I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Sekam padi merupakan limbah pertanian yang dapat dijadikan sebagai sumber silika dan mudah untuk didapatkan, khususnya di provinsi Lampung sekam padi
bisa mencapai 3,32 juta ton dalam setahun Badan Pusat Statistik Provinsi Lampung, 2014. Satu ton sekam padi mampu menghasilkan silika murni sebanyak
220-300 kg Yalcin and Sevinc, 2001; Ikram and Akhter, 1988. Sekam padi merupakan sumber silika dengan kemurniannya mencapai 95,35 Suka dkk,
2008 yang dapat dikembangkan menjadi material lainnya. Silika dari sekam padi dapat diperoleh dengan mudah menggunakan pelarut NaOH dan dipanaskan
Gianjar dkk, 2014. Material silika sudah banyak terbukti sebagai bahan pembuatan keramik, seperti mullite Nevivilanti dkk, 2010, borosilicate Riyanto
dkk, 2009, cordierite Sembiring and Manurung, 2009, dan lan-lain. Serta material silika sekam padi dapat digunakan dalam pengolahan minyak nabati
menjadi biodiesel yang dipreparasi dengan CaCO
3
menjadi katalis CaOSiO
2
dengan hasil adanya sifat amorf dari silika sekam padi Meliyana, 2015. Sifat amorf dari silika sekam padi Sembiring dan Karo Karo, 2007 menjadikannya
memiliki sifat reaktan dengan unsur lain. Selain itu, pada saat ini silika sekam padi banyak dimanfaatkan sebagai bahan sintesis zeolit Mohamed et al., 2012.
Zeolit merupakan aluminasilikat berbentuk struktur kristal tiga dimensi dengan ukuran pori yang seragam Cejka et al., 2007. Zeolit memiliki sifat yang unik,
yakni berpori dan dapat berperan sebagai penukar kation Muchtar, 2006. Sintesis zeolit dapat dilakukan secara kimia Kabwadza-Corner et al., 2014. Hasil sintesis
zeolit dipengaruhi oleh variasi bahan yang digunakan, aktivitas katalisnya, prosedur yang digunakan, suhu yang digunakan, dan sebagainya Georgiev et al., 2009.
Sehingga zeolit sintesis dapat memiliki struktur pori yang kecil dan seragam Lestari, 2010.
Telah banyak penelitian yang dilakukan mengenai sintesis zeolit dengan bahan
silika sekam padi. Sintesis zeolit ZSM-5 dengan bahan silika dari abu sekam padi menghasilkan keseragaman bentuk yang sama dengan ukuran kristal 0,2
– 1,5 µm yang telah dilakukan oleh Putro dan Prasetyoko 2007. Serta sintesis zeolit yang
lainnya dengan bahan silika sekam padi hasilnya menunjukkan bahwa zeolit memiliki luas permukaan spesifik yang besar, yaitu 25,59 m
2
g Setiawan dan Supriyatna, 1999. Pemanfaatan zeolit saat ini telah banyak berkembang, salah
satunya yaitu sebagai bahan elektrode superkapasitor Walcarius, 1999. Superkapasitor merupakan piranti penyimpan energi yang memiliki kerapatan
energi lebih besar dibandingkan kapasitor konvensional dan memiliki rapat daya yang lebih besar dibandingkan baterai. Superkapasitor memiliki potensi yang besar
dengan paduan daya tinggi, waktu pengisian singkat, kestabilan yang tinggi, dan mampu bertahan lama Halper and Ellenbogen, 2006. Prinsip kerja superkapasitor
berdasarkan pada hukum Faraday, yaitu adanya transfer elektron antara elektrode yang saling berhadapan serta perpindahan ion dan molekulnya Conway, 1999.
Elektrode superkapasitor merupakan komponen utama yang menentukan tinggi atau rendahnya nilai kapasitansi superkapasitor. Nilai kapasitansi suatu elektrode
dipengaruhi oleh bahan pembuat elektrode, permukaan elektrode, ukuran pori pada permukaan elektrode, dan pertukaran ion yang terjadi Lu, 2012. Apabila ukuran
pori semakin kecil dan luas permukaan elektrode semakin besar, maka akan menghasilkan nilai kapasitansi yang tinggi Ariyanto dkk, 2012.
Elektrode superkapasitor dapat berupa karbon Ariyanto dkk, 2012, Ruthenium
Oxide RuO
2
Gujar et al., 2007, tembaga, dan platina Conway, 1999. Ruthenium Oxide
RuO
2
merupakan bahan yang paling bagus digunakan sebagai elektrode dengan nilai kapasitansi spesifiknya 498 Fg Gujar et al., 2007, namun
keberadaan Ruthenium Oxide RuO
2
sulit ditemukan di alam dan harganya mahal apabila dibandingkan dengan bahan elektode yang lainnya. Karbon juga merupakan
bahan elektrode yang baik, namun membutuhkan suhu yang tinggi untuk menghasilkan karbon dengan luas permukaan yang besar, serta memiliki kestabilan
yang rendah Zhang et al., 2006. Sehingga pengembangan zeolit sebagai elektrode superkapasitor perlu dilakukan, karena zeolit memiliki kriteria bahan yang dapat
digunakan sebagai elektrode superkapasitor. Pada penelitian ini pembuatan zeolit dilakukan menggunakan bahan baku silika
sekam padi dan alumina Al
2
O
3
, yang disintesis menggunakan metode sol gel dengan variasi suhu kalsinansi sebesar 150
o
C, 250
o
C, dan 350
o
C. Karakterisasi yang dilakukan meliputi X-Ray Diffraction XRD untuk mengetahui struktur zeolit
dan Surface Area Analyzer SAA dengan metode Brunner Emmett Teller BET untuk mengetahui luas permukaan spesifik.
B. Rumusan Masalah
Kategori