May 1, 2010

Clean Technology: Renewable Magnesium

Posted in Alternative Energy, Clean Technology tagged , at 11:45 by Teman Pembelajar

Apakah itu energi bersih/energi hijau/energi terbarukan?

Energi bersih (clean energy) atau energi hijau, sering juga disebut sebagai hasilan energi yang ramah lingkungan merupakan sumber energi yang proses produksinya, komponen pelengkapnya ataupun limbah yang dihasilkan tidak membebani/mencemarkan lingkungan maupun siklus hidup yaitu tanah, air dan udara. Acuan yang dilakukan senantiasa kepada sumber energi yang sudah ada yaitu energi fossil baik minyak bumi maupun batubara maupun gas alam. Sedangkan energi terbarukan biasanya lebih kritis terhadap bahan baku yang dipakai untuk memproduksi energi tersebut. „Terbarukan“ dimaksudkan bahwa proses penyediaan/pembentukan kembali bahan baku tersebut lebih rendah daripada 10 tahun atau sama dengan waktu tuai produk-produk agrikultur sehingga ketersediaan bahan baku tersebut praktis tidak akan pernah habis (renewable).

Konsep terbarukan juga sering dikaitkan dengan pemanfaatan atau nilai lebih (value added) dari sebuah produk ataupun limbah agrokultur. Gabah dan jerami sebagai sampah panen lumbung padi dapat dibakar ataupun diolah jadi sumber energi atau dijadikan pakan ternak. Dalam hal ini menghasilkan energi panas dari membakar sampah organik tidak memiliki nilai tambah/tidak efisient, disamping emisi tinggi hasil pembakaran. Sumber energi terbarukan dapat digolongkan berikut:

  • Energi Panas Bumi (Goethermal)
  • Energi Matahari (solar technology)
  • Energi angin (Wind energy)
  • Biomass Conversion (konversi produk agrikultur, produk laut ganggang dan rumput laut, sampah minisipal, sampah agrikultur)
  • Energi air
  • Potensi lain: Energi magnesium

Potensi Magnesium

Magnesium adalah logam golongan alkali tanah yang cukup reaktiv dan banyak ditemui sebagai mineral dalam perut bumi sebagai garam carbonat, silikat, sulfat dan chlorid dengan kadar total sebesar 1.9%. Selain itu air laut juga mengandung garam magnesium yang cukup banyak berkisar antara 0,5% dalam bentuk MgCl2, MgBr2 dan MgSO4. Pembuatan logam magnesium skala produksi dilakukan dengan jalan elektrolisa dari lelehan MgCl2 dengan suhu sekitar 700oC. MgCl2 kering didapat dari peleburan Magnesiumoxid MgO dengan elemen karbon dan chlor. Selanjutnya pada proses produksi logam magnesium, chlor didapat kembali untuk memproduksi garam MgCl2.

Reaksi 1: MgO + Cl2 + C à MgCl2 + CO + 150 KJ/mol

Reaksi 2: 641 KJ/mol + MgCl2 à Mg + Cl2

Magnesium logam yang terbentuk didestilasi pada suhu 650(dC).

Proses kedua dengan mengkonversi magnesiumoxid secara langsung dengan serbuk elementar karbon dan kalsiumkarbid. Berbeda dengan proses elektrolisa, metoda ini membutuhkan konversi energi panas diatas 2000(dC).

Energi Magnesium

Serangkaian penelitian dilakukan di Tokyo University of Technology untuk memanfaatkan logam magnesium menjadi salah satu sumber energi bersih tak beremisi CO2. Hasilnya pembakaran magnesium dengan air menjadi sumber panas yang menghasilkan gas hydrogen yang menghasilkan panas yang tinggi untuk menghasilkan uap air bertekanan tinggi untuk menggerakkan turbin mekanik atau turbin pembangkit listrik. Perbandingan panas yang dihasilkan lewat oxidasi magnesium adalah 25 Mega Joule/kg magnesium lebih rendah sedikit dibandingkan panas yang dihasilkan dari pembakaran batubara (30Mega Joule/kg batubara). Siklus energi baru dengan menggunakan magnesium ini dipertimbangkan oleh Jepang, mengingat proses ini ekstrem ramah lingkungan karena hasil pembakaran hanyalah campuran magnesium oxide dan air.

Pengolahan magnesium oxide kembali menjadi elementar magnesium

 

 

Paralel dengan pengembangan teknologi tersebut, penelitian ini juga mengkalkulasi efisiensi sumber energi tersebut. Konversi magnesium oxide kembali menjadi magnesium yang siap dipakai dilakukan dengan teknologi solar-pumped-laser. Proses penembakan laser pada permukaan oxide yang terbentuk menghasilkan atom gas magnesium yang kemudian terkondensasi membentuk gitter logam elementar. Efisiensi proses dihitung sebagai perbandingan antara energi yang dihasilkan pada pembakaran magnesium berbanding energi yang dibutuhkan pada penggunaan solar-pumped-laser. Hasil yang dicapai pada percobaan adalah  45%, sedikit lebih rendah dari target efisiensi sebesar 50%. Besaran efisiensi tersebut dalam kisaran yang sama dengan proses daur ulang magnesium oxide secara konvensional.

Saksikan Videonya:

„An experiment of magnesium engine”

 

„Deoxidation of magnesium oxide with solar-pumped-laser“

http://www.youtube.com/watch?v=ky1LddAm4Bg&feature=channel

Provided by Scientific Indonesia

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: