Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Proses pemisahan CO 2 dari gas alam dengan teknologi membran telah banyak diaplikasikan karena memiliki banyak kelebihan. Proses membran memerlukan perbedaan tekanan sebagai gaya penggerak (driving force) agar diperoleh fluks COB2B yang tinggi. Oleh karena itu, proses ini kurang efektif untuk umpan gas bertekanan rendah. Berdasarkan beberapa penelitian, membran dengan pembawa (carrier) memberikan selektifitas yang lebih tinggi dibandingkan membran konvensional (tanpa pembawa).Berkaitan dengan hal tersebut, pada penelitian ini akan dilihat pengaruh Polietilen Glikol (PEG) sebagai pembawa (carrier) terhadap selektivitas membran selulosa asetat untuk pemisahan CHB4 Bdan COB2B dengan gas umpan bertekanan rendah. Pengaruh PEG dilihat melalui beberapa variasi pada tahap preparasi membran, yaitu variasi komposisi, media penyimpanan, waktu evaporasi, konsentrasi PEG dan berat molekul PEG. Pembuatan membran menggunakan teknik inversi fasa dengan presipitasi pencelupan. Permeabilitas membran diuji dengan sel permeasi. Pengujian permeabilitas ini dilakukan untuk kondisi ideal, yaitu menggunakan umpan gas CHB4B dan COB2B murni. Struktur membran dianalisa dengan Scanning Electron Microscopy (SEM).Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan PEG pada membran selulosa asetat menghasilkan selektivitas yang tinggi mencapai 71. Berdasarkan hasil SEM, membran dengan PEG memiliki struktur yang lebih padat (dense) sehingga lebih baik dalam menahan gas CHB4B. Membran dengan PEG harus disimpan di dalam air untuk menjaga agar struktur porinya tidak berubah. Membran ini akan menghasilkan selektivitas yang maksimal bila dievaporasi selama 60 detik. Selektivitas tertinggi ditunjukkan oleh membran dengan berat molekul PEG 400, dengan konsentrasi PEG 10% dan tekanan gas umpan 10 psig.

---

Membrane technology has been developed for CO 2 separation from natural gas. Membrane process needs a high-pressure difference as a driving force in order to achieve high flux of COB2B. Therefore, this process is not effective for lowpressure feed gas. It has been reported that fixed-carrier membrane has higher permeability and selectivity than conventional membrane.

This research would investigated the effect of polyethylene glycol as a carrier on selectivity of cellulose acetate membrane for CHB4B and COB2B separation using low pressure feed gas. Effect of PEG was investigated from various solution composition, evaporation time, PEG composition and molecular weight of PEG. Membranes were prepared by fase inversion technique. Scanning Electron Microscopy (SEM) was used to analyze membrane structure. Permeability of CHB4B and COB2B was examined using permeation cell.

The results show that high selectivity of COB2B was achieved by adding PEG to solution composition. Scanning Electron Microscopy showed that CA-PEG blend-membranes were denser, so have higher mechanical strength to reduce CHB4B permeance. The highest selectivity was achieved by adding 10 % PEG 400 into membrane solution. Membranes with PEG should be prepared by 60 seconds evaporation and should be kept in the water before used."

"Gas alam mengandung kontaminan yang salah satunya adalah CO2. Proses pemisahan campuran gas CO2 dari gas alam yang didominasi oleh gas CH4 dengan menggunakan membran telah banyak menggantikan proses-proses pemisahan lainnya seperti menggunakan kolom absorbsi. Teknologi membran dikembangkan karena prosesnya yang sederhana, ramah lingkungan, serta konsumsi energi dan biaya operasi yang rendah. Banyak penelitian telah dilakukan untuk mendapatkan membran dengan selektivitas dan permeabilitas yang tinggi untuk pemisahan gas CO2/CH4.Penelitian ini bertujuan untuk memisahkan gas CO2 dan CH4 dengan kemurnian yang tinggi pada rentang tekanan rendah menggunakan membran asimetrik selulosa asetat dengan pembawa Polietilen Glikol(PEG) padat untuk komposisi tertentu. Preparasi membran dilakukan dengan metode inversi fasa menggunakan teknik presipitasi pencelupan polimer. Preparasi membran ini dilakukan dengan memvariasikan waktu evaporasi yaitu 15 detik, 30 detik, dan 60 detik, variasi komposisi PEG sebesar 3%, 5%, 10%, dan 15% dari berat dari selulosa asetat, variasi ketebalan casting membran yaitu 250 _m, 300 _m, dan 400 _m, variasi berat molekul PEG yaitu PEG 4000, 10000, dan 20000, serta mengevaluasi pengaruh media penyimpanan membran berupa desikator dan kotak air pada membran tanpa PEG maupun yang mengandung PEG. Selanjutnya, dilakukan pengujian unjuk kerja dengan menggunakan sel permeasi.Unjuk kerja membran diuji dengan memvariasikan kondisi operasi yaitu tekanan gas umpan dari 10-100 psig. Lalu, akan diperoleh laju permeasi dari gas murni yang dapat diolah kembali untuk mendapatkan data selektivitas. Terakhir, morfologi membran yang memiliki selektivitas cukup signifikan dianalisis dengan menggunakan SEM (Scanning Electron Microscopy).Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, diperoleh membran yang paling optimal yaitu yang mengandung 5% PEG 20000 dengan waktu evaporasi 60 detik dan ketebalan casting 300 _m atau ketebalan aktual sekitar 268 _m. Membran tersebut memiliki selektivitas yang paling tinggi yaitu dalam kisaran 138,3-264,2. Selain itu, media penyimpanan juga memiliki pengaruh yang cukup besar dalam kinerja suatu membran. Media penyimpanan berupa kotak air menghasilkan membran dengan kinerja yang lebih baik dibandingkan desikator.

---

The natural gas contains contaminants, one of it is CO2. The separation process of the CO2 from natural gas dominated by CH4 gas using membrane has replaced other separation process such as absorbtion coloumn method. Membran technology has been developed because it has a simple process, easy, environmental friendly as well as low of energy consumption and operation cost. Many researched has been conducted to produce a membrane which has high selectivity and permeability to separate CO2 from mixed gas CO2/CH4.

The purpose of this research is to separate CO2 and CH4 with high purity on low pressure using cellulose acetate asymmetric membrane by adding solid fixed carrier Polyethylene Glycol//PEG in a certain composition. Preparation of membrane has been carried out with phase inversion method using polymer immersion presipitation process. The preparation of this membrane is done by varieting the evaporation time which are 15, 30, and 60 seconds, variation of PEG concentration at 3%, 5%, 10% and 15% from cellulose acetate weight, variation of casting membrane thickness which are 250 _m, 300 _m, and 400 _m, variation of PEG molecular weight which are PEG 4000, 10000, and 20000, and also evaluate the effect of membrane storage for non-PEG membrane and membrane which contains PEG.

Performance will be tested using permeation cell. Performance of the membrane was examined by variating the operation condition which is feed gas pressure from 10-100 psig. Furthermore, permeation rate will be processed to get a selectivity number. Finally, morphology of membran which produce high selectivity will be analyzed using SEM (Scanning Electron Microscopy).

The research has produced the most optimum membran which contains 5% PEG 20000 with evaporation time of 60 seconds and casting thickness of 300 _m or the actual thickness of around 268 _m. The membran has the highest selectivity within the range of 138,3-264,2. On the other hand, media storage also have quite significant influence to a membran performance. Membrane storage in the form of water box produced membran with better performance compared to desicator."

"Gas bumi pada umumnya memiliki kandungan hidrokarbon dan non hidrokarbon. Kandungan non hidrokarbon ini salah satunya adalah karbon dioksida. Keberadaan karbon dioksida ini dapat menyebabkan banyak kerugian karena karbon dioksida ini dapat menyebabkan korosi pada sistem perpipaan dan pada peralatan. Oleh karena itu diperlukan pemisahan karbon dioksida dari gas bumi tersebut. Salah satu metode pemisahan karbon dioksida ini adalah dengan menggunakan teknologi membran. Salah satu membran yang sering digunakan adalah membran selulosa asetat. Namun untuk melakukan pemisahan gas karbon dioksida yang lebih baik, diperlukan modifikasi lanjut pada membran yang digunakan. Pada penelitian ini, pemodifikasian dilakukan dengan penambahan fixed carrier membrane dengan menggunakan selulosa asetat sebagai polimer dasar dan polyethylene glycol (PEG) serta polietilen glikol metil akrilat (PEGMEA) sebagai cross linker agent dan ditambah dengan radiasi electron beam. Hasil penelitian menunjukkan membran selulosa asetat yang dimodifikasi dengan penambahan PEG 200 dan PEGMEA 1% dengan dosis radiasi 40 kGy dengan tekanan 40 psi memberikan hasil yang baik diantara seluruh membran yang diuji dengan selektivitas terbesarnya sebesar 41,142 dan dengan permeabilitas CO2 sebesar 134,65 Barrer.

---

Natural gas generally contains hydrocarbons and non-hydrocarbons. One of the non-hydrocarbon content is carbon dioxide. The presence of this carbon dioxide can cause a lot of losses because this carbon dioxide can cause corrosion in piping systems and on equipment. Therefore, it is necessary to separate carbon dioxide from the natural gas. One method of separating carbon dioxide is to use membrane technology. One of the membranes that is often used is the cellulose acetate membrane. However, to perform a better separation of carbon dioxide gas, further modification of the membrane used is required. In this study, the modification was carried out by adding a fixed carrier membrane using cellulose acetate as the base polymer and polyethylene glycol (PEG) and polyethylene glycol methyl acrylate (PEGMEA) as a cross linker agent and coupled with electron beam radiation. The results showed that the modified cellulose acetate membrane with the addition of PEG 200 and PEGMEA 1% with a radiation dose of 40 kGy and tested with a pressure of 40 psi gave good results among all membranes tested with the highest selectivity of 41.142 with the value of permeability is 134.65 Barrer."

"Pemisahan gas alam (CH4) dari pengotornya, khususnya gas CO2, dapat dilakukan dengan menggunakan teknologi membran polimer. Teknologi ini diperkirakan akan cukup kompetitif di masa depan dibandingkan teknologi lain seperti kriogenik dan cairan absorber karena memiliki beberapa keunggulan antara lain lebih ekonomis, mudah dioperasikan, perangkat yang lebih kecil dan efisiensi terhadap penggunaan energi.Pada penelitian ini akan digunakan membran lembaran untuk proses pemisahan gas murni CH4 dan CO2 pada tekanan rendah (10-100 psig), dengan jenis membran berpori rapat (dense) dan asimetrik. Bahan dasar polimer yang digunakan adalah selulosa asetat (CA) yang akan dicampur dengan pelarut aseton dan aditif formamida (untuk membran asimetrik). Membran akan dicampurkan dengan pembawa tetap (fixed carrier) berupa Polietilen glikol (PEG) untuk meningkatkan selektivitas dalam pemisahan gas.Pengujian yang dilakukan ada dua yaitu uji permeasi gas murni yang menembus membran dan uji moroflogi membran menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM). Metode preparasi yang digunakan adalah teknik inversi fasa dengan evaporasi pelarut dan pencelupan.Parameter utama yang diamati adalah pengaruh metode penyiapan larutan terhadap selektivitas pada proses pemisahan gas CH4/CO2 Metode penyiapan larutan yang pertama adalah penyiapan larutan langsung dengan konsentrasi polimer awal 24% dan metode kedua adalah penyiapan larutan dengan konsentrasi polimer awal 6% dan selanjutnya pelarut yang volatil akan diuapkan hingga diperoleh larutan dengan konsentrasi polimer akhir 24%. Selain pengaruh metode penyiapan larutan, parameter lain yang diamati adalah pengaruh penambahan PEG fasa cair (PEG 400) dan padat (PEG 4000) terhadap selektivitas membran, pengaruh perlakuan annealing pada membran berpori rapat dan penentuan media penyimpanan terbaik untuk membran.Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai selektivitas tertinggi baik untuk membran berpori rapat maupun asimetrik diperoleh untuk membran dengan kandungan PEG 4000 yang dihasilkan melalui metode penyiapan larutan kedua, dengan nilai selektivitas ideal secara berurutan adalah sebesar 64,9 dan 52,8 pada tekanan 103,4 cmHg dan suhu 25_C. Selain itu, pengaruh perlakuan annealing pada membran berpori rapat akan memudahkan membran mengalami cacat (defect) dan media penyimpanan terbaik untuk membran yang dihasilkan adalah di dalam air.

---

Natural gas separation (methane) from its contaminant, specially carbon dioxide (CO2), can be done by using membran technology. This technology is predicted to be quite competitive compared to other technologies such as cryogenic and absorbtion, because it has many benefits such as economic, easy o operate, smaller unit and energy efficiency. membran berpori rapat dan penentuan media penyimpanan terbaik untuk membran.

Type of membrane used in this research is flat sheet membrane to separate methane (CH4) and CO2 pure gases at low pressure (10-100 psig), specifically are dense membrane and asymmetric membrane. Polimer used is Cellulose Acetate (CA) and will be blend with acetone solvent and formamide as an additive (for asymmetric membrane). Membrane will be blend with fixed carrier, Polyethylene Glycol (PEG) to increase the selectivity of gas separation.

Testing will be done in two types which are gas permeation test and membrane morphology test using Scanning Electron Microscopy (SEM). Preparation method used for making the membran are phase inversion with solvent evaporation and coagulation immersed. membran berpori rapat dan penentuan media penyimpanan terbaik untuk membran. Main parameter to perceive is the effect of polimer solution preparation method to CH4/CO2 gas separation process.

The first method, is to prepare a polimer solution with 24% CA concentration at the beginning and the second method is to prepare a polimer solution with 6% CA concentration at the beginning and then evaporate the volatile solvents until reach 24% CA concentration at th end. Other parameter to perceive are the effect of liquid PEG (PEG 400) and solid PEG (PEG 4000) to membrane selectivity, the effect of annealing in dense membrane and the proper media to store the membrane. membran berpori rapat dan penentuan media penyimpanan terbaik untuk membran.

The result shows that the highest selectivity for dense and asymmetric membrane is obtained for the membrane containing PEG 4000 cast from the solution prepared by the second method, with ideal selectivity successively 64,9 and 52,8 at operation pressure 10 psig dan temperature 25_C. Besides that, the effect of annealing in dense membrane is not suitable and the proper media to store the membrane produced is in water."

"Indonesia memiliki arah kebijakan energi nasional ke depan yaitu transisi energi dari energi fosil ke energi terbarukan. Penggunaan energi terbarukan seperti gas alam di Indonesia setiap tahunnya mengalami peningkatan sebesar 1,98% dari tahun 2016-2021. Terlebih Indonesia merupakan negara penghasil gas alam terbesar di Asia Tenggara. Ketika pengeboran gas alam dari dalam sumur, terdapat komponen-komponen pengotor seperti gas CO2 yang mana akan menurunkan performa atau heating value dari gas alam. Pemisahan gas CO2 telah dilakukan dengan berbagai metode, seperti adsorpsi, absorpsi, distilasi kriogenik, dan menggunakan membran. Penggunaan membran sendiri juga telah banyak dilakukan penelitian untuk meningkatkan performa dan selektivitas membran terhadap gas CO2. Pada penelitian ini, dilakukan pemisahan membran CA yang dimodifikasi menggunakan monomer PEGMEA untuk pemisahan gas CO2 dalam campuran gas CH4. Modifikasi dilakukan dengan menggunakan metode radiationinduced grafting yang menggunakan sinar gamma Co-60 untuk sumber radiasinya. Membran kemudian dikarakterisasi menggunakan instrumen FTIR, XRD, dan TGADSC untuk mempelajari perubahan yang terjadi setelah membran dimodifikasi. Uji aplikasi dilakukan menggunakan dua jenis gas, yaitu single gas CO2 dan CH4, serta binary gas CO2/CH4. Hasil menunjukan bahwa membran CA yang telah dicangkokkan PEGMEA memiliki nilai permeansi terhadap CO2 yang lebih tinggi sebesar 2,37% dibandingkan yang belum diiradiasi.

---

Indonesia has a forward-looking national energy policy direction, focusing on the transition from fossil energy to renewable energy. The use of renewable energy, such as natural gas, has seen an annual increase of 1.98% from 2016 to 2021 in Indonesia. Furthermore, Indonesia is the largest natural gas producer in Southeast Asia. During natural gas drilling, impurities such as CO2 gas are present, which can decrease the performance or heating value of the natural gas. CO2 gas separation has been carried out using various methods, including adsorption, absorption, cryogenic distillation, and membrane technology. Research on the use of membranes for CO2 separation has also been extensive, aiming to enhance membrane performance and selectivity for CO2 gas. In this study, the separation of CO2 gas from a CH4 gas mixture was performed using CA membranes modified with PEGMEA monomer. The modification was carried out using the radiation-induced grafting method, employing Co-60 gamma rays as the radiation source. The membranes were then characterized using FTIR, XRD, and TGADSC instruments to investigate the changes occurring after the modification. Application tests were conducted using two types of gases: single gases (CO2 and CH4) and a binary gas mixture (CO2/CH4). The results showed that the CA membrane grafted with PEGMEA exhibited a 2.37% higher CO2 permeation rate compared to the nonirradiated membrane."

"Pemisahan gas CO2 dari CH4 yang terdapat dalam gas alam penting dilakukan karena sifatnya dapat menyebabkan korosi pada pipa gas. Gas CO2 juga dapat menurunkan nilai kalor dari gas alam. Teknologi membran telah mulai dikembangkan untuk pemisahan gas CO2 dari CH4 karena prosesnya yang sederhana, mudah, ramah lingkungan serta konsumsi energi dan biaya operasional yang rendah. Di dalam penelitian ini digunakan membran selulosa asetat (CA). Pembuatan membran CA dilakukan dengan melarutkan CA di dalam aseton. Proses koagulasinya dilakukan dengan metode inversi fasa. Untuk memperoleh selektivitas pemisahan CH4 dan CO2 optimum dilakukan penambahan PEG, Formamida, variasi media penyimpanan (desikator, air dan solvent drying desikator dan solvent drying heksan) dan variasi suhu koagulasi ( 10oC, 18oC dan 250C). Pengukuran laju permeasi dilakukan menggunakan sel permeasi pada tekanan 10-100 psi . Nilai selektivitas didapat melalui perbandingan laju permeasi CO2 terhadap CH4.. Dari hasil penelitian ditemukan bahwa selektivitas optimum pemisahan CO2 dan CH4 adalah dengan menggunakan PEG, dengan media penyimpanan solvent drying desikator dan suhu koagulasi 25oC. Nilai selektivitas optimum 572.74.

---

The separation of CO2 from CH4 in the natural gas are important because its characteristics can cause corrosion, can also reduce the heat value of natural gas. Nowadays, membrane technology has been environment and energy consumption and operational costs are low. In this research we use membrane made from cellulose acetate (CA). Membrane CA made by dissolved its CA in the acetone. The process coagulation itself using phase inversion. To gain an optimum selectivity in separation CH4 and CO2, we could added PEG, Formamida, variations of the storage media (desiccators, water and solvent drying desiccators and solvent drying hexane) and the variations of coagulation temperature (10oC, 18oC and 25oC). To measured its permeability we can use permeation cell at the pressure of 10-100 psi. Selectivity also been measured by compare its permeatio of CO2 to CH4. This research found that an optimum selectivity for separation CO2 and CH4 is using PEG, with storage media solvent drying desiccators and coagulation temperature measured at 250. Optimum selectivity is 572.74."

"Komponen non-hidrokarbon seperti CO2 pada gas alam perlu diturunkan jumlahnya sampai pada batas tertentu karena dapat menyebabkan kerugian. Teknologi membran banyak digunakan dalam berbagai proses industri menggantikan teknologi konvensional. Pada proses pemisahan gas, keuntungan utama dari teknologi membran adalah biaya operasional yang rendah, kebutuhan energi rendah, dan pengoperasian yang fleksibel. Selulosa asetat adalah polimer basa yang baik karena kestabilan kimianya yang tinggi terhadap zat organik serta material yang relatif murah karena sumber dayanya yang melimpah dan juga polimer ini dikenal luas memiliki selektivitas CO2/CH4 yang tinggi. Modifikasi membran diperlukan untuk mencapai kinerja pemisahan gas yang tinggi. Pada penelitian ini, difokuskan pada pengembangan fixed carrier membrane dengan menggunakan selulosa asetat sebagai polimer dasar dan polietilen glikol (PEG) sebagai pembawa. Polietilen glikol metil akrilat (PEGMEA) dan N,N'-Metilendiakrilamida (MDA) ditambahkan kedalam campuran polimer sebagai cross-linker. Membran yang diperoleh dilakukan uji kinerja menggunakan gas murni CO2 dan CH4. Pada penelitian ini divariasikan konsentrasi PEGMEA 1% dan 3%, dosis iradiasi sinar gamma 0, 5, 10, 15, dan 25 kiloGray (kGy), dan tekanan operasi. Membran dengan penambahan PEGMEA 1% dosis 5 kGy dan tekanan operasi 60 psi memiliki kinerja yang lebih baik dibandingkan dengan membran lainnya dimana selektivitas CO2/CH4 dan permeabilitas CO2 yang diperoleh adalah 78.59 dan 5.32 Gas Permeance Unit (GPU).

---

Non-hydrocarbon components such as CO2 in natural gas must be removed to a certain extent because they can cause losses. Membrane technology is widely used in various industrial processes replacing conventional technology. Membrane technology's main advantages are low operating costs, low energy requirements, and flexibility in the gas separation process. Cellulose acetate is an excellent basic polymer because of its high chemical stability against organic substances and relatively cheap materials due to its abundant resources. This polymer is widely known for its high CO2/CH4 selectivity. However, membrane modification is required to achieve high gas separation performance. This study focuses on developing a fixed carrier membrane using cellulose acetate as the base polymer and polyethylene glycol (PEG) as the carrier. Polyethylene glycol methyl acrylate (PEGMEA) and N, N'-Methylendyacrylamide (MDA) is added to the polymer mixture as a cross-linker. The membranes obtained were tested for performance using pure gas CO2 and CH4. This study's PEGMEA concentrations varied between 1% and 3%, gamma-ray irradiation doses of 0, 5, 10, 15, 25 kiloGray (kGy), and operating pressure. The membranes with the addition of 1% PEGMEA at a dose of 5 kGy and operating pressure of 60 psi had better performance compared to other membranes where the CO2/CH4 selectivity and CO2 permeability obtained were 78.59 and 5.32 Gas Permeance Unit (GPU)."

"CO2 adalah kontaminan utama dalam gas alam yang dapat dipisahkan menggunakan teknologi membran karena konsumsi energi yang rendah, desain kompak, dan perawatan minim. Selulosa asetat, dipilih karena stabilitas kimia tinggi, biaya terjangkau, dan selektivitas CO2 yang baik, namun perlu peningkatan permeabilitas. Penelitian ini memodifikasi selulosa asetat dengan sinar gamma, PEG, PEGMEA, dan Garam Mohr. Eksplorasi dosis radiasi (10 dan 100 kGy) dan tekanan operasional (10 hingga 100 psi) bertujuan meningkatkan performa membran. Hasilnya, membran dengan PEGMEA 7%, Garam Mohr 2,5%, dan dosis irradiasi 10 kGy memiliki permeabilitas 198,51 barrer dan selektivitas CO2/CH4 sebesar 13.

---

CO2 is a major contaminant in natural gas that can be separated using membrane technology due to its low energy consumption, compact design, and minimal maintenance. Cellulose acetate is chosen for its high chemical stability, affordability, and good CO2 selectivity, but it requires improved permeability. This research modifies cellulose acetate with gamma rays, PEG, PEGMEA, and Mohr's salt. The study explores radiation doses (10 and 100 kGy) and operational pressures (10 to 100 psi) to enhance membrane performance. The results show that a membrane with 7% PEGMEA, 2.5% Mohr's salt, and a 10 kGy irradiation dose achieves a permeability of 198.51 barrer and a CO2/CH4 selectivity of 13."

"Kandungan CO2 pada gas alam, harus dihilangkan karena merupakan pengotor pada industri gas bumi. Gas CO2 bersifat sangat korosif dan dengan cepat merusak jaringan pipa dan peralatan. Pemisahan gas CO2 yang saat ini sedang dikembangkan adalah teknologi membran. Keuntungan yang dimiliki teknologi membran adalah biaya operasi yang rendah, kebutuhan energi yang rendah dan pengoperasian yang fleksibel. Selulosa asetat merupakan polimer basa yang baik karena memiliki stabilitas kimia yang tinggi terhadap zat organik, bahannya relatif murah, dan polimer tersebut dikenal tinggi CO2. Kerugian dari selulosa asetat adalah memiliki permeabilitas CO2 yang rendah, sehingga diperlukan modifikasi membran untuk mencapai kinerja pemisahan gas yang tinggi. Fokus penelitian ini adalah pengembangan membran pembawa terimobilisasi dengan selulosa asetat sebagai polimer dasar yang ditambahkan dengan Polietilen glikol metil eter akrilat (PEGMEA). Radiasi electron beam dilakukan untuk meningkatkan sifat mekanik dari membran. Membran yang dihasilkan akan diuji kinerjanya menggunakan gas campuran biner CO2/CH4 dengan menvariasi tekanan umpan gas dan dosis radiasi electron beam 5 dan 10 kGy untuk melihat pengaruhnya terhadap permeabilitas dan selektivitas membran. Hasil penelitian menunjukan membran selulosa asetat PEGMEA 0,5% dengan dosis radiasi 5 kGy memberikan permeabilitas CO2 sebesar 165 barrer dan selektivitas CO2/CH4 sebesar 9 pada tekanan operasi 30 psi.

---

Carbon Dioxide in natural gas must be removed because it is an impurity in the natural gas industry. CO2 is highly corrosive and can damage pipelines and equipment. The separation of CO2 gas that is currently being developed is membrane technology. The advantages of membrane technology are low operating costs, low energy requirements and flexible operation. Cellulose acetate is a good basic polymer because it has high chemical stability against organic substances, the material is relatively cheap, and the polymer is known to be high in CO2. The disadvantage of cellulose acetate is that it has low CO2 permeability, so it is necessary to modify the membran to achieve high gas separation performance. The focus of this research is the development of immobilized carrier membrans with cellulose acetate as a basic polymer added with polyethylene glycol methyl ether acrylate (PEGMEA). Electron beam radiation is carried out to improve the mechanical properties of the membran. The resulting membrane will be tested for its performance using a CO2/CH4 binary gas mixture by varying the feed gas pressure and the dose of electron beam radiation of 5 and 10 kGy to see the effect on membrane permeability and selectivity. The results showed that 0.5% PEGMEA cellulose acetate membrane with a radiation dose of 5 kGy gave a CO2 permeability of 165 barrer and CO2/CH4 selectivity of 9.11 at an operating pressure of 30 psi."

"Studi pemisahan gas CO2 dari CH4 penting dilakukan untuk meminimalisir efek negatif dari gas CO2 yang terkandung pada gas alam. Salah satu teknologi pemisahan yang banyak digunakan untuk pemisahan gas CO2 adalah teknologi membran. Tujuan dari penelitian ini adalah modifikasi membran CA menjadi fixed carrier membrane (FCM) dengan penambahan polietilen glikol (PEG) dan polietilen glikol metil eter akrilat (PEGMEA) sebagai zat aktif membran untuk meningkatkan permeabilitas gas CO2 pada membran. Produksi membran CA-PEGMEA dilakukan dengan proses mixing yang dilanjutkan dengan pemberian iradiasi sinar gamma secara simultan agar terjadi kopolimerisasi cangkok antara CA dan PEGMEA. Penambahan metilen bisakrilamida (MBA) pada studi awal dilakukan untuk mengetahui pengaruhnya terhadap sifat mekanik membran dan permeabilitas gas pada membran. Membran kemudian dikarakterisasi untuk mengetahui derajat kopolimerisasi (DC), perubahan struktur kimia (FTIR dan NMR), morfologi (SEM dan AFM), struktur kristal (XRD), serta kestabilan mekanik (UTM) dan termalnya (DSC). Metode Uji kinerja membran kemudian dilakukan terhadap gas murni CO2, gas murni CH4 dan gas campuran biner CO2 dan CH4. Uji karakterisasi DC menunjukkan bahwa nilai DC tertinggi terdapat pada membran CA-PEGMEA1(5), CA-PEGMEA3(15) dan CA-PEGMEA5(10). Hasil uji NMR menunjukkan adanya PEGMEA yang tercangkok pada polimer CA. Pada uji AFM ditunjukkan bahwa nilai kekasaran membran meningkat pada membran CA-PEGMEA dengan dosis iradiasi 5 kGy. Hasil analisis struktur kristal membuktikan kemungkinan bahwa PEG berinteraksi secara ikatan hidrogen dengan CA pada matriks polimer. Hasil uji kestabilan termal dan mekanik menunjukkan bahwa keberadaan MBA meningkatkan kestabilan termal dan mekanik, sedangkan pengaruh PEGMEA cenderung menurunkannya. Studi kinerja membran menunjukkan bahwa permeabilitas gas CO2 pada membran meningkat dengan adanya PEGMEA (dari 364 ke 679 barrer) yang tercangkok secara iradiasi pada membran, sedangkan pengaruh MBA justru menurunkan permeabilitas membran jika dibandingkan dengan membran CA-PEG tanpa MBA. Selektifitas ideal CO2/CH4 juga meningkat pada membran termodifikasi PEGMEA (dari 11 ke 48). Sementara itu hasil uji pemisahan gas binner CO2/CH4 menunjukkan bahwa fraksi mol CH4 pada retentate tertinggi didapatkan pada membran CA-PEGMEA1(5) dengan tekanan 40 Psi, yaitu 0,87.

---

It is essential to study the separation of CO2 from CH4 to minimize the adverse effects of CO2 in natural gas. Membrane technology is one of the most widely used separation technologies for CO2 gas separation. This study aimed to modify the CA membrane to become a fixed carrier membrane (FCM) with the addition of polyethylene glycol (PEG) and polyethylene glycol methyl ether acrylate (PEGMEA) as active membrane agents to increase the permeability of CO2 gas in the membrane. Production of CA-PEGMEA membranes was done by a mixing process followed by simultaneous gamma-ray irradiation so that graft copolymerization occurs between CA and PEGMEA. The addition of methylene bisacrylamide (MBA) in the initial study was carried out to determine the effect on the membrane's mechanical properties and gas permeability. The membranes were then characterized to determine the degree of copolymerization (DC), changes in chemical structure (FTIR and NMR), morphology (SEM and AFM), crystal structure (XRD), and mechanical stability (UTM), and thermal (DSC). Methods The membrane performance test was then carried out on CO2 pure gas, CH4 pure gas, and a binary mixture of CO2 and CH4 gases. The DC characterization test showed that the highest DC values were found in CA-PEGMEA1(5), CA-PEGMEA3(15), and CA-PEGMEA5(10) membranes. The NMR test results confirmed the presence of PEGMEA grafted onto the CA polymer. The AFM test showed that the value of membrane roughness increased on the CA-PEGMEA membrane with an irradiation dose of 5 kGy. The results of the crystal structure analysis prove the possibility that PEG interacts by hydrogen bonding with CA in the polymer matrix. The results of the thermal and mechanical stability tests show that the presence of MBA increases the thermal and mechanical stability, the influence of PEGMEA tends to decrease it. Membrane performance studies showed that the CO2 gas permeability of the membrane increased in the presence of PEGMEA (from 364 to 679 barrer) grafted irradiated onto the membrane, while the effect of MBA decreased membrane permeability when compared to CA-PEG membranes without MBA. The ideal selectivity of CO2/CH4 also increased in PEGMEA-modified membranes (from 11 to 48). Meanwhile, the CO2/CH4 binary gas separation test results showed that the mole fraction of CH4 in the highest retentate was found in the CA-PEGMEA1(5) membrane with a pressure of 40 Psi, i.e., 0.87."