Pembuka
seiring berkembangnya zaman maka semakin bertambah pula populasi manusia di muka bumi ini. Pertumbuhan jumlah populasi manusia yang pesat juga mengakibatkan konsumsi manusia terhadap sumber daya alam meningkat. Salah satu sumber daya alam yang menjadi kebutuhan vital bagi manusia adalah minyak bumi dan gas alam.
Semakin banyak manusia mengkonsumsi minyak bumi dan gas alam otomatis semakin sedikit jumlah sumber daya alam tersebut di bumi ini, mengingat kedua sumber daya tersebut bukan termasuk sumber daya alam yang dapat diperbarui. Karena semakin sedikit jumlah sumber daya alam tersebut di bumi ini maka sumber daya alam tersebut semakin langka, dan akhirnya harga produk-produk yang menggunakan input sumber daya alam tersebut menjadi naik. Dapat diambil contoh semakin tingginya harga bahan bakar kendaraan bermotor (bbm) serta harga liquid petrolium gas (lpg). Selain itu semakin tinggi pula harga produk-produk serta jasa-jasa lain mengingat untuk memproduksi ataupun melakukan jasa menggunakan sumber daya alam tersebut sebagai salah satu input. Namun, fakta yang terjadi di dunia semakin tingginya harga tidak diimbangi dengan pertambahan pendapatan penduduk. Maka akhirnya angka kemiskinan karena krisis energi pun semakin bertambah.
Salah satu cara untuk menyelesaikan krisis energi adalah dengan menggunakan energi alternatif (renewable energy). Hal inilah yang mendorong kami untuk membuat sebuah karya ilmiah tentang pemanfaatan air sebagai salah satu energi alternatif. Mengingat sumber daya alam berupa air jauh lebih banyak tersedia di bumi, lebih mudah didapat serta jauh lebih bersih serta murah dibanding harga minyak bumi dan gas alam.
Semakin banyak manusia mengkonsumsi minyak bumi dan gas alam otomatis semakin sedikit jumlah sumber daya alam tersebut di bumi ini, mengingat kedua sumber daya tersebut bukan termasuk sumber daya alam yang dapat diperbarui. Karena semakin sedikit jumlah sumber daya alam tersebut di bumi ini maka sumber daya alam tersebut semakin langka, dan akhirnya harga produk-produk yang menggunakan input sumber daya alam tersebut menjadi naik. Dapat diambil contoh semakin tingginya harga bahan bakar kendaraan bermotor (bbm) serta harga liquid petrolium gas (lpg). Selain itu semakin tinggi pula harga produk-produk serta jasa-jasa lain mengingat untuk memproduksi ataupun melakukan jasa menggunakan sumber daya alam tersebut sebagai salah satu input. Namun, fakta yang terjadi di dunia semakin tingginya harga tidak diimbangi dengan pertambahan pendapatan penduduk. Maka akhirnya angka kemiskinan karena krisis energi pun semakin bertambah.
Salah satu cara untuk menyelesaikan krisis energi adalah dengan menggunakan energi alternatif (renewable energy). Hal inilah yang mendorong kami untuk membuat sebuah karya ilmiah tentang pemanfaatan air sebagai salah satu energi alternatif. Mengingat sumber daya alam berupa air jauh lebih banyak tersedia di bumi, lebih mudah didapat serta jauh lebih bersih serta murah dibanding harga minyak bumi dan gas alam.
Hubungan Air dg Bahan Bakar
air adalah substansi kimia dengan rumus kimia h2o: Satu molekul air tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom oksigen.dengan memperhatikan tabel periodik, terlihat bahwa unsur-unsur yang mengelilingi oksigen adalah nitrogen, flor, dan fosfor, sulfur dan klor. Semua elemen-elemen ini apabila berikatan dengan hidrogen akan menghasilkan gas pada temperatur dan tekanan normal. Alasan mengapa hidrogen berikatan dengan oksigen membentuk fasa berkeadaan cair, adalah karena oksigen lebih bersifat elektronegatif ketimbang elemen-elemen lain tersebut (kecuali flor). Tarikan atom oksigen pada elektron-elektron ikatan jauh lebih kuat dari pada yang dilakukan oleh atom hidrogen, meninggalkan jumlah muatan positif pada kedua atom hidrogen, dan jumlah muatan negatif pada atom oksigen. Adanya muatan pada tiap-tiap atom tersebut membuat molekul air memiliki sejumlah momen dipol. Gaya tarik-menarik listrik antar molekul-molekul air akibat adanya dipol ini membuat masing-masing molekul saling berdekatan, membuatnya sulit untuk dipisahkan dan yang pada akhirnya menaikkan titik didih air. Gaya tarik-menarik ini disebut sebagai ikatan hidrogen.
Elektrolisis Air
molekul air dapat diuraikan menjadi unsur-unsur asalnya dengan mengalirinya arus listrik. Proses ini disebut elektrolisis air. Pada katoda, dua molekul air bereaksi dengan menangkap dua elektron, tereduksi menjadi gas h2 dan ion hidrokida (oh-). Sementara itu pada anoda, dua molekul air lain terurai menjadi gas oksigen (o2), melepaskan 4 ion h+ serta mengalirkan elektron ke katoda. Ion h+ dan oh- mengalami netralisasi sehingga terbentuk kembali beberapa molekul air. Reaksi keseluruhan yang setara dari elektrolisis air dapat dituliskan sebagai berikut.
Gas hidrogen dan oksigen yang dihasilkan dari reaksi ini membentuk gelembung pada elektroda dan dapat dikumpulkan. Prinsip ini kemudian dimanfaatkan untuk menghasilkan hidrogen dan hidrogen peroksida (h2o2) yang dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan hidrogen.
Umpan masuk pada sisi inlet electrolyzer berupa (h2+h2o) berada dalam kondisi satu fase berupa uap. Energi listrik dan energi termal yang disuplai ke dalam sel-sel electrolyzer selanjutnya akan digunakan untuk memecahkan ikatan molekul h2o menjadi molekul h2 dan o2-. Selanjutnya ion-ion o2- yang terbentuk akan bermigrasi melewati membran elektrolit untuk mencapai sisi anoda sesuai prinsip fisika electron-hole. Setelah mencapai sisi anoda, ion-ion o2- akan melepaskan elektron dan membentuk molekul oksigen pada sisi anoda. Adapun molekul hidrogen terbentuk pada sisi katoda. Molekul oksigen dan hidrogen yang dihasilkan masih dalam kondisi superheat sehingga perlu melewati suatu proses pendinginan pada komponen oxygen cooler dan hydrogen steam cooler. Setelah mengalami cooling process atau proses pendinginan selanjutnya hidrogen dimurnikan dalam komponen separator. Se parator merupakan komponen yang selalu ada pada suatu instalasi produksi hidrogen dengan fungsi dasar sebagai pemisah antara hidrogen dengan air (fraksi air biasanya dalam campuran ini (h2+h2o) tergolong sangat kecil). Setelah melewati proses tersebut hidrogen dan oksigen ditampung dalam tangki penyimpanan semantara sebelum akhirnya di transformasi dalam berbagai moda untuk selanjutnya didistribusikan.
Gas hidrogen dan oksigen yang dihasilkan dari reaksi ini membentuk gelembung pada elektroda dan dapat dikumpulkan. Prinsip ini kemudian dimanfaatkan untuk menghasilkan hidrogen dan hidrogen peroksida (h2o2) yang dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan hidrogen.
Umpan masuk pada sisi inlet electrolyzer berupa (h2+h2o) berada dalam kondisi satu fase berupa uap. Energi listrik dan energi termal yang disuplai ke dalam sel-sel electrolyzer selanjutnya akan digunakan untuk memecahkan ikatan molekul h2o menjadi molekul h2 dan o2-. Selanjutnya ion-ion o2- yang terbentuk akan bermigrasi melewati membran elektrolit untuk mencapai sisi anoda sesuai prinsip fisika electron-hole. Setelah mencapai sisi anoda, ion-ion o2- akan melepaskan elektron dan membentuk molekul oksigen pada sisi anoda. Adapun molekul hidrogen terbentuk pada sisi katoda. Molekul oksigen dan hidrogen yang dihasilkan masih dalam kondisi superheat sehingga perlu melewati suatu proses pendinginan pada komponen oxygen cooler dan hydrogen steam cooler. Setelah mengalami cooling process atau proses pendinginan selanjutnya hidrogen dimurnikan dalam komponen separator. Se parator merupakan komponen yang selalu ada pada suatu instalasi produksi hidrogen dengan fungsi dasar sebagai pemisah antara hidrogen dengan air (fraksi air biasanya dalam campuran ini (h2+h2o) tergolong sangat kecil). Setelah melewati proses tersebut hidrogen dan oksigen ditampung dalam tangki penyimpanan semantara sebelum akhirnya di transformasi dalam berbagai moda untuk selanjutnya didistribusikan.
Oxyhidro Water Stove
Tabung elektrolisis dapat digunakan pada kendaraan maupun Oxyhidro Water Stove (kompor dengan bahan bakar air).
Electrolizer pada kendaraan bermotor dapat menghemat BBM hingga 50% lebih dan meningkatkan performa kendaraan hingga 20%. Alat yang disebut electrolizer ini menghasilkan HHO (2 part Hydrogen + 1 Oxygen) gas yang sangat mudah terbakar yang kemudian HHO ini dimasukan ke intake manifold pada kendaraan bermotor. Dengan adanya campuran BBM + HHO yang kaya ini memungkinkan pembakaran menjadi lebih sempurna sehingga BBM menjadi efisien.
Electrolizer pada kendaraan bermotor dapat menghemat BBM hingga 50% lebih dan meningkatkan performa kendaraan hingga 20%. Alat yang disebut electrolizer ini menghasilkan HHO (2 part Hydrogen + 1 Oxygen) gas yang sangat mudah terbakar yang kemudian HHO ini dimasukan ke intake manifold pada kendaraan bermotor. Dengan adanya campuran BBM + HHO yang kaya ini memungkinkan pembakaran menjadi lebih sempurna sehingga BBM menjadi efisien.
untuk ilustrasi
Pada dasarnya, electrolizer di dalam kompor ini memanfaatkan elektrolisis air yang menghasilkan H2 dan O2. Hidrogen yang dihasilkan dari elektrolisa tersebutlah yang digunakan sebagai bahan bakar Oxyhidro Water Stove karena hidrogen adalah gas yang mudah terbakar. hidrogen lebih menguntungkan daripada gas alam karena nyalanya lebih panas sehingga penggunaan hidrogen tiga kali lebih efisien dibandingkan gas alam. Oleh karena itu, memasak menggunakan Oxyhidro Water Stove tiga kali lebih cepat dan efisien dibandingakan menggunakan LPG. Katalis juga ditambahkan untuk memaksimalkan kerja dari pengelektrolisisan pada oxyhidro ini. Selain itu, sistem yang di terapkan dalam Oxyhidro Water Stove bersifat statis, variable control-nya lebih sederhana.
konsep:
Kesimpulan
Jadi singkatnya, air mengandung molekul hidrogen, oksigen, dan listrik. molekul hidrogen dpt bermanfaat menjadi bahan bakar karena hidrogen mudah sekali terbakar. Molekul Listrik dapat menjadi pematik agar hidrogen terbakar. Sedangkan molekul oksigen adalah sebagai pendukung agar nyala api lebih panas dan biru, karena jika tdk ada oksigen api tdk bisa menyala.
Manfaat
1. Dapat menjadi alternatif BBM dan gas
2. Hemat biaya
3. Bersih dan ramah lingkungan
4. Hasil pembakaran maksimal dgn api yang biru
5. Tidak menimbulkan aroma tidak sedap 1. Dapat menjadi alternatif BBM dan gas
2. Hemat biaya
3. Bersih dan ramah lingkungan
4. Hasil pembakaran maksimal dgn api yang biru
5. Tidak menimbulkan aroma tidak sedap 1. Dapat menjadi alternatif BBM dan gas
