3 research outputs found
Analisis Pengaruh Penggunaan N-Methyl-2-pyrrolidone sebagai Pelarut Perovskite Thin Film terhadap Performa Glucose Fuel Cell
No full textGlucose fuel cell (GFC) hadir sebagai inovasi teknologi yang mampu menghasilkan listrik dengan mengonversi hidrogen melalui proses oksidasi glukosa menggunakan material semikonduktor yang berperan sebagai katalis. Perovskite thin film CsPbBr3 memiliki karakteristik photoelectrochemical yang unggul sebagai fotoanoda ketika dikombinasikan dengan FTO dan TiO2, tetapi memiliki stabilitas performa dan ketahananan yang rendah dalam sistem GFC. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk menganalisis karakteristik morfologi thin film CsPbBr3 berbasis pelarut N-Methyl-2-pyrrolidone (NMP) dan matriks polycaprolactone (PCL) yang telah melalui heat treatment dengan variasi temperatur dan pengaruhnya terhadap stabilitas performa perovskite thin film CsPbBr3 dalam sistem glucose fuel cell. Pada penelitian ini dilakukan sintesis CsPbBr3 menggunakan metode Ligan-Assisted Reprecipitation Process (LARP) yang selanjutnya diberi perlakuan heat treatment dengan variasi tanpa perlakuan, heat treatment 90℃, dan heat treatment 110℃. Kemudian, dilakukan penambahan larutan NMP/PCL pada CsPbBr3 sebagai matriks dengan variasi rasio NMP:PCL yaitu 1:10, 1:5, dan 3:4. Setelah itu, fabrikasi fotoanoda dilakukan melalui metode dropcasting dengan urutan lapisan dari bawah, yaitu kaca FTO berukuran 2,5 cm x 2,5 cm, TiO2, dan CsPbBr3/NMP+PCL. CsPbBr3/NMP+PCL sesudah proses fabrikasi berupa thin film dilakukan beberapa pengujian, seperti SEM dan XRD untuk mengetahui pengaruh temperatur heat treatment terhadap morfologi serta struktur kristal yang terbentuk. Setelah itu, dalam rangka menganalisis stabilitas termal thin film setelah melalui heat treatment dilakukan pengujian TG/DTA. Pengujian PL dan UV-Vis juga dilakukan untuk mengetahui properti optik dari CsPbBr3/NMP+PCL. Kemudian, performa fotoanoda dalam GFC dianalisis melalui uji CV pada konsentrasi glukosa 0,1 M dan KOH 0,1 M dengan perbandingan volume 1:1 sehingga terjadi reaksi redoks yang efisien. Dengan demikian, penelitian ini akan menganalisis lebih jauh pengaruh penambahan NMP/PCL sebagai matriks fotoanoda dalam memperbaiki morfologi perovskite thin film CsPbBr3 dengan cara mengurangi pembentukan pinhole, memperbesar ukuran butir, dan memperluas film coverage. Selain itu, polaritas dan viskositas NMP yang rendah dapat meningkatkan stabilitas performa thin film CsPbBr3 dalam GFC.
====================================================================================================================================
Glucose fuel cell (GFC) is present as a technological innovation that is able to produce electricity by converting hydrogen through the glucose oxidation process using semiconductor materials that act as catalysts. Perovskite thin film CsPbBr3 has superior photoelectrochemical characteristics as a photoanode when combined with FTO and TiO2, but has low performance stability and durability in GFC systems. Therefore, this study aims to analyze the morphological characteristics of CsPbBr3 thin film based on N-Methyl-2-pyrrolidone (NMP) solvent and Polycaprolactone matrix (PCL) that have undergone heat treatment with temperature variations and their effect on the stability of CsPbBr3 thin film perovskite performance in glucose fuel cell system. In this study, CsPbBr3 synthesis was carried out through Ligan-Assisted Reprecipitation Process (LARP) which was then given heat treatment in conditions without treatment, heat treatment at 90°C, and heat treatment at 110°C. Then, NMP/PCL solution was added to CsPbBr3 as a matrix with variations in the NMP:PCL ratio, namely 1:10, 1:5, and 3:4. After that, photoanode fabrication is carried out through the dropcasting method with a layer sequence from the bottom, namely FTO glass measuring 2.5 cm x 2.5 cm, TiO2, and CsPbBr3/NMP+PCL. CsPbBr3/NMP+PCL after the fabrication process in the form of thin film is carried out several tests, such as SEM and XRD to determine the effect of heat treatment temperature on the morphology and crystal structure formed. After that, in order to analyze the thermal stability of thin film after heat treatment, TG/DTA testing was carried out. PL and UV-Vis tests are also carried out to determine the optical properties of CsPbBr3/NMP+PCL. Then, the performance of photoanodes in GFC was analyzed through CV test at glucose concentrations of 0.1 M and KOH 0.1 M with a volume ratio of 1:1 so that an efficient redox reaction occurred. Thus, this study will further analyze the effect of the addition of NMP/PCL as a photoanode matrix in improving the morphology of CsPbBr3 thin film perovskite by reducing pinhole formation, increasing grain size, and expanding film coverage. In addition, low polarity and viscosity of NMP can improve the performance stability of CsPbBr3 thin film in GFC
BAREFOOT: OPTIMALISASI FOOD WASTE TREATMENT SEBAGAI RAW MATERIAL PRODUKSI HIDROGEN DALAM ENERGI TERBARUKAN UNTUK MENDUKUNG GREEN ENERGY AND CIRCULAR ECONOMY
Get PDFPertumbuhan industri yang pesat membawa perubahan besar dalam berbagai aspek kehidupan, termasuk sektor pangan, namun juga menyebabkan peningkatan jumlah limbah makanan. Menurut data FAO (Organisasi Pangan dan Pertanian Dunia), sekitar sepertiga dari makanan yang diproduksi setiap tahun terbuang. Limbah makanan seperti nasi dan kulit pisang menjadi masalah besar. Data dari Badan Pusat Statistik Indonesia tahun 2023 menunjukkan bahwa produksi pisang mencapai 9.335.232 unit, dengan limbah kulit pisang mencapai 40% atau 3.734.092 kulit per tahun. Selain itu, nasi sisa menyumbang 276.000 ton limbah per tahun. Dalam mengatasi masalah ini dan memenuhi kebutuhan energi bersih, kami menginovasikan BAREFOOT yakni teknologi yang memanfaatkan limbah nasi dan kulit pisang dari restoran, hotel, cafe, dan catering menjadi produk hidrogen. Teknologi ini memanfaatkan limbah nasi dan kulit pisang untuk menghasilkan hidrogen melalui sistem fermentasi gelap (dark fermentation) dan sel elektrolisis mikroba (microbial electrolysis cell). Proses hidrolisis limbah ini menghasilkan glukosa sebesar 9,35%, yang cocok untuk fermentasi gelap. Sel elektrolisis mikroba kemudian meningkatkan produksi hidrogen dengan mengonversi asam organik volatil dari fermentasi gelap. BAREFOOT mampu menghasilkan 8378013 liter hidrogen per tahun dari 766.395 kg limbah nasi dan kulit pisang, menjadikan limbah makanan sebagai raw material sumber energi hidrogen berkelanjutan dan mendukung pencapaian energi bersih. Hasil komersialisasi hidrogen dengan harga Rp66.400,00 per liternya, BAREFOOT mencapai payback pada 1,6 tahun. Pada sepuluh tahun pertama, nilai NPV sebesar Rp3.223.424.185,68, dan IRR sebesar 59% yang menunjukkan nilai positif mengindikasikan bahwa BAREFOOT dengan produk berupa hidrogen merupakan bisnis yang layak untuk diimplementasikan dalam jangka panjang
OBSAFER: Hydrogen Power Plant from Soybean Straw and Tofu Liquid Waste in Kediri District
Get PDFIndustrial developments result in higher consumption of electrical energy with considerable emissions. Efforts to develop alternative energy are carried out to overcome climate change. Hydrogen, as a clean energy, can be produced from biomass, such as soybean straw waste. The OBSAFER innovation was created to optimize the use of soybean straw and tofu liquid waste in electrical power. The process began with soybean straw waste pre-treated with NaOH and entered into a bioreactor for a dark fermentation process with Clostridium butyricum to produce hydrogen, methane, and carbon dioxide. Then, the gas is separated by a CH4 filter and a CO2 filter, so the main product is hydrogen. The OBSAFER technology can produce 821,751 kWh/year from 21.6 tons of soybean straw waste and Clostridium butyricum from tofu liquid waste
