Hidrogen merupakan salah satu sumber energi alternatif masa depan. Untuk
memproduksi hidrogen dengan kemurnian yang tinggi diperlukan reaktor
pergeseran gas air dan unit pemisahan hidrogen. Intensifikasi proses menawarkan
metode baru dengan cara menggabungkan unit operasi tersebut menjadi sebuah
membran reaktor berbasis paladium.
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji karakteristik pemisahan H2 dari campuran
gas umpan yang terdiri dari H2 dan sejumlah co-existing gas (N2, CO, CO2)
menggunakan membran Pd82Ag18/Al2O3 (tebal 20,2μm) yang dioperasikan secara
tunak serta melakukan simulasi pengoperasian membran secara tak tunak dengan
variasi switching time. Membran dioperasikan pada temperatur 350oC, tekanan
atmosferik, dan pengamatan dilakukan selama ± 8 jam. Kinerja membran diukur
berdasarkan perolehan dan fluks hidrogen.
Pada penelitian ini diperoleh hasil yang menunjukkan tidak adanya deaktivasi
membran yang diakibatkan N2 dan CO2; namun deaktivasi membran terjadi akibat
CO. Urutan co-existing gas yang mempengaruhi fluks hidrogen adalah
CO>CO2>N2. Pada percobaan ini juga ditemukan kesimpulan bahwa semakin
besar fraksi co-exsisting gas pada umpan maka perolehan dan fluks hidrogen akan
semakin kecil akibat adanya dilution, polarisasi konsentrasi, dan/atau inhibisi di
permukaan membran. Pada pengoperasian membran secara tak tunak, switching
time (ST) 2 detik memberikan rejim sliding; ST 12 detik memberikan rejim
dinamik; dan ST 120 detik memberikan rejim quasy steady state. Dari simulasi
diperoleh kesimpulan bahwa swiching time 120 detik memberikan potensi
peluang pengoperasian membran yang memberikan perolehan hidrogen lebih
besar dibandingkan operasi tunak serta peluang untuk menurunkan time-lag saat
periode start-up.