📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen
Pencarian topik
Hasil Dokumen
Ditemukan: 18 dokumenSINTESIS KATALIS BASA HETEROGEN DARI BIOCHAR SARGASSUM SP. MELALUI KARBONISASI UNTUK TRANSESTERIFIKASI
Peningkatan kebutuhan biodiesel di Indonesia akibat implementasi program B40 tidak hanya meningkatkan meningkatkan konsumsi minyak kelapa sawit dan alkohol sebagai bahan baku, tetapi juga mendorong pengembangan katalis yang lebih berkelanjutan. Penggunaan katalis basa konvensional seperti KOH dan terbatas pada satu kali penggunaan karena kelarutannya pada biodiesel, yang jika tidak dipisahkan dapat menyebabkan korosi dan penyumbatan pada kendaraan. Oleh karena itu, pengembangan katalis basa heterogen menjadi alternatif untuk meningkatkan stabilitas katalis dan mempermudah proses purifikasi biodiesel. Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis katalis basa heterogen dari biochar Sargassum sp. yang memiliki kadar karbon tetap dan abu masing-masing sebesar 39,275±5,210%DW dan 19,254±3,325%DW. Sargassum sp. dikarbonisasi pada variasi suhu 500, 600, dan 700°C, kemudian di impregnasi menggunakan KOH 7 M. Karakterisasi biochar dan katalis dilakukan menggunakan analisis BET, AAS, SEM, dan titrasi asam-basa. Setiap variasi katalis diuji untuk reaksi transesterifikasi minyak kelapa sawit dengan variasi konsentrasi katalis sebesar 3, 5, dan 7% terhadap berat minyak. Hasil penelitian menunjukkan bahwa katalis basa heterogen yang dikarbonisasi pada suhu 500°C memiliki tingkat kebasaan terbaik (5,525±0,068mmol/g), serta menghasilkan rendemen biodiesel tertinggi (95,737±1,019%) pada penggunaan katalis 5% (S500-5). Tingginya rendemen biodiesel dipengaruhi oleh total kebasaan katalis yang memberikan aktivitas katalitik paling optimal selama reaksi. Biodiesel yang dihasilkan pada titik optimum (S500-5) memiliki densitas 0,86±0,01g/mL yang telah memenuhi standar SNI 7182:2015. Namun, viskositas dinamik dan persentase FAME yang diperoleh masih belum memenuhi standar, dengan nilai sebesar 6,7±0,4 cSt dan 95,67%, menunjukkan potensi Sargassum sp. sebagai katalis basa heterogen, meskipun masih diperlukan optimasi kondisi reaksi transesterifikasi.
DETERMINATION OF COMPOSITE CRACK ARRESTOR THICKNESS TO STOP CRACK PROPAGATION IN API 5L X52 CO? PIPE USING XFEM SIMULATION
The growing implementation of carbon capture, utilization, and storage (CCUS) has increased the need for safe and reliable carbon dioxide (CO?) transportation through high pressure pipelines. One major safety concern is long-running fracture, in which an initiated crack continues to propagate along the pipeline due to the sustained crack-driving force generated by internal pressure and CO? decompression. This study determines the minimum thickness of a carbon fibre reinforced polymer (CFRP) crack arrestor required to stop crack propagation in an API 5L X52 pipeline. Crack propagation was simulated numerically using the Extended Finite Element Method (XFEM) in Abaqus 2024. The model consisted of a three dimensional pipeline containing an initial 30 mm longitudinal through wall crack and subjected to an internal pressure of 8 MPa. Model accuracy was evaluated through mesh convergence and analytical validation using the Mode I stress intensity factor and reference stress. The CFRP arrestor was modelled as an external layered reinforcement with a [0/90] fibre orientation and thicknesses of 5.010, 5.845, 6.680, 7.515, and 10.020 mm. Arrest performance was evaluated based on the final crack length, crack velocity, and whether the crack remained within the reinforced region. The results showed that the 5.010 mm arrestor was unable to stop the crack, whereas all configurations with thicknesses of 5.845 mm and above successfully arrested crack propagation. The minimum successful thickness was therefore determined to be 5.845 mm, corresponding to 35 composite plies and a final fully opened crack length of 65 mm. Increasing the arrestor thickness improved its performance, with the 10.020 mm configuration producing the shortest final crack length of 59 mm. These findings demonstrate that increasing CFRP thickness enhances local stiffness, reduces crack-tip deformation, and limits the distance of crack propagation in API 5L X52 CO? pipelines.
PENGARUH AGING TERHADAP EVOLUSI STRUKTUR MIKRO, SIFAT MEKANIK DAN SHAPE MEMORY EFFECT PADUAN 52FE-28NI-17CO-3TI
Shape Memory Alloy (SMA) berbasis NiTi memiliki Shape Memory Effect (SME) dan superelastisitas yang sangat baik, namun keterbatasan biaya material mendorong pengembangan Fe-based SMAs sebagai alternatif yang lebih ekonomis. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh perlakuan aging terhadap evolusi struktur mikro, sifat mekanik, dan karakteristik SME pada paduan 52Fe– 28Ni–17Co–3Ti. Paduan dibuat menggunakan Vacuum Arc Melting Furnace, dihomogenisasi pada suhu 1100 °C selama 2 jam, kemudian dideformasi melalui hot rolling dengan total reduksi 69,76%. Spesimen selanjutnya diberi Solution Heat Treatment pada suhu 1100 °C selama 30 menit dan quenching, dilanjutkan aging pada suhu 600 °C dengan variasi waktu 6, 12, dan 24 jam. Karakterisasi struktur mikro dilakukan menggunakan Optical Microscopy (OM) dan Scanning Electron Microscopy (SEM), sedangkan identifikasi fasa menggunakan X-ray Diffraction (XRD). Sifat mekanik dievaluasi melalui uji kekerasan Vickers dan uji tekan untuk menentukan critical stress for martensitic transformation (?cr), serta kemampuan SME dianalisis melalui pengukuran shape recovery ratio. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aging memicu pembentukan presipitat berbasis Ti yang menyebabkan peningkatan nilai kekerasan dan ?cr seiring bertambahnya waktu aging. Nilai SME tertinggi diperoleh pada kondisi aging 6 jam dengan shape recovery ratio sekitar 79%. Aging 12 dan 24 jam menyebabkan penurunan SME akibat terjadinya over-aging dan meningkatnya hambatan terhadap transformasi martensitik. Dengan demikian, aging pada suhu 600 °C selama 6 jam direkomendasikan sebagai kondisi optimum untuk memperoleh keseimbangan antara sifat mekanik dan performa Shape Memory Effect paduan Fe–Ni–Co–Ti.
PENGARUH WAKTU PENAHANAN TEMPERING PADA PERLAKUAN PANAS CEPAT TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO BAJA KARBON SEDANG
Perlakuan panas cepat (rapid heat treatment) muncul sebagai metode alternatif dalam rekayasa material, menawarkan solusi ganda berupa peningkatan performa baja dan keberlanjutan lingkungan (sustainability). Metode ini memanfaatkan laju pemanasan induksi yang tinggi dengan durasi yang singkat, sehingga secara drastis meningkatkan efisiensi energi dan mengurangi emisi karbon operasional dibandingkan metode konvensional. Pada rekayasa metalurgi fisik, perlakuan panas cepat ini memungkinkan pengendalian terhadap kinetika transformasi fasa dan penghalusan butir (grain refinement), yang sangat penting untuk mencapai keseimbangan sifat mekanik antara kekuatan dan ketangguhan serta secara efektif menghindari fenomena kegetasan tempered martensite embrittlement (TME). Namun, pemahaman komprehensif mengenai bagaimana waktu penahanan yang sangat singkat ini mempengaruhi evolusi struktur mikro yang kompleks dan stabilitas fasa masih terbatas. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk menginvestigasi pengaruh waktu penahanan singkat pada perlakuan tempering cepat terhadap perubahan struktur mikro dan sifat mekanik baja karbon sedang. Percobaan dilakukan dengan karakterisasi awal mencakup uji kekerasan Vickers, uji tarik, uji impak charpy, karakterisasi metalografi, dan pengujian komposisi kimia menggunakan spektroskopi emisi optik pada sampel as received. Kemudian dilakukan perlakuan panas konvensional terdiri dari austenisasi pada 900 ? selama 30 menit, quenching dengan media oli, dan tempering selama 1 jam dengan variasi suhu 150 ?, 250 ?, dan 300 ? dalam muffle furnace. Percobaan lainnya dilakukan perlakuan panas cepat dengan tanur induksi terdiri dari austenisasi ditahan selama 25 detik mencapai suhu 900 ? dilanjutkan quench oli, dan tempering mencapai suhu yang sama seperti tempering konvensional dengan waktu penahanan 5, 8, dan 10 detik. Setelah perlakuan panas, dilakukan karakterisasi menggunakan uji kekerasan Vickers, uji tarik, uji impak charpy, serta metalografi dan fraktografi dengan scanning electron microscopy. Hasil penelitian menunjukkan bahwa variasi waktu penahanan pada tempering cepat berpengaruh signifikan terhadap sifat mekanik, di mana energi impak (30,6 J/cm²), kekuatan luluh (1430 MPa), kekuatan tarik (1768,79 MPa), dan persen elongasi (12,32%) mencapai nilai puncaknya pada waktu penahanan 8 detik sebelum kembali menurun, sementara nilai kekerasan cenderung linear dan stabil. Secara mikrostruktur, perlakuan ini menghasilkan fasa martensit dengan bilah yang heterogen, struktur bainit, undissolved carbide, dan morfologi patahan campuran quasi-cleavage dan dimple. Jika dibandingkan dengan perlakuan panas konvensional, tempering cepat menunjukkan keunggulan pada nilai energi impak dan menghasilkan ukuran bidang patahan getas yang cenderung lebih kecil, meskipun sifat mekanik lainnya tidak lebih unggul serta menghasilkan heterogenitas struktur mikro yang tidak didapati pada metode konvensional.
PARAMETRIC SENSITIVITY ANALYSIS OF CRYSTAL PLASTICITY PHASE-FIELD MODELING FOR DAMAGE IN MEDIUM MANGANESE STEEL
Penelitian ini mengembangkan model crystal plasticity phase-field method (CP-PFM) dalam perangkat DAMASK untuk menyimulasikan deformasi dan kerusakan pada baja mangan sedang Fe-Mn-Al-Nb. Hasil analisis sensitivitas menunjukkan bahwa parameter pengerasan ferit memiliki pengaruh paling signifikan terhadap respons mekanik, dengan interaksi self-interaction berperan dominan dalam mengendalikan tegangan luluh laju pengerasan. Ditemukan korelasi linear yang kuat antara fracti ferit dan tegangan luluh. Analisis kerusakan mengindikasikan bahwa panjang karakteristik lp harus dikalibrasi terhadap ukuran grid RVE (Representative Volume Element) agar representasi retak akurat, sedangkan penignkatan energi permukaan retakan gc berkontribusi terhadap ketangguhan material. Temuan ini memvalidasi kerangka CP-PFM sebagai alat prediktif untuk memodelkan perilaku baja multifasa hingga tahap kegagalan, serta memberikan panduan bagi pengembangan desain material berbasis komputer di masa depan.
PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI SUPERELASTIC NITINOL ALLOY
Penelitian ini membahas pembuatan dan karakterisasi paduan Nikel–Titanium (Nitinol) dengan sifat superelastis. Penelitian ini bertujuan untuk membuat paduan nitinol dengan merekayasa balik produk stent yang sudah ada untuk peninjauan awal kapasitas produksi produk stent di skala laboratorium. Dilakukan juga karakterisasi dari paduan dalam kondisi setelah dilelehkan dan setelah dihomogenisasi untuk melihat pengaruh perlakuan panas terhadap paduan yang dihasilkan. Nitinol dibuat melalui proses vacuum arc melting dan dibiarkan membeku di atmosfer vakum. Selanjutnya dilanjutkan perlakuan panas homogenisasi untuk meningkatkan homogenitas dan stabilitas fasa. Karakterisasi dilakukan dengan metode metalografi, SEMEDS, XRD, serta DSC untuk mempelajari struktur mikro, fasa-fasa yang terbentuk, serta temperatur transformasi paduan. Paduan yang dibuat dengan metode vacuum arc melting menunjukkan penyimpangan pada komposisi unsur dari yang seharusnya 51%at. titanium menuju sekitar 53%at. titanium. Ditemukan juga keberadaan fasa martensit dan NiTi2 yang tidak diinginkan, serta temperatur transformasi austenit yang masih jauh di atas temperatur operasional seharusnya, dengan spesimen as-cast D15 sebesar 206,21? dan D30 sebesar 185,02?. Hasil perlakuan panas menunjukkan penurunan jumlah fasa NiTi2 dari sekitar 12%vol. menjadi sekitar 7%vol. namun masih menunjukkan juga keberadaan fasa martensit. Perlakuan panas juga mengakibatkan penurunan dari temperatur transformasi austenit menjadi 132,42?. Penelitian ini menunjukkan bahwa paduan bisa dibuat di skala laboratorium saat ini namun diperlukan kontrol yang lebih ketat untuk mencegah perubahan komposisi dan perlakuan panas yang lebih tepat untuk fasa intermetalik NiTi2 dengan pelarutan kembali ke matriks NiTi serta meningkatkan kestabilan fasa NiTi austenit.
PENGARUH WAKTU PENAHANAN RAPID TEMPERING PADA METODE PERLAKUAN PANAS RAPID AUSTENITIZATION TERHADAP MIKROSTRUKTUR DAN SIFAT MEKANIK BAJA KARBON RENDAH
Tuntutan dari berbagai sektor industri untuk menghasilkan baja yang berkualitas tinggi terus meningkat seiring dengan pertumbuhan sektor konstruksi, otomotif, dan aplikasi industri lainnya. Peningkatan kebutuhan ini menimbulkan tantangan serius terhadap lingkungan, terutama dalam hal konsumsi energi dan emisi karbon dioksida (CO2) yang dihasilkan dari proses peleburan bijih besi dan produksi baja dalam skala besar. Upaya untuk meningkatkan sifat mekanis sekaligus efisiensi energi dan waktu produksi, serta mengurangi emisi CO? yang dihasilkan dalam proses produksi baja masih menjadi tantangan tersendiri dalam proses manufaktur. Hal ini dapat diatasi dengan meningkatkan laju tempering melalui penerapan metode rapid tempering. Rapid tempering akan meningkatkan kekuatan material melalui proses perlakuan panas singkat yang menghasilkan mikrostruktur halus dan seragam. Melalui peningkatan kekuatan hasil rapid tempering, struktur baja dapat dirancang lebih ringan namun tetap memenuhi standar beban, sehingga jumlah baja yang digunakan dalam produksi berkurang. Implikasinya, kebutuhan terhadap proses peleburan dan pembentukan baja juga menurun, yang secara langsung berkontribusi terhadap pengurangan emisi karbon dioksida (CO?) yang dihasilkan dalam proses produksi baja. Serangkaian percobaan rapid tempering telah dilakukan untuk mempelajari pengaruh dari waktu penahanan terhadap mikrostruktur dan sifat mekanik baja karbon rendah. Percobaan dilakukan dengan perlakuan panas rapid austenitization pada induction furnace 7 kW selama 90 detik dengan temperatur 1000 °C pada masing-masing spesimen. Setelah dilakukan austenisasi, dilakukan quenching menggunakan air es. Setelah itu, spesimen dilakukan perlakuan panas rapid tempering menggunakan induction furnace dengan variasi waktu perendaman dilakukan selama 5, 15, dan 20 detik dengan pendinginan celup pada air es. Dilakukan percobaan perlakuan panas konvensional sebagai pembanding. Pada percobaan perlakuan panas konvensional dilakukan perlakuan panas austenisasi konvensional pada muffle furnace dengan temperatur 1000 °C selama 30 menit pada masing-masing spesimen dan dilakukan quenching menggunakan air es. Setelah itu, spesimen dilakukan perlakuan panas tempering konvensional menggunakan muffle furnace dengan temperatur 200, 400, dan 600 °C selama 1 jam dan dilakukan pendinginan celup pada air es. Hasil penelitian rapid tempering menunjukkan terbentuknya mikrostruktur berupa tempered martensite dengan perubahan martensit yang tidak begitu signifikan berubah dibandingkan pada tempering konvensional, serta presipitasi sementit yang terbentuk sangat halus. Perlakuan rapid tempering memberikan hasil yang lebih optimal dibandingkan pada perlakuan tempering konvensional untuk hampir seluruh sifat mekanik. Nilai kekerasan tertinggi sebesar 422,667 HV, kekuatan tarik maksimum 1308,9 MPa, dan kekuatan luluh maksimum 1270 MPa diperoleh pada perlakuan rapid tempering pada waktu penahanan 5 detik, sedangkan ketangguhan dan elongasi tertinggi masing-masing tercapai pada 20 detik, yaitu 139,336 J/cm² dan 33,833%. Berdasarkan keseimbangan antara kekuatan tarik, kekerasan, dan ketangguhan, spesimen RA-RT 5s menunjukkan performa paling optimal.
EVOLUSI KARBIDA AKIBAT PERLAKUAN PANAS PADA NICKEL BASED SUPERALLOY DENGAN KADAR KARBON TINGGI
Pada nickel-based superalloy single crystal berkadar karbon tinggi, keberadaan karbida ketika proses laser surface remelting (LSR) mengganggu pertumbuhan planar/kolumnar dari dendrit sehingga memicu pembentukan stray grain dan berpotensi membentuk batas butir. Studi ini menilai mitigasinya lewat perlakuan panas di atas suhu disolusi karbida, lalu dilanjutkan dengan pendinginan udara. Karakterisasi DSC digunakan untuk menentukan temperatur disolusi karbida, mikroskop optik serta SEM–BSE untuk mengamati mikrostruktur, dan metalografi kuantitatif manual point count ASTM E562 untuk mengukur perubahan fraksi volume karbida. DSC menunjukkan temperatur disolusi karbida sebesar 1365 °C. Analisis kuantitatif menunjukkan fraksi volume karbida sebelum dan sesudah perlakuan panas tidak berubah secara signifikan, namun persebarannya menjadi lebih homogen. Temuan ini menegaskan bahwa pemanasan di atas suhu disolusi dapat menyeragamkan distribusi karbida.
PENGARUH WAKTU DAN TEMPERATUR KARBONISASI PADA PENGOLAHAN SABUT KELAPA SEBAGAI BAHAN BAKAR ALTERNATIF
Indonesia sebagai negara agraris menghasilkan limbah kelapa dalam jumlah besar, terutama dari bagian sabut kelapa yang belum dimanfaatkan secara optimal. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi temperatur dan waktu karbonisasi terhadap kualitas biochar dari sabut kelapa sebagai bahan bakar alternatif. Variabel yang diamati meliputi kadar air, abu, volatil, karbon tetap, nilai kalor, serta kesesuaiannya terhadap standar SNI 8675:2018. Karbonisasi dilakukan pada dua temperatur (300°C dan 500°C) serta enam durasi waktu (20, 30, 40, 60, 90, dan 180 menit). Hasil penelitian menunjukkan bahwa temperatur memiliki pengaruh signifikan terhadap kadar air, kadar abu, dan nilai kalor, sedangkan waktu karbonisasi tidak menunjukkan korelasi yang signifikan terhadap kualitas biochar. Biochar hasil karbonisasi umumnya memenuhi standar SNI, kecuali pada parameter densitas yang melebihi batas. Penelitian ini menunjukkan bahwa sabut kelapa berpotensi sebagai bahan bakar alternatif yang layak digunakan, dengan pengolahan yang tepat.
BIOMINERALISASI NIKEL(II) KARBONAT MELALUI PEMANFAATAN ENZIM KARBONAT ANHIDRASE SEBAGAI KATALIS DAN MEKANISME UREOLISIS DALAM DAUR ULANG LIMBAH BATERAI NMC BERBASIS TEKNOLOGI CARBON CAPTURE, UTILIZATION, AND STORAGE (CCUS)
Untuk mendukung target Net Zero Emissions 2060, Indonesia mendorong penggunaan kendaraan listrik. Transisi ini diproyeksikan dapat mengahsilkan 189.432 ton limbah baterai pada tahun 2035 yang pada baterai nikel-mangan-kobalt (NMC) berpotensi menyumbang 19.416 ton nikel. Teknologi carbon capture, utilization, and storage (CCUS) dapat dimanfaatkan untuk menyintesis ulang prekursor seperti NiCO? melalui enzim karbonat anhidrase (CA) dan urease yang mempercepat konversi CO? dan meningkatkan pH larutan. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi biomineralisasi NiCO? melalui injeksi CO? dan ureolisis, serta menganalisis pengaruh enzim dan NH?OH terhadap karakteristik partikel. Penelitian ini terdiri dari tiga tahap utama. Tahap pertama adalah seleksi 69 isolat bakteri ureolitik berdasarkan aktivitas urease. Tiga isolat terbaik diuji laju pertumbuhannya, dan isolat tercepat digunakan pada tahap selanjutnya. Tahap kedua melibatkan injeksi CO? ke dalam larutan NiSO? dengan variasi NH?OH 0,67 M dan 1,00 M serta enzim CA 0% dan 10% dari kultur Pseudomonas sp. SKC-25 (JP2). Kadar nikel diukur menggunakan atomic absorption spectroscopy (AAS), dan presipitat dikarakterisasi dengan Scanning electron microscope–energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDS), X-ray diffraction (XRD), fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), dan particle size analyzer (PSA). Tahap ketiga mengevaluasi pengaruh NH?OH terhadap biomineralisasi ureolisis dalam medium nutrient broth (NB) dengan NiSO? dan urea 20 g/L. Sampel diambil setiap 24 jam selama lima hari untuk mendapatkan nilai kadar nikel, serapan pada spektrum cahaya, dan pH. Presipitat akhir dikarakterisasi seperti pada tahap kedua. Konsentrasi NH?OH dan enzim CA berpengaruh signifikan terhadap konversi nikel. Penambahan 10% enzim CA meningkatkan konversi nikel hingga lebih dari 98%, sedangkan peningkatan konsentrasi NH?OH justru menurunkan efisiensi presipitasi. Namun, interaksi antar keduanya tidak signifikan, menandakan pengaruh independen. Enzim CA 10% juga memperkecil ukuran dan mempersempit distribusi partikel, terlihat dari penurunan tingkat sebaran ukuran dari 2,744 menjadi 2,094 pada NH?OH 0,67 M. Sebaliknya, peningkatan NH4OH memperbesar ukuran dan memperlebar distribusi. Citra SEM menunjukkan partikel sferis berpori dengan enzim, dan partikel kasar tak beraturan pada NH4OH tinggi. Dalam biomineralisasi berbasis ureolisis, penambahan NH?OH menurunkan efisiensi presipitasi dari 32,18% menjadi 23,08%, disertai pembentukan partikel yang lebih kasar dan distribusi ukuran lebih lebar.
EVALUASI TEKNO-EKONOMI DAN SIKLUS HIDUP PENERAPAN CO-FIRING AMONIA RENDAH KARBON PADA PLTU BATUBARA
Peningkatan emisi gas rumah kaca dari PLTU batubara mendorong perlunya teknologi transisi yang mampu menurunkan emisi tanpa mengganti seluruh infrastruktur. Penelitian ini mengevaluasi penerapan teknologi co-firing amonia pada PLTU sub-critical 660 MW dari aspek teknis, ekonomi, dan lingkungan. Simulasi dilakukan menggunakan Aspen Plus untuk memodelkan proses pembakaran, sedangkan analisis ekonomi menggunakan APEA. Evaluasi lingkungan dilakukan melalui pendekatan Life Cycle Assessment (LCA) untuk mengukur Global Warming Potential (GWP) dari tiga jenis amonia: grey, blue, dan green. Hasil simulasi menunjukkan bahwa pada rasio co-firing 50%, emisi CO? menurun sebesar 50%, dari 0,90 ton CO?/MWh menjadi 0,45 ton CO?/MWh, emisi SO? dari 534 menjadi 262 mg/Nm³, dan NO? dari 402 menjadi 384 mg/Nm³. Penurunan ini disebabkan amonia tidak mengandung karbon atau sulfur, serta adanya reaksi reduksi termal amonia terhadap NO yang menghasilkan N? dan H?O. Dari sisi ekonomi, co-firing amonia meningkatkan nilai Levelized Cost of Electricity (LCoE) secara signifikan. Pada rasio 50%, LCoE untuk grey ammonia tercatat 145,54 USD/MWh, blue ammonia sebesar 155,84 USD/MWh, dan green ammonia mencapai 252,20 USD/MWh. Kenaikan ini disebabkan oleh harga amonia yang jauh lebih tinggi, yakni 5–10 kali lipat dibandingkan harga batubara yang hanya 70 USD/MT. Sebagai perbandingan, LCoE baseline PLTU batubara adalah 49,25 USD/MWh. Berdasarkan data tahun 2025, harga awal green ammonia sebesar 885,36 USD/ton, blue ammonia 473,50 USD/ton, dan grey ammonia 429,50 USD/ton. Berdasarkan analisis LCA, penggunaan grey ammonia justru meningkatkan nilai GWP sebesar 4,83%, dari 0,91 menjadi 0,958 kg CO?-eq/kWh. Sebaliknya, blue ammonia mampu menurunkan GWP sebesar 33,59% menjadi 0,607 kg CO?- eq/kWh, dan green ammonia memberikan penurunan tertinggi hingga 50% menjadi 0,45 kg CO?-eq/kWh. Ini menunjukkan bahwa penggunaan grey ammonia hanya memindahkan sumber emisi dari cerobong PLTU ke proses produksi, sehingga tidak efektif secara keseluruhan. Upaya dekarbonisasi pembangkit co-firing amonia perlu mempertimbangkan emisi transportasi sebagai bagian dari total jejak karbon. Studi ini melakukan analisa sensitivitas emisi CO? transportasi berdasarkan jarak pengiriman dan jenis bahan bakar kapal, yakni biodiesel, MFO, dan LNG. Hasil menunjukkan biodiesel memiliki laju peningkatan emisi tertinggi, yaitu 6,54×10?? ton CO?/MWh/km, lebih besar dibandingkan MFO dan LNG. Perbedaan ini dipengaruhi oleh nilai Net Calorific Value (NCV) dan Emission Factor (EF) emisi masing-masing bahan bakar. LNG, dengan efisiensi energi tinggi dan EF rendah, menjadi opsi transportasi paling ramah lingkungan. Oleh karena itu, lokasi produksi amonia sebaiknya dioptimalkan agar dekat dengan PLTU untuk mengurangi emisi dan biaya transportasi. Analisis sensitivitas menunjukkan bahwa harga bahan bakar amonia sangat memengaruhi keekonomian co-firing. Agar biaya penghindaran karbon dari cofiring dapat bersaing dengan teknologi Carbon Capture and Storage (CCS) yang memiliki avoidance cost sebesar 105,59 USD/ton CO?, harga amonia perlu berada pada kisaran kompetitif sekitar 230 USD/ton. Temuan ini menegaskan pentingnya dukungan kebijakan harga domestik dan pengembangan ekosistem produksi amonia rendah karbon untuk mendorong transisi energi yang efisien, terjangkau, dan berkelanjutan. Secara keseluruhan, penelitian ini menunjukkan bahwa teknologi co-firing amonia, khususnya dengan blue dan green ammonia, memiliki potensi kuat sebagai solusi transisi energi. Teknologi ini mampu mengurangi emisi secara signifikan dan dapat diterapkan dengan cepat tanpa investasi besar seperti pembangunan pembangkit EBT atau instalasi CCS, karena hanya memerlukan modifikasi kecil pada sistem PLTU yang sudah ada. Namun agar layak secara ekonomi, diperlukan dukungan kebijakan, seperti penetapan harga domestik untuk amonia, subsidi untuk amonia rendah karbon, atau skema Domestic Market Obligation (DMO) sebagaimana diterapkan pada batubara. Dengan kebijakan yang tepat, teknologi ini dapat mendukung pencapaian target Net Zero Emission (NZE) secara bertahap dan berkelanjutan.
STUDI PEMBENTUKKAN KARBIDA M23C6 PADA BAJA TAHAN KARAT FERRITIK 430 MELALUI SIMULASI THERMO-CALC PRISMA DAN EKSPERIMEN PERLAKUAN TERMAL
Pembentukkan karbida pada baja tahan karat lazimnya dihindari karena dapat menimbulkan kegetasan. Pada kondisi tertentu, karbida pada baja dimunculkan terutama di bagian permukaan untuk meningkatkan kekerasan pada baja tahan karat. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pembentukkan karbida M23C6 pada baja tahan karat ferritik 430 menggunakan dua pendekatan yaitu melalui simulasi dengan perangkat lunak Thermo-Calc PRISMA dan metode eksperimen perlakuan termal. Simulasi dilakukan dengan memvariasikan temperatur dan waktu perlakuan termal untuk memprediksi panjang dan fraksi volume karbida M23C6, serta kekuatan luluh material. Hasil simulasi dibandingkan dengan data eksperimen yaitu data struktur mikro dan data nilai kekerasan pada spesimen yang diberi perlakuan termal solution treatment (ST), serta ST+aging dengan temperatur 700 dan 800 °C. Data simulasi dan eksperimen menunjukkan peningkatan temperatur dari 700 ke 800 oC dapat meningkatkan ukuran karbida M23C6. Sedangkan fraksi volume karbida dan kekuatan luluh material tertinggi dicapai pada pemanasan di 700°C. Dari penelitian yang dilakukan ini, didapatkan konsistensi tren data yang serupa dari hasil simulasi dan eksperimen.
PENGARUH KOMPOSISI TERHADAP MIKROSTRUKTUR, KEKERASAN, DAN STACKING FAULT ENERGY (SFE) PADUAN ENTROPI TINGGI FENIALCRCO
Desain paduan tradisional terbatas pada pencampuran beberapa elemen utama, namun perkembangan teknologi menuntut pencarian paduan dengan kekuatan dan keuletan tinggi, terutama untuk aplikasi suhu tinggi seperti komponen turbin gas. Paduan entropi tinggi (HEA) muncul sebagai solusi, menggabungkan 5 atau lebih unsur dengan proporsi setara, menghasilkan sifat unggul seperti kekuatan tinggi, ketahanan suhu, dan korosi. HEA menunjukkan performa lebih baik daripada paduan tradisional berkat efek seperti difusi lambat dan distorsi kisi. Penelitian ini bertujuan mengembangkan paduan FeNiAlCrCo dan Fe35NiAlCrCo dengan SFE rendah, serta mengevaluasi mikrostruktur, fasa, dan kekerasan paduan melalui karakterisasi eksperimental dan simulasi molecular dynamic. Penelitian dilakukan dalam tiga tahap: sintesis paduan, karakterisasi, dan pengujian kekerasan. Logam murni Fe, Ni, Al, Cr, dan Co ditimbang sesuai komposisi, dilebur dalam tanur busur listrik dengan cetakan tembaga menjadi button, lalu dilakukan homogenisasi untuk memastikan keseragaman komposisi. Pada tahap kedua, button dipotong menjadi kupon dan dikarakterisasi menggunakan X-Ray Difraction (XRD), Optical Microscope (OM), dan Secondary Electron Microscope-Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS) untuk memeriksa mikrostruktur. Tahap terakhir adalah pengujian kekerasan untuk menganalisis sifat mekanik paduan yang dihasilkan. Paduan FeNiAlCr menunjukkan fasa Body Center Cubic (BCC) dengan struktur kristal A2 yang kaya Fe-Cr dan B2 yang kaya Al-Ni, dengan parameter kisi 2,8814 ?. Penambahan Co menurunkan komposisi Al dan mendorong transformasi fasa Face Center Cubic (FCC), dengan 31,78% fasa FCC dan 68,22% fasa BCC. Penambahan Fe pada paduan Fe35NiAlCrCo mengarah pada pembentukan fasa FCC yang lebih stabil karena peningkatan Valence Electron Concentration (VEC), dengan fraksi area FCC 48,75% dan BCC 51,25%. Morfologi paduan FeNiAlCr menunjukkan struktur lamellar dekat batas butir dan rod-shaped berkoloni di tengah, sedangkan penambahan Co mengubah struktur mikro menjadi equiaxed dengan lapisan FCC di batas butir dan struktur pelat atau rod-shaped di dalam butir. Kekerasan paduan FeNiAlCr, FeNiAlCrCo, dan Fe35NiAlCrCo berturut-turut 495 HV, 501 HV, dan 392 HV. Nilai SFE paduan FeNiAlCrCo lebih rendah sekitar 2 mJ/m2 dibandingkan Fe35NiAlCr, dengan mekanisme deformasi utama berupa twinning, yang meningkatkan kekuatan, ketangguhan, dan kemampuan pembentukan paduan.
PENGARUH PENAMBAHAN NIOBIUM TERHADAP SIFAT ELEKTROKIMIA DAN MEKANIK DARI PADUAN TITANIUM SEBAGAI BIOMATERIAL
Titanium adalah logam yang dikenal karena kekuatan tinggi, ringan, dan ketahanan korosi yang baik, sehingga sering digunakan sebagai biomaterial dalam aplikasi medis. Untuk lebih meningkatkan sifat-sifat ini, terutama ketahanan korosi dan kekuatan mekanik, dilakukan penambahan niobium (Nb) pada paduan titanium-aluminium (Ti-Al). Dalam penelitian ini, tiga variasi komposisi paduan, yaitu Ti-5Al-10Nb, Ti-5Al-8Nb, dan Ti-5Al-6Nb, difabrikasi menggunakan metode Electric Arc Furnace (EAF). Setelah proses peleburan, spesimen dikarakterisasi menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM) yang dipadukan dengan Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) untuk menganalisis struktur mikro dan distribusi unsur dari paduan. X-Ray Diffraction (XRD) digunakan untuk mengidentifikasi fase-fase kristal yang terbentuk dalam paduan. Pengujian elektrokimia dilakukan melalui metode polarisasi tafel untuk mengukur laju korosi, sementara pengujian mekanik dilakukan menggunakan uji keras Vickers untuk menentukan kekerasan material. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan kandungan niobium pada paduan titanium secara signifikan meningkatkan ketahanan korosi dan kekerasan spesimen. Spesimen Ti-5Al-10Nb memiliki laju korosi terendah dan kekerasan tertinggi dibandingkan dengan spesimen lainnya. Temuan ini mengindikasikan bahwa penambahan niobium dapat meningkatkan performa paduan titanium sebagai biomaterial, terutama dalam aplikasi implan sendi tulang pinggul.....................................................................................................
STUDI PENGARUH PERINGKAT BATUBARA TERHADAP KARAKTERISTIK DAN PERFORMA ELEKTROKIMIA GRAFENA OKSIDA TEREDUKSI TURUNAN BATUBARA
Peran energi baru terbarukan (EBT) semakin vital untuk mengurangi emisi global, namun sebagian besar ketersediaan supply-nya dipengaruhi oleh waktu dan cuaca. Oleh karenanya, media penyimpanan energi, seperti superkapasitor, perlu digunakan untuk memastikan EBT dapat men-supply secara kontinu ke dalam sistem kelistrikan nasional. Salah satu komponen superkapasitor adalah grafena, yang merupakan material karbon dengan sifat elektrik dan mekanik yang unggul. Namun, grafit yang merupakan material prekursor grafena, tidak banyak tersedia di Indonesia sehingga diperlukan sumber material alternatif untuk memproduksi grafena lokal. Di sisi lain, Indonesia memiliki cadangan batubara yang cukup besar. Batubara berpotensi menjadi prekursor alternatif grafena via grafena oksida tereduksi (reduced graphene oxide, RGO) karena kandungan karbonnya yang tinggi. Oleh karenanya, penelitian ini berfokus untuk mempelajari karakteristik RGO yang dihasilkan dari dua jenis batubara yang berbeda peringkatnya. Percobaan dilakukan menggunakan batubara sub-bituminus (RCS) dan lignit (RCL) yang dihaluskan hingga berukuran -200 mesh. Lalu, batubara dilindi bertahap dengan 1 M HF dan 0,5 M HNO3, kemudian dilanjutkan karbonisasi pada temperatur 800°C dengan laju pemanasan 5°C/menit dan waktu penahanan selama 2 jam, untuk menghasilkan carbonized clean coal (CCL, CCS). Sampel CCL dan CCS lalu disintesis menjadi grafena oksida (GO) menggunakan metode Hummers yang dimodifikasi (GOL, GOS). Lalu GO direduksi untuk memperoleh RGO menggunakan asam askorbat dengan pemanasan cepat menggunakan microwave selama 3 menit pada 1.000 Watt dengan variasi pH 7, 9 dan 11 (rGOL 7, rGOL 9 rGOL 11, rGOS 7, rGOS 9, rGOS 11). Lalu, sampel GO dan RGO difabrikasi menjadi elektroda dan dilakukan uji cyclic voltammetry (CV) dan galvanostatic charge discharge (GCD) dengan instrumen sistem tiga elektroda untuk mengetahui kapasitansi spesifik elektroda. Sedangkan sampel RCL, RCS, CCL, CCS, GO, RGO dikarakterisasi menggunakan fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscope - energy dispersive spectroscopy (SEMEDS) dan x-ray diffraction (XRD). Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses pelindian dan karbonisasi secara efektif menurunkan kandungan abu pada RCS dan RCL. Sampel GOL mengalami oksidasi lebih tinggi dibandingkan GOS, dengan kandungan oksigen meningkat 5331%, menjadi 14,12 wt% dengan d(002) GOL sebesar 0,397 nm, dan kapasitansi spesifik sebesar 156 F/g pada densitas arus 0,5 A/g. Sedangkan, GOS memiliki kandungan oksigen 9,3 wt% atau hanya meningkat 621%, dengan d(002) sebesar 0,394 nm dan kapasitansi spesifik 136,73 F/g pada densitas arus 0,5 A/g. Proses reduksi terbaik ditunjukkan oleh rGOS9 dan rGOL 9 dengan kapasitansi spesifik sebesar 207,98 F/g dan 204,58 F/g pada densitas arus 0,5 A/g.