MAGNESIUM TERAKTIVASI UNTUK PENYIMPAN ENERGI HIDROGEN

Sari

ABSTRAK

MAGNESIUM TERAKTIVASI UNTUK PENYIMPAN ENERGI HIDROGEN. Hidrogen merupakan sarana ideal untuk media simpan, transpor dan konversi energi dengan tujuan luas untuk pengembangan konsep energi bersih serta bebas emisi. Hidrogen dapat disimpan sebagai carrier energi dalam bentuk gas, cair maupun dalam logam padat. Magnesium merupakan kandidat untuk media on-board storage hidrogen dalam bentuk padat karena material ini mampu menampung hidrogen sebesar 7,6% berat logam. Pada penelitian sebelumnya, hasil hidriding serbuk magnesium ukuran partikel <0,3 mm dan <60 mm hanya mampu menyerap hidrogen sebesar 0,071% berat logam, karena permukaan partikel logam dipenuhi oleh oksigen. Agar proses hidriding bisa berlangsung dengan baik, logam magnesium ukuran partikel <60 mm diaktivasi dengan mencucinya dengan larutan NH₄F 0,15M dalam waktu 1 jam. Proses hidriding serbuk magnesium dilakukan di sebuah alat hidriding yang dapat dioperasikan pada tekanan vakum hingga 1´10^-7 mbar. Analisis hasil proses hidriding selama 2 siklus menunjukkan bahwa magnesium teraktivasi dengan ukuran <60 mm dapat menyerap hidrogen sebesar 3,82% berat logam pada siklus I dan meningkat menjadi 5,15% berat logam pada siklus II. Waktu serap diperlukan adalah 312 dan 221 detik untuk hidriding siklus I dan II. Hasil penelitian menunjukkan bahwa daya tampung hidrogen masih rendah kemungkinan karena ukuran partikel logam magnesium bukan nano-partikel.

KATA KUNCI: magnesium teraktivasi, penyimpanan energi hidrogen, carrier energi, proses hidriding

ABSTRACT

ACTIVATED MAGNESIUM FOR HYDROGEN ENERGY STORAGE. Hydrogen is the ideal means of storage, transport and conversion of energy for a comprehensive clean-energy concept because of its free emission. Hydrogen can be stored as an energy carrier in the form of gas, liquid, and in solid. Magnesium is the candidate material for on-board hydrogen storage in the form of solid metal hydride because of its safe and higher volumetric energy density, about 7.6 wt% of the metal. Previous experiment on the hydriding of magnesium with the particle size of <0.3 mm and <60 mm yields very poor hydrogen capacity due to the oxygen existence on the metal surface. To improve the hydrogen sorption properties, the magnesium with the particle size of <60 mm is activated by treating the metal with 0.15M NH₄F solution for 1 hour. The hydriding experiment is conducted in a hydriding system that can be operated at a very high vacuum up to 1x10^-7 mbar. Analyses on the experimental results of two cycles of hydriding show that the activated magnesium powder with the particle size of <60 mm absorbed hydrogen in the amount of 3.82 wt% of the metal in the first cycle, which increased to 5.15 wt% in the second cycle. The absorption process took respectively 312 and 221 seconds for the first and second cycle of hydriding. Experimental results show that the hydrogen capacity of the current experiment is still low likely due to the particle size of magnesium metal, i.e. it should be nanosize.

FREE TERMS activated magnesium, hydrogen energy storage, hydriding system, energy carrier