Dian's Blog

Sel bahan bakar (Fuel cell) merupakan cikal bakal penerapan sel elektrokimia pada alat transportasi. Sel bahan bakar tak lain adalah sel elektrokimia yang menggunakan zat-zat yang bersifat mudah terbakar seperti hydrogen, metana, methanol, bahkan solar untuk menghasilkan energi.

Yang sering dipergunakan dan diteliti oleh banyak institusi adalah sel bahan bakar yang menggunakan gas hydrogen. Sel jenis ini disebut sebagai “hydrogen fuel celll”(HFC). HFC ini menggunakan gas hydrogen dan gas oksigen sebagai oksidator, bahan bakar dengan menggunakan HFC tidak mencemari lingkungan karena limbahnya hanya berupa uap air. Reaksi yang terjadi dalam HFC dapat ditulis sebagai berikut:

H2 (g) + ½ O2 (g) -> H2O (l)

Pada suhu kamar dan tekanan 1 atm reaksi diatas menghasilkan E sel sebesar 1,23 Volt. Bagimana bisa sebuah mobil dapat dijalankan dengan menggunakan HFC yang hanya menghasilkan energi sebesar 1,23 V? Ingat besar E sel tersebut hanya untuk satu sel elektrokimia. Alat transportasi berbahan bakar hydrogen biasanya menggunakan benyak sekali sel elektrokimia yang saling berhubungan-dan tentu saja hal ini akan menghasilkan energi yang cukup untuk menggerakkan mobil bahkan sebuah bus.

Beberapa keuntungan dari HFC adalah pengurangan terhadap ketergantungan dengan bahan bakar fosil, efisiensi yang cukup tinggi, tidak menimbulkan dampak negative bagi lingkungan, relative cukup aman, pengurangan emisi karbon dan sebaginya.

Namun ada juga beberapa keterbatasan dari penggunaan HFC diantaranya tingginya biaya manufaktur, sulitnya penyimpanan gas hydrogen dimana gas hydrogen sangat reaktif, dan sulitnya untuk memindahkan hydrogen dari satu tempat ke tempat yang lain. Dapat kita bayangkan bahwa membawa gas hydrogen sama halnya dengan membawa bom atom ke mana-mana.
Namun dengan adanya keterbatasan tersebut akan semakin memacu para elektrokimiawan unutk melakukan riset lebih lanjut. Terbukti sekarang banyak mobil hybrid yang beredar dipasaran seperti Toyota Prius, Toyota Camry Hybrid, Ford Escape Hybrid, dan Honda Insight.

Siapa tahu mobil masa depan dapat dijalankan dengan mamakai energi cahaya atau atau bahan bakar bakteri? Who knows?

• 
  
  Tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca.


• 
  
  Tidak mencemari udara, tidak menghasilkan gas-gas berbahaya seperti karbon monoksida, belerang dioksida, aerosol, merkuri, partikulat, atau asap fotokimia.


• 
  
  Biaya bahan bakar rendah, hanya sedikit bahan bakar yang diperlukan.


• 
  
  Ketersediaan bahan bakar yang melimpah, karena sangat sedikit bahan bakar yang diperlukan.

Hidrogen peroksida dengan rumus kimia H2O2 ditemukan oleh Louis Jacques Thenard di tahun 1818. Senyawa ini merupakan bahan kimia anorganik yang memiliki sifat oksidator kuat. Bahan baku pembuatan hidrogen peroksida adalah gas hidrogen (H2) dan gas oksigen (O2). Teknologi yang banyak digunakan di dalam industri hidrogen peroksida adalah auto oksidasi Anthraquinone.

H2O2 tidak berwarna, berbau khas agak keasaman, dan larut dengan baik dalam air. Dalam kondisi normal (kondisi ambient), hidrogen peroksida sangat stabil dengan laju dekomposisi kira-kira kurang dari 1% per tahun.

Mayoritas pengunaan hidrogen peroksida adalah dengan memanfaatkan dan merekayasa reaksi dekomposisinya, yang intinya menghasilkan oksigen. Pada tahap produksi hidrogen peroksida, bahan stabilizer kimia biasanya ditambahkan dengan maksud untuk menghambat laju dekomposisinya. Termasuk dekomposisi yang terjadi selama produk hidrogen peroksida dalam penyimpanan. Selain menghasilkan oksigen, reaksi dekomposisi hidrogen peroksida juga menghasilkan air (H2O) dan panas. Reaksi dekomposisi eksotermis yang terjadi adalah sebagai berikut:

H2O2 -> H2O + 1/2O2 + 23.45 kcal/mol

Faktor-faktor yang mempengaruhi reaksi dekomposisi hidrogen peroksida adalah:

1. Bahan organik tertentu, seperti alkohol dan bensin
2. Katalis, seperti Pd, Fe, Cu, Ni, Cr, Pb, Mn
3. Temperatur, laju reaksi dekomposisi hidrogen peroksida naik sebesar 2.2 x setiap kenaikan 10oC (dalam range temperatur 20-100oC)
4. Permukaan container yang tidak rata (active surface)
5. Padatan yang tersuspensi, seperti partikel debu atau pengotor lainnya
6. Makin tinggi pH (makin basa) laju dekomposisi semakin tinggi
7. Radiasi, terutama radiasi dari sinar dengan panjang gelombang yang pendek

Hidrogen peroksida bisa digunakan sebagai zat pengelantang atau bleaching agent pada industri pulp, kertas, dan tekstil. Senyawa ini juga biasa dipakai pada proses pengolahan limbah cair, industri kimia, pembuatan deterjen, makanan dan minuman, medis, serta industri elektronika (pembuatan PCB).

Salah satu keunggulan hidrogen peroksida dibandingkan dengan oksidator yang lain adalah sifatnya yang ramah lingkungan karena tidak meninggalkan residu yang berbahaya. Kekuatan oksidatornya pun dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Sebagai contoh dalam industri pulp dan kertas, penggunaan hidrogen peroksida biasanya dikombinasikan dengan NaOH atau soda api. Semakin basa, maka laju dekomposisi hidrogen peroksida pun semakin tinggi. Kebutuhan industri akan hidrogen peroksida terus meningkat dari tahun ke tahun. Walaupun saat ini di Indonesia sudah terdapat beberapa pabrik penghasil hidrogen peroksida seperti PT Peroksida Indonesia Pratama, PT Degussa Peroxide Indonesia, dan PT Samator Inti Peroksida, tetapi kebutuhan di dalam negeri masih tetap harus diimpor.