Pemanfaatan Biomassa Tanaman Pisang Sebagai Elektrode Superkapasitor
PEMANFAATAN BIOMASSA TANAMAN PISANG SEBAGAI
ELEKTRODE SUPERKAPASITOR
ERIK DIA FARI PURBA
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pemanfaatan Biomassa
Tanaman Pisang sebagai Elektrode Superkapasitor adalah benar karya saya
dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun
kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip
dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Mei 2014
Erik Dia Fari Purba
NIM G44080093
ABSTRAK
ERIK DIA FARI PURBA. Pemanfaatan Biomassa Tanaman Pisang sebagai
Elektrode Superkapasitor. Dibimbing oleh ZAINAL ALIM MAS’UD dan
GUSTAN PARI.
Pemanfaatan biomassa tanaman pisang sebagai elektrode superkapasitor
akan memberi nilai tambah pada limbah tersebut. Dalam penelitian ini, kulit
pisang memiliki nilai karbon terikat yang paling besar dibandingkan dengan
pelepah, batang, dan daun, sehingga dipilih sebagai bahan baku elektrode
superkapasitor. Limbah kulit pisang diarangkan pada suhu 400 oC kemudian
diaktivasi pada suhu 700 oC dengan menambahkan uap air selama 20 menit.
Sebanyak 0.5 g arang aktif yang diperoleh dimodifikasi dengan tambahan 2.65
mL HNO3 40%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tambahan HNO3 40%
berpengaruh mengurangi struktur pori dan menambah gugus fungsi C=O pada
arang aktif yang keduanya berdampak menurunkan nilai kapasitans yang
diperoleh. Nilai kapasitans arang aktif termodifikasi (270 F/g) lebih rendah
daripada arang aktif (341 F/g), bertolak belakang dengan hipotesis yang diajukan.
Berdasarkan penelitian ini, nisbah massa konduktor polivinilidena fluorida dan
bahan aktif 1:1 (b/b) diduga berpengaruh pada nilai kapasitans.
Kata kunci: arang aktif, arang aktif termodifikasi, kapasitans, polivinilidena
fluorida.
ABSTRACT
ERIK DIA FARI PURBA. Utilization of Banana Plant Biomass as Supercapacitor
Electrodes. Supervised by ZAINAL ALIM MAS’UD and GUSTAN PARI.
Utilization of banana plant biomass as supercapacitor electrodes will give
additional value to the waste. In this study, the banana peel contained the highest
fixed carbon as compared with the midrib, stem, and leaves. The banana peel was
charred at 400 oC and then activated at 700 °C with steam flow for 20 minutes.
The active charcoal obtained (0.5 g) was modified by adding 2.65 mL of 40%
HNO3. The results showed that the addition of 40% HNO3 reduce the pore
structure and add C=O functional group in the activated charcoal which were both
affected the capacitance value obtained. The capacitance of modified activated
charcoal (270 F/g) was lower than that of the unmodified activated charcoal (341
F/g), in contrary to the hypothesis proposed. Based on this study, the 1:1 (b/b)
mass ratio of polivynilidene fluoride conductor and the active ingredient is
predicted to affect the capacitance.
Key words: activated charcoal, capacitance, modified activated charcoal,
polyvinylidene fluoride.
PEMANFAATAN BIOMASSA TANAMAN PISANG SEBAGAI
ELEKTRODE SUPERKAPASITOR
ERIK DIA FARI PURBA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
Pada
Departemen Kimia
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Pemanfaatan Biomassa Tanaman Pisang Sebagai Elektrode
Superkapasitor
Nama
: Erik Dia Fari Purba
NIM
: G44080093
Disetujui oleh
Dr Zainal Alim Mas’ud, DEA
Pembimbing I
Prof (R) Gustan Pari, MSi
Pembimbing II
Diketahui oleh
Prof Dr Dra Purwantiningsih Sugita, MS
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus atas segala karuniaNya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam
penelitian yang dilaksanakan sejak bulan September 2012 ini ialah teknologi
biomaterial, dengan judul Pemanfaatan Biomassa Tanaman Pisang sebagai
Elektrode Superkapasitor.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr Zainal Alim Mas’ud, DEA
dan Bapak Prof (R) Gustan Pari, MSi selaku pembimbing yang telah banyak
memberi saran. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Bapak
Mahpudin, Bapak Ahmad, dan Bapak Dadang serta semua staf dari Balai Pusat
Penelitian dan Pengembangan Keteknikan Kehutanan dan Pengolahan Hasil
Hutan. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada Ayah, Ibu, Arianta Purba
(kakak), Bik Graha Purba (adik), Kevin Kristian Purba (adik) serta seluruh
keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya. Terima kasih juga penulis
sampaikan kepada Ashley, Sharil, Indra Prima, Wahab, Don, Suhaimi, Elisa
Palidan, serta teman-teman Kimia 45 atas segala dukungan yang diberikan.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Mei 2014
Erik Dia Fari Purba
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
METODE
Alat dan Bahan
Analisis Proksimat
Preparasi Arang
Preparasi Arang Aktif
Modifikasi Permukaan
Pembuatan Elektrode Karbon
Pencirian Sampel
HASIL DAN PEMBAHASAN
Arang Aktif Kulit Pisang
Arang Aktif Kulit Pisang Termodifikasi
Ciri-ciri Arang Aktif dan Arang Aktif Termodifikasi Kulit Pisang
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
RIWAYAT HIDUP
vii
vii
1
1
1
2
3
3
3
3
3
4
4
5
6
10
10
10
11
14
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
Foto SEM arang aktif kulit pisang
6
Foto SEM arang aktif kulit pisang termodifikasi
7
Spektrum FTIR arang aktif kulit pisang
7
Spektrum FTIR arang aktif kulit pisang termodifikasi
8
Voltamogram arang aktif kulit pisang tanpa dan dengan modifikasi dengan
laju pemayaran 20 mV/s pada selang beda potensial 0–1 V
9
DAFTAR LAMPIRAN
1 Hasil analisis proksimat biomassa tanaman pisang
2 Hasil rendemen kulit pisang
12
13
PENDAHULUAN
Tanaman pisang mempunyai banyak manfaat dalam kehidupan sehari-hari
seperti bahan konsumsi, bahan serat pakaian, atau pembungkus makanan.
Pemanfaatan tanaman pisang ini menghasilkan residu biomassa seperti daun,
batang, dan pelepah kering serta kulit pisang sisa dari pedagang pisang yang
belum dimanfaatkan secara optimal. Biomassa tersebut biasanya hanya
dimanfaatkan sebagai pupuk alami yang mempunyai nilai ekonomis yang rendah.
Biomassa tanaman memiliki beberapa komponen seperti air, zat terbang, abu, dan
karbon terikat.
Persentase karbon terikat yang terkandung dalam biomassa merupakan hasil
asimilasi CO2 di udara menjadi karbohidrat dan lignin selama proses respirasi,
yang tersebar di dalam jaringan tumbuhan. Selama belum tersikluskan kembali ke
atmosfer, CO2 yang terikat ini akan tersimpan dalam kolam karbon aktif (Sutaryo
2009). Karbon terikat tersebut berpotensi digunakan sebagai arang aktif atau
sebagai bahan elektrode berbasis-karbon. Salah satu aplikasi elektrode berbasiskarbon ialah sebagai komponen dalam media penyimpan energi listrik berbasiskarbon yang dinamakan superkapasitor.
Superkapasitor merupakan media penyimpanan energi listrik yang
mempunyai kapasitans tinggi, waktu hidup lama, dan kinerja penghantaran listrik
yang baik (Tamei et al. 2005), sehingga bermanfaat sebagai media elektronik,
baterai, dan pengganti kapasitor konvensional. Komponen elektrode dalam
superkapasitor biasanya terbuat dari logam oksida, polimer, ataupun bahan berpori
seperti karbon aktif (Ismanto et al. 2010). Bahan berpori seperti karbon aktif
lazim digunakan karena memiliki pori-pori dengan luas permukaan yang besar,
konduktivitas yang baik dan stabil, harga produksi yang murah, serta tersedia
secara komersial. Permukaan pori karbon aktif juga dapat dimodifikasi secara
elektrokimia sehingga dapat mengubah nilai kapasitans (Zhang dan Zhao 2009
dalam Elmouwahidi et al. 2012). Oleh sebab itu, penelitian ini bertujuan
mengonversi biomassa tanaman pisang menjadi arang aktif yang selanjutnya
dimodifikasi sebagai bahan pembuatan elektrode superkapasitor.
METODE
Alat dan Bahan
Bahan-bahan yang digunakan adalah limbah tanaman pisang (batang, daun,
pelepah, dan kulit), air distilasi, HNO3 ±40%, polivinilidena fluorida (PVDF), Nmetil-2-pirolidon (NMP), HCl 1 M, H2SO4 0.5 M, bubuk KBr, dan pelet KOH.
Alat-alat yang digunakan adalah spektrofotometer inframerah transformasi
Fourier (FTIR) Shimadzu IRPrestige-21, mikroskop elektron pemayaran (SEM)
Zeiss EVo 50, tabung pirolisis, instrumen voltameter EDAQ 410, oven, indikator
universal, neraca analitik 4 desimal, alu dan lumpang, cawan porselen, hot plate,
baja nirkarat, desikator, tanur tubular, elektrode pembanding Ag/AgCl, elektrode
tambahan kawat platinum, dan seperangkat alat kaca.
2
Analisis Proksimat
Sampel biomassa tanaman pisang (batang, daun, pelepah, dan kulit) terlebih
dahulu dianalisis proksimat yang meliputi penentuan kadar air, zat terbang, dan
abu untuk menentukan karbon terikat yang dimiliki biomassa tersebut.
Penentuan Kadar Air (SNI 06-3730-1995)
Sampel ditimbang sebanyak 1 g dan dimasukkan dalam cawan porselen
yang telah diketahui bobotnya. Selanjutnya, sampel tersebut dipanaskan pada suhu
105 oC selama 3 jam, disimpan dalam desikator, dan ditimbang sampai bobot
konstan.
Keterangan:
a = bobot sampel awal (g)
b = bobot sampel setelah dipanaskan (g)
Penentuan Kadar Zat Terbang (SNI 06-3730-1995)
Sampel ditimbang sebanyak 1 g dan dimasukkan dalam cawan porselen
yang telah diketahui bobotnya. Cawan ditutup rapat dan dikencangkan dengan
kawat kemudian dipanaskan dalam tanur selama 10 menit pada suhu 950 oC.
Sampel dibiarkan mendingin pada suhu ruang lalu dimasukkan dalam desikator
dan ditimbang bobotnya.
Keterangan:
a = bobot sampel awal (g)
b = bobot sampel setelah dipanaskan (g)
Penentuan Kadar Abu (SNI 06-3730-1995)
Sampel ditimbang sebanyak 1 g dan dimasukkan dalam cawan porselen
yang telah diketahui bobotnya. Cawan berisi contoh lalu dipanaskan dalam tanur
selama 6 jam pada suhu 750 oC. Setelah agak mendingan, cawan tersebut lalu
dimasukkan dalam desikator dan ditimbang bobotnya.
Keterangan:
a = bobot sampel sebelum pemijaran (g)
b = bobot sampel setelah pemijaran (g)
Penentuan Kadar Karbon Terikat (SNI 06-3730-1995)
Kadar karbon terikat diperoleh dari 100% dikurangi jumlah total kadar abu
dengan kadar zat terbang.
3
Preparasi Arang
Sampel biomassa yang memiliki persen karbon terikat paling besar dicuci
menggunakan air hingga bersih, kemudian dibilas dengan air distilasi dan
dikeringkan. Setelah kering, sebanyak 658 g kulit pisang diarangkan dengan
menggunakan tabung pirolisis pada suhu 400 oC.
Preparasi Arang Aktif (modifikasi Ismanto et al. 2010)
Sampel yang telah diarangkan dicampurkan pelet KOH dengan nisbah 5:2
(arang:KOH (b/b)), kemudian dikeringkan dengan sinar matahari. Setelah kering,
campuran sampel dengan KOH dimasukkan ke dalam tanur tubular untuk
diaktivasi pada suhu 700 oC dengan penambahan uap air selama 20 menit. Arang
aktif yang dihasilkan dikeringudarakan, lalu berturut-turut dicuci dengan HCl 1
M, air distilasi panas, dan air distilasi dingin hingga mencapai pH 6.5. Setelah itu,
arang aktif dikeringkan pada suhu 110 oC selama 24 jam.
Modifikasi Permukaan (modifikasi Ismanto et al. 2010)
Permukaan arang aktif dari biomassa pisang dimodifikasi dengan
mencampurkan 2.65 mL HNO3 40% dengan 0.5 g arang aktif kemudian direfluks
selama 1.5 jam pada suhu 70 oC. Pasta yang dihasilkan dicuci dengan air distilasi
hingga pH 6.5, lalu dikeringkan dalam oven pada suhu 55 oC selama 24 jam.
Pembuatan Elektrode Karbon (modifikasi Elmouwahidi et al. 2012)
Arang aktif dan arang aktif termodifikasi masing-masing dicampurkan
dengan polivinilidena fluorida (PVDF) dengan nisbah 1:1 (b/b) dan N-metill-2pirolidon (NMP) sebagai pelarut. Pasta, yang terbentuk dicetak di atas baja
nirkarat lalu dikeringkan pada suhu 55 oC selama 24 jam. Hasil cetakan kemudian
dilapisi dengan membran politetrafluoroetilena (PTFE). Elektrode siap dirangkai
dan diuji kestabilan dan kapasitansnya.
Pencirian Sampel
Karakteristik sampel arang, arang aktif, dan arang aktif termodifikasi dari
kulit pisang ditentukan dengan menganalisis struktur pori dengan menggunakan
SEM, gugus fungsi menggunakan spektrofotometer FTIR, serta kestabilan dan
kapasitansnya menggunakan voltametri siklik.
Analisis Gugus Fungsi
Sampel sebanyak 1 mg dicampurkan dengan 100 mg bubuk KBr dan
digerus hingga homogen. Campuran dikeringkan dalam oven pada suhu 60 oC
selama 24 jam, kemudian dibuat pelet, diletakkan dalam microcup, dan
dipadatkan. Sampel dipayar dengan spektrofotometer FTIR Shimadzu IRPrestige21 pada bilangan gelombang 400–4000 cm-1.
Analisis Morfologi
Sampel ditempelkan pada kompartemen sampel instrumen SEM Zeiss EVo
50, kemudian dianalisis morfologi permukaan (ukuran porinya) dengan
menggunakan tegangan 10 kV dan perbesaran 1000 kali.
Pengukuran Kapasitans
Stabilitas serta reversibilitas elektrode superkapasitor diuji dengan
voltametri siklik (voltametri EDAQ 410). Pengukuran tersebut menggunakan 1 sel
yang terdiri atas 3 elektrode, yakni elektrode kerja, elektrode pembanding, dan
elektrode pendukung di dalam larutan elektrolit. Elektrode kerja yang digunakan
adalah elektrode karbon yang telah dibuat, sedangkan elektrode pendukung dan
pembanding adalah elektrode AgCl/Ag dan Pt di dalam larutan elektrolit H2SO4
0.5 M. Pengukuran dilakukan dengan beda potensial 0−1.0 V pada laju
pemayaran 20 mV/s. Nilai kapasitans dihitung dengan rumus
dengan C adalah kapasitans (F/g), I adalah arus rerata pelucutan (A), ∆t
menunjukkan selang waktu (s), m adalah massa bahan aktif material elektrode (g),
dan ∆V adalah laju pemayaran (v/s).
Penelitian dilaksanakan pada bulan September 2012 sampai Februari 2014
di Balai Pusat Penelitian dan Pengembangan Keteknikan Kehutanan dan
Pengolahan Hasil Hutan; Laboratorium Kimia Organik dan Laboratorium
Bersama, Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Institut Pertanian Bogor; serta Laboratorium Terpadu, Institut Pertanian Bogor.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Arang Aktif Kulit Pisang
Bahan baku dipilih berdasarkan kadar karbon terikat yang terkandung di
dalamnya, yang akan berpengaruh pada rendemen hasil pirolisis. Kadar karbon
terikat ditentukan melalui analisis proksimat. Bahan yang dianalisis adalah batang,
daun, dan pelepah pisang yang diperoleh dari tanaman pisang di pinggir Jalan
Soka, Perumahan Dosen IPB, serta kulit pisang diperoleh dari pedagang pisang di
Jalan Bara Tengah Dramaga. Hasil analisis menunjukkan, rerata kadar karbon
terikat paling besar diperoleh pada kulit pisang, yaitu 7.99% (Lampiran 1). Kadar
karbon terikat ini sangat rendah, yaitu kurang dari 10%, tetapi masih dapat
dimanfaatkan sebagai elektrode superkapasitor. Kulit pisang sebanyak 658 g
dipirolisis pada suhu 400 oC yang diatur dengan kondisi sedikit oksigen tanpa
menggunakan gas N2, sehingga diperoleh 260 g arang kulit pisang dengan
rendemen 39.5% (Lampiran 2).
5
Arang merupakan salah satu hasil dari proses pirolisis pada suhu 100−510
C dengan menggunakan gas nitrogen yang berfungsi menghilangkan oksigen.
Pada suhu tersebut, senyawa yang bersifat atsiri akan membentuk gas seperti uap
air, CO2, CO, CH4, dan tar mudah menguap, sedangkan senyawa anorganik akan
menjadi abu. Dengan demikian komponen yang tersisa dalam arang merupakan
abu serta karbon, hidrogen, oksigen, dan sulfur yang tidak terbawa dalam bentuk
gas. Proses pirolisis dalam penelitian ini tidak menggunakan N2, tetapi
mengondisikan tanur tubular dengan sedikit oksigen. Pada suhu yang sangat
tinggi dikhawatirkan hanya diperoleh abu, tanpa arang kulit pisang. Oleh sebab
itu, suhu yang digunakan dalam penelitian ini adalah 400 oC.
Arang aktif dapat diperoleh dari pengaktifan arang secara fisis maupun
kimia. Pengaktifan secara kimia dilakukan dengan mengimpregnasikan arang
dengan bahan pengaktif seperti KOH, NaOH, H3PO4, ZnCl, dan H2SO4, kemudian
dikarbonisasi pada suhu 450−900 oC. Pengaktifan secara fisis dilakukan dengan
penambahan CO2, N2, O2, atau uap air setelah pemanasan. Pengaktifan secara fisis
akan menggeser lempeng heksagonal yang semula tingkat keteraturannya tinggi
(kristalin) menjadi tidak beraturan (amorf). Akibatnya, permukaan kristalit atau
celah menjadi terbuka sehingga gas-gas pengaktif yang lembam dapat mendorong
keluar residu-residu hidrokarbon yang menempel pada permukaan arang. Di sisi
lain, pengaktifan secara kimia dapat meningkatkan jumlah distribusi pori karena
bahan pengaktif akan memecah hidrokarbon atau mengoksidasi molekul-molekul
yang ada di permukaan arang (Fauziah 2009). Selain itu, pengaktifan secara kimia
dapat menambah gugus oksigen dalam arang aktif yang berdampak meningkatkan
nilai kapasitans dalam larutan berair maupun larutan dalam pelarut organik yang
bersifat elektrolit. Dengan demikian, perpaduan pengaktifan secara fisis dan kimia
dapat meningkatkan nilai kapasitans elektrode dan jumlah pori dalam arang aktif.
Aktivasi secara kimia dalam penelitian ini dilakukan dengan impregnasi
dalam KOH (5:2 (b/b)) yang bertujuan membentuk gugus beroksigen serta
membuka pori secara maksimal. Penambahan bahan pengaktif dalam jumlah yang
berlebih akan menghasilkan jumlah pori yang banyak. Sementara itu, aktivasi
secara fisis dalam penelitian ini dilakukan dengan pemanasan pada suhu 700 oC
disertai penambahan uap air selama 20 menit. Sebanyak 145 g arang kulit pisang
setelah diaktivasi secara kimia dan fisis menyusut massanya menjadi 58 g arang
aktif kulit pisang. Penyusutan ini disebabkan selulosa dan lignin terurai menjadi
atom karbon, kemudian bereaksi secara radikal dengan uap air menghasilkan CO,
CO2, dan H2. Proses pengaktifan kimia pada arang akan menghasilkan residu
berupa senyawa oksida, sisa KOH, dan kotoran yang dapat mengganggu analisis
karakteristik dari arang aktif yang diperoleh. Residu tersebut dapat dihilangkan
dengan menetralkan arang aktif dengan HCl 1 M dan air distilasi. Arang aktif
netral diperoleh sebanyak 33 g dengan rendemen 23% (Lampiran 2).
o
Arang Aktif Kulit Pisang Termodifikasi
Sebanyak 0.5 g arang aktif dimodifikasi dengan menambahkan 2.65 mL
HNO3 ±40%, lalu direfluks selama 1.5 jam pada suhu 70 oC. Diperoleh arang aktif
termodifikasi sebanyak 0.41 g dengan rendemen 82.2%. Proses refluks semakin
menyusutkan massa arang aktif termodifikasi karena pemanasan dapat
mengurangi residu yang masih terdapat dalam bahan. Oksidasi oleh HNO3 yang
6
menyerang tepi dari arang aktif juga menyebabkan pori-pori yang ada di sana
meluruh dan membentuk gugus beroksigen (Tchoul et al. 2007). Penyusutan
massa sebagai akibat dari terbentuknya gugus beroksigen yang baru dipengaruhi
oleh konsentrasi HNO3 yang digunakan, suhu untuk mengoksidasi, dan waktu
oksidasi (Houshmand dan Daud 2010; Wepasnick et al. 2011).
Ciri-ciri Arang Aktif dan Arang Aktif Termodifikasi Kulit Pisang
Struktur Morfologi Permukaan
Analisis menggunakan instrumen SEM dengan beda potensial 10 kV pada
perbesaran 1000 kali, menunjukkan jumlah pori yang cukup banyak pada arang
aktif kulit pisang, berupa mikropori dan mesopori yang cukup seragam (Gambar
1). Hal ini merupakan efek dari pengaktifan secara kimia (diimpregnasi dengan
KOH dengan pemanasan pada 700 oC) dan secara fisis (ditambahkan uap air).
Impregnasi dengan KOH akan membentuk ruang antarkarbon sebagai akibat dari
berkurangnya kadar tar dalam bahan. Pemanasan pada 700 oC akan menyebabkan
reaksi KOH dengan karbon menghasilkan K2CO3:
6KOH + 2C → 2K + 3H2 + 2K2CO3
(Ismanto et al. 2010)
K2CO3 yang dihasilkan akan terinterkalasi pada matriks karbon selama aktivasi
dan akan membuka serta membentuk pori yang baru, sehingga menambah jumlah
pori dalam arang aktif. Penambahan uap air pada saat proses pengaktifan
menyebabkan pelat heksagonal yang semula tingkat keteraturannya tinggi
(kristalin) bergeser sehingga menjadi tidak beraturan (amorf). Akibatnya,
permukaan kristalit atau celah menjadi terbuka dan gas-gas pengaktif yang
lembam dapat mendorong residu-residu hidrokarbon yang menempel pada
permukaan arang. Hal ini akan memperbanyak ukuran mesopori dan mikropori
yang terbentuk serta mengurangi ukuran makropori.
Gambar 1 Foto SEM arang aktif kulit pisang (perbesaran 1000 kali)
Jumlah pori pada arang aktif kulit pisang termodifikasi lebih sedikit, dengan
ukuran mikropori yang teramati relatif berkurang (Gambar 2). Berkurangnya
jumlah pori ini sebagai akibat dari interaksi bahan pengoksidasi (HNO3) dengan
permukaan arang membentuk gugus fungsi di permukaan karbon (Ismanto et al.
2010).
7
Gambar 2 Foto SEM arang aktif kulit pisang termodifikasi (perbesaran 1000 kali)
Gugus Fungsi
Spektrum FTIR sampel arang aktif kulit pisang menunjukkan beberapa
serapan khas, yakni pada bilangan gelombang 2947 dan 2885 cm-1 dari ulur C‒H
alifatik, 1573 cm-1 dari ulur C=C aromatik, 1238 dan 1099 cm-1 dari ulur C‒O
eter, serta 478 dan 451 cm-1 yang merupakan vibrasi tekuk Si‒O (Gambar 3)
(Pavia et al. 2009).
Gambar 3 Spektrum FTIR arang aktif kulit pisang
Sampel arang aktif kulit pisang termodifikasi menunjukkan spektrum FTIR
yang hampir sama, tetapi terdapat penambahan pita baru pada bilangan
gelombang 1739 cm-1 dari ulur C=O karbonil (Gambar 4) (Pavia et al. 2009).
Penambahan pita baru tersebut diakibatkan oleh pengaruh HNO3 yang
mengoksidasi gugus karbon menjadi gugus beroksigen. Menurut Shen et al.
(2008), reaksi pembentukan gugus karbonil pada arang aktif kulit pisang
termodifikasi HNO3 ialah sebagai berikut:
8
Gambar 4 Spektrum FTIR arang aktif kulit pisang termodifikasi
Kapasitans
Kapasitans diukur dengan menggunakan instrumen potensiostat dengan laju
pemayaran 20 mV/s pada selang beda potensial 0–1 V dalam larutan elektrolit
(H2SO4 0.5 M). Voltamogram yang diperoleh untuk sampel arang aktif (Gambar
5a) dan arang aktif termodifikasi (Gambar 5b) menunjukkan kesamaan bentuk
retangular yang simetris. Hal ini menunjukkan bahwa elektrode karbon yang
dibuat memiliki kestabilan yang tinggi serta karakter reversibilitas yang baik
selama proses pengosongan dan pengisian arus. Area voltamogram arang aktif
tanpa dimodifikasi lebih luas dibandingkan dengan yang dimodifikasi.
9
0.0008
kuat
Kuatarus
Arus (A)(A)
0.0006
0.0004
0.0002
0.0000
-0.0002
-0.0004
-0.0006
-0.0008
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Beda Potensial (V)
Beda potensial (V)
(a)
0.0005
Y Axis Title
Kuat arus (A)
0.0010
0.0000
-0.0005
-0.0010
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
X Axis Title
Beda potensial (V)
(b)
Gambar 5 Voltamogram arang aktif kulit pisang tanpa (a) dan dengan modifikasi
(b) dengan laju pemayaran 20 mV/s pada selang beda potensial 0‒1 V
Area voltamogram dapat mengindikasikan besarnya nilai kapasitans.
Kapasitans arang aktif diperoleh sebesar 341 F/g, sedangkan kapasitans arang
aktif termodifikasi sebesar 270 F/g. Hasil ini berbeda dengan hasil yang diperoleh
Ismanto et al. (2010), yang menggunakan kulit singkong sebagai bahan baku
elektrode dan modifikasi arang aktif dengan HNO3 65%. Pada penelitian tersebut,
nilai kapasitans arang aktif termodifikasi lebih besar daripada arang aktifnya,
yakni sebesar 264 dan 153 F/g.
Perbedaan ini diasumsikan terjadi karena perbedaan jumlah konduktor
PVDF yang digunakan. Polivinilidena fluorida merupakan polimer yang tersusun
dari monomer CH2‒CF2. Struktur molekulnya yang tidak simetris membuatnya
bersifat piezoelektrik. Pusat gravitasi antara proton dan elektron tidak berimpit
pada suhu kamar sehingga menimbulkan dipol permanen yang akan terorientasi
secara acak (Rohman dan Subagio 2013). Polimer ini termoplastik, lembam dalam
suasana asam, basa, garam, maupun dalam larutan organik, tahan terhadap panas,
serta memiliki kestabilan elektrokimia yang tinggi dan ikatan yang kuat.
Komposisi PVDF dengan bahan aktif elektrode berperan penting pada kestabilan
dan kapasitans suatu elektrode. Komposisi bahan aktif dengan PVDF yang
digunakan dalam penelitian ini adalah 1:1 (b/b). Nilai kapasitans yang besar
disebabkan elektrode arang aktif dan arang aktif termodifikasi memiliki sifat
elektrokimia lapis ganda dalam menyimpan muatannya. Penyimpanan muatan
tersebut dipengaruhi oleh luas permukaan spesifik, rendahnya hambatan internal,
serta densitas yang tinggi dari material (bahan aktif dan konduktor) (Lee et al.
2012).
Densitas besar yang dimiliki oleh PVDF menyebabkan semakin banyaknya
bahan konduktor yang digunakan, aliran muatan yang terdapat dalam larutan
elektrolit akan semakin mudah masuk ke dalam permukaan spesifik pada lapisan
ganda arang aktif. Densitas besar yang juga dimiliki oleh arang aktif membuat
permukaan spesifik tersebut berjumlah banyak sehingga muatan yang dapat
tersimpan semakin banyak dan meningkatkan nilai kapasitans elektrokimia lapis
ganda dari elektrode arang aktif. Jumlah PVDF justru memberikan dampak
negatif pada nilai kapasitans dari elektrode arang aktif termodifikasi. Hal ini
disebabkan PVDF dapat berinteraksi secara dipol-dipol dengan gugus beroksigen
pada permukaan arang sehingga sebagian pori akan terhalangi dan menurunkan
aksesibilitas difusi ion ke dalam bahan aktif elektrode. Selain itu, bertambahnya
gugus beroksigen dapat menutupi sebagian mikropori akibat interaksi dengan
molekul H2O dari larutan elektrolit sehingga difusi ion H+ terhalang (Elmouwahidi
et al. 2012). Kedua hal ini akan berdampak pada penurunan nilai kapasitans yang
diperoleh.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Biomassa tanaman pisang dapat dijadikan sebagai elektrode superkapasitor
dengan nilai kapasitans sebesar 341 F/g (kondisi arang aktif) dan 270 F/g (kondisi
arang aktif termodifikasi HNO3). Penambahan HNO3 justru menurunkan dan
bukan meningkatkan nilai kapasitans elektrode. Hal ini mungkin disebabkan oleh
pengaruh komposisi PVDF dengan bahan aktif material yang digunakan dalam
pembuatan elektrode tersebut.
Saran
Diperlukan penelitian lebih lanjut mengenai karakteristik ukuran pori
dengan menggunakan analisis adsorpsi N2 pada arang aktif dan arang aktif
termodifikasi. Penggunaan variasi bahan pengikat dalam pembuatan electrode
juga perlu diajukan untuk mendapatkan kapasitans yang optimal.
DAFTAR PUSTAKA
[BSN] Badan Standardisasi Nasional. 1995. Arang Aktif Teknis. Jakarta (ID):
BSN.
Elmouwahidi A, Benabithe ZZ, Marin CF, Castila MC. 2012. Activated carbon
from KOH-activation of argan (Argania spinosa) seed shells as
supercapacitor electrodes. Biores Technol. 111:185-190.
Fauziah N. 2009. Pembuatan arang aktif secara langsung dari kulit Acacia
mangium wild dengan aktivasi fisika dan aplikasinya sebagai adsorben.
[skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Houshmand AH, Daud WMAW. 2010. Study of changes in a palm-shell-based
activated carbon characteristics by nitric acid. J Appl Sci. 10(12):1116-1121.
Ismanto AE, Wang S, Soetaredjo FE, Ismadji S. 2010. Preparation of capacitor’s
electrode from cassava peel waste. Biores Technol. 101:3534-3540.
Lee BJ, Kim TG, Kim JA, Kim BK, penemu; Amogreentech. 2012 Apr 26.
Electrode of high density super capacitor and method for manufacturing
SAME. Paten Korea KOR.20120099244.
Pavia DL, Lampman GM, Kriz GS, Vyvyan JR. 2009. Introduction to
Spectroscopy. Ed ke-4. Belmont (GB): Brooks/Cole, Cengage Learning.
Rohman M, Subagio A. 2013. Studi karakteristik kelistrikan komposit carbon
nanotube-polyvynilidene flouride (CNT-PVDF). Youngster Physics. 1:3540.
Shen W, Li Z, Liu Y. 2008. Surface chemical functional groups modification of
porous carbon. Recents Patents on Chem Eng. 1:27-40.
Sutaryo D. 2009. Penghitungan Biomassa. Sebuah Pengantar untuk Studi Karbon
dan Perdagangan Karbon. Bogor: Wetlands International Indonesia
Programme.
Tamei H, Kunihiro M, Morita M, Yasuda H. 2005. Mesoporous activated carbon
as electrode for electric double layer capacitor. Mat Sci. 40:3703-3707.
Tchoul NM, Ford TW, Lolli G, Resasco ED, Arepalli S. 2007. Effect of mild
nitric acid oxidation on dispersability, size, and structure of single-walled
carbon nanotubes. Chem Matter. 19:5765-5772.
Wepasnick KA, Smith BA, Schrote KE, Willson HK, Dieegelmann S, Fairbrother
DH. 2011. Surface and structural characterization, of multi-waved carbon
nanotubes following different oxidative treatments. Carbon. 49:24-36.
12
Lampiran 1 Hasil analisis proksimat biomassa tanaman pisang
Biomassa
tanaman
pisang
Kulit
Pelepah
Daun
Batang
Bobot
isi
(g)
Bobot
isi
kering
105oC
(g)
Bobot
isi
setelah
950 oC
(g)
Bobot
isi
setelah
750oC
(g)
Kadar
air
(%)
Kadar
zat
terbang
(%)
Kadar
abu
(%)
Kadar
karbon
terikat
(%)
1.114
0.97
0.16
0.08
12.93
83.51
7.20
9.30
1.251
1.07
0.14
0.08
14.50
86,92
6.40
6.68
1.005
0.46
0.04
0.04
54.22
91.30
3.98
4.72
1.004
0.45
0.04
0.04
55.18
91.11
3.98
4.91
1.016
0.87
0.11
0.07
14.40
87.36
6.89
5.75
1.056
0.9
0.11
0.07
14.80
87.77
6.63
5.60
1.115
1.083
0.97
0.95
0.12
0.13
0.12
0.13
13.00
12.30
87.63
86.32
10.76
12.00
1.61
1.68
Contoh perhitungan:
Kadar air
=
Kadar zat terbang
=
=
Kadar abu
=
Kadar karbon terikat
={
=
–
}
Rerata
karbon
terikat
(%)
7.99
4.82
5.68
1.65
13
Lampiran 2 Hasil rendemen kulit pisang
Bobot
Bobot
Sampel
Awal (g) Akhir (g)
Arang Pirolisis
658
260
Arang Aktif
145
33.06
Arang Aktif Termodifikasi
0.5
0.41
Contoh perhitungan:
Rendemen (%)
39.51
22.80
82.00
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Depok, Jawa Barat pada tanggal 12 November 1989
dari Ayah K. Purba dan Ibu B. Tarihoran. Penulis merupakan putra kedua dari 4
bersaudara. Pendidikan Sekolah Menengah Penulis diselesaikan di SMA Kasih,
Depok pada tahun 2005, kemudian melanjutkan pendidikan ke Institut Pertanian
Bogor pada tahun 2008 melalui Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri
(SNMPTN). Mayor yang dipilih Penulis adalah Kimia, Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor .
Selama menjadi mahasiswa penulis aktif dalam berbagai kegiatan. Dalam
bidang akademik, penulis menjadi asisten praktikum Kimia Organik Layanan
tahun ajaran 2009/2010, Kimia Bahan Alam tahun ajaran 2011/2012. Selain itu,
penulis berkesempatan menjalani praktik lapangan (PL) di Balai Penelitian dan
Pengembangan Keteknikan Kehutanan dan Pengolahan Hasil Hutan dengan judul
laporan Pembuatan Biopelet dari Serbuk Jati dengan Varietas Massa.
ELEKTRODE SUPERKAPASITOR
ERIK DIA FARI PURBA
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pemanfaatan Biomassa
Tanaman Pisang sebagai Elektrode Superkapasitor adalah benar karya saya
dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun
kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip
dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Mei 2014
Erik Dia Fari Purba
NIM G44080093
ABSTRAK
ERIK DIA FARI PURBA. Pemanfaatan Biomassa Tanaman Pisang sebagai
Elektrode Superkapasitor. Dibimbing oleh ZAINAL ALIM MAS’UD dan
GUSTAN PARI.
Pemanfaatan biomassa tanaman pisang sebagai elektrode superkapasitor
akan memberi nilai tambah pada limbah tersebut. Dalam penelitian ini, kulit
pisang memiliki nilai karbon terikat yang paling besar dibandingkan dengan
pelepah, batang, dan daun, sehingga dipilih sebagai bahan baku elektrode
superkapasitor. Limbah kulit pisang diarangkan pada suhu 400 oC kemudian
diaktivasi pada suhu 700 oC dengan menambahkan uap air selama 20 menit.
Sebanyak 0.5 g arang aktif yang diperoleh dimodifikasi dengan tambahan 2.65
mL HNO3 40%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tambahan HNO3 40%
berpengaruh mengurangi struktur pori dan menambah gugus fungsi C=O pada
arang aktif yang keduanya berdampak menurunkan nilai kapasitans yang
diperoleh. Nilai kapasitans arang aktif termodifikasi (270 F/g) lebih rendah
daripada arang aktif (341 F/g), bertolak belakang dengan hipotesis yang diajukan.
Berdasarkan penelitian ini, nisbah massa konduktor polivinilidena fluorida dan
bahan aktif 1:1 (b/b) diduga berpengaruh pada nilai kapasitans.
Kata kunci: arang aktif, arang aktif termodifikasi, kapasitans, polivinilidena
fluorida.
ABSTRACT
ERIK DIA FARI PURBA. Utilization of Banana Plant Biomass as Supercapacitor
Electrodes. Supervised by ZAINAL ALIM MAS’UD and GUSTAN PARI.
Utilization of banana plant biomass as supercapacitor electrodes will give
additional value to the waste. In this study, the banana peel contained the highest
fixed carbon as compared with the midrib, stem, and leaves. The banana peel was
charred at 400 oC and then activated at 700 °C with steam flow for 20 minutes.
The active charcoal obtained (0.5 g) was modified by adding 2.65 mL of 40%
HNO3. The results showed that the addition of 40% HNO3 reduce the pore
structure and add C=O functional group in the activated charcoal which were both
affected the capacitance value obtained. The capacitance of modified activated
charcoal (270 F/g) was lower than that of the unmodified activated charcoal (341
F/g), in contrary to the hypothesis proposed. Based on this study, the 1:1 (b/b)
mass ratio of polivynilidene fluoride conductor and the active ingredient is
predicted to affect the capacitance.
Key words: activated charcoal, capacitance, modified activated charcoal,
polyvinylidene fluoride.
PEMANFAATAN BIOMASSA TANAMAN PISANG SEBAGAI
ELEKTRODE SUPERKAPASITOR
ERIK DIA FARI PURBA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
Pada
Departemen Kimia
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Pemanfaatan Biomassa Tanaman Pisang Sebagai Elektrode
Superkapasitor
Nama
: Erik Dia Fari Purba
NIM
: G44080093
Disetujui oleh
Dr Zainal Alim Mas’ud, DEA
Pembimbing I
Prof (R) Gustan Pari, MSi
Pembimbing II
Diketahui oleh
Prof Dr Dra Purwantiningsih Sugita, MS
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus atas segala karuniaNya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam
penelitian yang dilaksanakan sejak bulan September 2012 ini ialah teknologi
biomaterial, dengan judul Pemanfaatan Biomassa Tanaman Pisang sebagai
Elektrode Superkapasitor.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr Zainal Alim Mas’ud, DEA
dan Bapak Prof (R) Gustan Pari, MSi selaku pembimbing yang telah banyak
memberi saran. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Bapak
Mahpudin, Bapak Ahmad, dan Bapak Dadang serta semua staf dari Balai Pusat
Penelitian dan Pengembangan Keteknikan Kehutanan dan Pengolahan Hasil
Hutan. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada Ayah, Ibu, Arianta Purba
(kakak), Bik Graha Purba (adik), Kevin Kristian Purba (adik) serta seluruh
keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya. Terima kasih juga penulis
sampaikan kepada Ashley, Sharil, Indra Prima, Wahab, Don, Suhaimi, Elisa
Palidan, serta teman-teman Kimia 45 atas segala dukungan yang diberikan.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Mei 2014
Erik Dia Fari Purba
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
METODE
Alat dan Bahan
Analisis Proksimat
Preparasi Arang
Preparasi Arang Aktif
Modifikasi Permukaan
Pembuatan Elektrode Karbon
Pencirian Sampel
HASIL DAN PEMBAHASAN
Arang Aktif Kulit Pisang
Arang Aktif Kulit Pisang Termodifikasi
Ciri-ciri Arang Aktif dan Arang Aktif Termodifikasi Kulit Pisang
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
RIWAYAT HIDUP
vii
vii
1
1
1
2
3
3
3
3
3
4
4
5
6
10
10
10
11
14
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
Foto SEM arang aktif kulit pisang
6
Foto SEM arang aktif kulit pisang termodifikasi
7
Spektrum FTIR arang aktif kulit pisang
7
Spektrum FTIR arang aktif kulit pisang termodifikasi
8
Voltamogram arang aktif kulit pisang tanpa dan dengan modifikasi dengan
laju pemayaran 20 mV/s pada selang beda potensial 0–1 V
9
DAFTAR LAMPIRAN
1 Hasil analisis proksimat biomassa tanaman pisang
2 Hasil rendemen kulit pisang
12
13
PENDAHULUAN
Tanaman pisang mempunyai banyak manfaat dalam kehidupan sehari-hari
seperti bahan konsumsi, bahan serat pakaian, atau pembungkus makanan.
Pemanfaatan tanaman pisang ini menghasilkan residu biomassa seperti daun,
batang, dan pelepah kering serta kulit pisang sisa dari pedagang pisang yang
belum dimanfaatkan secara optimal. Biomassa tersebut biasanya hanya
dimanfaatkan sebagai pupuk alami yang mempunyai nilai ekonomis yang rendah.
Biomassa tanaman memiliki beberapa komponen seperti air, zat terbang, abu, dan
karbon terikat.
Persentase karbon terikat yang terkandung dalam biomassa merupakan hasil
asimilasi CO2 di udara menjadi karbohidrat dan lignin selama proses respirasi,
yang tersebar di dalam jaringan tumbuhan. Selama belum tersikluskan kembali ke
atmosfer, CO2 yang terikat ini akan tersimpan dalam kolam karbon aktif (Sutaryo
2009). Karbon terikat tersebut berpotensi digunakan sebagai arang aktif atau
sebagai bahan elektrode berbasis-karbon. Salah satu aplikasi elektrode berbasiskarbon ialah sebagai komponen dalam media penyimpan energi listrik berbasiskarbon yang dinamakan superkapasitor.
Superkapasitor merupakan media penyimpanan energi listrik yang
mempunyai kapasitans tinggi, waktu hidup lama, dan kinerja penghantaran listrik
yang baik (Tamei et al. 2005), sehingga bermanfaat sebagai media elektronik,
baterai, dan pengganti kapasitor konvensional. Komponen elektrode dalam
superkapasitor biasanya terbuat dari logam oksida, polimer, ataupun bahan berpori
seperti karbon aktif (Ismanto et al. 2010). Bahan berpori seperti karbon aktif
lazim digunakan karena memiliki pori-pori dengan luas permukaan yang besar,
konduktivitas yang baik dan stabil, harga produksi yang murah, serta tersedia
secara komersial. Permukaan pori karbon aktif juga dapat dimodifikasi secara
elektrokimia sehingga dapat mengubah nilai kapasitans (Zhang dan Zhao 2009
dalam Elmouwahidi et al. 2012). Oleh sebab itu, penelitian ini bertujuan
mengonversi biomassa tanaman pisang menjadi arang aktif yang selanjutnya
dimodifikasi sebagai bahan pembuatan elektrode superkapasitor.
METODE
Alat dan Bahan
Bahan-bahan yang digunakan adalah limbah tanaman pisang (batang, daun,
pelepah, dan kulit), air distilasi, HNO3 ±40%, polivinilidena fluorida (PVDF), Nmetil-2-pirolidon (NMP), HCl 1 M, H2SO4 0.5 M, bubuk KBr, dan pelet KOH.
Alat-alat yang digunakan adalah spektrofotometer inframerah transformasi
Fourier (FTIR) Shimadzu IRPrestige-21, mikroskop elektron pemayaran (SEM)
Zeiss EVo 50, tabung pirolisis, instrumen voltameter EDAQ 410, oven, indikator
universal, neraca analitik 4 desimal, alu dan lumpang, cawan porselen, hot plate,
baja nirkarat, desikator, tanur tubular, elektrode pembanding Ag/AgCl, elektrode
tambahan kawat platinum, dan seperangkat alat kaca.
2
Analisis Proksimat
Sampel biomassa tanaman pisang (batang, daun, pelepah, dan kulit) terlebih
dahulu dianalisis proksimat yang meliputi penentuan kadar air, zat terbang, dan
abu untuk menentukan karbon terikat yang dimiliki biomassa tersebut.
Penentuan Kadar Air (SNI 06-3730-1995)
Sampel ditimbang sebanyak 1 g dan dimasukkan dalam cawan porselen
yang telah diketahui bobotnya. Selanjutnya, sampel tersebut dipanaskan pada suhu
105 oC selama 3 jam, disimpan dalam desikator, dan ditimbang sampai bobot
konstan.
Keterangan:
a = bobot sampel awal (g)
b = bobot sampel setelah dipanaskan (g)
Penentuan Kadar Zat Terbang (SNI 06-3730-1995)
Sampel ditimbang sebanyak 1 g dan dimasukkan dalam cawan porselen
yang telah diketahui bobotnya. Cawan ditutup rapat dan dikencangkan dengan
kawat kemudian dipanaskan dalam tanur selama 10 menit pada suhu 950 oC.
Sampel dibiarkan mendingin pada suhu ruang lalu dimasukkan dalam desikator
dan ditimbang bobotnya.
Keterangan:
a = bobot sampel awal (g)
b = bobot sampel setelah dipanaskan (g)
Penentuan Kadar Abu (SNI 06-3730-1995)
Sampel ditimbang sebanyak 1 g dan dimasukkan dalam cawan porselen
yang telah diketahui bobotnya. Cawan berisi contoh lalu dipanaskan dalam tanur
selama 6 jam pada suhu 750 oC. Setelah agak mendingan, cawan tersebut lalu
dimasukkan dalam desikator dan ditimbang bobotnya.
Keterangan:
a = bobot sampel sebelum pemijaran (g)
b = bobot sampel setelah pemijaran (g)
Penentuan Kadar Karbon Terikat (SNI 06-3730-1995)
Kadar karbon terikat diperoleh dari 100% dikurangi jumlah total kadar abu
dengan kadar zat terbang.
3
Preparasi Arang
Sampel biomassa yang memiliki persen karbon terikat paling besar dicuci
menggunakan air hingga bersih, kemudian dibilas dengan air distilasi dan
dikeringkan. Setelah kering, sebanyak 658 g kulit pisang diarangkan dengan
menggunakan tabung pirolisis pada suhu 400 oC.
Preparasi Arang Aktif (modifikasi Ismanto et al. 2010)
Sampel yang telah diarangkan dicampurkan pelet KOH dengan nisbah 5:2
(arang:KOH (b/b)), kemudian dikeringkan dengan sinar matahari. Setelah kering,
campuran sampel dengan KOH dimasukkan ke dalam tanur tubular untuk
diaktivasi pada suhu 700 oC dengan penambahan uap air selama 20 menit. Arang
aktif yang dihasilkan dikeringudarakan, lalu berturut-turut dicuci dengan HCl 1
M, air distilasi panas, dan air distilasi dingin hingga mencapai pH 6.5. Setelah itu,
arang aktif dikeringkan pada suhu 110 oC selama 24 jam.
Modifikasi Permukaan (modifikasi Ismanto et al. 2010)
Permukaan arang aktif dari biomassa pisang dimodifikasi dengan
mencampurkan 2.65 mL HNO3 40% dengan 0.5 g arang aktif kemudian direfluks
selama 1.5 jam pada suhu 70 oC. Pasta yang dihasilkan dicuci dengan air distilasi
hingga pH 6.5, lalu dikeringkan dalam oven pada suhu 55 oC selama 24 jam.
Pembuatan Elektrode Karbon (modifikasi Elmouwahidi et al. 2012)
Arang aktif dan arang aktif termodifikasi masing-masing dicampurkan
dengan polivinilidena fluorida (PVDF) dengan nisbah 1:1 (b/b) dan N-metill-2pirolidon (NMP) sebagai pelarut. Pasta, yang terbentuk dicetak di atas baja
nirkarat lalu dikeringkan pada suhu 55 oC selama 24 jam. Hasil cetakan kemudian
dilapisi dengan membran politetrafluoroetilena (PTFE). Elektrode siap dirangkai
dan diuji kestabilan dan kapasitansnya.
Pencirian Sampel
Karakteristik sampel arang, arang aktif, dan arang aktif termodifikasi dari
kulit pisang ditentukan dengan menganalisis struktur pori dengan menggunakan
SEM, gugus fungsi menggunakan spektrofotometer FTIR, serta kestabilan dan
kapasitansnya menggunakan voltametri siklik.
Analisis Gugus Fungsi
Sampel sebanyak 1 mg dicampurkan dengan 100 mg bubuk KBr dan
digerus hingga homogen. Campuran dikeringkan dalam oven pada suhu 60 oC
selama 24 jam, kemudian dibuat pelet, diletakkan dalam microcup, dan
dipadatkan. Sampel dipayar dengan spektrofotometer FTIR Shimadzu IRPrestige21 pada bilangan gelombang 400–4000 cm-1.
Analisis Morfologi
Sampel ditempelkan pada kompartemen sampel instrumen SEM Zeiss EVo
50, kemudian dianalisis morfologi permukaan (ukuran porinya) dengan
menggunakan tegangan 10 kV dan perbesaran 1000 kali.
Pengukuran Kapasitans
Stabilitas serta reversibilitas elektrode superkapasitor diuji dengan
voltametri siklik (voltametri EDAQ 410). Pengukuran tersebut menggunakan 1 sel
yang terdiri atas 3 elektrode, yakni elektrode kerja, elektrode pembanding, dan
elektrode pendukung di dalam larutan elektrolit. Elektrode kerja yang digunakan
adalah elektrode karbon yang telah dibuat, sedangkan elektrode pendukung dan
pembanding adalah elektrode AgCl/Ag dan Pt di dalam larutan elektrolit H2SO4
0.5 M. Pengukuran dilakukan dengan beda potensial 0−1.0 V pada laju
pemayaran 20 mV/s. Nilai kapasitans dihitung dengan rumus
dengan C adalah kapasitans (F/g), I adalah arus rerata pelucutan (A), ∆t
menunjukkan selang waktu (s), m adalah massa bahan aktif material elektrode (g),
dan ∆V adalah laju pemayaran (v/s).
Penelitian dilaksanakan pada bulan September 2012 sampai Februari 2014
di Balai Pusat Penelitian dan Pengembangan Keteknikan Kehutanan dan
Pengolahan Hasil Hutan; Laboratorium Kimia Organik dan Laboratorium
Bersama, Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Institut Pertanian Bogor; serta Laboratorium Terpadu, Institut Pertanian Bogor.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Arang Aktif Kulit Pisang
Bahan baku dipilih berdasarkan kadar karbon terikat yang terkandung di
dalamnya, yang akan berpengaruh pada rendemen hasil pirolisis. Kadar karbon
terikat ditentukan melalui analisis proksimat. Bahan yang dianalisis adalah batang,
daun, dan pelepah pisang yang diperoleh dari tanaman pisang di pinggir Jalan
Soka, Perumahan Dosen IPB, serta kulit pisang diperoleh dari pedagang pisang di
Jalan Bara Tengah Dramaga. Hasil analisis menunjukkan, rerata kadar karbon
terikat paling besar diperoleh pada kulit pisang, yaitu 7.99% (Lampiran 1). Kadar
karbon terikat ini sangat rendah, yaitu kurang dari 10%, tetapi masih dapat
dimanfaatkan sebagai elektrode superkapasitor. Kulit pisang sebanyak 658 g
dipirolisis pada suhu 400 oC yang diatur dengan kondisi sedikit oksigen tanpa
menggunakan gas N2, sehingga diperoleh 260 g arang kulit pisang dengan
rendemen 39.5% (Lampiran 2).
5
Arang merupakan salah satu hasil dari proses pirolisis pada suhu 100−510
C dengan menggunakan gas nitrogen yang berfungsi menghilangkan oksigen.
Pada suhu tersebut, senyawa yang bersifat atsiri akan membentuk gas seperti uap
air, CO2, CO, CH4, dan tar mudah menguap, sedangkan senyawa anorganik akan
menjadi abu. Dengan demikian komponen yang tersisa dalam arang merupakan
abu serta karbon, hidrogen, oksigen, dan sulfur yang tidak terbawa dalam bentuk
gas. Proses pirolisis dalam penelitian ini tidak menggunakan N2, tetapi
mengondisikan tanur tubular dengan sedikit oksigen. Pada suhu yang sangat
tinggi dikhawatirkan hanya diperoleh abu, tanpa arang kulit pisang. Oleh sebab
itu, suhu yang digunakan dalam penelitian ini adalah 400 oC.
Arang aktif dapat diperoleh dari pengaktifan arang secara fisis maupun
kimia. Pengaktifan secara kimia dilakukan dengan mengimpregnasikan arang
dengan bahan pengaktif seperti KOH, NaOH, H3PO4, ZnCl, dan H2SO4, kemudian
dikarbonisasi pada suhu 450−900 oC. Pengaktifan secara fisis dilakukan dengan
penambahan CO2, N2, O2, atau uap air setelah pemanasan. Pengaktifan secara fisis
akan menggeser lempeng heksagonal yang semula tingkat keteraturannya tinggi
(kristalin) menjadi tidak beraturan (amorf). Akibatnya, permukaan kristalit atau
celah menjadi terbuka sehingga gas-gas pengaktif yang lembam dapat mendorong
keluar residu-residu hidrokarbon yang menempel pada permukaan arang. Di sisi
lain, pengaktifan secara kimia dapat meningkatkan jumlah distribusi pori karena
bahan pengaktif akan memecah hidrokarbon atau mengoksidasi molekul-molekul
yang ada di permukaan arang (Fauziah 2009). Selain itu, pengaktifan secara kimia
dapat menambah gugus oksigen dalam arang aktif yang berdampak meningkatkan
nilai kapasitans dalam larutan berair maupun larutan dalam pelarut organik yang
bersifat elektrolit. Dengan demikian, perpaduan pengaktifan secara fisis dan kimia
dapat meningkatkan nilai kapasitans elektrode dan jumlah pori dalam arang aktif.
Aktivasi secara kimia dalam penelitian ini dilakukan dengan impregnasi
dalam KOH (5:2 (b/b)) yang bertujuan membentuk gugus beroksigen serta
membuka pori secara maksimal. Penambahan bahan pengaktif dalam jumlah yang
berlebih akan menghasilkan jumlah pori yang banyak. Sementara itu, aktivasi
secara fisis dalam penelitian ini dilakukan dengan pemanasan pada suhu 700 oC
disertai penambahan uap air selama 20 menit. Sebanyak 145 g arang kulit pisang
setelah diaktivasi secara kimia dan fisis menyusut massanya menjadi 58 g arang
aktif kulit pisang. Penyusutan ini disebabkan selulosa dan lignin terurai menjadi
atom karbon, kemudian bereaksi secara radikal dengan uap air menghasilkan CO,
CO2, dan H2. Proses pengaktifan kimia pada arang akan menghasilkan residu
berupa senyawa oksida, sisa KOH, dan kotoran yang dapat mengganggu analisis
karakteristik dari arang aktif yang diperoleh. Residu tersebut dapat dihilangkan
dengan menetralkan arang aktif dengan HCl 1 M dan air distilasi. Arang aktif
netral diperoleh sebanyak 33 g dengan rendemen 23% (Lampiran 2).
o
Arang Aktif Kulit Pisang Termodifikasi
Sebanyak 0.5 g arang aktif dimodifikasi dengan menambahkan 2.65 mL
HNO3 ±40%, lalu direfluks selama 1.5 jam pada suhu 70 oC. Diperoleh arang aktif
termodifikasi sebanyak 0.41 g dengan rendemen 82.2%. Proses refluks semakin
menyusutkan massa arang aktif termodifikasi karena pemanasan dapat
mengurangi residu yang masih terdapat dalam bahan. Oksidasi oleh HNO3 yang
6
menyerang tepi dari arang aktif juga menyebabkan pori-pori yang ada di sana
meluruh dan membentuk gugus beroksigen (Tchoul et al. 2007). Penyusutan
massa sebagai akibat dari terbentuknya gugus beroksigen yang baru dipengaruhi
oleh konsentrasi HNO3 yang digunakan, suhu untuk mengoksidasi, dan waktu
oksidasi (Houshmand dan Daud 2010; Wepasnick et al. 2011).
Ciri-ciri Arang Aktif dan Arang Aktif Termodifikasi Kulit Pisang
Struktur Morfologi Permukaan
Analisis menggunakan instrumen SEM dengan beda potensial 10 kV pada
perbesaran 1000 kali, menunjukkan jumlah pori yang cukup banyak pada arang
aktif kulit pisang, berupa mikropori dan mesopori yang cukup seragam (Gambar
1). Hal ini merupakan efek dari pengaktifan secara kimia (diimpregnasi dengan
KOH dengan pemanasan pada 700 oC) dan secara fisis (ditambahkan uap air).
Impregnasi dengan KOH akan membentuk ruang antarkarbon sebagai akibat dari
berkurangnya kadar tar dalam bahan. Pemanasan pada 700 oC akan menyebabkan
reaksi KOH dengan karbon menghasilkan K2CO3:
6KOH + 2C → 2K + 3H2 + 2K2CO3
(Ismanto et al. 2010)
K2CO3 yang dihasilkan akan terinterkalasi pada matriks karbon selama aktivasi
dan akan membuka serta membentuk pori yang baru, sehingga menambah jumlah
pori dalam arang aktif. Penambahan uap air pada saat proses pengaktifan
menyebabkan pelat heksagonal yang semula tingkat keteraturannya tinggi
(kristalin) bergeser sehingga menjadi tidak beraturan (amorf). Akibatnya,
permukaan kristalit atau celah menjadi terbuka dan gas-gas pengaktif yang
lembam dapat mendorong residu-residu hidrokarbon yang menempel pada
permukaan arang. Hal ini akan memperbanyak ukuran mesopori dan mikropori
yang terbentuk serta mengurangi ukuran makropori.
Gambar 1 Foto SEM arang aktif kulit pisang (perbesaran 1000 kali)
Jumlah pori pada arang aktif kulit pisang termodifikasi lebih sedikit, dengan
ukuran mikropori yang teramati relatif berkurang (Gambar 2). Berkurangnya
jumlah pori ini sebagai akibat dari interaksi bahan pengoksidasi (HNO3) dengan
permukaan arang membentuk gugus fungsi di permukaan karbon (Ismanto et al.
2010).
7
Gambar 2 Foto SEM arang aktif kulit pisang termodifikasi (perbesaran 1000 kali)
Gugus Fungsi
Spektrum FTIR sampel arang aktif kulit pisang menunjukkan beberapa
serapan khas, yakni pada bilangan gelombang 2947 dan 2885 cm-1 dari ulur C‒H
alifatik, 1573 cm-1 dari ulur C=C aromatik, 1238 dan 1099 cm-1 dari ulur C‒O
eter, serta 478 dan 451 cm-1 yang merupakan vibrasi tekuk Si‒O (Gambar 3)
(Pavia et al. 2009).
Gambar 3 Spektrum FTIR arang aktif kulit pisang
Sampel arang aktif kulit pisang termodifikasi menunjukkan spektrum FTIR
yang hampir sama, tetapi terdapat penambahan pita baru pada bilangan
gelombang 1739 cm-1 dari ulur C=O karbonil (Gambar 4) (Pavia et al. 2009).
Penambahan pita baru tersebut diakibatkan oleh pengaruh HNO3 yang
mengoksidasi gugus karbon menjadi gugus beroksigen. Menurut Shen et al.
(2008), reaksi pembentukan gugus karbonil pada arang aktif kulit pisang
termodifikasi HNO3 ialah sebagai berikut:
8
Gambar 4 Spektrum FTIR arang aktif kulit pisang termodifikasi
Kapasitans
Kapasitans diukur dengan menggunakan instrumen potensiostat dengan laju
pemayaran 20 mV/s pada selang beda potensial 0–1 V dalam larutan elektrolit
(H2SO4 0.5 M). Voltamogram yang diperoleh untuk sampel arang aktif (Gambar
5a) dan arang aktif termodifikasi (Gambar 5b) menunjukkan kesamaan bentuk
retangular yang simetris. Hal ini menunjukkan bahwa elektrode karbon yang
dibuat memiliki kestabilan yang tinggi serta karakter reversibilitas yang baik
selama proses pengosongan dan pengisian arus. Area voltamogram arang aktif
tanpa dimodifikasi lebih luas dibandingkan dengan yang dimodifikasi.
9
0.0008
kuat
Kuatarus
Arus (A)(A)
0.0006
0.0004
0.0002
0.0000
-0.0002
-0.0004
-0.0006
-0.0008
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Beda Potensial (V)
Beda potensial (V)
(a)
0.0005
Y Axis Title
Kuat arus (A)
0.0010
0.0000
-0.0005
-0.0010
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
X Axis Title
Beda potensial (V)
(b)
Gambar 5 Voltamogram arang aktif kulit pisang tanpa (a) dan dengan modifikasi
(b) dengan laju pemayaran 20 mV/s pada selang beda potensial 0‒1 V
Area voltamogram dapat mengindikasikan besarnya nilai kapasitans.
Kapasitans arang aktif diperoleh sebesar 341 F/g, sedangkan kapasitans arang
aktif termodifikasi sebesar 270 F/g. Hasil ini berbeda dengan hasil yang diperoleh
Ismanto et al. (2010), yang menggunakan kulit singkong sebagai bahan baku
elektrode dan modifikasi arang aktif dengan HNO3 65%. Pada penelitian tersebut,
nilai kapasitans arang aktif termodifikasi lebih besar daripada arang aktifnya,
yakni sebesar 264 dan 153 F/g.
Perbedaan ini diasumsikan terjadi karena perbedaan jumlah konduktor
PVDF yang digunakan. Polivinilidena fluorida merupakan polimer yang tersusun
dari monomer CH2‒CF2. Struktur molekulnya yang tidak simetris membuatnya
bersifat piezoelektrik. Pusat gravitasi antara proton dan elektron tidak berimpit
pada suhu kamar sehingga menimbulkan dipol permanen yang akan terorientasi
secara acak (Rohman dan Subagio 2013). Polimer ini termoplastik, lembam dalam
suasana asam, basa, garam, maupun dalam larutan organik, tahan terhadap panas,
serta memiliki kestabilan elektrokimia yang tinggi dan ikatan yang kuat.
Komposisi PVDF dengan bahan aktif elektrode berperan penting pada kestabilan
dan kapasitans suatu elektrode. Komposisi bahan aktif dengan PVDF yang
digunakan dalam penelitian ini adalah 1:1 (b/b). Nilai kapasitans yang besar
disebabkan elektrode arang aktif dan arang aktif termodifikasi memiliki sifat
elektrokimia lapis ganda dalam menyimpan muatannya. Penyimpanan muatan
tersebut dipengaruhi oleh luas permukaan spesifik, rendahnya hambatan internal,
serta densitas yang tinggi dari material (bahan aktif dan konduktor) (Lee et al.
2012).
Densitas besar yang dimiliki oleh PVDF menyebabkan semakin banyaknya
bahan konduktor yang digunakan, aliran muatan yang terdapat dalam larutan
elektrolit akan semakin mudah masuk ke dalam permukaan spesifik pada lapisan
ganda arang aktif. Densitas besar yang juga dimiliki oleh arang aktif membuat
permukaan spesifik tersebut berjumlah banyak sehingga muatan yang dapat
tersimpan semakin banyak dan meningkatkan nilai kapasitans elektrokimia lapis
ganda dari elektrode arang aktif. Jumlah PVDF justru memberikan dampak
negatif pada nilai kapasitans dari elektrode arang aktif termodifikasi. Hal ini
disebabkan PVDF dapat berinteraksi secara dipol-dipol dengan gugus beroksigen
pada permukaan arang sehingga sebagian pori akan terhalangi dan menurunkan
aksesibilitas difusi ion ke dalam bahan aktif elektrode. Selain itu, bertambahnya
gugus beroksigen dapat menutupi sebagian mikropori akibat interaksi dengan
molekul H2O dari larutan elektrolit sehingga difusi ion H+ terhalang (Elmouwahidi
et al. 2012). Kedua hal ini akan berdampak pada penurunan nilai kapasitans yang
diperoleh.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Biomassa tanaman pisang dapat dijadikan sebagai elektrode superkapasitor
dengan nilai kapasitans sebesar 341 F/g (kondisi arang aktif) dan 270 F/g (kondisi
arang aktif termodifikasi HNO3). Penambahan HNO3 justru menurunkan dan
bukan meningkatkan nilai kapasitans elektrode. Hal ini mungkin disebabkan oleh
pengaruh komposisi PVDF dengan bahan aktif material yang digunakan dalam
pembuatan elektrode tersebut.
Saran
Diperlukan penelitian lebih lanjut mengenai karakteristik ukuran pori
dengan menggunakan analisis adsorpsi N2 pada arang aktif dan arang aktif
termodifikasi. Penggunaan variasi bahan pengikat dalam pembuatan electrode
juga perlu diajukan untuk mendapatkan kapasitans yang optimal.
DAFTAR PUSTAKA
[BSN] Badan Standardisasi Nasional. 1995. Arang Aktif Teknis. Jakarta (ID):
BSN.
Elmouwahidi A, Benabithe ZZ, Marin CF, Castila MC. 2012. Activated carbon
from KOH-activation of argan (Argania spinosa) seed shells as
supercapacitor electrodes. Biores Technol. 111:185-190.
Fauziah N. 2009. Pembuatan arang aktif secara langsung dari kulit Acacia
mangium wild dengan aktivasi fisika dan aplikasinya sebagai adsorben.
[skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Houshmand AH, Daud WMAW. 2010. Study of changes in a palm-shell-based
activated carbon characteristics by nitric acid. J Appl Sci. 10(12):1116-1121.
Ismanto AE, Wang S, Soetaredjo FE, Ismadji S. 2010. Preparation of capacitor’s
electrode from cassava peel waste. Biores Technol. 101:3534-3540.
Lee BJ, Kim TG, Kim JA, Kim BK, penemu; Amogreentech. 2012 Apr 26.
Electrode of high density super capacitor and method for manufacturing
SAME. Paten Korea KOR.20120099244.
Pavia DL, Lampman GM, Kriz GS, Vyvyan JR. 2009. Introduction to
Spectroscopy. Ed ke-4. Belmont (GB): Brooks/Cole, Cengage Learning.
Rohman M, Subagio A. 2013. Studi karakteristik kelistrikan komposit carbon
nanotube-polyvynilidene flouride (CNT-PVDF). Youngster Physics. 1:3540.
Shen W, Li Z, Liu Y. 2008. Surface chemical functional groups modification of
porous carbon. Recents Patents on Chem Eng. 1:27-40.
Sutaryo D. 2009. Penghitungan Biomassa. Sebuah Pengantar untuk Studi Karbon
dan Perdagangan Karbon. Bogor: Wetlands International Indonesia
Programme.
Tamei H, Kunihiro M, Morita M, Yasuda H. 2005. Mesoporous activated carbon
as electrode for electric double layer capacitor. Mat Sci. 40:3703-3707.
Tchoul NM, Ford TW, Lolli G, Resasco ED, Arepalli S. 2007. Effect of mild
nitric acid oxidation on dispersability, size, and structure of single-walled
carbon nanotubes. Chem Matter. 19:5765-5772.
Wepasnick KA, Smith BA, Schrote KE, Willson HK, Dieegelmann S, Fairbrother
DH. 2011. Surface and structural characterization, of multi-waved carbon
nanotubes following different oxidative treatments. Carbon. 49:24-36.
12
Lampiran 1 Hasil analisis proksimat biomassa tanaman pisang
Biomassa
tanaman
pisang
Kulit
Pelepah
Daun
Batang
Bobot
isi
(g)
Bobot
isi
kering
105oC
(g)
Bobot
isi
setelah
950 oC
(g)
Bobot
isi
setelah
750oC
(g)
Kadar
air
(%)
Kadar
zat
terbang
(%)
Kadar
abu
(%)
Kadar
karbon
terikat
(%)
1.114
0.97
0.16
0.08
12.93
83.51
7.20
9.30
1.251
1.07
0.14
0.08
14.50
86,92
6.40
6.68
1.005
0.46
0.04
0.04
54.22
91.30
3.98
4.72
1.004
0.45
0.04
0.04
55.18
91.11
3.98
4.91
1.016
0.87
0.11
0.07
14.40
87.36
6.89
5.75
1.056
0.9
0.11
0.07
14.80
87.77
6.63
5.60
1.115
1.083
0.97
0.95
0.12
0.13
0.12
0.13
13.00
12.30
87.63
86.32
10.76
12.00
1.61
1.68
Contoh perhitungan:
Kadar air
=
Kadar zat terbang
=
=
Kadar abu
=
Kadar karbon terikat
={
=
–
}
Rerata
karbon
terikat
(%)
7.99
4.82
5.68
1.65
13
Lampiran 2 Hasil rendemen kulit pisang
Bobot
Bobot
Sampel
Awal (g) Akhir (g)
Arang Pirolisis
658
260
Arang Aktif
145
33.06
Arang Aktif Termodifikasi
0.5
0.41
Contoh perhitungan:
Rendemen (%)
39.51
22.80
82.00
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Depok, Jawa Barat pada tanggal 12 November 1989
dari Ayah K. Purba dan Ibu B. Tarihoran. Penulis merupakan putra kedua dari 4
bersaudara. Pendidikan Sekolah Menengah Penulis diselesaikan di SMA Kasih,
Depok pada tahun 2005, kemudian melanjutkan pendidikan ke Institut Pertanian
Bogor pada tahun 2008 melalui Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri
(SNMPTN). Mayor yang dipilih Penulis adalah Kimia, Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor .
Selama menjadi mahasiswa penulis aktif dalam berbagai kegiatan. Dalam
bidang akademik, penulis menjadi asisten praktikum Kimia Organik Layanan
tahun ajaran 2009/2010, Kimia Bahan Alam tahun ajaran 2011/2012. Selain itu,
penulis berkesempatan menjalani praktik lapangan (PL) di Balai Penelitian dan
Pengembangan Keteknikan Kehutanan dan Pengolahan Hasil Hutan dengan judul
laporan Pembuatan Biopelet dari Serbuk Jati dengan Varietas Massa.