mencapai 10 kali lipat lebih banyak dibandingkan jumlah listrik yang dapat dihantarkan oleh kabel tembaga dengan diameter yang sama. Dengan mengganti kabel tembaga dengan kabel HTS dan dengan memanfaatkan jaringan terowongan bawah tanah yang sudah ada, suatu kota akan mendapatkan kepadatan arus listrik yang lebih tahan lama dan jaringan listrik yang lebih terjaga keamanannya tanpa menggali jalan-jalan kota. Superkonduktor 344 dari AMSC yang mulai diproduksi tahun 2007 ini memiliki sebuah fitur yang mampu mengurangi biaya produksinya, menurut keterangan perusahaan tersebut.

Korea selatan telah melakukan pengembangan dan komersialisasi sistem superkonduktor beberapa tahun, dengan menghabiskan biaya tidak kurang dari 100 juta U.S. Dollar pada program yang diberi nama Development of Advanced Power Systems by Applied Superconductivity technologies (DAPAS). Selama tahun 2006 dan 2007, negara tersebut melakukan berbagai percobaan sistem kabel superkonduktor pada panjang 30 meter dan 100 meter untuk jenis kabel superkonduktor 22,9 kV menggunakan kawat HTS generasi pertama AMSC. Instalasi kabel di Korea Selatan ini akan mengikuti beberapa pengaturan kabel superkonduktor menyesuaikan pada jaringan listrik U.S.

Pemegang rekor dunia untuk pertama kalinya menggunakan sistem superkonduktor ini adalah Long Island, U.S. pada bulan April 2008. Sistem kabel 138 kV sekarang sudah menjadi bagian sistem permanen penghantar listrik utama Long Island Power Authority (LIPA). Pada kapasitas penuh, sistem kabel LIPA dapat menghantarkan listrik mencapai 574 MW. Proyek superkonduktor lain kini sedang direncanakan untuk kota Mahattan, N.Y., dengan mendapat dana bantuan dari Department of Homeland Security U.S.

Sumber:
Power Magazine, vol.153 2009

Info tambahan: Klik disini untuk berlangganan Power Magazine

Jean-Louis Elementary- Zero Carbon School

Sebuah bangunan yang berbeda dari biasanya, mungkin itu kesan pertama bagi orang yang melihat sekolah SD Jean-Louis di Perancis. Sekolah ini adalah sekolah pertama yang mampu memproduksi energi dengan jumlah yang sama dengan energi yang sekolah tersebut konsumsi. Dengan kata lain, sebuah sekolah “Zero Energy“, dimana para siswanya juga dididik betapa pentingnya melindungi planet kita ini.

Back-to-school tahun 2007

Konstruksi dimulai pada tahun 2005, sekolah yang mendapatkan penghargaan pemenang pertama pada kategori “Enviromental Quality of Construction” pada acara tahunan Enviromental Awards ke 10 Perancis tahun 2006, memakan biaya total 7 milyar Euro. Hasilnya, bangunan bertingkat 2 dengan 5 ruang kelas TK dan 7 ruang kelas SD dibuka tepat waktu sebelum tahun ajaran 2007-2008. Didalam sekolah yang memiliki luas fasilitas 3000 meter persegi, terdapat taman bermain seluas 800 meter persegi dan lahan untuk menanam berbagai sayuran dan buah. Sekolah ini juga mendapatkan penghargaan pertama pada kategori “Enviromental Policy – Clean Energy” pada acara Oxygen Awards bulan November 2006.

Inovasi ide pembuatan bangunan

Konsep utama dibalik pembuatan sekolah ini adalah untuk menciptakan bangunan yang dapat memproduksi energi sebanyak atau mungkin lebih dari energi yang dibutuhkan oleh sekolah tersebut selama beroperasi. Sekolah ini didesain agar menghadap matahari pada saat musim dingin, untuk mendapatkan panas yang cukup sebagai pengganti penghangat ruangan. Untuk mengurangi penggunaan lampu penerangan, lorong dan ruang kelasdi lantai atas dilengkapi dengan dinding dan lantai kaca, dan sekolah tersebut juga menggunakan banyak jendela besar untuk memaksimalkan penggunaan cahaya penerangan alam. Sebagai tambahan, sebanyak 650 meter persegi panel surya digunakan pada atap dan gerbang sekolah tersebut.

Walaupun demikian, lokasi yang berada pada pinggiran kota paris membuat sekolah ini tidak dapat bergantung sepenuhnya pada radiasi matahari dimusim dingin. Maka dari itu,digunakan double flux system yang menakjubkan untuk mengembalikan panas dari udara sekitar, sebelum panas tersebut lolos keluar. Space heating, digunakan dengan cara mengekstrak aliran air tanah pada kedalaman 70 meter dibawah sekolah tersebut.

Tentu saja, disini air-lah yang memainkan peranan penting. Sekolah ini memiliki tanah permeable yang melapisi, sehingga aliran air tanah akan terisi kembali setiap kali hujan. Bagian atas dari bangunan sekolah ditutupi dengan tumbuh-tumbuhan, didesain untuk mengisolasi bangunan dan memperlambat penguapan air hujan. Setelah di recovery, sebagian air digunakan untuk berkebun. Pada akhirnya, tiga perempat dari air panas digunakan untuk kamar mandi dan toilet, dengan pemanas yang berasal dari 30 meter persegi panel surya di atap gedung.

Siswa yang Eco-educated

Sekolah ini tidak hanya bergantung pada teknologinya dalam mengimbangi kebutuhan enegi. Konsumsi energi juga bergantung pada kebiasaan penghuni sekolah. Untuk menghindari penggunaan kendaraan bermotor di sekitar sekolah, sebuah “walking bus” diletakkan disuatu tempat untuk semua siswa yang berangkat kesekolah jalan kaki. Diperpustakaan, sebuah layar TV plasma enampilkan secara real-time konsumsi elektrik dan produksi elektrik dari gedung sekolah ini, sehingga siswa mampu mengontrol “energi behaviour” mereka oleh mereka sendiri.

Sedikit konsumsi, hasilkan lebih – Sebuah tantangan untuk seluruh kota
Sekolah ini mengkonsumsi setengah dari energi yang diperlukan oleh bangunan tradisional, tapi ini hanya sebagian kecil dari program besar yang dicanangkan dikota Limeil-Brévannes. Sebenarnya, program utamanya adalah dalam lima tahun untuk membangun distrik baru, “Quartier des Temps Durables” (“The Sustainable Time Zone“). Dengan lokasi di bekas lahan kosong industri, area tersebut akan mengutamakan pengembangan ketahanan dan standar ecological.

Sebuah contoh yang baik untuk diterapkan.

Sumber:
Disadur dari planete-energies.com

Hidrogen

Hidrogen banyak digunakan sebagai bahan bakar seperti pada industri pengilangan, treating logam dan pemrosesan makanan. The National Aeronautics and Space Administration (NASA) adalah pengguna primer hidrogen sebagai bahan bakar dan telah menggunakannya selama bertahun-tahun dalam program luar angkasa. Baterai hidrogen yang disebut fuel cells dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan sistem daya listrik di roket atau pesawat luar angkasa. Produk samping yang diperoleh hanyalah air murni dan digunakan oleh para awak pesawat sebagai air minum. Proses pada fuel cells sangat efisien tetapi pembuatannya mahal. Fuel cells ukuran kecil dapat menjalankan mobil listrik sedangkan fuel cells ukuran besar dapat menyediakan listrik untuk tempat terpencil tanpa jalur transmisi.

Hidrogen mempunyai potensi yang besar sebagai bahan bakar ramah lingkungan untuk mengurangi ketergantungan dari mengimpor sumber daya energi. Sebelum hidrogen dapat menjadi sumber energi terbesar dan dapat digunakan sebagai alternatif dari bensin, banyak fasilitas baru harus dibangun. Kita akan memerlukan fasilitas tersebut untuk membuat hidrogen, menyimpannya dan memindahkannya. Kita akan memerlukan fuel cells yang ekonomis dan konsumen memerlukan teknologi dan pendidikan untuk aman menggunakannya. Saat ini telah banyak proses yang ditemukan untuk mengkonversi biomassa seperti gliserol menjadi hidrogen. Salah satu proses yang efektif adalah reformasi fasa cair (Aqueous Phase Reforming/APR). Proses ini telah dikembangkan oleh Virent Energy System, Inc. Proses APR adalah metoda yang unik untuk memproduksi hidrogen dari larutan senyawa beroksigen dalam satu tahap proses reaktor dibandingkan dengan tiga atau lebih tahap yang diperlukan untuk memproduksi hidrogen melalui proses konvensional yang mempergunakan bahan bakar fosil yang tak terbarukan. Kunci pemecahan dari proses APR adalah reformasi larutan dilakukan dalam fasa cair.

Gliserol ini bisa dicampur dengan air untuk dijadikan umpan dari proses reformasi fasa cair ini. Skema proses ini bisa dilihat pada Gambar berikut.

Diagram Proses APR

Pada proses ini, reaksi yang terjadi adalah :
C3H8O3 + 3H2O –> 3CO2 + 7H2

Reaksi reformasi fasa cair ini terjadi dalam reaktor tunggal pada temperatur antara 200°C hingga 250°C dan pada tekanan di atas bubble point air (16-40 bar). Reaksi ini merupakan reaksi endoterm sehingga membutuhkan pasokan kalor dari luar.

Katalis logam sering digunakan untuk proses Aqueous Phase Reforming. Logam seperti Pt, Pd, dan campuran logam Ni-Sn menunjukkan selektivitas yang tinggi untuk produksi hidrogen dan kecenderungan untuk membentuk alkana sangat rendah. Di sisi lain, logam seperti Ru dan Rh lebih aktif untuk membentuk alkana. Penyangga asam memiliki selektivitas tinggi untuk reaksi ini, sedangkan penyangga basa/ netral meyukai produksi hidrogen. Lebih dari itu, penyangga oksida memainkan aturan kunci dalam aktivasi molekul air, menghasilkan inhibition atau promotion dalam WGSR (Water Gas Shift Reaction). Keasaman larutan juga berpengaruh pada unjuk kerja aqueous phase reformer. Secara jelas dapat disimpulkan bahwa larutan basa dan netral menghasilkan selektivitas hidrogen yang tinggi dan selektivitas alkana yang rendah. Sebaliknya larutan asam menghasilkan selektivitas hidrogen yang rendah dan selektivitas alkana yang tinggi.

Metode Preparasi Katalis
Katalis yang akan digunakan untuk suatu reaksi biasanya melalui tahap preparasi terlebih dahulu. Berikut adalah beberapa tahap preparasi yang telah dilakukan oleh peneliti sebelumnya.

1. Menurut Nianjun Luo et all. Bahwa katalis berbasis Pt telah dipreparasi menggunakan metode incipient wetness impregnation. Secara khas, y-Al2O3 (ukuran 178-250 µm) telah diimpregnasi dengan larutan H2PtCl6 selama 24 jam pada temperatur ruang. Kemudian dikeringkan pada 120 °C semalaman dalam oven dan dikalsinasi pada 260 °C selama 2 jam di udara.
2. Menurut Guodong Wen et all. Bahwa larutan yang digunakan untuk preparasi katalis Pt, Ni, Co dan Cu adalah berturut-turut H2PtCl6, (Ni(NO3)2.6H2O), (Co(NO3)2.6H2O) dan (Cu(NO3)2.6H2O). Al2O3, karbon aktif, SiO2, MgO, HUSY (SiO2/Al2O3=4.8) dan SAPO-11 (Si0.129Al0.499P0.397O2) digunakan sebagai penyangga untuk menyangga katalis Pt. Katalis dipreparasi dengan metode incipient wetness impregnation dilanjutkan dengan pengeringan di udara dalam oven pada 383 K semalaman dan terakhir dikalsinasi pada 723 K selama 3 jam (kecuali untuk katalis Pt dikalsinasi pada 753 K). Kemudian direduksi dalam aliran H2 selama 2 jam pada 823 K (pemanasan 2 K/min). Setelah reduksi, sampel didinginkan samapi temperatur ruang dan dipassivasi dalam aliran O2/N2 (1%-vol O2).

Sumber:
http://www.greenoptimistic.com/hydrogen_power
http://www.wisbiorefine.org
http://www.esru.strath.ac.uk

Biogas

Biogas adalah gas produk akhir pencernaan atau degradasi anaerobik bahan-bahan organik oleh bakteri-bakteri anaerobik dalam lingkungan bebas oksigen atau udara. Komponen terbesar (penyusun utama) biogas adalah metana (CH4, 54-80 %-vol) dan karbon dioksida (CO2, 20-45 %-vol). Biogas dapat berasal dari hasil fermentasi bahan-bahan organik, diantaranya limbah tanaman, limbah perairan , dan limbah peternakan, seperti kotoran sapi, kotoran kerbau, kotoran kambing, dan kotoran unggas. Namun, beberapa tahun belakangan ini produk samping pembuatan etanol dan biodiesel disebut-sebut juga dapat menghasilkan biogas.

Produksi etanol menghasilkan beberapa produk samping, antara lain residu tanaman bahan baku etanol, stillage, kondensat pada evaporator, dan lain-lain. Seluruh produk samping tersebut ternyata memiliki potensi untuk menghasilkan gas metana. Stillage, residu proses distilasi etanol dari cairan fermentasi akan dihasilkan sebanyak hingga 20 L untuk setiap liter etanol yang terproduksi. Residu tanaman bahan baku etanol juga dapat dimanfaatkan untuk produksi biogas. Pada produksi etanol selulosik, produk hidrolisis non-fermentable juga dapat dikonversi menjadi metana. Seperti halnya proses produksi biogas dari bahan baku lainnya, seluruh produk samping ini dapat dikonversi menjadi biogas di dalam sebuah digester dengan bantuan mikroorganisme.

Produk samping biodiesel juga berpotensi menghasilkan biogas. Biodiesel dapat dihasilkan melalui proses transesterifikasi minyak lemak. Proses produksi biodiesel menggunakan reaksi hidrolisis alkalin untuk mengkonversi minyak menjadi biodiesel menggunakan metanol, KOH, dan panas. Reaksi transesterifikasi akan memisahkan gugus gliserol dari trigliserida, sehingga akan menghasilkan metil ester (biodiesel) dan produk samping gliserol. Untuk memurnikan biodiesel, dibutuhkan proses pencucian untuk memisahkan asam lemak bebas dan metanol berlebih, sehingga menghasilkan produk samping air pencuci. Untuk setiap 100 L minyak, sekitar 75 L biodiesel dan 25 L gliserol dihasilkan. Proses pencucian juga akan menghasilkan sekitar 30 L air pencuci biodiesel. Gliserol dan air pencuci tersebut merupakan produk samping biodiesel yang memiliki potensi menghasilkan gas metana.

gliserol

Dengan peningkatan popularitas biodiesel yang terjadi saat ini, maka juga akan terjadi penigkatan gliserol sebagai produk samping. Peningkatan ini membanjiri pasar dan menyebabkan penurunan harga gliserol. Penggunaan gliserol untuk menghasilkan biogas merupakan salah satu potensi baru pengembangan gliserol. Dengan menggunakan mikroorganisme untuk mengkonsumsi gliserol, gas seperti karbon dioksida dan metana akan dihasilkan. Sumber energi ini selanjutnya dapat digunakan untuk menyediakan energi panas dan listrik dalam pabrik biodiesel. Selain itu, metana juga dapat dikonversi menjadi metanol, yang dapat digunakan dalam proses produksi biodiesel.

Pencernaan anaerobik untuk mengkonversi gliserol menjadi metana ini dapat dikembangkan pada berbagai temperatur, seperti temperatur mesofilik, sekitar 35 derajat Celcius dan temperatur termofilik, sekitar 55 hingga 60 derajat Celsius. Pencernaan anaerobik konvensional terjadi pada temperatur mesofilik. Walaupun begitu, temperatur termofilik juga merupakan kondisi yang dapat dipertimbangkan sebagai alternatif karena kondisi temperatur ini dapat menyebabkan laju reaksi semakin cepat, produksi gas semakin tinggi, dan laju penghancuran patogen semakin tinggi dibandingkan dengan temperatur mesofilik. Namun, proses termofilik lebih sensitif terhadap perubahan kondisi lingkungan dibandingkan dengan proses mesofilik.

Pemanfaatan produk samping biodiesel dan etanol menjadi biogas ini merupakan salah satu nilai tambah bagi pengembangan kedua sumber energi tersebut.Selain dapat meningkatkan nilai guna by-product, pemanfaatan ini akan meningkatkan perolehan energi dari proses produksi sumber energi yang dilakukan. Proses produksi yang terjadi pun semakin sustainable.

Sumber:
http://aiche.confex.com/aiche/2006/techprogram/P64103.HTM
http://biogas.ifas.ufl.edu/etohbiod.htm
Yang, Yingnan, dkk. Biodegradation and methane production from glycerol containing synthetic wastes with fixed-bed bioreactor under mesophilic and thermophilic conditions.

Gambar: http://media.photobucket.com/image/biogas%20from%20glycerol%20digester/biopact/04145286700000.jpg
http://www.thomrobiofuels.com/images/photos/glycerol_large.jpg

Coal Power Station

Salah satu bahan bakar fosil yang umum digunakan saat ini adalah batubara. Batubara adalah sumber energi yang paling mudah diambil dari alam. Namun, pembangkitan energi dengan batubara menimbulkan limbah yang cukup banyak, di antaranya fly ash. Fly ash adalah salah satu residu hasil pembakaran batubara. Komponen yang terkandung dalam fly ash bervariasi bergantung pada sumber batubara yang dibakar, tetapi semua fly ash mengandung SiO2 dan CaO. Jika tidak diolah lebih lanjut, fly ash dapat menyebabkan dampak negatif bagi lingkungan. Fly ash dapat mengkontaminasi air tanah dengan kandungan pengotor seperti arsenik, barium, berillium, boron, cadmium, komium, thallium, selenium, molibdenum dan merkuri.

Pemanfaatan batubara juga memberikan dampak negatif lain berupa emisi karbon dioksida. Gas CO2 ini, lebih jauh lagi, akan menimbulkan dampak berupa efek rumah kaca. Oleh karena itu, dalam pemanfaatan batubara sebagai sumber energi, diperlukan suatu metode untuk menangkap gas CO2 dari hasil pembakaran batubara dan menyimpannya dalam suatu materi isolator. Teknologi ini dikenal dengan nama Carbon Capture and Storage (CCS). Banyak metode penangkapan CO2 yang sedang dikembangkan saat ini, di antaranya adalah adsorpsi, absorpsi, penggunaan membran, proses kriogenik, dan pemanfaatan mikroba.

Salah satu metode penangkapan CO2 adalah metode adsorpsi dengan menggunakan kalsium oksida, magnesium oksida, seng oksida, dan tembaga oksida. Sorbent yang paling umum digunakan dalam industri adalah CaO (kalsium oksida) yang terdapat di alam dalam bentuk CaCO3. Untuk mendapatkan CaO dari batuan kapur, batuan kapur harus terlebih dahulu diaktivasi, yaitu dengan memanaskan batu kapur hingga rentang temperatur kalsinasi, yang umumnya berkisar 800-950 derajat Celsius. Proses akitivasi ini jelas membutuhkan energi dalam jumlah yang besar, serta melepaskan CO2 ke lingkungan saat diaktivasi. Proses ini dikhawatirkan akan membuang CO2 lebih banyak ke lingkungan dibandingkan dengan jumlah CO2 yang berhasil ditangkap. Oleh karena itu, diperlukan suatu alternatif sorbent yang tidak memerlukan aktivasi terlebih dahulu.

Fly Ash

Fly ash dari pembakaran batubara merupakan salah satu contoh sorbent yang dapat digunakan. Fly ash yang diperoleh dari pembakaran batubara memiliki kandungan CaO yang dapat langsung dimanfaatkan untuk mengadsorp CO2 tanpa perlu diaktivasi kembali, sehingga kebutuhan energi untuk melakukan proses kalsinasi dapat dihindari. Selain itu, fly ash hasil pembakaran batubara tersedia dalam jumlah besar dan terus dihasilkan, sehingga fly ash yang telah digunakan tidak perlu dikarbonasikan kembali, melainkan dapat langsung dibuang. Fly ash yang digunakan dalam penangkapan CO2 ini memiliki kandungan kalsium yang tinggi sehingga akan langsung bereaksi dengan air. Hasil dari proses hidrasi fly ash tersebut adalah terbentuknya Ca(OH)2 dan fase C-H-S yang reaktif terhadap CO2. Reaksi yang terjadi selanjutnya adalah:

CO2 + Ca(OH)2 –> CaCO3 + H2O
CaO.nSiO2.mH2O(C-S-H) + CO2 –> CaCO3 + SiO2 + mH2O

Selain dapat mengurangi emisi CO2 yang dihasilkan dari proses pembangkitan energi dengan batubara, metode ini juga dapat memanfaatkan hasil samping produksi batubara lainnya, yaitu fly ash. Adanya teknologi yang tepat guna seperti ini selanjutnya diharapkan dapat membantu pemenuhan kebutuhan energi yang ramah lingkungan.

Sumber:
http://en.wikipedia.org/wiki/Fly_ash
http://www.geology.sk/co2neteast/documents/workshop_bratislava/AU_BOCHENCZYK.pdf
Nugraha Yohannes A. dan Aditya Tanuwijaya, Penangkapan CO2 dengan Fly Ash Termodifikasi, 2009.

Gambar:
http://static.guim.co.uk/sys-images/Guardian/Pix/pictures/2008/12/16/1229431063588/Coal-power-station-001.jpg
http://www.tva.gov/kingston/photo_gallery/images/123012.jpg

Untuk keperluan tersebut, beberapa industri tekstil telah mengupayakan pemanfaatan batubara sebagai bahan bakar. Namun bahan bakar minyak maupun batubara, keduanya merupakan sumber daya alam yang terbatas dan dapat habis pada suatu saat. Oleh karena itu perlu dicari teknologi alternatif yang lebih efisien, hemat energi serta lebih ramah lingkungan. Salah satu dari teknologi alternatif tersebut adalah energi plasma. Penggunaan energi plasma mempunyai manfaat yang cukup besar karena dapat menyebabkan proses pengikisan (etching) dan pembentukan radikal bebas, disosiasi ikatan kimia, pembentukan ikatan silang pada permukaan polimer, dan lain-lain.

Contoh-contoh serat alami maupun yang dibuat oleh manusia telah membuktikan bahwa banyak potensi yang dimiliki plasma dalam pengolahan material tekstil. Ini telah dibuktikan dengan suksesnya pengolahan anti-penyusutan pada wool dengan simultan efek posif pada dyeing and printing. Bukan hanya stuktur kimia pada permukaan yang dimodifikasi menggunakan gas plasma yang berbedam tetapi juga topografi permukaanya. Permukaan yang sangat hidrofobik dengan topografi tertentu berkontak dengan air bisa menimbulkan debu dan kotor and mungkin terkontaminasi oleh bakteri dan jamur.

Penggunaan Plasma Untuk Inisiasi Grafting

Kapas

Kain kapas adalah kain yang terbuat dari serat kapas 100% yang molekulnya terdiri dari polimer selulosa. Serat kapas adalah serat selulosa alam yang mempunyai kutikula, lumen dan dinding sel yang kuat sehingga mempunyai kekuatan yang tinggi. Proses etching menggunakan GDP (glow discharge plasma) selama 20 menit menurunkan berat serat kapas sebesar 1, 9 %, sedangkan kekuatan benangnya dari 266 g turun menjadi 230 g, atau turun sebesar 13,5%. Serat kapas dengan ekspos 60 detik sudah dapat untuk inisiasi pada polimerisasi tempel (grafting) terhadap berbagai monomer. Monomer hidroksi etil metakrilat (HEMA) adalah yang paling besar kemampuannya untuk grafting pada kapas, disusul n-isopropil akrilamid (NIPA), metoksi etil akrilat (MEA), hidroksi etil akrilat (HEA), asam akrilat (AA) dan akrilamid (AMD).

Rayon Viskosa

Serat rayon viskosa adalah serat regenerasi selulosa yang dibuat dari pulp kayu cemara dan sejenisnya yang melalui serangkaian proses dan pemintalan basah dapat terbentuk serat. Oleh karena bahan dasarnya selulosa maka serat tersebut termasuk serat yang hidrofil. Serat rayon mempunyai berat molekul dan kristalinitas yang rendah dibanding serat kapas. Sehingga mempunyai kekuatan yang lebih rendah dan kandungan air (moisture regain) yang lebih tinggi, kurang lebih 12% (kandungan air kapas 8%). Pada proses etching dengan GDP selama 20 menit serat rayon mengalami penurunan berat sebesar 6%, sedangkan kekuatan benangnya turun dari 142g menjadi 105g atau turun sebesar 25,06%. Serat rayon viskosa yang terinisiasi selama 60 detik sudah mampu melakukan polimerisasi tempel (grafting) terhadap berbagai monomer. Kemampuan rayon viskosa untuk di-grafting dengan beberapa monomer berbeda dengan kemampuan kapas.

Poliester

Poliester adalah serat sintetik yang terbuat dari kopolimerisasi antara asam tereftalat dengan etilen-glikol membentuk polimer yang strukturnya sangat kristalin. Serat poliester sangat sedikit mengandung gugus hidrofil sehingga termasuk serat hidrofob dan pada kondisi normal mempunyai kandungan air (moisture regain) hanya 0,4%. Etching dengan GDP selama 20 menit menurunkan berat serat poliester sebesar 0,6%, sedangkan kekuatannya turun sebesar 19,2%. Sama halnya dengan serat kapas maupun rayon viskosa, serat poliester dapat melakukan polimerisasi tempeL terhadap berbagai monomer.

Nilon

Nilon (nilon 66) adalah serat sintetik yang terbuat dari kopolimerisasi antara asam adipat dan heksametilendiamin membentuk polimer dengan struktur supermolekuler yang sangat kristalin. Serat nilon relatif sedikit mengandung gugus hidrofil dan mengandung gugus amina, sehingga sifatnya lebih hidrofil dibanding poliester. Pada kondisi normal serat nilon mempunyai kandungan air (moisture regain) sebesar kurang lebih 4%. Proses etching dengan GDP selama 20 menit menurunkan berat serat nilon sebesar 6%, sedangkan kekuatannya turun dari 228g menjadi 219g atau sebesar 4,4%.

Akrilik

Serat akrilik termasuk serat sintetik yang merupakan polimer hidrokarbon linier yang mengandung banyak gugus akrilonitril (lebih dari 85%). Proses etching GDP selama 20 menit menurunkan berat serat akrilik sebesar 6%, sedangkan kekuatannya turun dari 202g menjadi 198g atau sebesar 1,98%.

Rayon Asetat

Serat rayon asetat adalah serat regenerasi selulosa yang dimodifikasi, sehingga mengandung gugus asetat dan sifat-sifatnya jauh berbeda dengan serat rayon viskosa maupun serat kapas.

Grafting serat-serat tekstil dengan monomer tidak menurunkan kekuatannya tetapi justru meningkatkan. Adanya monomer tertentu dapat menambah friksi antara serat satu dengan yang lainnya, sehingga kemungkinan terjadi selip lebih kecil.

Sumber:
Kailani, Zubaidi A. 2005. Pemanfaatan Energi Plasma dalam Proses Tekstil Untuk Memperbaiki Sifat-Sifat Kain.
Sparavigna, Amelia. Plasma Treatment Advantages for Textiles.
Höcker, Hartwig. 2002. Plasma Treatment of Textile Fiber. Pure Appl. Chem., Vol. 74, No. 3, pp. 423–427.