Perpustakaan Digital ITB

Meningkatnya emisi gas karbon dioksida (CO2) setiap tahunnya menyebabkan perubahan iklim yang berdampak pada meningkatnya frekuensi bencana alam. Di Indonesia, penyumbang emisi CO2 terbesar diproduksi oleh sektor pembangkit listrik, dengan emisi sebesar 200 juta ton/tahun (2020). Carbon Capture merupakan salah satu solusi dalam mengurangi emisi gas CO2 dengan menangkap gas CO2 yang dihasilkan industri pembangkit listrik. Karbon aktif sebagai alternatif adsorben memiliki beberapa kelebihan seperti kelimpahan bahan baku, stabilitas, dan fleksibilitas dalam proses modifikasi. Modifikasi diperlukan untuk meningkatkan selektivitas karbon aktif terhadap gas CO2 dan meningkatkan luas permukaan karbon aktif agar kapasitas adsorpsinya meningkat. Oleh karenanya, perlu diteliti lebih lanjut mengenai pengaruh modifikasi gugus fungsi permukaan karbon aktif terhadap kapasitas adsorpsi CO2. Karbon aktif prekursor batubara diberi 2 perlakuan berbeda: kalsinasi dan modifikasi urea. Kalsinasi dilakukan dengan memanaskan karbon aktif dalam kondisi inert pada temperatur 300, 500, dan 700 °C untuk mendapatkan sampel C- 300, C-500, dan C-700. Modifikasi urea dilakukan dengan melakukan impregnasi urea pada karbon aktif dengan rasio karbon aktif:urea:air sebesar 1:1:20. Kemudian karbon aktif dikeringkan dan dipanaskan dalam kondisi inert pada temperatur 300, 500, dan 700 °C. Sampel dicuci dan dikeringkan untuk mendapatkan sampel U- 300, U-500, dan U-700. Sampel karbon aktif RAW, kalsinasi, dan modifikasi urea dilakukan karakterisasi komposisi gugus fungsi dan luas permukaan dengan analisis FTIR dan analisis bilangan iodin. Uji adsorpsi dilakukan untuk menentukan kapasitas adsorpsi CO2. Kalsinasi mendekomposisi secara termal gugus fungsi oksigen pada permukaan karbon aktif sehingga gugus hidroksil, karboksil, dan karbonil berkurang. Peningkatan luas permukaan karbon aktif setelah kalsinasi diindikasikan dengan peningkatan bilangan iodin. Dekomposisi gugus oksigen menyebabkan ketersediaan site karbon tidak terkoordinasi dan pembentukan pori baru sehingga meningkatkan kapasitas adsorpsi karbon aktif. Kapasitas adsorpsi gas CO2 sampel RAW dan C-700 secara berurutan sebesar 0,864 dan 1,094 mmol/g. Pada karbon aktif modifikasi urea, terdeteksi gugus fungsi amina pada seluruh variasi temperatur dan gugus piridin terdeteksi pada temperatur yang lebih tinggi (U-700). Luas permukaan karbon aktif modifikasi urea mengalami peningkatan yang diindikasikan dengan peningkatan bilangan iodin yang dapat disebabkan oleh pembentukan mikropori selama proses modifikasi. Kapasitas adsorpsi gas CO2 sampel RAW dan U-700 secara berurutan sebesar 0,864 dan 1,289 mmol/g.