Kita sebagian besar pasti pernah mengenyam pendidikan di SMA bagian
IPA, Paspal dan semacamnya. Bisa juga di SMK/STM kimia. Nah siapa sih
yang tidak mengenal dan mengingat mata pelajaran kimia, yang bisaanya
ditakutin. Dipelajaran tersebut ada materi yang namanya elektrolisa.
Singkatnya proses elektrolisa adalah proses kimia dengan meggunakan
media yang diberi elektroda yang akan dialiri oleh arus listrik, yang
akan menghaslikan senyawa kimia.
Proses ini dalam prakteknya banyak digunakan untuk melapisi logam
dengan emas, perak dan juga logam lainnya yang bisa diproses dengan cara
ini.
Salah satu hasil dari elektrolisa ini adalah elektrolisa air yang
menguraikan AIR menjadi gas Hidrogen dan Oksigen yang merupakan unsur
dari AIR. Penguraian ini dilakukan dengan cara yang sederhana, yang
prosesnya bisa dilihat pada gambar berikut ini.
Mungkin kita dulu juga pernah melakukan praktikum elektrolisa, tetapi ya hanya sebatas praktikum kimia untuk mendapatkan nilai bagus saja. Tanpa memperhatikan bahwa proses sederhana ini jika depelajari
dengan serius, bisa mengubah dunia, terutama di dunia otomotif dalam hal
pengiritan bahan bakar atau bahkan dimasa datang diproyeksikan sebagai
pengganti bahan bakar minyak yang berasal dari fosil ini. Dimana bahan
bakar minyak diperkirakan dalam waktu 50-100 tahun mendatang akan habis.
Prinsipnya jika air diberi katalis biasanya menggunkan NaOH atau
KOH, lalu dialiri arus listrik searah, maka akan terjadi proses
pemisahan air (H2O) menjadi gas Hidrogen (H2) dan Oksigen (O2). Secara
umum penguraian air menjadi gas hydrogen dan oksigen dirumuskan seperti
di bawah ini.
H2O -> H2 + ½ O2
Menurut tulisan Ulf oBssel, pada reaksi ini 9 kg H2O menghasilkan 1 kg H2 dan 8 kg O2, dan 1 kg Hidrogen setara dengan 4 liter bensin.
Hidrogen memiliki banyak kelebihan, antara lain memiliki energi
pembakaran yang besar per satuan massa hidrogen dan merupakan bahan
bakar yang sangat bersih karena emisi pembakarannya berupa air (H2O). Baru-baru
ini, tim peneliti dari School of Chemistry Monash University Australia
telah menemukan inovasi baru dalam mengubah air menjadi hidrogen lewat
proses elektrofotokatalisis yang terinspirasi dari cara tumbuhan
mengubah air menjadi oksigen.
Pada suhu dan tekanan standar, hidrogen tidak berwarna, tidak berbau, bersifat non-logam, bervalensi tunggal, dan merupakan gas diatomik yang sangat mudah terbakar. Dengan massa atom 1,00794 amu, hidrogen adalah unsur teringan di dunia.
Gas hidrogen sangat mudah terbakar dan akan terbakar pada konsentrasi serendah 4% H2 di udara bebas. Entalpi pembakaran hidrogen adalah -286 kJ/mol. Hidrogen terbakar menurut persamaan kimia:
2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(l) + 572 kJ (286 kJ/mol)
Ketika dicampur dengan oksigen dalam berbagai perbandingan,
hidrogen meledak seketika disulut dengan api dan akan meledak sendiri
pada temperatur 560 °C.
Sifat Hidrogen yang mudah meledak ini bisa dimanfaatkan untuk
mempermudah ledakan bahan bakar pada ruang bakar kendaraan bermotor,
genset, mesin kapal laut.
Dengan memanfaatkan sifat tersebut, gas Hidrogen yang diproses
dengan cara sederhana, yaitu elektrolisa, dipasang dikendaraan bermotor,
dengan cara yang benar, akan menghasilkan pengiritan bahan bakar.
Nah berdasarkan teori-teori yang ada marilah kita coba lakukan
penerapan praktis daam kehidupan keseharian kita. Disekitar kita saat
ini bertebaran yang namanya kendaraan bermotor, apakah berbahan bakar
bensin atau disel. Keduanya membutuhkan bahan bakar untuk menggerakkan
mesin. Yang satu dengan jalan dibakan dalam tekanan tinggi, yang satunya
terbakar karena tekanannya yang tinggi.
Dengan menambahkan gas hydrogen, maka akan mempermudah terjadinya
pembakaran, karena gas hydrogen adalah gas yang mudah terbakar.
Untuk menghasilkan gas hydrogen secara sederhana, berdasarkan
kebutuhan (hydrogen on demand), marilah kita aplikasikan teori
elektrolisa dengan beberapa perubahan yang mendasar.
Secara umum supaya terjadi proses elektrolisa dibutuhkan :
1. Elektroda :
a. Elektroda yang terdiri dari 2 batang logam atau ferrit dimodifikasi supaya menghasilkan gas yang maksimal.
b. Elektroda dibuat dari lempengan pelat logam stainless steel,
supaya tidak berkarat, sehingga bisa tahan dalam kurun waktu yang
panjang.
c. Elektroda dibentuk sebagai multi elektroda, dengan cara membuat
sekat-sekat diantara elektroda, yang mana sekat tersebut akan diisi oleh
elektrolit
2. Elektrolit, merupakan larutan campuran air dengan KOH atau NaOH,
dengan perbandingan yang sangat encer, misalkan 1-3 gram KOH/NaOH dalam
1 liter air. Airnya sebaiknya digunakan air suling (air destilasi).
3. Catu daya, digunakan catu daya yang ada pada kendaraan bermotor.
Biasanya menggunakan catu data arus searah (DC-Direct Current) 12 Volt.
Catu daya ini dicatu dari generator yang bertegangan 13.8 Volt. Bob
Boyce mengembangkan catu daya arus bolak balik (AC-Alternate Current)
110 V dengan merubah catu daya DC menjadi AC.
4. Supaya terjadi proses elektrolisa maka tegangan antar elektroda diprakirakan sekitar 2 Volt.
BENTUK ELEKTRODA YANG DIKEMBANGKAN SAAT INI.
Elektroda yang dikembangkan saat ini disesuaikan dengan kebutuhan
untuk menghasilkan gas hydrogen yang banyak, karena para pembuat atau
penemu ini berkreasi untuk menghasilkan gas hydrogen yang bisa digunakan
untuk menghasilkan bahan bakar yang cukup untuk menjalankan kendaraan
bermotor. Mereka terobsesi untuk merubah air menjadi bahan bakar utama
kendaraan bermotor.
Penemu sistem ini pertama kali adalah Stan Meyer, yang dianggap
sebagai bapak penggunaan air sebagai bahan bakar dengan sistem
elektrolisa ini. Kemudian diikuti oleh banyak orang yang mengembangkan
elektroda agar menghasilkan gas yang lebih banyak lagi. Misalnya Bob
Boyce dengan multiselnya dan menggunakan 61 plat yang dipasang serial
dan dicatu tegangan AC 110 V. Diikuti oleh yang lain seperti Archie
Blue, Yike Cell, Smack Booster dkk.
Elektroda di bawah ini adalah elektroda yang saya coba adopsi dalam
disain, disesuaikan dengan kemudahan dan kepraktisan disain menurut
saya. Saya mencoba untuk mengadopsi sistem Smack Booster karena mudah
dari pengerjaannya dan mencari bahan.
Untuk menghasilkan tegangan 2 Volt pada masing-masing elektroda,
mudahnya kita gunakan 8 lempengan pelat stainess steel, yang dirangkai
secara seri, diantaranya diberi sekat menggunakan isolator yang tahan
panas. Dengan demikian akan menghasilkan 7 sel dengan tegangan ideal
persel 13.8 Volt/7 = 1.9714 Volt.
Agar diperoleh gas yang lebih banyak lagi maka kita bisa
menambahkan minimal 1 unit lagi rangkaian yang sama yang dipasang secara
parallel. (Lihat gambar 04 kanan). Penulis pernah membuat sampai dengan
6 unit rangkaian elektroda 7 sel seri yang dipasang secara parallel.
Bisa dibayangkan seperti pada rangkaian kanan, ditumpuk 3 buah.
.
Nah setelah kita rangkai rangkaian elektrodanya (boleh 1 unit saja,
2 unit parallel dls), maka kita carikan wadah yang bisa menampung
rangkaian tersebut dengan lega, termasuk elektrolitnya. Wadah tersebut
sebaiknya transparan, supaya elektrolitnya kelihatan. Mudah kontrolnya.
Wadahnya sebaiknya tahan panas, minimum 100° C, karena dari hasil
percobaan kami, bisa menghasilkan panas 90° C lebih, dalam waktu
singkat, terutama jika larutannya terlalu pekat, yang menghasilkan
tarikan arus besar pada proses elektrolisa.
Wadahnya, ada tutup yang mudah diakses, untuk menambah larutan atau
untuk mengurangi cairan. Wadahnya harus kedab kebocoran, supaya hasil
gasnya tidak bocor. Wadah diberi lubang untuk akses keluaran gas.
Gas hasil elektrolisa sebaiknya jangan dimasukkan langsung ke mesin
kendaraan. Masukkan ke bubbler terlebih dulu. Bubbler berfungsi sebagai
penyaring uap air dan juga sebagai penahan api balik (back fire) supaya
tidak langsung masuk ke reaktor.
Data hasil percobaan yang saya coba dengan fasilitas seadanya yang
bisa saya buat sendiri, akan saya tampilkan pada tulisan terpisah.
Peralatan pengukur dibuat sendiri dengan segala kekurangannya. Paling
tidak kita bisa mengamati hasil percobaan ini. Misalkan pengukur gas
dibuat dari kaleng bekas, botol aqua bekas, pipa plastik dan selang
plastik. Semuanya dibuat sendiri berdasakan belajar sendiri dari para
netter yang menyumbangkan ilmunya di internet. Bukan penemuan saya
sendiri lho.
Berlaku untuk kendaraan bermotor roda 4 dan roda 2
yang beum menggunakan kran otomatis. Pada motor yang sudah dilengkapi
dengan kran otomatis, keluaran bubbler bisa dihubungkan pada vakum keran
bahan bakar.
Dari pengalaman para pengguna, bisa mengirit minimal 20% bahan bakar.
Referensi Macam-macam sel elektrolisis dengan elektrodanya :
Belajar dari :
1. Bahan Presentasi berjudul Chapter 20, The s-Block Elements, tulisan dari Mark P. Heitz, State University of New York at Brockport, © 2005, Prentice Hall, Inc.
2. Bahan Presentasi berjudul On the Way to a Sustainable Energy Future, tulisan Ulf oBssel, pada European Fuel Cell Forum, Morgenacherstrasse 2F CH-5452 Oberrohrdorf / Switzerland, Tel.: +41-56-496-7292, Fax: – 4412, forum@efcf.com, http://www.efcf.com
3. Bahan Presentasi berjudul Electrolysis of Water, tulisan Andrew Nowicki and Ben Crowley
4. Hidrogen, Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
5. Hidrogen Dari Air, Posted by Mechanical Blog
6. Hidrogen, Posted by indigoMorie on Jun 23, 2010, www.BelajarKimia.com
7. A Practical Guide to Free Energy Devices, Devices Part 9 : Created 12th June 2005, Last Updated 24th September 2007, Author : Patrick J Kelly, http://www.panaceauniversity.com
8. Electrolytic Cell, by Archie H Blue, United States Patent Blue, 4.124.463, Nov 7, 1978.
9. A Practical Guide to Free Energy Devices, Chapter 10 : Automotive Systems, Author : Patrick J Kelly, www.free-energy-info.com
10. Hydroxy Course- version 1.3, Panacea-BOCAF On-Line University, Update- information 17-July-08, The Open source engineering community, http://www.panacea-bocaf.org, http://www.panaceauniversity.org
Next
« Prev Post Previous
Next Post »
« Prev Post Previous
Next Post »
Note: Only a member of this blog may post a comment.