Oleh : Dr. Muhammad Sontang Sihotang,S.Si., M.Si, (Peneliti PUI Karbon & Kemenyan USU, MyUSU, Wartawan Dayak News, Kepala Laboratorium Fisika Nuklir, FMIPA USU)
(Bagian Keempat)
BAB III: Metode Kajian
3.1 Pengumpulan Data dan Bahan
Proses pengumpulan data dan bahan adalah langkah pertama yang penting dalam memastikan kelayakan bahan baku dan desain eksperimen yang tepat untuk pengembangan superkapasitor berbasis limbah industri dan biomaterial. Kajian ini akan menggunakan bahan-bahan berikut:
Baking Filter Dust (BFD) dari PT. INALUM: BFD adalah limbah dari proses produksi aluminium yang mengandung karbon dan aluminium oksida. BFD akan dikarbonisasi untuk diubah menjadi karbon aktif yang dapat digunakan sebagai elektroda superkapasitor (Johnston & Smith, 2020).
Tempurung kelapa: Limbah dari industri pengolahan kelapa akan dikumpulkan dan diproses untuk menghasilkan karbon aktif yang memiliki luas permukaan besar dan porositas tinggi, ideal untuk elektroda superkapasitor (Rohmah & Sari, 2017).
Tulang ikan: Tulang ikan akan diperoleh dari limbah industri perikanan. Tulang ikan ini kaya akan hidroksiapatit, yang berfungsi sebagai material penguat struktural dan elektrokimia dalam pembuatan katoda superkapasitor (Wang et al., 2019).
Data yang dikumpulkan mencakup spesifikasi material seperti kandungan karbon, luas permukaan spesifik, serta potensi elektrokimia yang terkait dengan performa superkapasitor.
3.2 Proses Karbonisasi dan Aktivasi
Proses karbonisasi dan aktivasi adalah tahap penting untuk mengubah bahan mentah seperti BFD, TKP & TI menjadi karbon aktif yang dapat digunakan sebagai elektroda superkapasitor.
Karbonisasi Tempurung Kelapa (TKP) & Tulang Ikan (TI) :
TKP & TI akan dikarbonisasi dengan memanaskannya dalam atmosfer inert (misalnya nitrogen) pada suhu antara 700-900°C. Proses ini bertujuan untuk menghilangkan senyawa organik non-karbon dan menghasilkan karbon aktif dengan porositas tinggi. Karbonisasi tulang ikan juga akan menghasilkan hidroksiapatit, yang membantu meningkatkan konduktivitas dan kestabilan elektroda (Rohmah & Sari, 2017; Wang et al., 2019).
Pirolisis Baking Filter Dust (BFD):
°C dalam kondisi inert untuk menghasilkan karbon aktif. Pirolisis ini akan memperkuat kandungan karbon di dalam BFD dan memperbaiki konduktivitas serta kapasitansi yang diperlukan untuk katoda (Johnston & Smith, 2020).
& pelepasan energi. Data yang dihasilkan dari CV akan menunjukkan respons elektrokimia dari material elektroda pada berbagai laju pemindaian.
Galvanostatic Charge-Discharge (GCD):
GCD digunakan untuk mengukur siklus hidup & efisiensi pengisian serta pelepasan energi dari superkapasitor. GCD memberikan informasi tentang waktu pengisian, kepadatan energi & daya spesifik dari superkapasitor.(Bagian Keempat/bay)
