Material Biografena Dari Tandan Kosong Sawit Melalui Metode Pirolisis Untuk Aplikasi Penyimpanan Energi Termal Terbarukan

Ayu, Adila Dimas Rahmah (2025) Material Biografena Dari Tandan Kosong Sawit Melalui Metode Pirolisis Untuk Aplikasi Penyimpanan Energi Termal Terbarukan. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5001211039-Undergraduate-Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Teknologi penyimpanan energi termal (Thermal Energy Storage/TES) memainkan peran penting dalam mengatasi krisis energi dan permasalahan lingkungan. Bahan baku penggunaan TES dapat dihasilkan dari biomassa yang memiliki kandungan karbon tinggi seperti pada Tandan Kosong Sawit (TKS). TKS berpotensi menjadi salah satu material karbon hijau (green carbon) yang efektif dan ramah lingkungan, hal ini menjadikannya sebagai kandidat utama dalam pembuatan Grafena Oksida Tereduksi (rGO). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan tanah liat dan AL terhadap nilai konduktivitas panas, tingkat kekerasan, suhu termal, serta morfologi pada karbon grafenik dari TKS sebagai kandidat material TES. Pada penelitian ini karbon aktif disintesis dari TKS dengan pemanasan pada suhu 9000C selama 5 jam. Dilakukan proses pencampuran rGO bersama tanah liat & AL dengan sebanyak empat variasi perbandingan sesuai dengan komposisi. Proses sintesis rGO bersama tanah liat & AL dimulai dengan pencampuran bahan dan kemudian dilakukan cetak dengan penambahan aquades. Setelah itu dilakukan pemanasan dengan oven dengan suhu 1000C secara bertahap dan pemanasan furnace dengan suhu 7000C selama 3 jam. Karakterisasi yang dilakukan meliputi uji morfologi dan kandungan unsur, uji struktur fasa, uji konduktivitas termal, mekanik uji kuat tekan, dan uji kapasitas panas. Hasil struktur fasa menunjukkan pola difraksi dengan puncak pada yang mengindikasikan fasa amorf. Morfologi menggunakan analisa morfologi memperlihatkan struktur rGO memiliki bentuk lempengan tipis dengan hasil menunjukkan kandungan karbon sebagai unsur yang dominan. Sementara pada sampel penambahan tanah liat morfologi berubah menjadi struktur gumpalan yang bertumpu, dan hasil kandungan unsur menunjukkan dominasi unsur O dan Si. Penambahan tanah liat terbukti dapat meningkatkan konduktivitas termal hingga mencapai nilai maksimum sebesar 0,362 W/mK. Selain itu, tanah liat berkontribusi terhadap peningkatan kekuataan material. Karakteristik termal melalui kapasitas panas menunjukkan bahwa sampel memiliki stabilitas termal yang baik, dengan kemampuan menyimpan dan melepas panas secara bertahap.
==========================================================================================================================================
Thermal Energy Storage (TES) technology plays a significant role in addressing the global energy crisis and environmental issues. TES materials can be derived from biomass with high carbon content, such as oil palm empty fruit bunches (EFB). EFB has the potential to serve as an effective and environmentally friendly green carbon material, making it a strong candidate for the synthesis of Reduced Graphene Oxide (rGO). This study aims to investigate the effect of clay and aluminum (Al) additives on the thermal conductivity, hardness, thermal stability, and morphological characteristics of graphene-based carbon derived from EFB as a candidate material for TES applications. In this research, activated carbon was synthesized from EFB through pyrolysis at 900 °C for 5 hours. The resulting rGO was then mixed with clay and Al in four different compositional variations. The synthesis process involved mixing the rGO with clay and Al, molding with the addition of distilled water, followed by drying in an oven at 100 °C and further heating in a furnace at 700 °C for 3 hours. Characterization techniques included morphological and elemental analysis, phase structure analysis, thermal conductivity testing, mechanical (compressive strength) testing, and specific heat capacity measurement. Phase analysis revealed a diffraction pattern indicative of an amorphous structure. Morphological observations showed that the rGO exhibited thin, layered plate-like structures, with carbon being the dominant element. However, after the addition of clay, the morphology changed into agglomerated clusters, and the elemental analysis indicated a dominance of oxygen (O) and silicon (Si). The addition of clay was found to enhance the thermal conductivity, achieving a maximum value of 0.362 W/m·K. Furthermore, clay contributed to an improvement in the mechanical strength of the material. Thermal characteristics based on specific heat capacity measurements indicated good thermal stability, with the material capable of gradually storing and releasing heat.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Grafena Oksida Tereduksi (rGO), Karbon, Tandan kosong sawit (TKS), Thermal Energy Storage (TES), Carbon, Empthy Fruit Bunches (EFB), Reduced Graphene Oxide (rGO), Thermal Energy Storage (TES)
Subjects:	Q Science > QC Physics > QC173.4.C63 Composite materials
Divisions:	Faculty of Science and Data Analytics (SCIENTICS) > Physics > 45201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Adila Dimas Rahmah Ayu
Date Deposited:	24 Jul 2025 07:24
Last Modified:	24 Jul 2025 07:24
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/121375

Actions (login required)

View Item