JTERA (Jurnal Teknologi Rekayasa), Vol. 8, No. 2, Desember 2023, Hal. 315-324 Terakreditasi “ Peringkat 3” oleh Kemenristek/BRIN, Nomor SK: 85/M/KPT/2020 DOI: 10.31544/jtera.v8.i2.2023.315-324

## Karakteristik Material Elektroda Superkapasitor dari Arang Kulit Kopi  Arabika yang Diaktivasi Dengan Variasi Konsentrasi Kalium Hidroksida
Putri Novi Yanti 1 , Adi Setiawan 2# , Ahmad Fikri 1 , Siti Nurjannah 3
1 Jurusan Teknik Kimia/Prodi Teknik Material, Fakultas Teknik, Universitas Malikussaleh
2 Jurusan Teknik Mesin/Prodi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Malikussaleh
3 Jurusan Teknik Mesin/Prodi Magister Teknik Energi Terbarukan, Fakultas Teknik, Universitas Malikussaleh Cot Tengku Nie Reuleut, Kec. Muara Batu, Kabupaten Aceh Utara, Aceh, Indonesia
# adis@unimal.ac.id

## Abstrak
Pemanfaatan  limbah  perkebunan  kulit  kopi  menjadi  karbon  aktif  dapat  dilakukan  sebagai  elektroda  penyusun superkapasitor.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mempelajari  pengaruh  variasi  konsentrasi  dan  lamanya  waktu  aktivasi terhadap karakteristik karbon aktif kulit kopi. Kulit kopi dibuat dibuat melalui  serangkaian proses yang diawali dengan pencucian  bahan  baku,  pengeringan  dan  kemudian pirolisis  pada  suhu 400°C  selama  80  menit.  Aktivasi  secara  kimia dengan variasi konsentrasi Kalium Hidroksida (KOH), lalu dilanjutkan dengan aktivasi fisika di suhu 600°C selama 60 menit  dalam aliran  gas  nitrogen .  Produk  arang  aktif  selanjutnya  dilakukan  penghalusan  dan  pengayakan  hingga mencapai  ukuran  yang homogen menggunakan  saringan  ukuran  325 mesh .  Serbuk  karbon  aktif  selanjutnya dikarakterisasi  melalui  analisa  morfologi,  uji  serapan iodine dan  metode  proksimat  untuk  mengukur  kadar  air,  kadar abu, kadar zat volatil, dan kadar karbon tetap. Kapasitansi listrik dianalisa dengan metode cyclic voltammetry . Dari hasil analisa  SEM  menunjukkan  bahwa  secara  umum  permukaan  sampel  kasar  dan  berongga.  Nilai  serapan  iodin  terbaik adalah 545,67 mg/g. Hasil analisa proksimat menunjukkan bahwa kadar air arang aktif adalah sebesar 3,45%, kadar abu 1,96%,  dan  kadar  zat  volatil  17,93%.  Hasil  pengujian cyclic  voltammetry pada  sampel  K1  48  memperoleh  nilai kapasitansi sebesar 18,012 F/g pada laju scan 3 mV/s. Secara umum kajian ini membuktikan bahwa limbah kulit buah kopi arabika berpotensi untuk dijadikan bahan baku elektroda superkapasitor.
Kata kunci: karbon aktif, kulit kopi Arabika, Kalium Hidroksida (KOH), superkapasitor

## Abstract
Utilizing coffee husk plantation waste into active carbon can be used as an electrode to make up a supercapacitor. This research aims to study the effect of variations in concentration and length of activation time on the  characteristics of  coffee  skin  activated  carbon.  Coffee  skin  is  made  through  a  series  of  processes  starting  with  washing  the  raw materials,  drying  and  then  pyrolysis  at  a  temperature  of  400°C  for  80  minutes.  Chemical  activation  with  varying concentrations of Potassium Hydroxide (KOH), then continued with physical activation at a temperature of 600°C for 60  minutes  in  a  stream  of  nitrogen  gas.  The  activated  charcoal  product  is  then  refined  and  sifted  until  it  reaches  a homogeneous  size  using  a  325  mesh  sieve.  The  activated  carbon  powder  was  further  characterized  through morphological  analysis,  iodine  uptake  test  and  proximate  methods  to  measure  water  content,  ash  content,  volatile substance content and fixed carbon content. Electrical capacitance was analyzed using the cyclic voltammetry method. The  SEM  analysis  results  show  that in  general  the  sample surface is  rough  and  hollow.  The  best  iodine  uptake  value was 545.67 mg/g. The results of proximate analysis showed that the water content of activated charcoal was 3.45%, the ash  content  was  1.96%,  and  the  volatile  matter  content  was  17.93%.  The  results  of  the  cyclic  voltammetry  test  on sample K1 48 obtained a capacitance value of 18.012 F/g at a scan rate of 3 mV/s. In general, this study proves that Arabica coffee fruit skin waste has the potential to be used as raw material for supercapacitor electrodes.
Keywords: activated carbon, Arabica coffee pulp, Potassium Hydroxide (KOH), supercapacitors

## I. P ENDAHULUAN
Kabupaten Bener Meriah merupakan salah satu kabupaten di Provinsi Aceh yang terletak di dataran tinggi  Gayo  dan  dikenal  sebagai  salah  satu  daerah sentra  penghasil  kopi  di  Aceh  dan  Indonesia.  Luas kebun  kopi  di  kabupaten  ini  mencapai  48,95  ribu hektar  dengan  produksi  kopi  pada  tahun  2019 mencapai  2,88  ribu  ton.  Sebagai  salah  satu  sentra utama,  penghasil  kopi  juga  menyisakan  masalah lainnya  seperti  produksi  limbah  kulit  kopi  yang tentunya  juga  meningkat,  Proses  pengolahan  kopi diketahui  akan  menghasilkan  65%  biji  kopi  yang akan  dimanfaatkan  sebagai  minuman  dan  35% limbah  kulit  kopi.  Limbah  kulit  kopi  yang dihasilkan  dari  proses  pengolahan  kopi  diketahui selama  ini  belum  dimanfaatkan  secara  optimal. Limbah  kulit  kopi  tersebut  cenderung  hanya dimanfaatkan  sebagai  pupuk  kompos.  Padahal berdasarkan  komponen  senyawa  kimia  yang terdapat  dalam  limbah  kulit  kopi,  kulit  kopi  dapat dimanfaatkan  sebagai  sumber  karbon  aktif  material superkapasitor  [1],  [2].  Hingga  saat  ini  limbah industri kulit kopi masih sangat kurang pemanfaatannya  sehingga  pemanfaatan  limbah kopi memiliki potensi yang cukup besar, khususnya untuk  limbah  kulit  kopi  [3].  Kulit  kopi  dapat dimanfaatkan  salah  satunya  sebagai  bahan  baku pembuatan  karbon  aktif.  Hal  ini  dapat  dilihat  dari kandungan  karbon  kulit  kopi  yang  cukup  besar, yaitu 45,3% massa [4].
Listrik menjadi salah satu kebutuhan utama yang digunakan  diberbagai  bidang  kehidupan,  sehingga penggunaan listrik di dunia juga semakin meningkat.  Seiring  dengan  berjalannya  waktu kebutuhan  manusia  akan  barang-barang  elektronik juga  semakin  meningkat  [5].  Oleh  sebab  itu,  maka terciptalah inovasi baru yang disebut superkapasitor sebagai  elektroda  penyimpan  energi  listrik  yang terbuat dari karbon aktif kulit kopi [6].
Superkapasitor  mempunyai  kapasitas  penyimpanan muatan ribuan kali lipat dan energi yang lebih tinggi dibandingkan dengan kapasitor konvensional. Mobilitas penggunaan berdampak pada diperlukannya  peralatan  portabel  yang  dapat digunakan dimana saja dan kapan saja [7].
Pemanfaatan biomassa sebagai elektroda superkapasitor  telah  dilakukan  beberapa  peneliti. Pembuatan  superkapasitor  berbahan  dasar  dari ampas  biji  kopi  robusta  yang  menghasilkan  nilai kapasitansi  spesifik  menggunakan  metode cyclic voltammetry dengan  elektrolit  1  M H 2 SO 4 sebesar 130  F/g  pada  konsentrasi  0,3  M  [8].  Penelitian  lain tentang  pembuatan  superkapasitor  dari  karbon  aktif kulit  buah  kakao  sebagai  penyimpan  energi  yang menghasilkan nilai kapasitansi spesifik
menggunakan  metode cyclic  voltammetry  optimum sebesar 140,2 F/g -1 dengan SEM menunjukkan pori- pori  yang  terbentuk    0,44  μm  sampai  0,98  μm  [7]. Kemudian  superkapasitor  dari  karbon  aktif  limbah daun  teh  dikaji  sebagai  bahan  elektroda  yang menghasilkan  kapasitansi  elektolit  KOH  3M sebesar  5,45  Farad  dan  kapasitansi  elektolit  KOH 5M  sebesar  11,8  Farad  [5].  Pemanfaatan  karbon aktif  dari  ampas  biji  kopi  (robusta)  yang  diaktivasi menggunakan variasi konsentrasi Kalium Hidroksida  (KOH)  sebagai  bahan  dasar  elektroda superkapasitor  yang  menghasilkan  nilai  kapasitansi spesifik  menggunakan  metode cyclic  voltammetry dengan elektrolit 0,3 M sebesar 123Fg -1 dan 192 Fg - 1 [9].  Penelitian  terakhir  membuat  pemanfaatan karbon  aktif  dari  sekam  padi  sebagai  elektroda superkapasitor  yang  menghasilkan  nilai  kapasitansi spesifik dengan elektrolit KOH 2M sebesar 8,56 F/g dengan scanrate 25mV/s [10].
Berdasarkan beberapa hasil penelitian terdahulu, hal-hal  di  atas  yang  mendorong  penelitian  saat  ini untuk  menggunakan  limbah  kulit  kopi  menjadi karbon  aktif  elektroda  material  superkapasitor secara kimia dengan menggunakan larutan aktivator KOH  dan  diaktivasi  fisika  dengan  suhu  600˚C. Pengujian  ini  dilakukan  untuk  menghasilkan  luas permukaan karbon aktif  kulit  kopi  yang  lebih besar serta  memperbanyak  pori.  Karena  semakin  besar luas  permukaan  karbon  aktif  maka  semakin  besar nilai  kapasitansi  pada  elektroda  superkapasitor. Tujuan  dari  penelitian  ini  yaitu  untuk  mengetahui pengaruh  variasi  konsentrasi  KOH  terhadap karakteristik  material superkapasitor berbahan baku kulit kopi yang diaktivasi. Penelitian ini diharapkan dapat  membantu  mengurai  limbah  industri  kulit kopi  yang  selama  ini  belum  dimanfaatkan  secara maksimal  terkhususnya  di  daerah  Kabupaten  Bener Meriah, Aceh Takengon.

## II. M ETODE P ENELITIAN

## A. Bahan
Preparasi  bahan  baku  yang  digunakan  dalam pembuatan  karbon  aktif  pada  penelitian  ini  adalah kulit  kopi  jenis  arabika  yang  diambil  langsung  dari pabrik  kopi  yang  berada  di  Takengon  melalui tahapan proses pengolahan basah. Karbon kulit kopi diaktivasi  kimia  menggunakan  larutan  aktivator KOH  dan  diaktivasi  secara  fisika  menggunakan atmosfer  N2.  Penamaan  dan  penyebutan  sampel karbon aktif kulit kopi ditampilkan pada Tabel 1.
Tabel 1 . Sampel karbon aktif kulit kopi
Simbol Sampel Nama Sampel K1/24 Karbon Aktif Kulit Kopi Aktivator KOH 1% Lama Perendaman  24 Jam K1/48 Karbon Aktif Kulit Kopi Aktivator KOH 1% Lama Perendaman  48 Jam K2/24 Karrbon Aktif Kulit Kopi Aktivator KOH 2% Lama Perendaman  24 Jam K2/48 Karbon Aktif Kulit Kopi Aktivator KOH 2% Lama Perendaman  48 Jam K3/24 Karbon Aktif Kulit Kopi Aktivator KOH
3% Lama Perendaman  24 Jam
K3/48 Karbon Aktif Kulit Kopi Aktivator KOH
3% Lama Perendaman  48 Jam
Gambar 1. Skema alat aktivasi secara fisika

## B. Metode
Karbon  aktif  kulit  kopi  diproses  dalam  beberapa tahapan  utama  yaitu  dahidrasi,  karbonisasi  dan aktivasi.  biomassa  kulit  kopi  dicuci  menggunakan air  keran  dan  direndam  selama  24  jam.  Kemudian kulit  kopi  dikeringkan  (dehidrasi)  menggunakan oven  selama  72  jam.  Kulit  kopi  dikarbonisasi menggunakan reaktor pirolisis lambat berskala pilot plant  pada  suhu  400˚C  selama  80  menit  [11]. Karbon  kulit  kopi  diaktivasi  melalui  2  tahapan aktivasi  yaitu  aktivasi  kimia  menggunakan  larutan aktivator  KOH  dan  aktivasi  fisika  menggunakan furnace  dengan  suhu  600˚C  selama  60  menit. Karbon  aktif  kulit  kopi  yang  telah  diaktivasi dihaluskan  dan  diayak  hingga  mencapai  ukuran yang homogen dan dikarakterisas dengan uji analisa proksimat, cyclic  voltammetry ,  dan  SEM. Set-up alat  pada  aktivasi  fisika  yang  ditampilkan  pada Gambar 1.
Proses pembuatan dan  karakterisasi karbon aktif ditunjukan  pada  Gambar  2.  Adapun  proses pembuatan karbon aktif adalah sebagai berikut: 1. Preparasi  bahan  baku  kulit  kopi  yang  akan digunakan dalam penelitian ini diambil langsung dari  salah  satu  pabrik  kopi  yang  berada  di Takengon.
Gambar 2. Skema pembuatan dan karakterisasi karbon aktif
2. Pre-Treatment biomasa  kulit  kopi  yaitu  proses pencucian  dan  perendaman  selama  24  jam. Perendaman dilakaukan dengan perbandingan 1 : 20m/v.  Setelah  direndam  bahan  baku  dibilas kembali, kemudian mengeringkan bahan baku di bawah  sinar  matahari    langsung  dan  dilanjutkan dengan  pengeringan  oven  pada  suhu  45˚C selama 72 jam.
3. Karbonisasi  biomasa  kulit  kopi  menggunakan reaktor  pirolilis  lambat  berskala  pilot  plant. Proses  ini  dilakukan  pada  suhu  operasi  400˚C selama 80 menit.
4. Bio  Karbon  yang  dihasilkan  dari  proses karbonisasi kemudian di aktivasi kimia menggunakan  aktivator  larutan  KOH  dengan variasi  kadar  1%m/v,  2%m/v,  3%m/v  variasi waktu 24 jam dan 48 jam dengan masing-masing sampel  sebanyak  50gr.  Setelah  aktivasi,  bio karbon  dicuci  menggunakan  aquades  hingga  pH bio  karbon  mencapai  pH  Netral  dan  kemudian
dikeringkan  dalam  oven  pada  suhu  105˚C selama 1 jam.
5. Karbon  aktif  kulit  kopi  yang  dihasilkan  dari proses  aktivasi  kimia  kemudian  dilakukan aktivasi  lanjutan  secara  fisika.  Aktivasi  fisika dilakukan    dengan  memanaskan  karbon  aktif kulit  kopi  kedalam  furnace  pada  suhu  operasi 600˚C  dalam Atmosfer  Nitrogen dengan  laju selama 60 menit.
6. Karakterisasi  karbon  aktif  dengan  pengujian kadar air, kadar abu, kadar zat mudah  menguap, kadar karbon tetap, dan daya serapan iodin.
7. Analisa  morfologi  dengan  SEM  dan cyclic voltammetry pada sampel karbon aktif kulit kopi terbaik  di  ambil  dari  hasil  karakterisasi  iodin terbaik.

## III. H ASIL DAN P EMBAHASAN
A. Analisa Proksimat
Analisa  proksimat  bertujuan  untuk  mengetahui apakah karbon aktif   yang telah  disintesis dari kulit kopi  telah  memenuhi  syarat  kualitas  karbon  aktif standar  yang  mengacu  pada  standar  SNI  06-3730- 1995.  Analisa  proksimat  karbon  aktif  kulit  kopi meliputi nilai  kadar air berkisar 3,45%-4,99%, nilai kadar abu berkisar 1,96%-3,94%, nilai kadar volatil berkisar  17,93%-20,39%,  dan  nilai  kadar  karbon tetap 71,80%-76,66%.

## B. Kadar Air
Kadar  air  dihitung  untuk  mengetahui  sifat higroskopis  dari  karbon  aktif  kulit  kopi.  Tinggi rendahnya  nilai  kadar  air  menunjukkan  seberapa banyak  air  yang  menutupi  pori-pori  yang  terdapat dalam karbon aktif kulit kopi  [12]. Semakin rendah nilai  kadar  air  dalam  karbon  aktif,  maka    semakin banyak  ruang  pada  pori  dan  semakin  besar  luas permukaan karbon aktif kulit kopi. Semakin banyak luas  permukaan  karbon  aktif  kulit  kopi  maka semakin baik mutu karbon aktif tersebut [13].

## Gambar 3. Grafik hasil pengujian kadar air karbon
aktif kulit kopi
Gambar  3  menunjukkan  nilai  kadar  air  karbon aktif  kulit  kopi  terendah  diperoleh  pada  variasi K3/48  sebesar  3,45%,  nilai  kadar  air  karbon  aktif kulit  kopi  tertinggi  diperoleh  sebesar  4,99%  pada variasi  K2/24.  Variasi  konsentrasi  KOH  tidak menghasilkan  dampak  yang  signifikan  terhadap kenaikan  dan  penurunan  nilai  kadar  air,  tapi menghasilkan  nilai  kadar  air  yang  fluktuatif. Berdasarkan lama waktu aktivasi, konsentrasi  KOH 1%  mengalami  kenaikan  pada  waktu  24  jam,  akan tetapi  tidak  melebihi  dari  batas  syarat  karbon  aktif SNI. Pada konsentrasi KOH 2% dan 3% mengalami penurunan  nilai  kadar air pada waktu 24 jam. Hasil nilai  kadar  air  karbon  aktif  kulit  kopi  pada penelitian  ini  juga  pernah  diperoleh  dengan perolehan  nilai  kadar  air  sebesar  3,6%  sampel konsentrasi  NaOH  dengan  suhu  500°C  pada aplikasi  metode  aktivasi  fisika  dan  aktivasi  kimia pada  pembuatan  arang  aktif  dari  tempurung  kelapa [14].

## C. Kadar Abu
Kadar  abu  merupakan  sisa  mineral  yang tertinggal pada saat pembakaran, karena bahan alam sebagai  bahan  dasar  pembuatan  karbon  aktif  tidak hanya  mengandung  senyawa  karbon,  tapi  juga mengandung beberapa mineral, yang mana sebagian dari  mineral  ini  telah  hilang  pada  saat  karbonisasi, dan  sebagian  lagi  masih  tertinggal  dalam  karbon aktif.  keberadaan  abu  yang  berlebihan  dapat menyebabkan  terjadinya  penyumbatan  pori  pori karbon  aktif  kulit  kopi,  sehingga  luas  permukaan karbon aktif kulit kopi menjadi berkurang [15].
Gambar  4  menunjukkan  nilai  kadar  abu  karbon aktif  kulit  kopi  terendah  diperoleh  pada  variasi K3/48  sebesar  1.96%,    nilai  kadar  abu  tertinggi diperoleh sebesar 3.94%. pada variasi K2/48. Grafik hasil  kadar  abu  menunjukkan  variasi  konsentrasi KOH  tidak  menyebabkan  perubahan  kenaikan  dan penurunan  kadar  abu  yang  signifikan,  tapi menghasilkan nilai kadar abu yang fluktuatif.
Gambar 4. Grafik hasil pengujian kadar abu karbon aktif kulit kopi
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 K1/24 K1/48 K2/24 K2/48 K3/24 K3/48 KAD AR AI R ( % ) SAMPEL 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 K1 24 K1 48 K2 24 K2 48 K3 24 K3 48 K ADAR AB U ( % ) SAMPEL
Dari  data  grafik  analisa  kadar  abu  diatas menunjukkan  lama  waktu  aktivasi  pada  variasi konsentrasi  KOH  1%  tidak  mengalami  kenaikan maupun penurunan yang signifikan. Pada konsentrasi  KOH  2%  pada  waktu  48  jam mengalami  kenaikan  yang  signifikan,  akan  tetapi tidak  melebihi  dari  batas  syarat  karbon  aktif  SNI. Pada variasi konsentrasi KOH 3% tidak  mengalami kenaikan  maupun  penurunan  yang  signifikan.  Hasil pengujian  pada  nilai  kadar  abu  ini  juga  pernah diperoleh  pada  penelitian  pembuatan  karbon  aktif dari cangkang kelapa sawit [16].

## D. Kadar Zat yang Mudah Menguap
Penetapan  nilai  kadar  zat  yang  mudah  menguap pada  kulit  kopi  bertujuan  untuk  menentukan kandungan  oksida  logam  dalam  karbon  aktif  kulit kopi.  Kadar  zat  menguap  ( volatile  matter ) merupakan  hasil  dekomposisi  zat-zat  penyusun karbon  aktif  akibat  proses  karbonisasi  dan  bukan merupakan  komponen  penyusun  karbon  aktif  [17]. Gambar  5  menunjukkan  nilai  kadar  volatil  karbon aktif  kulit  kopi  terendah  diperoleh  pada  variasi K3/48  sebesar  17,93%  dan  nilai  kadar  volatil tertinggi  diperoleh  sebesar  20,39%  pada  variasi K2/24.  Berdasarkan  grafik  diatas  variasi  kosentasi KOH  karbon  aktif  kulit  kopi  dan  lama  waktu aktivasi  menghasilkan  nilai  volatil  yang  fluktuatif dan  cendrung  mengalami  penurunan  pada  KOH disemua  waktu  48  jam.  Kadar  zat  yang  mudah menguap akan menurun seiring dengan meningkatnya  suhu  karbonisasi  atau  suhu  aktivasi fisika.  Hal  ini  terjadi  karena  ketidak  sempurnaan penguraian  senyawa  non  karbon  selama  proses pembakaran  [13].  Hasil  penelitian  pada  nilai  kadar volatil  ini  juga  pernah  dilaporkan  pada  penelitian pembuatan  karbon  aktif  kulit  pisang  kepok menggunakan  aktivator  kimia  basa  kuat  (NaOH) dan asam kuat (H2SO4) [18].
Gambar 5. Grafik hasil pengujian kadar abu karbon aktif kulit kopi

## E.  Kadar Karbon Tetap
Kadar  karbon  tetap  merupakan  jumlah  karbon murni  yang  terdapat  dalam  karbon  aktif.  Kadar karbon  tetap  dipengaruhi  pada  kadar  abu  dan  kadar zat  yang  mudah  menguap  yang  menandakan semakin  tinggi  kadar  abu  dan  dan  kadar  zat  mudah menguap  maka  semakin  rendah  kandungan  karbon tetap  pada  karbon  aktif.  Nilai  kadar  karbon  tetap juga  dipengaruhi  oleh  kandungan  selulosa  pada bahan  biomassa,  kandungan  selulosa  yang  tinggi pada bahan baku karbon aktif menghasilkan karbon murni yang lebih tinggi [19] .
Gambar 6 menunjukkan nilai kadar karbon tetap kulit  kopi  terendah  diperoleh  pada  variasi  K2  24 sebesar  71,80%  dan  nilai  kadar  karbon  tetap tertinggi  diperoleh  pada  variasi  K3  48  sebesar 76,66%.  Berdasarkan  grafik  variasi  konsentrasi KOH  menunjukkan  hasil  kadar  karbon  tetap  dari karbon  aktif  kulit  kopi  mengalami  fluktuasi  dan cendrung mengalami kenaikan seiring bartambahnya  konsentrasi  KOH  dan  seiring semakin  lamanya  waktu  aktivasi.  Penurunan  nilai kadar  karbon  tetap  pada  variasi  K2  24  dapat disebabkan  karena  pada  proses  karbonisasi  yang kurang  sempurna  sehingga  aktivator  lebih  banyak mengikat mineral garam [20]. Hal ini juga diperoleh pada  penelitian  yang  dilakukan  oleh  [12]  pada karbon  aktif  dari  bambu  ori  yang  diaktivasi menggunakan aktivator asam klorida (HCL).

## F.  Analisa Daya Serapan Iodin
Daya  adsorpsi  karbon  aktif  terhadap  iodin memiliki  korelasi  dengan  luas  permukaan  dari karbon  aktif.  Semakin  besar  nilai  serapan  iodin maka semakin besar kemampuannya dalam mengadsorpsi  adsorbat  atau  zat  terlarut.  Luas  area permukaan  pori  merupakan  suatu  parameter  yang sangat  penting  dalam  menentukan  kualitas  dari suatu  karbon  aktif  sebagai  elektroda  superkapasitor [21].
Gambar 6. Grafik hasil pengujian kadar karbon tetap karbon aktif kulit kopi 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00 21.00 K1/24 K1/48 K2/24 K2/48 K3/24 K3/48 KAD AR V O LAT IL ( % ) SAMPEL 68.00 70.00 72.00 74.00 76.00 78.00 K1 24 K1 48 K2 24 K2 48 K3 24 K3 48 K AR B O N T ET AP ( % ) SAMPEL

## Gambar 7. Grafik hasil pengujian daya serap iodin karbon aktif kulit kopi
Gambar  7  menunjukkan  nilai  serapan  iodin karbon  aktif  kulit  kopi  terendah  diperoleh  pada sampel variasi K3 48 sebesar 266,49 mg/g dan nilai serapan iodin tertinggi diperoleh pada variasi K1 48 sebesar  545,67mg/g.  Grafik  serapan  iodin  diatas menunjukkan variasi konsentrasi KOH menghasilkan  nilai  serapan  iodin  yang  dihasilkan nilai  yang  cendrung  menurun.  Berdasarkan  lama waktu  aktivasi  nilai  serapan  iodin  menurun  seiring dengan semakin bertambahnya lama waktu aktivasi disetiap  variasi  konsentrasi.  Pada  KOH  1%  nilai serapan  iodin  mengalami  kenaikan  yang  signifikan pada waktu 48 jam  yang mengindikasikan semakin lama  perendaman  karbon  aktif,  maka  semakin rendah  daya  penyerapan  karbon  aktif  terhadap iodin.  Pada  KOH  2%  tidak  mengalami  penurunan yang signifikan pada waktu 48 jam. pada KOH 3% juga  mengalami  penurunan  yang  signifikan  pada waktu  48jam.  Hal  ini  juga  dilaporkan  pada penelitian  [22]  yang  dilakukan  pada  pemanfaatan karbon  aktif  dari  bambu  sebagai  elektroda superkapasitor.
G. Analisa  Morfologi Permukaan
Analisis  morfologi  pada  karbon  aktif  kulit  kopi dilakukan  pada  sampel  bio  karbon  yang  belum diaktivasi  dan  yang  sudah  diaktivasi  larutan  KOH menggunakan  instrumen  morfologi  SEM.  Dalam penelitian  ini,  sampel  yang  di  analisa  merupakan sampel  karbon  aktif  kulit  kopi  yang  belum diaktivasi  terlihat  pada  Gambar  8(a)  dan  sampel K1/48  yang  telah  diaktivasi  ditunjukan  pada Gambar  8(b)  pada  perbesaran  3000x.  Hasil  analisa morfologi  SEM  pada  Gambar  8  menunjukkan perubahan  dari  struktur  karbon  (a)  menjadi  karbon aktif  (b)  adanya  perbedaan  struktur  rongga  karbon sebelum aktivasi dan karbon setelah aktivasi dengan menggunakan  larutan  aktivator  KOH  dan  aktivasi fisika  pada  suhu  600˚C  selama  60  menit  dalam atmosfer  Nitrogen.  Pada  Gambar 8 (a) mikrogram
Gambar 8. Foto hasil analisa SEM: (a) sampel bioarang sebelum aktivasi, (b) sampel arang aktif
dengan  perbesaran  3000x  menunjukkan  ukuran rongga  yang  terbentuk  relatif  kecil  dan  distribusi rongga  yang  tidak  merata.Selain  itu,  terdapatnya serpihan  pada  permukaan  karbon  mengindikasikan masih  adanya  kandungan  mineral  yang  tertinggal atau  partikel-partikel  abu  yang  belum  menguap pada  permukaan  sampel  karbon  kulit  kopi  yang belum diaktivasi.
Gambar 8(b) dengan perbesaran 3000X menunjukkan  ukuran  rongga  pada  sampel  K1/48 lebih  besar  jika  dibandingan  dengan  sampel  yang belum  diaktivasi,  tapi  permukaan  karbon  aktif  kulit kopi  masih  kasar  dan  distribusi  rongga  belum merata  sempurna.  Rongga  pada  karbon  aktif  akan terbentuk dari reaksi kimia antara karbon kulit kopi dengan  larutan  KOH  selama  proses  aktivasi  kimia berlangsung  dan  pada  proses  pemanasan  secara fisika.  Perlakuan  pengaktivasian  menggunakan larutan KOH sebagai aktivator  mampu  mengangkat senyawa  hidrokarbon  atau  zat  pengotor  sehingga terjadinya  pembantukan  pori  pada  permukaan karbon.  Selain  itu,  rongga  pori  terbentuk  akibat pengaruh  saat  proses  karbonisasi  berlangsung sehingga menyebabkan terjadinya penguraian senyawa  organik  pada  kulit  kopi  [23].  Hal  serupa juga  dilaporkan  pada  penelitian  hasil  morfologi
0.00 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00 600.00 K1 24 K1 48 K2 24 K2 48 K3 24 K3 48 D AY A SE R AP I O D IN ( m g/ g) SAMPEL a . b .
SEM  serbuk  karbon  yang  dihasilkan  belum mempunyai ukuran seragam [24].
H. Analisa Cyclic Voltammetry
Cyclic voltamettry adalah salah satu teknik yang banyak digunakan dalam pengukuran sifat elektrokimia pada elektroda karbon aktif. Kurva CV menunjukkan  luas  daerah  yang  terbentuk  antara arus charge (Ic)  dan  arus discharge (Id)  yang menandakan nilai kapasitansi spesifik yang dihasilkan  dari  elektroda  karbon.  Arus charge (Ic) merupakan  arus  yang  terjadi  pada  saat  proses pengisian muatan yang ditunjukkan pada kurva atas dan  arus discharge (Id)  merupakan  arus  yang terbentuk  pada  saat  pengosongan  yang  ditunjukkan pada kurva bagian bawah [25].
Tabel  2  merupakan  nilai  kapasitansi  yang diperoleh dari pengukuran cyclic voltammetry yang menunjukkan  semakin  besar  laju  scan  maka  nilai kapasitansi  akan  menurun.  Hal  ini  terjadi  karena laju  scan  mempengaruhi  laju  ion-ion  dari  elektrolit menuju  kedalam  elektroda  karbon  aktif  kulit  kopi. Laju  scan  yang  tinggi  menunjukkan  laju  aliran tegangan  yang  cepat,  akibatnya  waktu  yang dibutuhkan  bagi  ion-ion  elektrolit  untuk  berdifusi kedalam  karbon  aktif  semakin  singkat.  Sedangkan laju  scan  yang  rendah,  mengakibatkan  laju  aliran tegangan  lambat  sehingga  waktu  yang  dibutuhkan ion-ion  untuk  berdifusi  ke  dalam  karbon  aktif semakin lama [26].
Gambar  9  menunjukkan  kurva  voltammogram karbon  aktif  kulit  kopi  yang  menunjukkan  luas daerah  antara  arus charge (Ic)  dan  arus  discharge (Id)  yang  mengindikasikan  besar  nilai  kapasitansi yang  dihasilkan  elektroda  karbon  pada  laju  scan  3 mV-30  mV/s  dengan  rentang  potensial  -0,2V-0,5V yang  menghasilkan  bentuk  kurva  histerisis  yang hampir  simetris  dan  membentuk  karakteristik EDLC.  Nilai  kapasitansi  tertinggi  yang  diperoleh pada  variasi  N124  dengan  laju  scan  3  mV/s  yaitu sebesar  18,01  F/g,  pada  laju  scan  5  mV/s  nilai kapasitansi  karbon  aktif  kulit  kopi  sebesar  13,92 F/g, pada laju scan 10 mV/s nilai kapasitansi karbon aktif  kulit  kopi  sebesar  10,37  F/g  sedangkan  nilai kapasitansi  terendah  diperoleh  pada  laju  scan  30 mV/s yaitu sebesar 6,23 F/g.
Tabel 2 . Nilai kapasitansi karbon aktif kulit kopi
K2/48 No Massa (gr) Laju Scan (mV/s) Potensial range (V) Nilai Kapasitansi (F/g) 1 0,001725 3 0,7 18,01 2 0,001725 5 0,7 13,93 3 0,001725 10 0,7 10,38 4 0,001725 30 0,7 6,23
Gambar 9. Kurva Voltammogram karbon aktif kulit kopi dengan laju scan  3 mV/s (a), 5 mV/s (b), 10 mV/s (c), 30 mV/s (d)
Jika  dibandingkan  dengan  penelitian  yang dilakukan  oleh  [27]  yang  dilakukan  elektroda karbon  aktif  sabut  kelapa  dengan  peroleh  nilai kapasitansi  50,73  F/g,  nilai  kapasitansi  yang didapatkan pada penelitian ini cukup rendah. Hal ini dapat  disebabkan  karena  pada  proses  pembakaran pada suhu 600˚C belum mampu meningkatkan luas permukaan pada karbon aktif kulit kopi.

## IV. K ESIMPULAN
Variasi  konsentrasi  KOH  tidak  memberikan dampak  yang  signifikan  terhadap  kenaikan  dan penurunan  nilai  proksimat  dan  nilai  serapan  iodin.
-0.1 0 0.1 0.2 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 cu rr en t d en si ty ( A /g) potensial (V) a). -0.1 0 0.1 0.2 0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
cu rr en t d en si ty ( A /g) potensial (V) b). -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 cu rren t d en si ty ( A /g) potensial (V) c). -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 cu rr e n t d e n si ty (A /g) potensial (V) d).
Nilai  kadar  volatil  dan  nilai  serapan  iodin cenderung  menurun  seiring  bertambahnya  waktu aktivasi,  tetapi  tidak  memberikan  dampak  terhadap kenaikan  dan  penurunan  nilai  kadar  abu,  kadar  air dan kadar karbon tetap. Nilai proksimat dan serapan iodin  terbaik  diperoleh  pada  sampel  K1/48  jam dengan kadar air, kadar abu, kadar volatil dan kadar karbon  tetap  berturut-turut  adalah  3,45%,  1,96%, 17,93%  dan  76,66%,  nilai  serapan  iodin  adalah 545,67mg/g.  Nilai  kapasitansi  karbon  aktif  kulit kopi  K1/48  adalah  18,01  F/g.  Struktur  morfologi permukaan  karbon  aktif  kulit  kopi  menunjukkan permukaan  yang  kasar  dan  rongga  yang  besar. Untuk  kajian  selanjutnya  perlu  dilakukan  aktivasi karbon aktif dengan memvariasikan suhu yang lebih tinggi  pada  saat  proses  aktivasi  fisika  yaitu  700˚C, 800˚C, dan 900˚C agar pori-pori karbon aktif dapat terbuka dengan sempurna pada saat tahap pengujian selanjutnya.

## R EFERENSI
[1]  M.  Yulian,  D.  Marullah,  and  S.  Dana, BERBASIS
POTENSI MASYARAKAT DI KABUPATEN BENER MERIAH , UNIVERSITAS ISLAM NEGERI AR-RANIRY BANDA ACEH.
[2]  H. S. Using, P. Kahol, and R. Gupta, “Waste Co ff ee  Management :  Deriving  Nitrogen-Doped  Co  ff ee-Derived Carbon,” 2019.
[3]  E.  T.  Kembaren  and  Muchsin,  “Pengelolaan  Pasca Panen  Kopi  Arabika  Gayo  Aceh,” J.  Visioner  dan Strateg. , vol. 10, no. 1, pp. 29–36, 2021.
[4]  T.  V.  V.  B.  V et  al. , “Crude oil Crude oil,” pp. 1– 11, 2018.
[5]  N.  Kurniawati  and  T.  Surawan,  “Superkapasitor Dari  Karbon  Aktif  Limbah  Daun  Teh  Sebagai Bahan Elektroda,” J. Teknol. , vol. 8, no. 1, pp. 76– 83, 2020.
[6]  E.  Taer  and  Rika, Elektroda  Karbon  Nanofiber Berbasis Biomassa Untuk Superkapasitor , 2022.
[7]  R.  F.  Nuradi,  “Pembuatan  Superkapasitor  Dari Karbon  Aktif  kulit  Buah  KAKAO  Sebagai Penyimpan  Energi,” Pertan. Organik , no. 02520002, pp. 1–15, 2022.
[8]  T.  Novitra,  “Superkapasitor  Berbahan  Dasar Karbon  Aktif  Ampas  Biji  Kopi  dengan  Aktivator KOH,” J. Chem. Inf. Model. , pp. 1–82, 2021.
[9]  G.  Sania,  “Pemanfaatan  Karbon  Aktif  dari  Ampas Biji  Kopi  (Robusta)  yang  Diaktivasi  Menggunakan Variasi  Konsentrasi  Kalium  Hidroksida  (KOH) sebagai  Bahan  Dasar  Elektroda  Superkapasitor,” Angew.  Chemie  Int.  Ed. ,  vol. 6, no.  11,  pp.  10–27, 2021.
[10]  A.  Nurul  Huda,  “Pemanfaatan  Karbon  Aktif  dari Sekam  Padi  Sebagai  Elektroda  Superkapasitor,” J. Ilmu  dan  Inov.  Fis. ,  vol.  6,  no.  2,  pp.  102–113, 2022.
[11]  A. Setiawan, M. Zakarya, Alchalil, and T. Bin Nur, “Experimental  Investigation  and  Simulation  of
Slow  Pyrolysis  Process  of  Arabica  Coffee Agroindustry Residues in a Pilot-Scale Reactor,” J. Ecol. Eng. , vol. 23, no. 8, pp. 260–269, 20.
[12]  S.  Jamilatun,  I.  D.  Isparulita,  and  E.  N.  Putri, “Karakteristik  arang  aktif  dari  tempurung  kelapa dengan  pengaktivasian  H2SO4  Variasi  suhu  dan waktu,” Simp.  Nas.  Teknol.  Terap. ,  vol.  2,  pp.  31– 38, 2014.
[13]  F. Wulandari, E. Budi, J. Fisika, and F. Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, “Pengaruh Konsentrasi  Larutan  NaOH  Pada  Karbon  Aktif Tempurung Kelapa Untuk Adsorpsi Logam Cu2+,”
Spektra J.  Fis.  dan  Apl. ,  vol.  16, no.  2,  pp.  60–64, 2015.
[14]  F.  Aryani,  “Aplikasi  Metode  Aktivasi  Fisika  dan Aktivasi  Kimia  pada  Pembuatan  Arang  Aktif  dari Tempurung Kelapa (Cocos nucifera L),” Indones. J. Lab. , vol. 1, no. 2, p. 16, 2019.
[15]  L. Maulinda, N. ZA, and D. N. Sari, “Pemanfaatan Kulit Singkong sebagai Bahan Baku Karbon Aktif,” J. Teknol. Kim. Unimal , vol. 4, no. 2, p. 11, 2017.
[16]  I.  Wahyuni  and  R.  Fathoni,  “Pembuatan  Karbon Aktif Dari Cangkang Kelapa Sawit Dengan Variasi Waktu Aktivasi,” J.  Chemurg. ,  vol. 3, no.  1,  p. 11, 2019.
[17]  S.  Oko,  Mustafa,  A.  Kurniawan,  and  E.  S.  B. Palulun, “Pengaruh Suhu dan Konsentrasi Aktivator HCl  terhadap  Karakteristik  Karbon  Aktif  dari Ampas  Kopi,” Metana  Media  Komun.  Rekayasa Proses dan Teknol. Tepat Guna , vol. 17, no. 1, pp. 15–21, 2021.
[18]  K.  Sa’diyah  and  C.  E.  Lusiani,  “Kualitas  Karbon Aktif  Kulit  Pisang  Kepok  Menggunakan  Aktivator Kimia  dengan  Variasi  Konsentrasi  dan  Waktu Aktivasi,” J. Tek. Kim. dan Lingkung. , vol. 6, no. 1, pp. 9–19, 2022.
[19]  P.  Previanti,  H.  Sugiani,  U.  Pratomo,  and  S. Sukrido,  “Daya  Serap  Dan  Karakterisasi  Arang Aktif  Tulang  Sapi  Yang  Teraktivasi  Natrium Karbonat  Terhadap  Logam  Tembaga,” Chim.  Nat. Acta , vol. 3, no. 2, pp. 48–53, 2015.
[20]  Y.  Hendrawan,  S.  M.  Sutan,  and  R.  Kreative, “Pengaruh Variasi Suhu Karbonisasi dan
Konsentrasi Aktivator terhadap Karakteristik Karbon  Aktif  dari  Ampas  Tebu  (Bagasse) Menggunakan  Activating  Agent  NaCl,” J. Keteknikan Pertan. Trop. dan Biosist. , vol. 5, no. 3, pp. 1–10, 2017.
[21]  O.  N.  Tetra,  “Superkapasitor  Berbahan  Dasar Karbon Aktif Dan Larutan Ionik Sebagai Elektrolit,” J. Zarah , vol. 6, no. 1, pp. 39–46, 2018.
[22]  F.  Tumimomor,  A.  Maddu,  and  G.  Pari, “Pemanfaatan  Karbon  Aktif  Dari  Bambu  Sebagai Elektroda  Superkapasitor,” J.  Ilm.  Sains ,  vol.  17, no. 1, p. 73, 2017.
[23]  A.  P.  Sandi and  Astuti,  “Pengaruh  Waktu  Aktivasi menggunakan  H3PO4  terhadap  Struktur  dan Ukuran  Pori  Karbon  Berbasis  Aarang  Tempurung Kemiri (Aleurites moluccana),” J.  Fis.  Unand ,  vol. 3, no. 2, pp. 115–120, 2014.
[24]  Y.  Purnomo,  S.  Sy,  H.  Muchtar,  and  R.  Kumar, “Pembuatan dan Karakterisasi Tinta Serbuk Printer
Berbahan  Baku  Arang  Aktif  dari  Limbah  Padat Pengolahan Gambir,” J. Litbang Ind. , vol. 7, no. 2, p. 71, 2017.
[25]  “2024  Biomass  waste-derived  porous  graphitic carbon  for  high-performance  supercapacitors- 3.pdf.”
[26]  O. Gharbi, M. T. T. Tran, B. Tribollet, M. Turmine, and  V.  Vivier,  “Revisiting  cyclic  voltammetry  and
electrochemical  impedance  spectroscopy  analysis for  capacitance  measurements,” Electrochim.  Acta , vol. 343, 2020.
[27]  F.  R.  Tumimomor  and  S.  C.  Palilingan, “Pemanfaatan  karbon  aktif  dari  sabut  kelapa sebagai elektroda superkapasitor,” Fuller. J. Chem. , vol. 3, no. 1, p. 13, 2018.