Kohesi: Jurnal Sains dan Teknologi

Articles

Vol. 10 No. 5 (2025): Kohesi: Jurnal Sains dan Teknologi, ISSN 3025-1311

PEMBUATAN GAS HIDROGEN DARI SERBUK ALUMINIUM DENGAN KATALIS KOH DI CATALYTIC BATCH LOOP CIRCULATION REACTOR

Submitted
October 21, 2025
Published
2025-10-21

Abstract

Peningkatan permintaan energi global dan dampak negatif ketergantungan pada bahan bakar fosil telah mendorong eksplorasi sumber energi alternatif yang berkelanjutan. Hidrogen muncul sebagai energi terbarukan yang menjanjikan karena efisiensi tinggi dan menghasilkan emisi minimal berupa uap air. Di Indonesia, konsumsi gas hidrogen tahun 2023 mencapai 1,75 juta ton per tahun dengan mayoritas digunakan untuk produksi urea dan amonia, namun masih bersumber dari gas alam. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan pengaruh variasi konsentrasi katalis kalium hidroksida (KOH) dan massa serbuk aluminium terhadap pembentukan gas hidrogen menggunakan sistem Catalytic Batch Loop Circulation Reactor yang sederhana dan aplikatif. Metode penelitian menggunakan desain eksperimental dengan parameter terkontrol, meliputi variasi massa aluminium (15, 20, 25, dan 30 gram), konsentrasi KOH (4, 4,5, dan 5 M), suhu konstan 90°C, dan waktu reaksi 15-25 menit. Hasil penelitian menunjukkan korelasi positif signifikan antara konsentrasi KOH dan volume gas hidrogen yang dihasilkan, dengan perolehan optimal mencapai 79,6% vol H₂ pada kondisi konsentrasi KOH 5 M, massa aluminium 30 gram, durasi reaksi 25 menit, dan suhu 90°C. Peningkatan massa aluminium juga berkontribusi positif terhadap produksi hidrogen, meskipun pertambahannya tidak selalu linier dan bergantung pada ketersediaan ion hidroksida (OH⁻). Temuan ini memvalidasi mekanisme reaksi 2Al + 2KOH + 6H₂O → 2K[Al(OH)₄] + 3H₂, di mana ion OH⁻ berperan krusial dalam melarutkan film oksida pelindung aluminium. Penelitian ini membuka peluang aplikasi praktis dalam bidang energi terbarukan dan produksi hidrogen berkelanjutan di skala laboratorium maupun industri kecil. Rekomendasi untuk penelitian lanjutan mencakup investigasi mendalam tentang pembentukan endapan Al(OH)₃, optimalisasi rasio volume-massa, serta eksplorasi skala-up ke level semi-pilot dan material katalis alternatif untuk meningkatkan efisiensi keseluruhan dan sustainability sistem.

References

  1. [1] J. M. Smith, “Chemical Engineering Kinetics (3rd ed.),” New York McGraw-Hill, 1981.
  2. [2] A. Bow, H. Park, and Y. Li, “Kinetics of Hydrogen Evolution from,” 2021.
  3. [3] R. Chang and K. Goldsby, “Chemistry (12th ed.),” New York McGraw-Hill Educ., 2016.
  4. [4] D. Christo, A. Harahap, and H. Daryanto, “Potensi Hidrogen sebagai Energi Masa Depan,” J. Energi dan Lingkung., vol. 4, no. 1, pp. 45–51, 2013.
  5. [5] B. Manurung, “Aplikasi Aluminium dalam Kehidupan Sehari-hari,” J. Tek. Mesin, vol. 5, no. 2, pp. 45–52, 2010.
  6. [6] R. Fadel, “Kimia Unsur: Hidrogen,” J. Pendidik. Kim., vol. 10, no. 3, pp. 210– 215, 2019.
  7. [7] E. Nurmahdani, “Evaluasi Produksi Hidrogen Berbasis Limbah Padat Aluminium,” J. Teknol. Energi, vol. 14, no. 1, pp. 55–63, 2022.
  8. [8] I. Handayani, “Peran Katalis dalam Reaksi Kimia Industri,” J. Kim. Terap. Indones., vol. 5, no. 1, pp. 23–29, 2022.
  9. [9] K. Tekade, N. Pednekar, and H. Bolt, “Comparative Analysis of Base,” 2020.
  10. [10] V. Shmelev, A. Tokarev, and V. Kuznetsov, “Potassium Hydroxide as Effective Catalyst for Hydrogen Generation,” J. Appl., 2016.
  11. [11] A. Qamar, “Strategi dan Prospek Hidrogen Nasional,” J. Energi Indones., vol. 12, no. 2, pp. 97–105, 2022.
  12. [12] N. Pednekar, K. Tekade, and H. Bolt, “Hydrogen Evolution from Metal– Base Reaction: A Review,” Int. J. Hydrogen Energy, vol. 46, no. 3, pp. 3156–3168, 2021.
  13. [13] L. Sharp, A. Jones, and H. Patel, “Water Chemistry: Physical and Chemical Properties,” London CRC Press, 2001.
  14. [14] E. Santosa, S. Hartini, and D. Putri, “Evaluasi Uji Nyala untuk Identifikasi Hidrogen,” J. Kim. dan Keselam., vol. 6, no. 2, pp. 73–79, 2021.
  15. [15] Y. Huang, T. Zhang, and H. Li, “Effect of Particle Size on Hydrogen Yield from Aluminium–Water Reactions,” Int. J. Energy, 2013.
  16. [16] D. Azzahra, R. Junaidi, and F. HC, “Production of Hydrogen Gas from Beverage Cans Waste Aluminum Powder Using KOH . Catalyst,” J. Pendidik. dan Teknol. Indones., vol. 2, no. 8, pp. 355–361, 2022, doi: 10.52436/1.jpti.200.
  17. [17] B. Harnoko, “Sifat-Sifat Fisik Aluminium dan Aplikasinya,” Bandung: Penerbit Polban, 2018.
  18. [18] E. B. Nauman, Chemical Reactor Design, Optimization, and Scaleup: Second Edition. 2007. doi: 10.1002/9780470282076.
  19. [19] L. Sitohang, L. Hakim, and F. Hasfita, “Pemanfaatan Limbah Kaleng Minuman Aluminium Untuk Produksi Gas Hidrogen Menggunakan Katalis Kalium Hidroksida (Koh),” J. Teknol. Kim. Unimal, vol. 6, no. 1, p. 55, 2018, doi: 10.29103/jtku.v6i1.469.
  20. [20] A. Irankhah, A. Naseri, and M. Zare, “Catalytic Effect of Alkali Hydroxides on Hydrogen Production,” Renew. Energy, vol. 116, pp. 881–890, 2018.

Similar Articles

1-10 of 38

You may also start an advanced similarity search for this article.