Pengaruh Variasi Konsentrasi Larutan Koh Terhadap Unjuk Kerja Elektroliser Tipe Wet Cell

Abstract

Energi adalah komponen penting bagi kelangsungan hidup manusia. Setiap tahun, kebutuhan energi semakin meningkat. Sumber energi ini kebanyakan berasal dari energi fosil, dimana fosil adalah sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui dan berdampak buruk bagi lingkungan. Upaya untuk menanggulangi krisis bahan bakar fosil yaitu dengan memanfaatkan energi baru terbarukan, salah satunya hidrogen. Hidrogen merupakan energi baru terbarukan yang sangat menjanjikan karena lebih bersih dan ramah lingkungan. Salah satu cara untuk menghasilkan hidrogen adalah dengan elektrolisis air. Elektrolisis air adalah proses penguaraian air ( ) menjadi hidrogen ( ) dan oksigen ( ) dengan komposisi 2 hidrogen dan 1 oksigen. Gas hidrogen dan oksigen ini disebut juga dengan gas HHO (Brown’s Gas). Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan hubungan antara variasi konsentrasi larutan Kalium Hidroksida (KOH) terhadap produksi gas HHO dan untuk mendapatkan perbandingan unjuk kerja elektroliser tipe wet cell dengan menggunakan sumber DC murni dan dengan sumber Pulse Width Modulation (PWM). Penelitian ini menggunakan metode eksperimen. Untuk merealisasikan pengembangan energi baru terbarukan, perlu adanya inovasi terhadap teknologi konversi energi yang menjadikan air sebagai bahan utama untuk menghasilkan gas HHO. Sehingga, diperlukan alat yang dapat memproduksi gas HHO. Generator HHO tipe wet cell atau Elektroliser tipe wet cell adalah salah satu alat yang dapat menghasilkan gas HHO dengan cara elektrolisis air. Proses elektrolisis air untuk menghasilkan gas HHO dapat dilakukan dengan cara menempatkan elektroda pada wadah yang sudah berisi air. Elektroda ini dihubungkan langsung dengan sumber arus searah (DC), sehingga terjadi reaksi kimia yang dapat memisahkan molekul air (H2O) menjadi hidrogen (H) dan oksigen (O2). Elektroliser terbuat dari bahan akrilik dengan tebal 0,8 cm dan berdimensi P x L x T : 14 cm x 10 cm x 12 cm. Elektroda yang digunakan berbahan dasar grafit dengan ukuran P x L x T : 14 cm x 2 cm x 2 cm. Jarak antar elektroda 2 cm. Menggunakan larutan elektrolit KOH 10 gram, 15 gram, dan 20 gram pada 1 liter air. Sumber listrik menggunakan DC power supply dengan output 12 V dan 20 A. Sinyal PWM bersumber dari Arduino UNO. Ketika menggunakan PWM, duty cycle ditetapkan 75% dan frekuensi 1 kHz. Hasil penelitian menunjukan bahwa terdapat pengaruh variasi konsentrasi larutan KOH, baik menggunakan sumber DC murni ataupun dengan sumber PWM. Semakin besar konsentrasi larutan KOH maka produksi gas HHO akan semakin banyak, arus menjadi lebih besar, daya yang dibutuhkan semakin besar, temperatur akan semakin meningkat seiring dengan berjalannya waktu, dan efisiensi akan menurun. Volume gas HHO yang dihasilkan dengan sumber DC murni serta konsentrasi larutan KOH 10 gram, 15 gram, dan 20 gram, masing-masing menghasilkan volume rata-rata sebesar 29,30 ml/menit, 64,67 ml/menit, dan 94,67 ml/menit. Sedangkan volume gas HHO yang dihasilkan dengan sumber PWM serta konsentrasi larutan KOH 10 gram, 15 gram, dan 20 gram, masing-masing menghasilkan volume rata-rata sebesar 25,33 ml/menit, 36,67 ml/menit, dan 88,67 ml/menit