Pemanfaatan Nanosilika Limbah Abu Ketel sebagai Pengisi Membran Polisulfon dan Polieter Eter Keton Tersulfonasi pada Direct Methanol Fuel Cell

Abstract

Salah satu pemanfaatan nanosilika (SiO2) adalah sebagai aditif membran Psf-sPeek untuk DMFC (Direct Metanol Fuel Cell). Tujuan penelitian ini menentukan pengaruh nanosilika sebagai aditif dan Komposisi Psf-sPeek terhadap kinerja membran untuk DMFC. Tahapan dari penelitian meliputi proses produksi nanosilika dari abu ketel dengan menggunakan metode presipitasi dan produksi membran blending Psf dan sPeek-nanosilika. Bahan utama yang digunakan dengan perbandingan Psf:sPeek( 1:9; 1:12; 1:15), sedangkan penambahan nanosilika yang digunakan sebesar 1%, 3% dan 5%. Nanosilika yang dihasilkan pada penelitian ini memiliki ukuran partikel sebesar 330 nm, 0.3 PDI, ukuran kristal dan derajat kristalinitasnya berturut turut yakni 47.49 nm dan 64%, sehingga nanosilika ini cocok dijadikan pengisi membran. Uji Anova menunjukkan bahwa penambahan nanosilika dan komposisi blending bahan utama (1:9; 1:12; 1:15) berpengaruh nyata pada uji kinerja membran dengan taraf 0.05. Membran dengan perbandingan 1:12+nS3% (Psf: 1; sPeek:12 dan nanosilika 3%) lebih baik dibandingkan dengan membran yang lainnya, terlihat dari hasil simulasi CPI (Comparative Performance Index) dan karakterisasi membran yakni daya serap air, daya serap methanol, kapasitas penukar ion dan konduktivitas ionik berturut turut 27.2078%, 25.6197%, 2.5595 meq/gram, dan 66.285x10 -6 S/cm. Penambahan nanosilika ini memberikan efek positif pada kinerja membran. Namun semakin tinggi jumlah nanosilika yang ditambahkan (>3%) pada membran Psf-sPeek maka daya serap air/methanol, kapasitas penukar ion dan konduktivitas ion akan turun.