Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"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."

"Kandungan CO₂ yang tinggi di dalam gas alam harus dihilangkan karena bersifat korosif dan menurunkan efisiensi gas termal pada industri gas bumi. Teknologi pemisahan CO₂ dari gas alam berupa teknologi membran mulai banyak dikembangkan karena energi yang diperlukan untuk pemisahan tergolong rendah dan ramah lingkungan. Selulosa asetat (CA) merupakan polimer bahan organik dengan harga yang relatif murah dan efektif untuk pemisahan CO₂ dari gas alam. Akan tetapi, permeabilitas CA terhadap CO₂ masih tergolong rendah sehingga perlu modifikasi lebih lanjut untuk mencapai kinerja pemisahan yang tinggi. Fokus penelitian ini adalah pengujian kinerja membran yang telah dimodifikasi menjadi fixed carrier membrane (FCM) melalui penambahan polietilen glikol (PEG) dan polietilen glikol metil eter akrilat (PEGMEA) sebagai zat aktif membran untuk meningkatkan permeabilitas gas CO₂ dan selektivitas pada membran. Pengujian kinerja membran dilakukan menggunakan gas murni CO₂ dan CH₄ serta gas campuran biner CO₂/CH₄ dengan memvariasikan tekanan gas umpan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengujian menggunakan membran CA murni menunjukkan nilai permeabilitas CO₂ sebesar 327 barrer dan selektivitas CO₂/CH₄ terbaik sebesar 3,94 pada tekanan 30 psi. Di sisi lain, pengujian dengan membran CA yang sudah dimodifikasi dengan PEG dan PEGMEA menghasilkan nilai permeabilitas dan selektivitas yang lebih baik dibandingkan membran selulosa asetat murni. Membran dengan PEG dan PEGMEA 3% memberikan permeabilitas CO₂ sebesar 373 barrer dan selektivitas CO₂/CH₄ terbaik sebesar 12,8 pada tekanan 30 psi.

---

The high CO₂ content in natural gas must be removed because it is corrosive and reduces the efficiency of thermal gas in the natural gas industry. The technology for separating CO₂ from natural gas in the form of membrane technology is starting to be widely developed because the energy required for separation is low and environmentally friendly. Cellulose acetate (CA) is an organic polymer material that is relatively cheap and effective for separating CO₂ from natural gas. However, CA's permeability to CO₂ is still relatively low so further modification is needed to achieve high separation performance. The focus of this research is testing the performance of a membrane that has been modified to become a fixed carrier membrane (FCM) through the addition of polyethylene glycol (PEG) and polyethylene glycol methyl ether acrylate (PEGMEA) as membrane active substances to increase CO₂ gas permeability and membrane selectivity. Membrane performance testing was carried out using pure CO₂ and CH₄ gas and CO₂/CH₄ binary mixture gas by varying the feed gas pressure. The research results showed that tests using a pure CA membrane showed a CO₂ permeability value of 327 barriers and the best CO₂/CH₄ selectivity of 3.94 at a pressure of 30 psi. On the other hand, tests with CA membranes that had been modified with PEG and PEGMEA produced better permeability and selectivity values ​​than pure cellulose acetate membranes. Membranes with 3% PEG and PEGMEA provide CO₂ permeability of 373 barriers and the best CO₂/CH₄ selectivity of 12.8 at a pressure of 30 psi."

"Teknologi membran memiliki banyak keunggulan dalam separasi gas karbon dioksida dari gas bumi karena menggunakan energi yang lebih sedikit, bersifat compact, dan sedikit kebutuhan maintenance maupun inspection. Penelitian ini berfokus pada pengembangan film pendukung menggunakan selulosa asetat sebagai polimer dasar dan PEG (polyethylene glycol) sebagai zat carrier dan NN’-MBA (methylenebisacrylamide) sebagai crosslinker serta radiasi dengan sinar gamma sebagai pemicu terjadinya crosslink. Pengujian karakterisasi membran juga dilakukan dengan SEM (scanning electron micrograph) dan FTIR (Fourier transforms infrared). Performa membran berupa permeabilitas dan selektivitas juga akan diuji dengan menggunakan gas biner CO2/CH4. Penelitian menunjukkan bahwa membran dengan PEG memiliki selektivitas yang lebih tinggi jika dibandingkan membran tanpa PEG di samping memiliki permeabilitas yang juga cenderung lebih tinggi. Keberadaan NN’-MBA terlihat mempengaruhi morfologi permukaan membran dan meningkatkan performa membran yang dibuktikan dengan terjadinya plastisasi yang lebih lambat pada membran yang memiliki NN-MBA. Permeabilitas dan selektivitas terbaik terdapat pada membran CA PEG400 10 NN’-MBA 1% dengan tekanan operasi 50 psi.

---

Membrane technology has many advantages in gas separation of carbon dioxide from natural gas because it uses less energy, is compact, and requires little maintenance or inspection. This research focuses on the development of supporting films using cellulose acetate as a basic polymer and PEG (polyethylene glycol) as a carrier substance and NN'-MBA (methylenebisacrylamide) as a crosslinker and radiation with gamma rays as a trigger for crosslinking. Membrane characterization tests were also carried out by SEM (scanning electron micrograph) and FTIR (Fourier transforms infrared). Membrane performance in the form of permeability and selectivity will also be tested using CO2/CH4 binary gas. Research shows that membranes with PEG have higher selectivity when compared to membranes without PEG, besides having a higher permeability. The presence of NN'-MBA seems to affect the morphology of the membrane surface and improves membrane performance as evidenced by the slower plasticization of membranes containing NN-MBA. The best permeability and selectivity is found in CA PEG400 10 NN'-MBA 1% membrane with operating pressure of 50 psi."

"Mixed matrix membranes (MMMs) adalah material komposit yang terbuat dari polimer yang terisi dengan material pengisi. MMM digunakan secara luas dalam proses pemisahan gas, seperti memisahkan CO2 dari N2. Namun, MMM yang dimuat dengan padatan berpori diketahui memiliki trade-off permeabilitas-selektivitas, yang berarti, peningkatan permeabilitas gas pada membran menyebabkan selektivitas gas yang lebih rendah. Para peneliti menemukan cara untuk meningkatkan kinerja MMM. Tujuan dari proyek ini adalah untuk menyelidiki potensi kelebihan dari MMM berbasis poly(vinyl) alcohol (PVA) dan polymer of intrinsic microporosity (PIM-1) yang dimuat dengan cairan berpori dibandingkan dengan MMM yang dimuat padatan berpori dan membran murni. Aglomerasi MMM, permeabilitas CO2, dan selektivitas CO2/N2 diamati melalui uji karakterisasi menggunakan XRD, FTIR, dan TGA. Uji selektivitas dan permeabilitas dilakukan menggunakan welded gas rig. Lima bahan padat berpori (UiO-66-OH, phloroglucinol-based porous organic framework (POF), SNW-1, Aluminium Fumarate (AlFum) dan hollow silica (HS)) diimplementasikan untuk menjadi pengisi membran. Melalui uji karakterisasi (XRD, FTIR, TGA, SEM, DSC, BET, dan Pycnometer) dan pertimbangan model prediksi IAST, padatan berpori yang paling cocok dicairkan dan dimuat ke dalam membran. Hasillnya, MMM cair berpori mengalami pengurangan signifikan dalam aglomerasi, peningkatan permeabilitas CO2 dan peningkatan selektivitas CO2/N2 dibandingkan dengan membran murni dan MMM padat berpori. Temuan ini menegaskan keuntungan dari MMM cair berpori dalam pemisahan gas.

---

Mixed matrix membranes (MMMs) are composite materials made by embedding polymer with filler substances, and they are commonly used in gas separation processes, such as CO2 removal from N2. However, MMMs that contain porous solids typically exhibit a trade-off between permeability and selectivity, where increasing gas permeability reduces the membrane’s ability to selectively separate gases. To enhance the performance of MMMs, researchers are exploring different approaches. This project aims to examine the benefits of MMMs made from poly(vinyl) alcohol (PVA) and polymer of intrinsic microporosity (PIM-1), which are loaded with porous liquids, compared to MMMs loaded with porous solids and neat membranes. The study evaluates membrane agglomeration, CO2 permeability, and CO2/N2 selectivity through characterization methods like XRD, FTIR, and TGA, along with performance testing using a welded gas rig. The fillers used in the membranes include five porous solid materials: UiO-66-OH, a phloroglucinol-based porous organic framework (POF), SNW-1, Aluminium Fumarate (AlFum), and hollow silica (HS). By conducting various tests (XRD, FTIR, TGA, SEM, DSC, BET, and pycnometer) and considering the IAST prediction model, the most suitable porous solid is then liquefied and incorporated into the membrane. The results show that the use of porous liquids in MMMs reduces agglomeration and significantly improves CO2 permeability and CO2/N2 selectivity compared to MMMs containing porous solids and neat membranes. These findings highlight the potential advantages of porous liquid MMMs for gas separation applications."

"Proses pemisahan dengan membran mempunyai keunggulan dari sisi sosial, ekonomi, teknis dan lingkungan, karena biaya yang dibutuhkan relatif lebih murah, tidak menimbulkan pencemaran lingkungan dan tidak memerlukan ruang instalasi yang besar. Metode ini dapat menjadi pilihan pada perolehan hidrogen dari purge gas pada pabrik ammonia. Salah satu alternatif yang dapat digunakan untuk proses perolehan hidrogen dengan menggunakan membran adalah dengan memanfaatkan membran metal komposit, seperti membran Keramik/Nikel. Membran jenis ini mempunyai beberapa kelebihan dibanding membran polimer organik, terutama dalam kestabilan termal dan kimiawinya sehingga pada pengoperasiannya mempunyai daya tahan yang sangat baik terhadap temperatur tinggi.Penelitian ini mengkaji penggunaan membran metal komposit Keramik/Nikel pada proses pemisahan campuran gas H2 atau hidrokarbon dan N2. Sintesis lapisan aktif nikel pada penyangga keramik dilakukan dengan metode presipitasi dengan urea dan metode impregnasi, yang dilanjutkan dengan mereduksi oksida nikel menjadi logamnya di dalam reaktor pereduksi.Membran Keramik/Nikel yang dihasilkan, diuji kinerjanya dengan menentukan permeabilitas gas H2 dan N2 dan selektivitas pemisahan gas H2 dan N2 untuk kondisi ideal pada tekanan operasi umpan 4 - 9 bar dan suhu ruang. Selain itu ditentukan pula selektivitasnya pada kondisi aktual untuk memisahkan campuran gas H2/N2 dengan komposisi 71.794% H2 dan 28.206% N2 serta karakteristiknya terhadap beberapa parameter (tekanan dan fraksi umpan yang permeat). Pengujian dilakukan pada sel permeasi yang dirancang berdasarkan standar ASTM 1434-82. Untuk menguji keberhasilan proses deposisi (pelapisan) logam, dilakukan karakterisasi membran, yaitu dengan AAS dan SEM.Hasil penelitian menunjukkan adanya peningkatan permeabilitas dan selektivitas pada membran keramik/nikel dibandingkan dengan membran keramik tanpa lapisan nikel, untuk kedua jenis metode pelapisan. Kenaikan tekanan umpan menyebabkan penurunan harga selektivitas pada membran keramik/nikel yang dilapis dengan metode presipitasi, sedangkan pada membran hasil pelapisan dengan metode impregnasi selektivitasnya berfluktuasi. Nilai selektivitas ideal tertinggi untuk membran keramik dicapai pada tekanan 4 bar, yaitu sebesar 2.706. Membran keramik/nikel yang dilapis dengan metode presipitasi nilai selektivitas tertingginya adalah 4.23, dan juga dicapai pada tekanan 4 bar. Sedangkan membran keramik/nikel yang dilapis dengan metode impregnasi memiliki selektivitas tertinggi sebesar 4,09 yang dicapai pada tekanan 6 bar.Selektivitas aktual pada kedua jenis membran akan menurun apabila fraksi umpan yang permeat (stage cut) dinaikkan, dan penurunnya akan lebih tajam pada tekanan yang lebih tinggi. Selektivitas aktual terbaik pada membran keramik, yaitu sebesar 1.689 dicapai pada tekanan 4 bar dengan stage cut sebesar 0.0995, sedangkan untuk membran keramik/nikel hasil pelapisan dengan presipitasi selektivitas aktual terbaiknya sebesar 3.043, juga pada tekanan 4 bar, dan dengan stage cut sebesar 0.0858. Membran keramik/nikel hasil pelapisan dengan impregnasi memiliki selektivitas aktual terbaik sebesar 2,833, pada tekanan 4 bar, dengan stage cut sebesar 0,1004. Hasil karakterisasi AAS menunjukkan bahwa persentase loading logam nikel yang dicapai untuk membran keramik/nikel hasil pelapisan dengan metode presipitasi adalah 0,0220% sedangkan untuk metode impregnasi sebesar 0,0233%."

"Membran matriks campuran (MMC) merupakan material komposit yang terbuat dari polimer yang ditambahkan dengan material pengisi. MMM banyak digunakan dalam proses pemisahan gas, seperti pemisahan gas CO2 dari N2. Akan tetapi, MMM yang diisi dengan padatan berpori pada umumnya tidak memiliki permeabilitas dan selektivitas secara bersamaan, yang dalam hal pemisahan gas, peningkatan permeabilitas gas pada membran menyebabkan selektivitas gas berkurang. Oleh sebab itu banyak penelitian dilakukan untuk mencari cara dalam meningkatkan kinerja MMM.

"Pengujian pemisahan gas dilakukan dengan menggunakan membran cair yang telah dimodifikasi dengan nanozeolit Na-Y. Membran cair yang digunakan adalah cairan higroskopik gliserol yang diimpregnasikan ke dalam membran hidrofilik berpori polyvinilidene fluoride (PVDF). Membran PVDF ini berfungsi sebagai support dari gliserol. Membran cair tersebut dimodifikasi dengan nanozeolit Na-Y dan dilakukan pengujian untuk aplikasi pemisahan gas. Nanozeolit yang digunakan disintesis dengan menggunakan metode seeding. Hasil nanozeolit yang terbentuk kemudian dikarakterisasi dengan menggunakan SEM-EDS, XRD, FTIR, BET, serta PSA. Pola XRD menunjukkan nanozeolit yang terbentuk memiliki struktur zeolit Y. Hasil karakterisasi dengan SEM-EDS menunjukkan kristal nanozeolit yang saling bertumpuk dengan struktur berbentuk kubus dengan rasio Si/Al 3,21. Berdasarkan hasil pengukuran dengan menggunakan PSA, didapatkan distribusi terbesar dari ukuran nanozeolit adalah 2 nm. Campuran gas yang digunakan untuk aplikasi pemisahan gas adalah campuran gas yang mengandung CO2, N2, serta O2 dengan rasio perbandingan volume 1:1:1. Pengujian pemisahan gas dilakukan pada suhu 250C dengan variasi tekanan 0,5 bar dan 1,5 bar. Variasi juga dilakukan pada jumlah nanozeolit (5%-20%) yang ditambahkan pada membran cair. Berdasarkan hasil percobaan, pemisahan gas CO2 paling baik terjadi pada tekanan 0,5 bar dengan 20% penambahan jumlah nanozeolit.

---

Examination of gas separation was carried out by using a Na-Y nanozeolite modified liquid membrane. Liquid of hygroscopic glycerol used as the liquid membrane was impregnated in a porous hydrophilic polyvinilidenen fluoride (PVDF) membrane. The PVDF membrane serves as a support of glycerol. The liquid membrane was modified by nanozeolite Na-Y examined for application of gas separation. Nanozeolite was synthesized by seeding method and then characterized by using SEM-EDS, XRD, FTIR, BET, and PSA. XRD patterns showed that nanozeolite structure was zeolite Y. SEM-EDS result showed that the crystal of nanozeolite grew over one another with cube-shaped structure and the Si/Al ratio is 3,21. Based on the PSA result, the biggest distribution size of nanozeolite obtained was 2 nm. A gas mixture that contains of CO2, N2, and O2 with volume ratio of 1:1:1 was used for gas separation. Examination of gas separation was carried out at 250C with various pressures of 0,5 bar and 1,5 bar. The number of nanozeolite in the liquid membrane was also varied (5%-20%). Based on experimental, the best separation of CO2 gas can be obtained with pressure of 0,5 bar and 20% the number of nanozeolite."

"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."