Salman

    FOLLOW  

Bulu Ayam dan Kayu Kapuk Randu Sebagai Bahan Komposit Berkelanjutan Catatan dari Konferensi Interna

Teknologi | Sunday, 18 Sep 2022, 20:19 WIB

Sisa bulu ayam dan serat kulit kayu kapuk randu (Ceiba Pentandra) yang banyak tersedia di alam keduanya masing masing potensial digunakan sebagai filler dan matriks penguat Biopoxy pada komposit secara berkelanjutan. Demikian yang disampaikan Prof. Dr. Sanjay M Rangappa dari Mechanical Engineering, King Mongkut’s University of Technology North Bangkok, Thailand via screen di konferensi sains Internasional 1st Mandalika International Multi-Conference on Science and Engineering (MIMSE) 2022 di gedung Hotel Lombok Raya, Mataram, Nusa Tenggara Barat (NTB), 15 September 2022 lalu.

Menurut Sanjay, Dalam skenario saat ini, telah ada perhatian yang cepat dalam penelitian dan pengembangan di bidang komposit serat alam karena sifat mampu bentuk yang lebih baik, berlimpah, terbarukan, hemat biaya dan ramah lingkungan. sanjay menjelaskan secara garis besar tentang serat alam dan kompositnya yang digunakan sebagai bagian dari aplikasi komersial dan rekayasa yang berbeda. Dalam ulasannya, banyak riset yang terkait dengan aplikasi komposit polimer yang diperkuat serat alami. Ini membantu untuk memberikan rincian tentang potensi penggunaan serat alam dan bahan kompositnya, sifat mekanik dan fisik dan beberapa aplikasinya di sektor teknologi.

Menurut Sanjay, dunia membutuhkan bahan yang lebih ramah lingkungan, oleh karena itu para peneliti di seluruh dunia fokus pada pengembangan bahan baru yang akan meningkatkan kualitas lingkungan produk. Kebutuhan akan bahan hijau baru ini telah menyebabkan pemanfaatan komposit yang terbuat dari serat alam mentah dan matriks polimer, dan ini telah menjadi salah satu topik penelitian yang paling banyak diselidiki belakangan ini. Komposit serat alam merupakan alternatif pengganti bahan sintetis yang berbahaya bagi lingkungan dan membantu mengendalikan masalah pencemaran. Selain itu, berbiaya rendah, memiliki sifat mekanik yang lebih baik dan membutuhkan konsumsi energi produksi yang rendah. Juga, dengan menggunakan bahan-bahan tersebut dalam pekerjaan konstruksi, dimungkinkan untuk meningkatkan keberlanjutan dengan menghilangkan limbah konstruksi.

Dalam penelitiannya, komposit polimer poli (3-hidroksibutirat-co-3-hidroksivalerat) (PHBV) baru disiapkan dengan memasukkan serat kulit kayu kapuk randu. Teknik pengecoran digunakan untuk preparasi komposit. Pengaruh serat kulit kayu Ceiba pentandra pada morfologi, termo-mekanis, hidrofilisitas, transparansi, biodegradabilitas, antimikroba, dan sifat kemasan dipelajari. Mikroskop elektron pemindaian digunakan untuk karakterisasi morfologi sedangkan spektroskopi inframerah transformasi Fourier digunakan untuk analisis struktural. Penyelidikan dilakukan pada sifat mekanik, persentase kristalinitas, dan biodegradabilitas komposit tersebut. Sanjay menemukan bahwa penggabungan serat meningkatkan sifat tarik, persentase kristalinitas, dan biodegradabilitas komposit bila dibandingkan dengan PHBV perawan. Selain itu, semua biokomposit menunjukkan stabilitas termal yang baik. Studi antimikroba menunjukkan bahwa film komposit dengan muatan serat yang lebih tinggi menunjukkan aktivitas antibakteri terhadap S.aureus sementara tidak ada aktivitas yang ditunjukkan terhadap E. coli. Akhirnya, film komposit ini digunakan untuk pengemasan stroberi segar yang menunjukkan bahwa stroberi yang dikemas dalam film dengan kandungan serat di atas 10% memiliki ketahanan kesegaran buah yang lebih baik daripada stroberi tanpa kemasan yang menunjukkan serangan jamur setelah 7 hari pengemasan.

Tema terkini yang juga mencuat di konferensi ini adalah metode penyimpanan hidrogen cair sebagai bahan sumber energy masa depan terbarukan yang dipaparkan juga via screen proyektor oleh Muhammad Aziz, associated professor yang masih muda dan yang sekarang tengah menuntaskan tugas belajarnya di Mechanical and Biofunctional Systems, University of Tokyo, Japan. Hidrogen yang dihasilkan dari sumber daya terbarukan merupakan sumber energi bersih yang menjanjikan. Masalahnya, hidrogen dalam bentuk gas akan lebih sulit ditangani dan juga dalam hal transportasi. Sebuah tim ilmuwan internasional kini telah menemukan rincian metode yang efisien untuk memproduksi hidrogen dari metanol yang disimpan pada suhu rendah. Nantinya ini bisa digunakan untuk menghasilkan listrik menggunakan bahan bakar itu.

Penyimpanan hidrogen adalah istilah yang digunakan untuk beberapa metode penyimpanan hidrogen untuk digunakan nanti. Metode ini mencakup pendekatan mekanis seperti tekanan tinggi dan suhu rendah, atau senyawa kimia yang melepaskan H2 sesuai permintaan. Sementara sejumlah besar hidrogen diproduksi, sebagian besar dikonsumsi di lokasi produksi, terutama untuk sintesis amonia. Selama bertahun-tahun hidrogen telah disimpan sebagai gas terkompresi atau cairan kriogenik, dan diangkut seperti itu dalam silinder, tabung, dan tangki kriogenik untuk digunakan dalam industri atau sebagai propelan dalam program luar angkasa. Ketertarikan menggunakan hidrogen untuk penyimpanan energi di dalam pesawat pada kendaraan tanpa emisi memotivasi pengembangan metode penyimpanan baru, yang lebih disesuaikan dengan aplikasi baru ini. Tantangan utamanya adalah titik didih H2 yang sangat rendah: titik didihnya sekitar 20,268 K (−252,882 °C atau 423.188 °F). Mencapai suhu rendah seperti itu membutuhkan energi yang signifikan.

Menyimpan cukup hidrogen di dalam kendaraan untuk mencapai jarak mengemudi lebih dari 300 mil merupakan tantangan yang signifikan. Berdasarkan beratnya, hidrogen memiliki kandungan energi hampir tiga kali lipat dari bensin (120 MJ/kg untuk hidrogen versus 44 MJ/kg untuk bensin). Namun, berdasarkan volume, situasinya terbalik (8 MJ/liter untuk hidrogen cair versus 32 MJ/liter untuk bensin). Penyimpanan hidrogen di dalam pesawat dalam kisaran 5–13 kg H2 diperlukan untuk mencakup platform penuh kendaraan tugas ringan.

Hidrogen dapat disimpan dalam berbagai cara, tetapi agar hidrogen menjadi bahan bakar yang kompetitif untuk kendaraan, kendaraan hidrogen harus mampu menempuh jarak yang sebanding dengan kendaraan berbahan bakar hidrokarbon konvensional. Hidrogen dapat disimpan secara fisik baik sebagai gas atau cairan. Penyimpanan sebagai gas biasanya membutuhkan tangki bertekanan tinggi (tekanan tangki 5.000-10.000 psi). Penyimpanan hidrogen sebagai cairan memerlukan suhu kriogenik karena titik didih hidrogen pada satu tekanan atmosfer adalah -252,8°C.

Hidrogen juga dapat disimpan pada permukaan padatan (dengan adsorpsi) atau di dalam padatan (dengan penyerapan). Dalam adsorpsi, hidrogen melekat pada permukaan bahan baik sebagai molekul hidrogen atau sebagai atom hidrogen. Dalam penyerapan, hidrogen dipisahkan menjadi atom-H, dan kemudian atom hidrogen dimasukkan ke dalam kerangka kisi padat.

Akhirnya, hidrogen dapat disimpan melalui reaksi bahan yang mengandung hidrogen dengan air (atau senyawa lain seperti alkohol). Dalam hal ini, hidrogen disimpan secara efektif baik di dalam material maupun di dalam air. Istilah "penyimpanan hidrogen kimia" atau hidrida kimia digunakan untuk menggambarkan bentuk penyimpanan hidrogen ini. Dimungkinkan juga untuk menyimpan hidrogen dalam struktur kimia cairan dan padatan.

Dunia makin membutuhkan bahan yang lebih ramah lingkungan, oleh karena itu para peneliti di seluruh dunia tengah fokus pada pengembangan bahan baru yang akan meningkatkan kualitas lingkungan produk. Tema ini mencuat tajam di konferensi yang dibuka oleh Wakil Rektor 2 Universitas Esa Unggul Jakarta diikuti kata sambutan Wakil Rektor 4 Universitas Mataram. Seminar yang diikuti ratusan peserta secara hybrid ini juga dihadiri oleh Kepala Dinas Ketenagakerjaan Provinsi Nusa Tenggara Barat NTB, Kepala Dinas Perumahan dan Permukiman NTB, dan Kepala Bappeda Provinsi NTB.

“Kegiatan Ini dirancang sebagai wahana bagi para peneliti untuk mendiskusikan perkembangan sains dan teknologi saat ini di industri, universitas, dan perusahaan,” ujar Ketua Konferensi MIMSE 2022, Dr. Nur Kaliwantoro, dalam opening speechnya. “Pandemi covid-19 tahun lalu ,” lanjutnya, “Memaksa manusia untuk melakukan hampir semua aktivitas dari rumah. Oleh karena itu, diperlukan penemuan-penemuan di berbagai bidang teknologi rekayasa untuk memfasilitasi kegiatan tersebut. Pertama, aktivitas manusia terutama didasarkan pada teknologi informasi saat ini dan koneksi internet sangat penting. Orang-orang menghasilkan, mengirim, dan menerima data melalui ponsel cerdas mereka setiap saat dan semuanya terhubung ke internet. Peralatan menjadi lebih pintar untuk membantu pemiliknya. Kedua, Masyarakat membutuhkan kendaraan dan mesin yang kuat, efisien, dan cerdas di Industri 4.0. Ketiga, kebutuhan energi meningkat, yang menyebabkan penurunan kualitas lingkungan global. Dibutuhkan teknologi baru untuk menghemat energi dengan menemukan teknologi baru di bidang teknik mesin. Keempat, banyak teknologi yang muncul sebagai pencegah bencana dengan mengembangkan inovasi di bidang teknik sipil dan arsitektur.”

Konferensi ini diselenggarakan oleh Fakultas Teknik Universitas Mataram, Nusa Tenggara Barat bekerjasama dengan Universitas Esa Unggul, Jakarta. Dengan mengusung tema “smart and green technology for a better life”, melalui proses peer-review yang ketat, panitia berhasil meloloskan 79 makalah dari sekitar 100 makalah yang disubmit ke 1st MIMSE 2022.

“Jumlah penulis dan co author yang mengikuti konferensi ini adalah 286 orang yang berasal dari 17 negara dari lima benua- Amerika, Asia, Afrika, Australia dan Eropa. Semua artikel yang diterima akan diterbitkan oleh Atlantis Conferences Proceeding yang diindeks oleh database Web of Science,” tambah Dr. Nur Kaliwantoro yang juga Ketua pembentukan Program Studi Teknik Industri, Universitas Mataram.

Konferensi diawali beberapa pembicara utama yang mempresentasikan temuan-temuan mutakhir dalam sains dan teknik. Mereka adalah Prof Yan Zhuge dari Australia dengan spesialisasi di bidang teknik sipil, Prof. Jun-seok Hwang dari Korea Selatan dengan spesialisasi informatika dan ilmu computer, Prof Taufik dari California dengan spesialisasi teknik elektro, Prof. Sanjay M. Rangappa dari Thailand dengan spesialisasi ilmu material, Prof. Muhammad Aziz dari Jepang dengan spesialisasi di bidang teknik mesin; dan Dr. Yulianto Purwono Priatmaji dari Indonesia dengan spesialisasi Arsitektur.

The First Mandalika International Multi-conference on Science and Engineering 2022 atau “1st MIMSE 2022” merupakan konferensi tahunan yang diawali di Pulau Lombok yang didukung oleh pemerintah Provinsi NTB. Saat ini, MIMSE 1 2022 terdiri dari lima bidang teknik yaitu Sipil, Teknik Arsitektur, Elektro, Mekanik, dan Informatika.

Konferensi ini merupakan hasil kerja keras, dukungan, dan dedikasi sejumlah pihak. Panitia bekerja bekerja sama dengan Dinas Pekerjaan Umum Propinsi NTB, Dinas Perumahan dan Pemukiman Propinsi NTB, Bappeda Propinsi NTB dan Bappeda Pemda Lombok Tengah. Rencananya MIMSE 2023 berikutnya akan diselenggarakan oleh Universitas Esa Unggul, di Jakarta.

.

Penulis :

Dr. Ing Salman, ST, MSc.

Dosen Teknik Mesin Universitas Mataram