Perpustakaan Digital ITB

Sebagian besar peningkatan konsentrasi karbon dioksida di atmosfer disebabkan oleh aktivitas manusia yang menghasilkan energi dari bahan bakar fosil. Aktivitas manusia meningkatkan jumlah karbon dioksida di atmosfer ini dapat dampak negatif bagi lingkungan seperti peningkatan temperatur global dan perubahan iklim. Dengan adanya dampak negatif dari emisi karbon dioksida, perlu adanya penanganan terhadap emisi karbon dioksida agar tidak memberikan dampak lebih buruk terhadap lingkungan. Pendekatan yang relatif baru dan mendapat banyak perhatian dalam pengolahan gas CO2 dengan memproduksi senyawa bernilai tambah lainnya dari gas CO2. Salah satu teknologi yang dapat diterapkan adalah teknologi reduksi elektrokimia CO2, yang dapat mengubah karbon dioksida menjadi senyawa lain seperti asam format. Asam format digunakan dalam berbagai penerapan di industri. Selain itu, asam format merupakan pilihan yang menarik sebagai hydrogen carrier atau pembawa hidrogen dalam bentuk cair. Asam format telah terbukti menjadi bahan yang tersedia untuk menerapkan teknologi penyimpanan hidrogen, sehingga menghindari pemasangan infrastruktur baru yang mahal. Modifikasi elektroda dilakukan dengan proses elektrodeposisi menggunakan larutan elektrolit Timbal(II) nitrat (Pb(NO3)2) dengan konsentrasi 0,01 M, asam nitrat (HNO3) dengan konsentrasi 0,1 M, dan natrium fluorida (NaF) dengan konsentrasi 0,01 M yang dicampurkan dengan rasio 1:1:1. Proses elektrodeposisi dilakukan tanpa pengadukan. Elektrodeposisi dilakukan pada variasi rapat arus 0,5, 1, 2, dan 3 A/cm2. Selain itu, variasi waktu deposisi juga diatur untuk waktu 5, 20, 60 detik. Elektroda yang telah dideposisi dibersihkan menggunakan aqua DM dan dikeringkan menggunakan gas nitrogen dalam temperatur ruang. Waktu elektrodeposisi dan rapat arus pada pembuatan katoda diteliti lebih lanjut mengenai pengaruhnya terhadap morfologi katoda. Penelitian reduksi elektrokimia CO2 menjadi asam format ini menggunakan sparger untuk menghasilkan gelembung CO2 dalam larutan elektrolit KHCO3 0,5 M. Larutan anolit yang digunakan, yaitu H2SO4 0,1 M. Larutan katolit di-bubbling dengan gas CO2 selama kurang lebih 1 jam dengan laju bubbling CO2 50 mL/menit. Elektrolit disirkulasi dengan menggunakan pompa ke dalam reaktor berjenis Proton Exchage Membrane (PEM) yang di dalamnya bagian ruang katoda dan anoda dipisahkan dengan Membran Nafion 212. Elektroda yang digunakan, yaitu katoda yang terbuat dari logam Cu dengan modifikasi menggunakan Pb melalui proses elektrodeposisi dan anoda yang terbuat dari logam paduan Pt-Ir. Dengan adanya modifikasi elektroda diteliti lebih lanjut mengenai pengaruh terhadap Efisiensi Faraday dan persentase yield dari asam format yang dihasilkan dari elektrokimia CO2. Untuk mengetahui pengaruh modifikasi elektroda terhadap Efisiensi Faraday dan persentase yield dari asam format hasil elektrolisis, dilakukan perbandingan hasil terhadap hasil elektrolisis elektroda Pb-Sn. Dengan adanya peningkatan waktu elektrodeposisi menyebabkan penambahan massa endapan Pb pada elektroda Pb/Cu 2 A/cm2;5s sebesar 0,00065 ± 0,00007 gram, elektroda Pb/Cu 2 A/cm2;20s sebesar 0,0029 ± 0,0003 gram, dan elektroda Pb/Cu 2 A/cm2;60s sebesar 0,009 ± 0,007 gram. Selain itu, adanya peningkatan rapat arus menyebabkan peningkatan persen massa Pb dengan elektroda Pb/Cu 3 A/cm2;5s sebesar 10,02%, nilai tersebut lebih tinggi dibandingkan dengan elektroda Pb/Cu 0,5 A/cm2;5s sebesar 0,47%. Modifikasi elektroda Pb/Cu memberikan pengaruh terhadap efisiensi arus dan persentase yield dari asam format yang dihasilkan dari elektrolisis CO2. Elektroda Pb/Cu 2 A/cm2;20s menjadi elektroda terbaik dengan nilai efisiensi arus dan persentase yield dari asam format terbesar dibandingkan elektroda lain. Efisiensi arus bernilai 8,73%, sedangkan persentase yield dari asam format bernilai 5,16%. Namun, elektroda Pb/Cu 0,5 A/cm2;20s menjadi elektroda dengan nilai efisiensi arus dan persentase yield dari asam format terkecil dibandingkan elektroda lain. Efisiensi arus bernilai 2,35%, sedangkan persentase yield dari asam format bernilai 1,64%.