Adisi Fe2O3 danSiCPada Material MgH2 untuk Aplikasi Tangki Penyimpanan Hidrogen Kendaraan Fuel Cell.
ISSN:2089 – 0133
Oktober 2012
Indonesian Journal of Applied Physics Vol.2 No.2 halaman 205
Adisi Fe2O3 dan SiC Pada Material MgH2 untuk
Aplikasi Tangki Penyimpanan Hidrogen Kendaraan
Fuel Cell
Zulkarnain Jalil, Adi Rahwanto, Ismail AB, Fauzi
Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Syiah Kuala, Darussalam, Banda Aceh
Email : zkarnain03@yahoo.com
Received 16-08-2012, Revised 22-09-2012, Accepted 23-10-2012, Published 29-10-2012
ABSTRACT
The preliminary studies on MgH2 as hydrogen storage material by inserting dual catalysts, iron
oxide and silicon carbide (5wt% Fe2O3 and SiC), has been done. The sample was prepared
using reactive ball milling technique for 10 hours. The milling process was done under 10 bar
hydrogen pressure. Phase investigation using X-ray diffraction showed that after 10 hours of
milling, the MgH2 emerged as the dominant phase and the crystallite size decreased to
nanometer scale. The morphological observation obtained by scanning electron microscope
showed that the powder material surface is irregular, as a result of repeated during the milling
process. Finally, DTA scan showed the onset temperature at 354oC which is still high for the
automotive application.
Keywords : hydorgen storage, magnesium, metal oxide, silicon carbide, milling
ABSTRAK
Dalam paper ini dilaporkan serangkaian kajian terhadap material penyimpan hidrogen
magnesium hidrida (MgH2) dengan menyisipkan katalis ganda, yakni oksida besi (Fe2O3) dan
silikon karbida (SiC) masing-masing sebesar 5wt% serta dipreparasi dengan teknik reactive
ball milling selama 10 jam. Selama penghalusan berlangsung, diberikan tekanan 10 bar
hidrogen. Hasil pengujian struktur dengan difraksi sinar-X diketahui bahwa setelah 10 jam
penghalusan, fasa MgH2 muncul sebagai fasa dominan/utama. Ukuran kristal mengecil hingga
skala nanometer. Hasil pengujian struktur mikro dengan mikroskop elektron menunjukkan
bahwa permukaan material serbuk tidak beraturan sebagai hasil dari proses berulang selama
milling berlangsung. Hasil dari pengujian termal menggunakan DTA menunjukkan bahwa
proses desorpsi H2 terjadi pada suhu 354C.
Kata kunci : penyimpan hidrogen, magnesium, oksida logam, silikon karbida, milling
Adisi Fe2O3 dan Sic ... halaman 208
PENDAHULUAN
Kendala yang menghadang aplikasi kendaraan berbahan bakar fuel cell (sel bahan bakar)
adalah pada sistem penyimpanan hidrogennya. Dari tiga jenis teknik penyimpanan (gas,
cair dan padat), maka teknik penyimpan dalam bentuk padat (solid storage) saat ini sedang
aktif dikaji oleh para peneliti dunia. Metoda solid storage ini dipicu oleh kenyataan bahwa
jika menyimpan hidrogen dalam bentuk gas harus dalam bentuk tabung dengan tekanan
tinggi (700 bar (4.4 MJ/L) ) yang secara keamanan tidak efisien. Sementara itu, jika
disimpan dalam bentuk cair, maka suhu harus tetap stabil pada -2530C (8 MJ/L). Kedua
teknik di atas dari sisi keamanan belum memadai[1]. Karena itu, riset terpadu bidang
hydrogen storage diarahkan pada pencarian material unggul dengan karakteristik antara
lain, mampu menyimpan atau menyerap hidrogen dalam jumlah besar, ringan dan harga
yang ekonomis.
Beberapa jenis material (umumnya unsur logam-logam ringan) diyakini memiliki
kemampuan menyerap hidrogen dalam jumlah besar. Salah satunya adalah magnesium
(Mg) yang dianggap sebagai kandidat potensial untuk material penyimpan hidrogen.
Magnesium, secara teoritis, memiliki kemampuan menyerap hidrogen dalam jumlah besar
(7,6 wt%). Jumlah ini melebihi batas maksimum yang ditargetkan Badan Energi Dunia
yakni sebesar 5 wt% dan mampu bekerja pada suhu di bawah 100C[1]. Selain itu sifat Mg
yang ringan, mudah diperoleh dan harganya yang terjangkau juga menjadi pertimbangan
peneliti dunia saat ini. Akan tetapi Mg memiliki kelemahan yakni reaksi kinetiknya yang
lambat, demikian juga temperatur operasinya relatif tinggi (~300oC).
Beberapa upaya telah dilakukan secara intensif untuk memperbaiki sifat-sifat Mg.
Misalnya mereduksi ukuran butir material hingga skala nanokristal dengan teknik
mechanical alloying[2,3], membentuk material komposit[4], demikian juga upaya
menambahkan katalis tertentu, seperti logam dan oksida logam[5-8].
Dalam penelitian ini digunakan teknik injek hidrogen sebesar 10 bar dan sisipan 5 wt%
katalis oksida logam besi (Fe2O3) dan silikon karbida (SiC) sebagai upaya untuk
memperbaiki sifat-sifat serapan dan kinetika reaksi material penyimpan hidrogen berbasis
magnesium.
METODE
Bahan-bahan pada penelitian ini terdiri dari material utama MgH2 (99,99%, ukuran 50 µm,
produksi Sigma Aldrich), serbuk oksida besi Fe2O3 (99,99%, ukuran 50 nm) dan silikon
karbida (99,99%, 100 nm), keduanya produksi Hongwu Nano, China. Selanjutnya
dilakukan proses penghalusan dengan mesin miling tipe vibrasi. Adapun nisbah bola dan
material adalah 10:1 dengan berat sampel 10 g. Komposisi material yang terbentuk yakni
MgH2 + (5wt%Fe2O3-5wt%SiC). Proses milling berlangsung dalam suasana hidrogen
sehingga proses ini disebut reactive ball milling. Milling berlangsung selama 10 jam
dengan kecepatan 900 rpm. Sejumlah kecil sampel dipindahkan ke dalam wadah lain di
setiap rentang waktu tertentu untuk keperluan karakterisasi lebih lanjut.
Untuk mengetahui komposisi fasa yang hadir, maka dilakukan identifikasi kualitatif
menggunakan X-ray diffraction (XRD) (Philips PW 3710 diffractometer, radiasi Co-K
(= 1.78896 Å). Hasil ini juga disesuaikan dengan pengamatan struktur mikro
menggunakan perangkat mikroskop elektron (SEM Jeol JSM-5310LV). Selanjutnya, sifat
termal diamati dengan differential thermal analyzer (DTA, Shimadzu).
Adisi Fe2O3 dan Sic ... halaman 209
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada Gambar 1 ditunjukkan evolusi dari pola-pola difraksi sinar-X (selanjutnya ditulis
XRD) sampel sebelum milling sebagai fungsi dari sudut 2 dan intensitas. Sedangkan
pada Gambar 2 diperlihatkan pola difraksi setelah proses penghalusan selama 10 jam.
Sebelum penghalusan terlihat bahwa fasa yang hadir yakni magnesium hidrida (MgH2)
sebagai fasa utama pada kedudukan 2 = 52,55o. Fasa MgH2 terlihat lebih dominan dan
muncul pada sudut difraksi 2 = 32,75o; 42,05o; 61,66o; 68,24o; 77,73o; 81,85o; 83,23o;
90,93o. Sedangkan fasa Fe2O3 dan SiC tak terdeteksi, hal ini dikarenakan elemen yang
berfungsi sebagai katalis ini sangat kecil sekali (5wt%).
Intensity
Sebelum miling
20
40
60
80
100
Gambar 1. Pola difraksi sinar-X MgH2 + (5wt%Fe2O3-5wt%SiC) sebelum penghalusan
Intensities (arb. unit)
600
500
400
300
200
100
0
20
40
60
80
100
2q (deg)
Gambar 2. Pola difraksi sinar-X MgH2 + (5wt%Fe2O3-5wt%SiC) setelah penghalusan 10 jam
Adisi Fe2O3 dan Sic ... halaman 208
Selanjutnya dilakukan analisis terhadap data difraksi sinar-X berdasarkan pola difraksi
yang terukur dan membandingkan dengan database dari Joint Committee for Powder
Diffraction File (JCPDF), yang menunjukkan bahwa pola difraksi sinar-X dengan fasa
utama MgH2. Puncak dominan fasa utama muncul pada bidang (210), (101), dan (211).
Sebelum proses milling, bentuk pola difraksi belum menunjukkan perubahan yang berarti,
dimana puncak difraksi masih tajam. Ini menandakan ukuran material masih dalam skala
mikropartikel. Puncak (peak) difraksi mulai melebar/mengecil setelah miling berlangsung
selama 10 jam. Untuk melihat penurunan ukuran kristal, dilakukan perhitungan dengan
metode Scherrer.
Hasilnya, diperoleh ukuran butir tereduksi hingga skala nanometer, masing-masing
sebesar 12,03 nm untuk bidang kristal (210), lalu 24,18 nm untuk bidang kristal (101), dan
sebesar 10,13 pada bidang (211). Dapat disebutkan disini bahwa puncak difraksi makin
melebar seiring dengan meningkatkan waktu milling. Dengan adanya reduksi ukuran butir
diyakini akan terjadi peningkatan permukaan material terhadap rasio volume butir.
Dengan demikian hidrogen akan mudah berinteraksi dan berabsorpsi di dalam material
MgH2[2].
Pada Gambar 3 ditunjukkan citra SEM sebelum milling (a), dimana partikel dari material
masih berukuran besar. Setelah miling, terlihat butiran material mengecil/halus, sebagai
efek dari benturan berulang selama proses milling. Adanya tekanan hydrogen selama
milling diketahui juga memberikan efek yang disebut embrittlement (perapuhan).
(a)
(b)
Gambar 3. Citra SEM MgH2 + (5wt%Fe2O3-5wt%SiC) sebelum milling (a), sesudah milling (b).
Adisi Fe2O3 dan Sic ... halaman 209
Gambar 4. (color online) DTA scan material MgH2 + (5wt%Fe2O3-5wt%SiC) setelah penghalusan
Namun, jika mengamati temperatur desorpsinya (Gambar 4), maka tergolong masih tinggi
untuk aplikasi pada industri otomotif.
Merujuk data International Energy Agency (IEA) yang mematok target untuk sebuah
sistem penyimpan hidrogen yakni mampu menyimpan minimum 5 wt% pada temperatur
operasional 100oC maka temperatur yang diperoleh pada investigasi ini terhitung masih
tinggi untuk aplikasi kendaraan berbahan bakar fuel cell.
KESIMPULAN
Penggunan katalis Fe2O3 dan SiC dalam jumlah kecil (5 wt%) secara bersamaan sangat
efektif untuk memperbaiki karakteristik MgH2. Dari data difraksi sinar-X tampak puncak
difraksi melebar/mengecil. Ini merupakan indikasi terjadinya proses reduksi ukuran butir,
dimana dengan hitungan Scherrer mencapai 10 nm. Merujuk hasil penelitian ini, nyata
diperlihatkan bahwa teknik mechanical alloying menggunakan ball mill sangat atraktif dan
menjanjikan dalam preparasi material berskala nanokristal. Aplikasi teknik reactive ball
milling ini, ditambah dengan penggunaan nanokatalis ganda (oksida besi dan silikon
karbida) mampu mereduksi waktu milling yang berlangsung selama 10 jam. Hanya saja
kendala temperatur operasi yang tinggi masih belum dapat diperbaiki. Dimana T onset
dicapai pada suhu pada 354C. Merujuk target badan energi dunia (IEA), waktu untuk
melakukan absorp/desorp adalah di bawah 60 menit pada suhu ≤ 100C.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr Azwar Manaf, M.Met dan Dr Bambang
Segijono (Materials Sains UI, Jakarta) untuk diskusinya serta Dr Erfan Handoko, M.Si
(FMIPA UNJ, Jakarta) untuk asistensi penggunaan perangkat XRD dan SEM.
Adisi Fe2O3 dan Sic ... halaman 210
DAFTAR PUSTAKA
1 A. Zuettel. 2003. Materials for Hydrogen Storage. Materials Today Vol. 6 No. 9, pp.
24-33.
2 A. Zaluska, L. Zaluski, and Stroem-Olsen JO. 1999. Nanocrystalline Magnesium for
Hydrogen Storage. J. Alloys. Compd, Vol. 288, pp. 217-225.
3 F.D. Manchester and D. Khatamian. 1988. Mechanisms for Activation of Intermetallic
Hydrogen Absorbers. Mater Sci Forum Vol. 31, pp. 261-296.
4 Chen C.P., Liu B.H., Li Z.P., Wu J., and Wang Q.D. 1993. The Activation Mechanism
of Mg-Based Hydrogen Storage Alloys. Z Phys Chem Vol. 181, No.1-2, pp. 259-267.
5 Liang G., Wang E., and Fang S. 1995. Hydrogen Absorption and Desorption
Characteristics of Mechanically Milled Mg-35 wt.% FeTi1.2 Powders. J Alloys Compd
Vol. 223 No. 1, pp. 111-114.
6 Song M.Y. 1995. Improvement in Hydrogen Storage Characteristics of Magnesium by
Mechanical Alloying with Nickel. J Mater Sci Vol. 30, pp. 1343-1351.
7 Oelerich W., Klassen T., and Bormann R. 2001. Comparison of the Catalytic Effects of
V, V2O5, VN, and VC on the Hydrogen Sorption of Nanocrystalline Mg. J Alloys
Comp. Vol. 322, pp. L5-9.
8 Sung-Nam Kwon, Seong-Hyeon Hong, Hye-Ryoung Park and Myoung-Youp Song.
2010. Hydrogen-Storage property Characterization of Mg-15 wt% Ni-5 wt%Fe2O3
Prepared by Reactive Mechanical Grinding. International Journal of Hydrogen Energy
Vol. 35, pp. 13055–13061.
Oktober 2012
Indonesian Journal of Applied Physics Vol.2 No.2 halaman 205
Adisi Fe2O3 dan SiC Pada Material MgH2 untuk
Aplikasi Tangki Penyimpanan Hidrogen Kendaraan
Fuel Cell
Zulkarnain Jalil, Adi Rahwanto, Ismail AB, Fauzi
Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Syiah Kuala, Darussalam, Banda Aceh
Email : zkarnain03@yahoo.com
Received 16-08-2012, Revised 22-09-2012, Accepted 23-10-2012, Published 29-10-2012
ABSTRACT
The preliminary studies on MgH2 as hydrogen storage material by inserting dual catalysts, iron
oxide and silicon carbide (5wt% Fe2O3 and SiC), has been done. The sample was prepared
using reactive ball milling technique for 10 hours. The milling process was done under 10 bar
hydrogen pressure. Phase investigation using X-ray diffraction showed that after 10 hours of
milling, the MgH2 emerged as the dominant phase and the crystallite size decreased to
nanometer scale. The morphological observation obtained by scanning electron microscope
showed that the powder material surface is irregular, as a result of repeated during the milling
process. Finally, DTA scan showed the onset temperature at 354oC which is still high for the
automotive application.
Keywords : hydorgen storage, magnesium, metal oxide, silicon carbide, milling
ABSTRAK
Dalam paper ini dilaporkan serangkaian kajian terhadap material penyimpan hidrogen
magnesium hidrida (MgH2) dengan menyisipkan katalis ganda, yakni oksida besi (Fe2O3) dan
silikon karbida (SiC) masing-masing sebesar 5wt% serta dipreparasi dengan teknik reactive
ball milling selama 10 jam. Selama penghalusan berlangsung, diberikan tekanan 10 bar
hidrogen. Hasil pengujian struktur dengan difraksi sinar-X diketahui bahwa setelah 10 jam
penghalusan, fasa MgH2 muncul sebagai fasa dominan/utama. Ukuran kristal mengecil hingga
skala nanometer. Hasil pengujian struktur mikro dengan mikroskop elektron menunjukkan
bahwa permukaan material serbuk tidak beraturan sebagai hasil dari proses berulang selama
milling berlangsung. Hasil dari pengujian termal menggunakan DTA menunjukkan bahwa
proses desorpsi H2 terjadi pada suhu 354C.
Kata kunci : penyimpan hidrogen, magnesium, oksida logam, silikon karbida, milling
Adisi Fe2O3 dan Sic ... halaman 208
PENDAHULUAN
Kendala yang menghadang aplikasi kendaraan berbahan bakar fuel cell (sel bahan bakar)
adalah pada sistem penyimpanan hidrogennya. Dari tiga jenis teknik penyimpanan (gas,
cair dan padat), maka teknik penyimpan dalam bentuk padat (solid storage) saat ini sedang
aktif dikaji oleh para peneliti dunia. Metoda solid storage ini dipicu oleh kenyataan bahwa
jika menyimpan hidrogen dalam bentuk gas harus dalam bentuk tabung dengan tekanan
tinggi (700 bar (4.4 MJ/L) ) yang secara keamanan tidak efisien. Sementara itu, jika
disimpan dalam bentuk cair, maka suhu harus tetap stabil pada -2530C (8 MJ/L). Kedua
teknik di atas dari sisi keamanan belum memadai[1]. Karena itu, riset terpadu bidang
hydrogen storage diarahkan pada pencarian material unggul dengan karakteristik antara
lain, mampu menyimpan atau menyerap hidrogen dalam jumlah besar, ringan dan harga
yang ekonomis.
Beberapa jenis material (umumnya unsur logam-logam ringan) diyakini memiliki
kemampuan menyerap hidrogen dalam jumlah besar. Salah satunya adalah magnesium
(Mg) yang dianggap sebagai kandidat potensial untuk material penyimpan hidrogen.
Magnesium, secara teoritis, memiliki kemampuan menyerap hidrogen dalam jumlah besar
(7,6 wt%). Jumlah ini melebihi batas maksimum yang ditargetkan Badan Energi Dunia
yakni sebesar 5 wt% dan mampu bekerja pada suhu di bawah 100C[1]. Selain itu sifat Mg
yang ringan, mudah diperoleh dan harganya yang terjangkau juga menjadi pertimbangan
peneliti dunia saat ini. Akan tetapi Mg memiliki kelemahan yakni reaksi kinetiknya yang
lambat, demikian juga temperatur operasinya relatif tinggi (~300oC).
Beberapa upaya telah dilakukan secara intensif untuk memperbaiki sifat-sifat Mg.
Misalnya mereduksi ukuran butir material hingga skala nanokristal dengan teknik
mechanical alloying[2,3], membentuk material komposit[4], demikian juga upaya
menambahkan katalis tertentu, seperti logam dan oksida logam[5-8].
Dalam penelitian ini digunakan teknik injek hidrogen sebesar 10 bar dan sisipan 5 wt%
katalis oksida logam besi (Fe2O3) dan silikon karbida (SiC) sebagai upaya untuk
memperbaiki sifat-sifat serapan dan kinetika reaksi material penyimpan hidrogen berbasis
magnesium.
METODE
Bahan-bahan pada penelitian ini terdiri dari material utama MgH2 (99,99%, ukuran 50 µm,
produksi Sigma Aldrich), serbuk oksida besi Fe2O3 (99,99%, ukuran 50 nm) dan silikon
karbida (99,99%, 100 nm), keduanya produksi Hongwu Nano, China. Selanjutnya
dilakukan proses penghalusan dengan mesin miling tipe vibrasi. Adapun nisbah bola dan
material adalah 10:1 dengan berat sampel 10 g. Komposisi material yang terbentuk yakni
MgH2 + (5wt%Fe2O3-5wt%SiC). Proses milling berlangsung dalam suasana hidrogen
sehingga proses ini disebut reactive ball milling. Milling berlangsung selama 10 jam
dengan kecepatan 900 rpm. Sejumlah kecil sampel dipindahkan ke dalam wadah lain di
setiap rentang waktu tertentu untuk keperluan karakterisasi lebih lanjut.
Untuk mengetahui komposisi fasa yang hadir, maka dilakukan identifikasi kualitatif
menggunakan X-ray diffraction (XRD) (Philips PW 3710 diffractometer, radiasi Co-K
(= 1.78896 Å). Hasil ini juga disesuaikan dengan pengamatan struktur mikro
menggunakan perangkat mikroskop elektron (SEM Jeol JSM-5310LV). Selanjutnya, sifat
termal diamati dengan differential thermal analyzer (DTA, Shimadzu).
Adisi Fe2O3 dan Sic ... halaman 209
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada Gambar 1 ditunjukkan evolusi dari pola-pola difraksi sinar-X (selanjutnya ditulis
XRD) sampel sebelum milling sebagai fungsi dari sudut 2 dan intensitas. Sedangkan
pada Gambar 2 diperlihatkan pola difraksi setelah proses penghalusan selama 10 jam.
Sebelum penghalusan terlihat bahwa fasa yang hadir yakni magnesium hidrida (MgH2)
sebagai fasa utama pada kedudukan 2 = 52,55o. Fasa MgH2 terlihat lebih dominan dan
muncul pada sudut difraksi 2 = 32,75o; 42,05o; 61,66o; 68,24o; 77,73o; 81,85o; 83,23o;
90,93o. Sedangkan fasa Fe2O3 dan SiC tak terdeteksi, hal ini dikarenakan elemen yang
berfungsi sebagai katalis ini sangat kecil sekali (5wt%).
Intensity
Sebelum miling
20
40
60
80
100
Gambar 1. Pola difraksi sinar-X MgH2 + (5wt%Fe2O3-5wt%SiC) sebelum penghalusan
Intensities (arb. unit)
600
500
400
300
200
100
0
20
40
60
80
100
2q (deg)
Gambar 2. Pola difraksi sinar-X MgH2 + (5wt%Fe2O3-5wt%SiC) setelah penghalusan 10 jam
Adisi Fe2O3 dan Sic ... halaman 208
Selanjutnya dilakukan analisis terhadap data difraksi sinar-X berdasarkan pola difraksi
yang terukur dan membandingkan dengan database dari Joint Committee for Powder
Diffraction File (JCPDF), yang menunjukkan bahwa pola difraksi sinar-X dengan fasa
utama MgH2. Puncak dominan fasa utama muncul pada bidang (210), (101), dan (211).
Sebelum proses milling, bentuk pola difraksi belum menunjukkan perubahan yang berarti,
dimana puncak difraksi masih tajam. Ini menandakan ukuran material masih dalam skala
mikropartikel. Puncak (peak) difraksi mulai melebar/mengecil setelah miling berlangsung
selama 10 jam. Untuk melihat penurunan ukuran kristal, dilakukan perhitungan dengan
metode Scherrer.
Hasilnya, diperoleh ukuran butir tereduksi hingga skala nanometer, masing-masing
sebesar 12,03 nm untuk bidang kristal (210), lalu 24,18 nm untuk bidang kristal (101), dan
sebesar 10,13 pada bidang (211). Dapat disebutkan disini bahwa puncak difraksi makin
melebar seiring dengan meningkatkan waktu milling. Dengan adanya reduksi ukuran butir
diyakini akan terjadi peningkatan permukaan material terhadap rasio volume butir.
Dengan demikian hidrogen akan mudah berinteraksi dan berabsorpsi di dalam material
MgH2[2].
Pada Gambar 3 ditunjukkan citra SEM sebelum milling (a), dimana partikel dari material
masih berukuran besar. Setelah miling, terlihat butiran material mengecil/halus, sebagai
efek dari benturan berulang selama proses milling. Adanya tekanan hydrogen selama
milling diketahui juga memberikan efek yang disebut embrittlement (perapuhan).
(a)
(b)
Gambar 3. Citra SEM MgH2 + (5wt%Fe2O3-5wt%SiC) sebelum milling (a), sesudah milling (b).
Adisi Fe2O3 dan Sic ... halaman 209
Gambar 4. (color online) DTA scan material MgH2 + (5wt%Fe2O3-5wt%SiC) setelah penghalusan
Namun, jika mengamati temperatur desorpsinya (Gambar 4), maka tergolong masih tinggi
untuk aplikasi pada industri otomotif.
Merujuk data International Energy Agency (IEA) yang mematok target untuk sebuah
sistem penyimpan hidrogen yakni mampu menyimpan minimum 5 wt% pada temperatur
operasional 100oC maka temperatur yang diperoleh pada investigasi ini terhitung masih
tinggi untuk aplikasi kendaraan berbahan bakar fuel cell.
KESIMPULAN
Penggunan katalis Fe2O3 dan SiC dalam jumlah kecil (5 wt%) secara bersamaan sangat
efektif untuk memperbaiki karakteristik MgH2. Dari data difraksi sinar-X tampak puncak
difraksi melebar/mengecil. Ini merupakan indikasi terjadinya proses reduksi ukuran butir,
dimana dengan hitungan Scherrer mencapai 10 nm. Merujuk hasil penelitian ini, nyata
diperlihatkan bahwa teknik mechanical alloying menggunakan ball mill sangat atraktif dan
menjanjikan dalam preparasi material berskala nanokristal. Aplikasi teknik reactive ball
milling ini, ditambah dengan penggunaan nanokatalis ganda (oksida besi dan silikon
karbida) mampu mereduksi waktu milling yang berlangsung selama 10 jam. Hanya saja
kendala temperatur operasi yang tinggi masih belum dapat diperbaiki. Dimana T onset
dicapai pada suhu pada 354C. Merujuk target badan energi dunia (IEA), waktu untuk
melakukan absorp/desorp adalah di bawah 60 menit pada suhu ≤ 100C.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr Azwar Manaf, M.Met dan Dr Bambang
Segijono (Materials Sains UI, Jakarta) untuk diskusinya serta Dr Erfan Handoko, M.Si
(FMIPA UNJ, Jakarta) untuk asistensi penggunaan perangkat XRD dan SEM.
Adisi Fe2O3 dan Sic ... halaman 210
DAFTAR PUSTAKA
1 A. Zuettel. 2003. Materials for Hydrogen Storage. Materials Today Vol. 6 No. 9, pp.
24-33.
2 A. Zaluska, L. Zaluski, and Stroem-Olsen JO. 1999. Nanocrystalline Magnesium for
Hydrogen Storage. J. Alloys. Compd, Vol. 288, pp. 217-225.
3 F.D. Manchester and D. Khatamian. 1988. Mechanisms for Activation of Intermetallic
Hydrogen Absorbers. Mater Sci Forum Vol. 31, pp. 261-296.
4 Chen C.P., Liu B.H., Li Z.P., Wu J., and Wang Q.D. 1993. The Activation Mechanism
of Mg-Based Hydrogen Storage Alloys. Z Phys Chem Vol. 181, No.1-2, pp. 259-267.
5 Liang G., Wang E., and Fang S. 1995. Hydrogen Absorption and Desorption
Characteristics of Mechanically Milled Mg-35 wt.% FeTi1.2 Powders. J Alloys Compd
Vol. 223 No. 1, pp. 111-114.
6 Song M.Y. 1995. Improvement in Hydrogen Storage Characteristics of Magnesium by
Mechanical Alloying with Nickel. J Mater Sci Vol. 30, pp. 1343-1351.
7 Oelerich W., Klassen T., and Bormann R. 2001. Comparison of the Catalytic Effects of
V, V2O5, VN, and VC on the Hydrogen Sorption of Nanocrystalline Mg. J Alloys
Comp. Vol. 322, pp. L5-9.
8 Sung-Nam Kwon, Seong-Hyeon Hong, Hye-Ryoung Park and Myoung-Youp Song.
2010. Hydrogen-Storage property Characterization of Mg-15 wt% Ni-5 wt%Fe2O3
Prepared by Reactive Mechanical Grinding. International Journal of Hydrogen Energy
Vol. 35, pp. 13055–13061.