chat roulette chinese en france

Aplikasi Nanorefrigerant Hidrokarbon TiO2-R600a pada Kulkas
Penelitian mengenai penggunaan refrigeran hidrokarbon yang dilakukan oleh penulis
Penelitian mengenai penggunaan nanorefrigeran hidrokarbon yang dilakukan oleh penulis

Telah dijelaskan dalam artikel ilmiah sebelumnya, Refrigeran Hidrokarbon = Refrigeran Masa Depan , bahwa penggunaan refrigerant Chloro flouro carbon (CFC)  telah berkontribusi 25 persen terhadap pemanasan global. Jika penggunaan refrigerant tersebut tidak segera dihentikan maka akan menyebabkan suhu atmosfer bumi menjadi semakin tinggi.

Salah satu solusi untuk mengatasi refrigerant yang dapat menyebabkan pemanasan global dan penipisan lapisan ozon adalah refrigerant hidrokarbon. Refrigeran hidrokarbon adalah refrigeran yang saat ini banyak diteliti karena ramah lingkungan, tidak beracun, lebih murah, tidak menyebabkan penipisan ozon dengan nilai ODP (Ozone Depletion Potential) sebesar 0, dan tidak menyebabkan pemanasan global dengan nilai GWP (Global Warming Potential) kurang dari 3  (Ching Song Jwo, 2006). Keren banget bukan? Tapi mengapa masih belum dipakai secara luas? Karena refrigeran hidrokarbon mudah meledak dan terbakar. Bahan bakar minyak kita seperti bensin, solar, dan lain sebagainya juga termasuk dalam keluarga hidrocarbon. Refrigeran hidrokarbon yang saat ini menunjukkan performa terbaik adalah R436A (campuran propana dan isobutana dengan rasio massa 56/44). R436A sebanyak 55 g setara dengan R134a (Tetra Fluoro Ethane) sebanyak 105 g sehingga terjadi efisiensi penyimpanan muatan refrigerant sebesar 48% (Rasti, 2012).

Kami telah meneliti penggunaan nanorefrigerant hidrokarbon yang diaplikasikan pada kulkas. Dipilih kulkas karena kulkas merupakan mesin pendingin yang paling banyak dipakai di masyarakat, karena kami sangat berharap penelitian kami dapat bermanfaat bagi seluruh masyarakat. Disebut nanorefrigerant karena refrigerant bercampur dengan nanomaterial (yang dalam penelitian kami adalah nanopartikel TiO2). Berikut alat dan bahan yang kami gunakan dalam peneltian kami  (semuanya kami beli secara offline, membeli di salah satu toko sparte part mesin pendingin di Surabaya)

Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian nanorefrigerant TiO2-R600A
Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian nanorefrigerant TiO2-R600A

Adapun alur pembuatan dari nanorefrigerant-nya adalah sebagai berikut:

Alur pembuatan Nanorefrigerant TiO2-R600a
Alur pembuatan Nanorefrigerant TiO2-R600A

Terdapat 2 cara untuk mencampurkan nanopartikel TiO2 dengan refrigerant, cara yang pertama adalah dengan mencampurkan langsung TiO2 dengan refrigerant yakni dengan alat khusus (ultrasonic oscillator). Alat khusus tersebut tidak terdapat di Indonesia, sehingga kami tidak dapat memakai cara ini. Sedangkan cara kedua adalah dengan mencapurkan nanopartikel TiO2 dengan pelumas/oli kompresor. Refrigerant disaat kulkas beroperasi akan melewati kompresor, sehingga proses  yang terjadi didalam kompresor adalah nanopartikel TiO2 bercampur dengan oli kompresor.

Nanopartikel dapat meningkatkan performa refrigerant karena nanopartikel yang terdispersi/tercampur di pelumas mengurangi koefisien gesek refrigerant terhadap permukaan pipa kapiler dan mengurangi laju pemakaian sehingga dapat meningkatkan efisiensi dan reliabilitas dari kompresor. Awalnya kami hendak menggunakan refrigerant hidrokarbon yang memiliki performa paling baik yakni R436A, tetapi kami mengalami kendala karena refrigerant tersebut tidak dijual di pasar Indonesia. Kami telah mencari R436A diseluruh toko sparepart mesin pendingin seluruh Surabaya, juga seluruh toko online refrigerant di Indonesia, tetapi hasilnya nihil. Bahkan kami telah menghubungi pihak PT. Pertamina untuk menanyakan ketersediaan R436A, namun pertamina juga belum pernah memakai refrigerant tersebut.

Alibaba.com  (salah satu toko online terbesar di China) menjual R436A, tetapi jumlah pemesanan minimumnya adalah 200 tabung. Padahal 1 tabung harganya adalah 5 dollar, jadi jika kami ingin mendapatkan refrigerant tersebut harus mengeluarkan 1.000 dolar, jika 1 dolar adalah 12.000 rupiah, maka total uang yang kami keluarkan dapat mencapai 12.000.000 rupiah. Padahal penelitian kami hanyalah mendapat pendanaan sebesar 10.000.000 rupiah. Sehingga keinginan untuk meneliti refrigerant yang memiliki performa terbaik tidak dapat terpenuhi.

Sebagai solusi atas permasalahan tersebut, kami mengganti R436A ke R600A (sama-sama refrigerant hidrokarbon). R600A tersedia di pasaran Indonesia, namun aplikasi refrigerant tersebut pada kulkas telah diteliti oleh peneliti China dalam jurnal Performance of domestic refrigerator using TiO2-R600a nano-refrigerant as working fluid. Sehingga penelitian yang kami lakukan lebih seperti memvalidasi penelitian yang dilakukan oleh peneliti tersebut.

Penelitian yang telah kami lakukan meneliti pengaruh penambahan nanopartikel TiO2 terhadap performa refrigerant. Didapatkan bahwa semakin besar konsentrasi TiO2 yang dicampurkan dengan oli kompresor maka performa kulkas menjadi semakin meningkat. Namun yang harus diperhatikan betul adalah pada konsentrasi melebihi 0.5 g/L TiO2 , campuran oli kompresor dan TiO2 sudah mulai tidak homogen, TiO2 tidak larut dalam oli kompresor. Sehingga dikhawatirkan akan terjadi pengendapan di pipa kapiler apabila kulkas dengan sistem TiO2 diatas 0.5 g/L dioperasikan dalam jangka lama, namun hal tersebut diluar jangkauan penelitian kami. Berikut adalah konfigurasi peralatan dari penelitian kami.

Konfigurasi Peralatan Penelitian
Konfigurasi Peralatan Penelitian

Pemasangan pressure gauge dan thermometer digitalnya didasarkan atas standart pengukuran performa kulkas GB/T 8059.1-3-1995 China refrigeration and air-conditioning standart yang diterbitkan tahun 2002. Kami hendak memakai standar Nasional Indonesia (SNI) tapi kami masih belum menemukan standart pengujian kulkas.

Pemasangan Sensor Tekanan dan Temperatur
Pemasangan Sensor Tekanan dan Temperatur

Kami sangat berhati-hati dalam melakukan peneltian, mengingat nyawa adalah taruhannya dikarenakan sifat hidrokarbon yang sangat mudah meledak. Jadi dalam penelitian yang telah dilakukan, semua dilakukan dalam ruangan terisolasi yang bebas dari api sama sekali. Dikarenakan alhamdulillah tidak terjadi sesuatu yang tidak diinginkan hingga penelitian selesai, hipotesis baru kami adalah TiO2 dapat berfungsi sebagai flame retardant (pengurang daya ledak), namun hal tersebut masih harus diteliti lagi.

Adapun rencana besar kami terhadap penggunaan nanorefrigerant hidrokarbon adalah sebagai berikut

Planning pengembangan penelitian ke depan menyongsong Indonesia bebas CFC dan HCFC
Planning pengembangan penelitian ke depan menyongsong Indonesia bebas CFC dan HCFC
Terimakasih kepada Tim Nanorefrigerant TiO2-R600a
Terimakasih kepada Tim Nanorefrigerant TiO2-R600a

Maukah kamu mengambil bagian?

Referensi :

Mentransmisikan Listrik Tanpa Kabel

Mentransmisikan Listrik Tanpa Kabel

Seperti yang telah dijelaskan dalam artikel ilmiah sebelumnya, Menangkap Energi Listrik dari Lingkungan Kosong (Frekuensi Radio). Jika listrik dapat dihasilkan dari lingkungan kosong, berarti medium udara mampu mentransfer listrik dari transmitter (tower GSM, BTS, dll) ke receiver (radio frequency harvester). Tanpa kabel. Dan hal tersebut telah kami buktikan, kami mampu mentransfer daya yang dipancarkan oleh handy talky ke alat yang kami buat, yang kami beri nama SMAGER (Smart Gadget Charger). Daya yang dipancarkan oleh handy talky adalah sebesar 5 watt.

Konfigurasi (Susunan) Peralatan Untuk Mentransmisikan Listrik Tanpa KabelJpegGambar disamping adalah konfigurasi dari peralatan kami, terdiri dari:
1. Handy Talky sebagai transmitter (pemancar), dari alat inilah listrik dibangkitkan dan ditransmisikan ke udara (handy talky pada foto diatas tidak terlihat)
2. Radio frequency harvester, terdiri dari antenna, matching circuit (rangkaian pencocok), rectifier, dan voltage multiplier. Karena daya yang ditransfer relatif besar (5 watt) maka tanpa antenna pun rangkaian yang kami buat dapat menangkap listrik.
3. Multimeter untuk mengetahui nilai tegangan dan arus yang mampu diterima

Berikut demo dari konfigurasi yang telah kami susun

Dapat dilihat baik pada gambar dan pada video, tegangan yang dapat diterima oleh alat yang kami buat mencapai 20 Ampere, bahkan mencapai 39 volt. Jika 20 A, hal tersebut setara dengan susunan 18 batu baterai AAA (Baterai yang biasanya dipakai). Tetapi terdapat kendala, arus yang dihasilkan sangatlah kecil yakni dalam orde mili ampere. Dari hasil pengujian, efisiensi SMAGER dapat mencapai 78.75%. Untuk bisa seperti artikel ilmiah sebelumnya, Menangkap Energi Listrik dari Lingkungan Kosong (Frekuensi Radio). Kami kesusahan dalam mendapatkan komponen-komponen listriknya yang tidak dijual di Indonesia.

Sedangkan di negeri sebelah, Singapura, alat yang telah kami buat, telah siap untuk dipasarkan. Simak videonya berikut ini,

Bagaimana sangat menarik bukan? Hanya dengan memasukkan hp kita ke kantong yang telah disediakan, maka sudah mengecas sendiri, tanpa dihubungkan melalui kabel. Penelitian mengenai topic ini sedang booming dan terus berkembang. Beberapa tahun lagi janganlah heran jika mimpi Nicola Tesla dapat terwujud, yakni kita dapat mentransmisikan listrik tanpa kabel sama sekali !
Seperti video ini

https://www.youtube.com/watch?v=ckKrxx772hU

Semoga menginspirasi !!

 

Diperbaiki 13 November 2017

 

Dye Sensitized Solar Cell dan Tokoh Penemunya (M. Gratzel)

Dye Sensitized Solar Cell dan Tokoh Penemunya (M. Gratzel)

Sudah pernah terfikirkan belum kalau letak Indonesia yang dilalui garis khatulistiwa merupakan anugrah dan karunia dari Tuhan yang tidak ternilai harganya?

Iya Indonesia sangat beruntung dilalui garis khatulistiwa, itu artinya Indonesia dilalui oleh matahari dalam setiap harinya, meskipun terkadang mendung dikala musim hujan.  Wilayah Indonesia akan selalu disinari matahari selama 10 sampai dengan 12 jam dalam sehari (Djoko Adi Widodo, 2009).  Berdasarkan data jadul, Ditjen Listrik dan Pengembangan Energi pada tahun 1997, kapasitas terpasang listrik tenaga surya di Indonesia mencapai 0,88 MW dari potensi yang tersedia 1,2 x 10^9 MW (1.200.000.000 MW), berapa persennya ya? 0,000000073 % saja yang baru dioptimalkan pada tahun 97.

Pada saat penulis kerja praktek di Pertamina Geothermal Energy Kamojang Unit IV, daya yang dihasilkan dari pembangkit unit IV adalah 60 MW. Kasarannya, berarti potensi panas bumi di Indonesia setara dengan 20.000.000 unit IV PGE Kamojang. Banyak banget kan, ada 20.000.000 pembangkit.

Kerja Praktek PGE Kamojang Unit IV

Sedangkan kapasitas solar sel? Rata-rata di Indonesia, 4,5 kWh per meter persegi  (Djoko Adi Widodo, 2009). Sehingga untuk menghasilkan 60 MW dibutuhkan 115×115 m persegi, dua kali lapangan bola! Itu baru potensi se Indonesia, bagaimana dengan potensi sedunia??

Potensi Cahaya Matahari Se Dunia
Potensi Cahaya Matahari Se Dunia (paper/jurnal tersedia di lampiran)

Uda tahu kan betapa besarnya potensi cahaya matahari, yang gratis, dan insyaAllah terus menerus ada?

Sekarang cara memanfaatnya bagaimana? Cara memanfaatkannya adalah dengan menggunakan Solar Sel.

Diantara banyaknya tipe solar sel, ada solar sel generasi pertama, kedua, dan ketiga. Generasi ketigalah yang relatif mudah dan murah dalam pembuatannya, yang bernama Dye Sensitized Solar Cell disingkat dengan DSSC, atau dalam bahasa Indonesianya adalah “Sel Surya Pewarna Tersentisasi (SSPT)”. Biasanya, solar cell konvensional (Generasi pertama dan kedua)  terbuat dari silikon. Jenis solar cell tersebut harganya mahal karena proses pembuatan yang sulit, rumit, dan jumlah bahan baku dialam yang sangat terbatas. Keadaan ini mendorong para peneliti untuk menemukan bahan baru sebagai penganti silikon yang harganya murah dan mudah didapatkan. Pada tahun 1991 ditemukan penganti solar cell silikon yang mudah pembuatannya dan biayanya murah  yaitu  ya dye sensitized solar cell oleh M. Grätzel dan O’Regan . Solar Sel seperti apakah DSSC itu? dan dimana letak keistimewannya? Yuk lihat video berikut.

Video diatas adalah video yang penulis buat dalam rangka Tugas Akhir 🙂 Menarik sekali bukan??

Dye sensitized solar cell terdiri dari molekul dye (pewarna) yang dapat berasal dari kulit manggis, dsb, semikonduktor oksida (fotoanoda) yang memiliki bandgap lebar seperti TiO2, ZnO, dll, dan kaca transparent conducting oxide (TCO) atau kaca yang memiliki hambatan disalah satu sisinya, dan elektrolit yang berasal dari Iodin. Efisiensinya bisa mencapai 16% lho untuk pewarna anorganik, dan pewarna organik mencapai 12.4% (Scientific Accomplishments and Leadership Profile M. Gratzel, 2011).

DSSC yang penulis buat bisa mencapai hampir 1 Volt lho, ini videonya.

Pengen tahu cara buatnya? ini linknya.

Membuat DSSC dengan Pewarna Manggis

Membuat DSSC dengan Pewarna Jahe Merah

DSSC dapat disetarakan dengan proses fotosintesis karena pewarna difungsikan sebagai pengumpul cahaya untuk memproduksi elektron tereksitasi (sebagai klorofil), kemudian fotoanoda menggantikan peranan karbon dioksida sebagai akseptor elektron, iodide/triiodide menggantikan air dan oksigen sebagai donor elektron, produksi oksidasi dan struktur multilayer (terdiri dari banyak lapisan fotoanoda) untuk menaikkan absorbsi cahaya dan efisiensi pengumpulan elektron.

Berikut video mekanisme kerja dari DSSC

Penjelasan secara ilmiahnya adalah sebagai berikut (kalau tidak mengerti, tinggal ketikkan kata yang tidak mengerti di Google)

Mekanisme Kimia DSSC
Mekanisme Kimia DSSC

Skema proses fotoelektrokimia pada DSSC ditunjukkan pada gambar diatas. Elektron akan tereksitasi dari tingkat Highest Occupied Molecular Orbital (HOMO) ke tingkat Lowest Unoccupied Molecular Orbital (LUMO) ketika molekul dye menyerap sejumlah foton dengan energi yang sesuai. Kemudian dye yang tereksitasi (D*) menginjeksi sebuah elektron ke pita konduksi semikonduktor (Ec) TiO2 yang tingkat energinya sedikit lebih rendah dari tingkat LUMO. Elektron tersebut bergerak melalui partikel TiO2 ke arah kaca Transparent Conductive Oxide (TCO). Kemudian elektron ditransfer melalui sirkuit eksternal ke counter elektroda. Selanjutnya elektron kembali memasuki sel dan mengurangi donor yang teroksidasi (I) dalam larutan elektrolit. Dye yang teroksidasi (D+) menerima elektron dari donor tereduksi (I3) dan dapat kembali lagi menjadi molekul awal (D).

Dengan berkembangnya DSSC, berkembang pula bidang lain seperti interfacial electron transfer dynamics,interfacing molecules and electrodes, charge transport in nanostructuredmaterials, materials and dye synthesis, dan lain sebagainya. Apa itu? Cek google jika penasaran 🙂

Prof. M. Gratzel

Dengan berkembangnya banyak bidang baru, maka penemu DSSC yang bernama Prof. Michael Gratzel dinobatkan dan masuk sebagai 50 saintis dunia ternama oleh Scientific American Magazine pada tahun 2005. Selain karyanya yang sangat luar biasa keren, sejak 1992, sudah  ada lebih dari 900 paper penelitian, 60 buku, 50 paten hingga 2011 (Scientific Accomplishments and Leadership Profile M. Gratzel, 2011). Dan karya-karyanya tersebut, telah dikutip sebanyak 82.661 kutipan! Menyebabkan Prof. M. Gratzel termasuk dalam 10 kimiawan dunia yang paling banyak dikutip karyanya.

Berikut video M. Gratzel menyampaikan materi tentang DSSC

Ini prestasi-prestasi yang telah beliau capai karena karya-karyawanya, data stop hingga 2011 (Scientific Accomplishments and Leadership Profile M. Gratzel, 2011).

2011- Wilhelm Exner Medal,Gewerbe Verband Oestereich, Vienna Austria.
2011 -Gutenberg Research Award University of Mainz, Germany
2011 -Paul Karrer Medal University of Zurich, Switzerland
2010 -Galileo Galilei Award, Padova Italy,
2010 -Millenium Technology Grand Prize, Technology Academy Finland.
2010 -City of Florence Award of the Italian Chemical Society
2009 -Balzan Prize, Balzan Foundation, Milano, Zurich.
2009 -Galvani Medal of the Italian Chemical Society.
2008 -Harvey Prize in Science and Technology, The Technion Haifa, Israel
2007 -First International Prize, Japan Society of Coordination Chemistry
2007 -Kroll endowed Chair, University of Cornell, Itaca,,USA, offered.
2006 -World Technology Award in MaterialsSan Francisco, USA
2005 -Gerischer Prize of the Electrochemical Society, Berlin, Germany
2005 -Winner, Scientific American Top 50, ranked amongst 50 leading scientists worldwide
2003-ENI-Italgas Price in Science and Environment
2002 -IBC International Award in Supramolecular Chemistry and Technology
2002 -Venture2002 McKinsey Award, Zurich, Switzerland
2001 -Havinga Lecture, Award and Medal, Leiden, The Netherlands
2001 -Faraday Medal of the Royal Society of Chemistry, United Kingdom
2000 -European Grand Prize of Innovation and Technology
1998 -Eurel Price of theEuropean Society of Electrical Engineers
1998 -Venture 98 McKinsey Award, Zurich Switzerland
1997-Calveras Award in Photovoltaics, Denver USA
1993 -Best Publication Award The American Society of Mechanical Engineers.
1992 -Grand Award,US Popular Science Magazine

Ada yang kurang dari sekian banyak prestasi yang telah diperoleh, yakni prestasi meraih penghargaan Nobel. Penghargaan Nobel dianugrahkan setiap tahun kepada mereka yang telah melakukan penelitian yang luar biasa, menemukan teknik atau peralatan yang baru atau telah melakukan kontribusi luar biasa ke masyarakat. Hal ini saat ini dianggap sebagai penghargaan tertinggi bagi mereka yang mempunyai jasa besar terhadap dunia. Kalau menurut salah satu dosen penulis, “Kalau kita telusuri riwayat para peraih nobel tidak ada yang bekerja meneliti berharap mendapatkannya. Semata ikhlas & passion.”.

Prof. M. Gratzel telah berkali-kali diprediksi sebagai peraih Nobel pada tahun 2011 dan 2012.

Prediksi Peraih Nobel Kimia Tahun 2011

Prediksi Peraih Nobel Kimia Tahun 2012

Namun ternyata prediksi tersebut masih gagal, peraih nobel kimia pada tahun 2011 adalah Dan Shechtman dengan karya “for the discovery of quasicrystals”. Dan pada tahun 2012 adalah Robert J. Lefkowitz and Brian K. Kobilka “for studies of G-protein-coupled receptors”.

Dan di tahun 2015, tahun yang dinobatkan sebagai The International Year of Light, penulis memprediksi bahwa peraih nobel bidang kimia adalah Prof. Michael Gratzel. Saat nya memperkenalkan kepada masyarakat dunia tentang energi terbarukan yang berasal dari sinar matahari !

Lampiran

Djoko Adi Widodo, 2009

Scientific Accomplishments and Leadership Profile M. Gratzel, 2011

Potensi energi matahari se dunia