INNOVATIVE: Journal Of Social Science Research Volume 3 Nomor 5 Tahun 2023 Page 901-912 E-ISSN 2807-4238 and P-ISSN 2807-4246
Website: https://j-innovative.org/index.php/Innovative

## Pembuatan Nanosilikon dari Abu Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Katalis untuk Proses Hidrogenasi Air
Riki Wahyudi 1 ✉ , Robert Junaidi 2 , Erwana Dewi 3
Jurusan Teknik Kimia Program Studi Teknologi Kimia Industri Politeknik Negeri Sriwijaya, Jalan Srijaya Negara Bukit Besar Palembang
Email: rikiwahyudi29072022@gmail.com 1 ✉

## Abstrak
Hidrogen memberikan kontribusi penting dalam menyediakan energi untuk masa depan. Hidrogen adalah  pasokan  bahan  baku  yang  melimpah,  memiliki  tingkat  energi  H 2 286  kJ  /  mol,  dan  juga bermanfaat  bagi  lingkungan.  Dengan  komposisi  SiO2  60%,  abu  cangkang  sawit  diketahui mengandung sejumlah besar silika. Penciptaan nanosilikon adalah salah satu kegunaan potensialnya. Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mensintesis  nanosilikon,  memurnikannya  menggunakan  berbagai konsentrasi zat pereduksi, kemudian menggunakan nanosilikon murni untuk menghasilkan hidrogen menggunakan berbagai konsentrasi NaOH. Variasi dalam rasio silika-aluminium pada 1: 0,25, 1: 0,5, 1: 0,8, dan 1: 1 diperlukan untuk isolasi nanosilikon. Konsentrasi NaOH dalam proses produksi hidrogen juga disesuaikan menjadi 2 M, 2,5 M, 3 M, dan 3,5 M. Metodologi yang digunakan dalam penelitian ini meliputi metode presipitasi untuk ekstraksi silika, metode metalotermal untuk isolasi nanosilikon, pemurnian  HCl  nanosilikon,  dan  hidrogenasi  NaOH.  Aluminium  dan  silika  direduksi  dalam  tungku selama tiga jam pada suhu 850°C untuk menghasilkan nanosi likon. Dengan intensitas 5517 cps dan hasil 93%, rasio silika terhadap aluminium 1: 1 menghasilkan hasil terbaik dalam sintesis nanosilikon. Dengan  bantuan  nanosilikon  yang  diperoleh,  hidrogen  dapat  diproduksi  dengan  kandungan  gas hidrogen 421 ppm pada rasio nanoSi: NaOH 3,5 M. Mengingat sifat hidrogen yang menguntungkan secara ekologis dan potensi untuk menggunakan bahan yang tersedia seperti abu cangkang sawit untuk pembuatan nanosilikon, penelitian ini dapat memiliki konsekuensi untuk penyediaan energi di masa depan.
Kata Kunci : Nanosilikon, Silika, Abu Cangkang Kelapa Sawit, Hidrogen, Metode Metalotermal
Abstract
Hydrogen contributes a significant role in providing energy for the future. Hydrogen is an abundant supply of raw materials, has a 286 kJ/mol H2 energy level, and is also environmentally beneficial. With a 60% SiO2 composition, palm kernel shell ash is known to contain a significant amount of silica. The creation of nanosilikon is one of its potential uses. The present research aims to synthesize nanosilikon, purify it using various concentrations of reducing agent, then use the purified nanosilikon to generate hydrogen using various NaOH concentrations. Variations in the silica-to-aluminum ratio at 1:0.25, 1:0.5, 1:0.8, and 1:1 are required for the isolation of nanosilikon. The NaOH concentration in the hydrogen production process is also adjusted to 2 M, 2.5 M, 3 M, and 3.5 M. The methodology employed in this study includes the precipitation method for silica extraction, a metalothermal method for nanosilikon isolation, HCl purification of nanosilikon, and NaOH hydrogenation. Aluminum and silica are reduced in a furnace for three hours at a temperature of 850°C to produce nanosilikon. With an intensity of 5517 cps and a yield of 93%, a 1:1 silica to aluminum ratio produces the best results in the synthesis of nanosilikon. With the help of the obtained nanosilikon, hydrogen may be produced with a 421 ppm hydrogen gas content at a nanoSi:NaOH ratio of 3.5 M. Given the ecologically favorable properties of hydrogen and the potential to use readily available materials like palm kernel shell ash for the creation of nanosilikon, this research could have ramifications for the provision of energy in the future. Keyword  : Nanosilikon; Silica; Palm Shell Ash; Hydrogen; Methalotermal Method

## PENDAHULUAN
Komponen utama dari sumber energi masa depan adalah hidrogen (H2). Hidrogen memiliki tingkat energi 286 kJ/mol H2 (Shwetharani, R., Nagaraju, D.H., Geetha Balakrishna, R. & Suvina, V., 2019), merupakan sumber bahan baku yang melimpah, dan juga bermanfaat bagi  lingkungan.  Negara-negara  masih  mengandalkan  bahan  bakar  fosil,  yang  memiliki dampak negatif terhadap lingkungan. Misalnya, di banyak negara, emisi dari pembakaran bahan bakar fosil adalah penyebab utama polusi udara. Unsur paling sederhana dan paling umum di Bumi adalah hidrogen. Itu bisa dibuat menggunakan teknik termasuk biomassa, air, dan bahan bakar fosil. Selain berguna sebagai bahan bakar untuk kendaraan dan operasi hidrogenasi,  hidrogen  juga  dapat  terbentuk  ketika  karbon  dioksida  direaksikan  dengan menghasilkan metana dan metanol.
Produksi hidrogen dibagi menjadi 2 metode, yaitu elektrolisis dan non-elektrolisis. Menggunakan arus listrik yang mengalir melalui air, elektrolisis mengubah air (H2O) menjadi gas hidrogen (H2) dan oksigen  (O2)(Achmad, H 1992). Penelitian  (Wahyono  Yoyon, Heri Sutanto  &  Eko  Hidayanto  2017)  menunjukkan  bahwa  karena  proses  elektrolisis  untuk melarutkan senyawa air berlangsung lambat, katalis diperlukan untuk mempercepat reaksi dan  meningkatkan  jumlah  gas  hidrogen  yang  dihasilkan.  Di  sisi  lain,  non-elektrolisis
menggunakan katalis sesuai dengan cara reaksinya.
Menggunakan wadah minuman aluminium sampah dari Pocari Sweat, dengan berat 2 gram, dan menyesuaikan konsentrasi katalis dari 2-6 N dengan volume larutan 100 mL, Sri Wahyuni dkk melakukan percobaan pembuatan hidrogen. Akibatnya, mampu menghasilkan 1, 0818 liter hidrogen menggunakan konsentrasi katalis 6 N. Mereka sampai pada kesimpulan bahwa lebih banyak hidrogen diciptakan pada konsentrasi katalis NaOH yang lebih tinggi. Tetapi  juga  mencatat  bahwa  kurang  hemat  biaya  untuk  menggunakan  banyak  katalis. Penelitian ini menyoroti proses memproduksi hidrogen dari aluminium dapat sampah dan menekankan  pentingnya  memilih  konsentrasi  katalis  yang  tepat.  Sementara  generasi hidrogen yang ditingkatkan dapat dihasilkan dari konsentrasi katalis yang lebih tinggi, ini harus diimbangi dengan faktor ekonomi untuk memastikan efisiensi proses. Penelitian ini mengklarifikasi  strategi  prospektif  untuk  memproduksi  hidrogen  dari  bahan  yang  dapat didaur  ulang,  yang  dapat  mengarah  pada  tindakan  masa  depan  yang  lebih  ramah lingkungan(Wahyuni, Sri, Lukman Hakim, & Fikri Hasfita 2016).
Karena  permukaan  partikel  logam  ditutupi  dengan  oksigen,  analisis  Suwarno  dkk tentang kemampuan penyimpanan hidrogen bubuk magnesium dengan ukuran partikel 0,3 mm  dan  60  m  menghasilkan  temuan  yang  buruk.  Logam  magnesium  perlu  diaktifkan dengan mencucinya  dengan larutan NH4F 0,15M  selama satu jam untuk memungkinkan prosedur hidrasi yang sukses. Amonia dan asam fluorida digabungkan untuk menciptakan larutan NH4F, yang memiliki konsentrasi NH4F 0,15M. Perangkat hidridasi yang dirancang penulis, yang dapat berfungsi pada suhu tinggi dan tekanan vakum serendah 1x10-7 mbar, digunakan untuk menyimpan hidrogen. Menurut kapasitas penyimpanan potensial sekitar 7,6%  dari  berat  logam  magnesium,  teknik  hidrasi  magnesium  aktif  diantisipasi  untuk memungkinkan  penyerapan  hidrogen.  Penelitian  ini  menunjukkan  upaya  untuk meningkatkan kapasitas untuk menyimpan hidrogen menggunakan magnesium aktif dan menekankan  pentingnya  membangun  dan  menyempurnakan  peralatan  penyulingan hidrogen. Tujuannya adalah untuk menghasilkan penyimpanan hidrogen yang efektif, yang penting untuk penciptaan sumber energi yang berkelanjutan dan bersih. Para peneliti dapat memajukan teknologi berbasis hidrogen dengan lebih memahami karakteristik dan perilaku bahan penyimpanan hidrogen seperti magnesium aktif(H. Suwarno 2013).
Dalam penelitian uji coba produksi hidrogen, Nurmahdani dkk menggunakan silikon dari fly ash untuk membuat silikon, memurnikan silikon dengan jumlah zat pereduksi yang bervariasi,  dan  kemudian  menggunakan  silikon  untuk  menghasilkan  hidrogen  dengan konsentrasi NaOH yang bervariasi. Pada penelitian ini, campuran silika:magnesium dengan perbandingan 1:0,5, 1:0,8, dan 1:1 digunakan untuk mengisolasi silikon. Selain itu, produksi
hidrogen  dengan  konsentrasi  2  M,  2,5  M,  dan  3  M  menggunakan  variasi  NaOH  yang berbeda. Teknik yang digunakan termasuk metode presipitasi untuk ekstraksi silika, metode metalotermal untuk mengisolasi silikon, penggunaan HCl untuk memurnikan  silikon,  dan penggunaan  NaOH  untuk  menghasilkan  hidrogen.  Dengan  mereduksi  silika  dengan magnesium dan kemudian memanaskannya hingga suhu 650 ° C selama tiga jam, silikon diproduksi. Rasio 1: 1 dengan intensitas 1905 cps dan hasil 92% adalah hasil terbaik untuk sintesis  silikon.  Hidrogen  yang  dihasilkan  dari  Si  1:1  ini  kemudian  digunakan  untuk menghasilkan  gas  dengan  konsentrasi  2,647  ppm.  Gas  yang  dipulihkan  masih  dianggap berkualitas  rendah,  karena  penggunaan alat dan prosedur  dasar(Nurmahdani Eti, Robert Junaidi & Indah Purnamasari 2022).
Kandungan  silika  dalam  tandan  buah  kosong  dari  sektor  kelapa  sawit  dilaporkan tinggi dibandingkan dengan limbah padat lainnya dari industri kelapa sawit. Bahan-bahan yang termasuk dalam tandan buah kosong pohon sawit yang digunakan untuk membuat minyak sawit adalah sebagai berikut: Si 58,02%, Al2O3 8,7%, Fe2O3 2,6%, CaO 12,65%, MgO 4,23%, Na2O 0,41%, K2O 0,72%, dan H2O 1,97%( Karimullah Rizki, Rina Elvia & Hermansyah Amir 2022). Dibandingkan dengan limbah padat industri kelapa sawit lainnya, tandan buah kosong  mengandung  kandungan  silika  tertinggi.  Tandan  buah  yang  telah  dikosongkan setelah pembakaran lebih lanjut mengungkapkan bahwa tingkat SiO2 telah mencapai sekitar 60%( Mussabek, Gauhar, Sergei A. Alekseev, Anton I, dkk 2020).
Untuk mendapatkan silika dengan kemurnian tinggi, prosedur pencucian asam yang menggunakan  10%  HCl  dilakukan  setelah  abu  tandan  buah  kosong  dari  minyak  sawit diekstraksi  (Retnosari,  Agustin  2013),  yang  melakukan  optimasi  ekstraksi  silika  dengan metode presipitasi, mengklaim bahwa konsentrasi 3M NaOH adalah pengaturan ideal untuk menghasilkan  sejumlah  besar  silika.  Silika  yang  dihasilkan  digunakan  dalam  pembuatan silikon serta penyerap, pupuk, dan kegunaan lainnya. Memanfaatkan teknik reduksi seperti metaltermal, silikon dapat diproduksi dengan mengisolasi silika.
Metode metalotermal adalah hubungan tegak lurus antara log input dan log output. Logaritma  khas  yang  digunakan  sebagai  reduktor  adalah  Mg  dan  Al.  Penggunaan magnesium  sebagai  reduktor  (Nazilah,  Ainun,  Novita  Andarini,  dan  Tanti  Haryati  2015) menghasilkan silikon dengan presentase 5,6% pada saat reaksi, tetapi logam magnesium terus  bersentuhan  dengan  oksigen  bebas-area,  mencegah  reduplikasi  SiO2  berlangsung secara murni, menurut (Sugiarto Nanang. 2015) Penelitian menggunakan aluminium sebagai reduktor. Kadar silikon Hasil Metalotermis yang diperoleh menunjukkan bahwa silikon yang diperoleh  dari  Hasil  reaksi  Metalotermis  cukup  besar,  yaitu  7,23%  Penelitian  ini  akan dilakukan  untuk  menghilangkan  silikon  menggunakan  metode  berbasis  logam  yang
menghasilkan  aluminium.  Suhu  dan  waktu  ideal  untuk  pembuatan  silika  menggunakan metode metalotermal sederhana masing-masing adalah 850oC dan 3 jam(Subakti, Anisah., B.Malino, Mariana., Nurhasanah. 2013). Ini adalah hasil dari peleburan aluminium pada 850 o C.  Metode metalotermal digunakan karena murah dan agak kuat(Subhan, Ahmad., Oemry, Achiar .,Ginting, Masno., dkk 2002).
Silikon  berguna  dalam  banyak  aspek  kehidupan  sehari-hari.  Menurut  studi  oleh (Swihart, M. T. 2003), silikon skala nano dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan hidrogen dari  bahan  baku seperti air dan  larutan alkali seperti NaOH dan KOH. Partikel silikon ini bereaksi dengan air untuk menghasilkan asam silikat dan hidrogen, yang keduanya memiliki potensi untuk digunakan sebagai bahan bakar dan sumber energi. Bahan yang menjanjikan untuk  pemisahan  air  fotoelektrokimia  dan  fotokatalitik  untuk  membuat  hidrogen  adalah struktur  nanosilikon.  Dibandingkan  dengan  magnesium  hidrida  komposit  (MgH2,  Mg- oksida, Mg2Si, Mg-grafit), logam natrium, dan elektroda yang terbuat dari susunan silikon nano dan berbagai katalis dan struktur silikon berpori, hidrogen diproduksi menggunakan metode  sederhana  dan  terjangkau  (Mussabek,  Gauhar,  Sergei  A.  Alekseev,  Anton  I,  dkk 2020).
Penulis  tertarik  untuk  melakukan  penelitian  tentang  sintesis  nanosilikon  dari  abu cangkang  sawit  dengan  perubahan  substansial  dalam  konsentrasi  NaOH  untuk meningkatkan hasil gas hidrogen berdasarkan fakta dan latar belakang masalah.

## METODE PENELITIAN
Pelaksanaan  penelitian  dilakukan  di  Laboratorium  Teknik  Kimia  Politeknik  Negeri Sriwijaya Palembang. Tiga bulan diperkirakan akan berlalu selama fase studi. Kajian pustaka dilakukan dengan mengumpulkan data dari jurnal online dan akademik.
Sebuah tungku, oven, wadah porselen, pengaduk magnetik, stopwatch, keseimbangan digital, corong kaca, spatula, pengaduk kaca, kertas saring, gelas kimia, silinder pengukur, hotplate, labu Erlenmeyer, pipet pengukur, filter membran aluminium foil, dan mortar adalah beberapa peralatan yang digunakan. Abu cangkang sawit, NaOH, HCl, aluminium, dan air suling adalah komponen yang digunakan dalam penelitian ini.
Awalnya,  abu  cangkang  sawit  direndam  dalam  air  panas  selama  2  jam  untuk mengekstrak bahan organik yang larut dalam air agar tidak mengganggu proses ekstraksi silika. Setelah 2 jam, abu cangkang sawit disaring, dikeringkan, dan kemudian dikeringkan dengan oven pada suhu 120°C selama 6 jam.
150 mL 3 M NaOH digunakan untuk merendam 25 gram abu cangkang sawit. Sampel dipanaskan selama tiga jam pada suhu antara 65 dan 70°C sambil diaduk pada 150 rpm.
Filtrat, yang mengandung silika larut, kemudian dikumpulkan setelah sampel telah disaring. Untuk mengendapkan silika, HCl pekat diterapkan pada filtrat. Untuk mengendapkan silika, HCl pekat diterapkan pada filtrat. Sampai tidak ada lagi presipitasi silika, HCl secara bertahap ditambahkan. PH sekitar 7 digunakan untuk penambahan HCl. Untuk menghilangkan asam ekstra,  endapan  yang  dihasilkan  dipisahkan  dan  dibilas  dengan  air  suling  panas.  Untuk menghilangkan  kelembaban,  silika  yang  diperoleh  melalui  proses  ini  dikeringkan  dalam oven selama sekitar 4 jam pada suhu 100- 110°C.
Sampel silika murni diperoleh dan dimasukkan ke dalam wadah porselen untuk proses metalotermal pembuatan nanosilikon. Bubuk magnesium ditambahkan ke dalam campuran untuk pengurangan rasio 1: 0, 25 (silika ke Al). Memanfaatkan pengaduk, campuran silika dan magnesium dihomogenisasi. Setelah itu, campuran dipanaskan selama tiga jam pada suhu  850°C.    Pro sedur  reduksi  diulang  menggunakan  beberapa  rasio  silika  terhadap aluminium (silika ke Al) dalam zat pereduksi: 1:0,5, 1:0,8, dan 1:1.
Langkah-langkah  berikut  diambil  untuk  memurnikan  sampel  nanosilikon  setelah proses  reduksi:  Gelas  kimia  diisi  dengan  150  mL  HCl  2  M  setelah  sampel  dari  prosedur reduksi ditambahkan ke dalamnya. Campuran tersebut kemudian dimasak selama tiga jam pada suhu 80°C sambil diaduk. Bahan tersebut kemudian didinginkan dan disaring melalui kertas  saring  membran.  Padatan  dan  filtrat  dipisahkan  selama  proses  filtrasi.  Padatan dikeringkan dan ditimbang setelah dibilas dengan air suling sampai menjadi netral. Setelah prosedur reduksi, sampel nanosilikon diperiksa menggunakan X-Ray Diffraction (XRD).
Beratnya  2  gram  nanosilikon  menghasilkan  sampel  yang  digunakan  dalam  aplikasi untuk  produksi  hidrogen.  Memasang  reaktor  dengan  nanosilikon  25  mL  larutan  NaOH ditambahkan  ke  reaktor  menghubungkan  wadah  pengumpulan  gas  ke  reaktor  untuk mengumpulkan gas hidrogen yang dihasilkan. Kemudian, suhu dinaikkan menjadi sekitar 60°C dan reaksi antara nanosilikon dan larutan NaOH dilakukan dalam reaktor berpengaduk pada  100  rpm  selama  sekitar  10  menit.  Alat  ukur  detektor  multigas  digunakan  untuk mengevaluasi gas hidrogen yang telah dikumpulkan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
a. Pengaruh Rasio Silika:Aluminium terhadap nanosilikon yang di hasilkan
Tabel 1 menunjukkan hasil pembuatan nanosilicon berdasarkan pengaruh rasio silika dan aluminium yang diterapkan.

## Tabel 1 Hasil Analisis Produk Nanosilikon (nSi)
Kode Sampel SiO 2 :Al Suhu (°C) Waktu (jam) Nano Si (gr) %Yield Hasil Pemeriksaan Rasio Berat (gr) Intensity nSi (cps) nSi1 1:0,25 12,5 850°C 3 9,12 72,96 325 nSi2 1:0,5 15 11,47 76,46 624 nSi3 1:0,8 18 16,29 90,5 2353 nSi4 1:1 20 18,62 93,1 5517
Pengaruh rasio silika:aluminium terhadap yield nanosilikon dapat dilihat pada gambar 1 dibawah ini.
Sumber 1 : Pengaruh rasio silika:aluminium terhadap yield nanosilikon
Sumber 1 menunjukkan bahwa modifikasi dalam rasio Silika: Aluminium meningkatkan hasil Nanosilicon dalam empat sampel. Nanosilicon yang dihasilkan tumbuh dalam ukuran dengan meningkatnya konsumsi aluminium. Hasil maksimum pada rasio 1: 1 adalah 93%. Dalam metode metalotermal, aluminium berfungsi sebagai zat pereduksi untuk membuat nanosilicon,  dan  produk  reaksi  lainnya  selain  silikon  dapat  dengan  mudah  dihilangkan menggunakan prosedur pencucian HCl (Nazilah, Ainun, Novita Andarini, dan Tanti Haryati 2015). Penelitian serupa dilakukan oleh (Sugiarto Nanang. 2015) dengan rendemen 20,7161% dan densitas 2,195 g/cm3 yang dihasilkan oleh teknik isolasi metalotermal nanosilicon pada suhu 850°C.
Produk reduksi yang dihasilkan adalah padatan berwarna abu-abu dan putih. Al2O3
50 60 70 80 90 100 1   :   0 . 2 5 1   :   0 . 5 1   :   0 . 8 1   :   1 Y IE L D N A N O SI L IK O N (% ) RASIO SILIKA : ALUMINIUM
(aluminium oksida) adalah padatan putih yang  dihasilkan,  dan silikon  polikristalin adalah padatan  abu-abu.  Al2O3  akan  larut  dalam  air  selama  prosedur  pencucian  air  dan  HCl, sedangkan aluminium yang tersisa akan larut dalam HCl. Seperti yang ditunjukkan dalam reaksi berikut, aluminium mereduksi silika menjadi silikon:
3SiO 2(s) + 4Al → 3Al 2 O 3(𝑠) + 3Si (s) [11]

## b. Pengaruh Rasio Silika:Aluminium terhadap Intensity yang dihasilkan
Tujuan  dari  analisis  XRD  (X-Ray  Diffraction)  adalah  untuk  menjamin  kaliber  sampel nanosilicon yang dihasilkan. Tabel 2 menampilkan hasil penyelidikan XRD nanosilicon.
Tabel 2 Hasil Analisis Produk Nanosilikon (nSi)
Kode Sampel SiO 2 :Al Suhu (°C) Waktu (jam) Nano Si (gr) %Yield Hasil Pemeriksaan Rasio Berat (gr) Intensity nSi (cps) nSi1 1:0,25 12,5 850°C 3 9,12 72,96 325 nSi2 1:0,5 15 11,47 76,46 624 nSi3 1:0,8 18 16,29 90,5 2353 nSi4 1:1 20 18,62 93,1 5517
Grafik pengaruh rasio silika:aluminium terhadap Intensty nanosilikon dalam 4 sampel dapat dilihat pada gambar 2 dibawah ini.
Sumber 2 Pengaruh rasio silika:aluminium terhadap intensity nanosilikon
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 1 : 0.25 1 : 0.5 1 : 0.8 1 : 1 In te n si ty m a m o si li ko n (c p s)
Rasio Silika:Aluminium
Sampel keempat memiliki intensitas maksimum dengan rasio 1:1, mencapai 4735 cps. Menurut  Wida  Afosma  (2017),  studi  XRD  dengan  intensitas  tinggi  menunjukkan  bahwa atom-atom kristal tersusun lebih baik. Kualitas kristal terbaik Nanosilicon dapat ditunjukkan dari  data  yang  akan  berada  dalam  sampel  1:  1.  Hal  ini  konsisten  dengan  hasil  yang direalisasikan, yaitu 93,1% untuk sampel 1:1.
Kandungan Si secara eksklusif hadir dalam rasio 1:0,8, dengan variasi 1:0,8, 1:1,5, 1:2, dan 1:2,5, menurut penelitian  yang  telah dilakukan (Nazilah, Ainun, Novita Andarini,  dan Tanti Haryati 2015). Dengan demikian, dibandingkan dengan penelitian sebelumnya, ketika kandungan Si dicatat dalam setiap varian, hasil penyelidikan ini menunjukkan peningkatan. Berbagai  teknik  pemanasan  yang  digunakan  dapat  dikreditkan  dengan  perbaikan  ini. Sampel  dalam  penyelidikan  ini  dipanaskan  dalam  tungku  tertutup,  yang  memungkinkan logam  aluminium  untuk  sepenuhnya  mengurangi  dengan  SiO2  tanpa  terlebih  dahulu bereaksi dengan oksigen atmosfer.

## c. Pengaruh Nanosilikon (nSi) terhadap Produksi Gas Hidrogen
Percobaan produksi gas hidrogen dilakukan pada sampel nanosilicon, dan kandungan gas hidrogen dinilai menggunakan Multigas Detector Analyzer. Tabel 3 menampilkan hasil pemeriksaan gas hidrogen.
Tabel 3. Data analisis gas hidrogen pada proses dehidrogenasi air
Grafik  pengaruh nanosilikon (nSi) yang  digunakan  terhadap  produksi gas hidrogen dapat dilihat pada gambar 3 di bawah ini.

## Sumber 3. Hubungan antara Nanosilikon terhadap Kandungan Gas H2
Sumber  3  menunjukkan  bahwa  jumlah  gas  hidrogen  yang  dihasilkan  meningkat dengan  jumlah  nanosilicon  yang  digunakan.  Hal  ini  disebabkan  oleh  ikatan  Si-H  yang dibentuk oleh nanopartikel silikon dan molekul air selama reaksi oksidasi, yang meningkat dengan peningkatan komposisi nanopartikel silikon ditambahkan (Mussabek, Gauhar, Sergei A. Alekseev, Anton I, dkk 2020). Konsentrasi H2 maksimum yang ditemukan selama studi gas  menggunakan  Gas  Detector  Analyzer  adalah  421  ppm.  Percobaan  serupa  dilakukan dalam  penelitian  oleh  (Akiyama  Tomohiro,  Hayasaka  Masaki  &  Uesugi  Hiroshi  2009) menggunakan  reaktor  dengan  pemanas  dan  33,4  gram  silikon  dengan  kandungan  96% pada suhu reaktor. Tekanan tidak terdeteksi karena prosedur langsung dan jumlah minimal nanosilicon yang digunakan, dan hanya Multigas Detector Analyzer yang dapat digunakan untuk menganalisis gas.
d. Pengaruh Konsentrasi NaOH terhadap Produksi Gas Hidrogen
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 nSi 1 nSi 2 nSi 3 nSi 4 Kan d u n gan g as (p p m) NaOH 2M NaOH 2,5M NaOH 3M NaOH 3,5M
0 100 200 300 400 500 2 M 2,5 M 3 M 3,5 M Kan d u n gan g as (p p m) Konsentrasi nSi 1 nSi 2 nSi 3 nSi 4
Produksi gas hidrogen dan konsentrasi NaOH berhubungan langsung, seperti yang ditunjukkan pada Sumber 4. Dalam kisaran konsentrasi NaOH 2-3,5 M, jumlah gas hidrogen yang  dihasilkan  meningkat  dengan  meningkatnya  konsentrasi  NaOH.  Konsentrasi  NaOH yang lebih tinggi digunakan untuk mempromosikan produksi gas hidrogen. NaOH berfungsi sebagai  basa  kuat  dan  oksidator  unggul  dibandingkan  dengan  KOH  selama  generasi hidrogen. Ini karena ion Na+ yang lebih kecil melewati lapisan oksida lebih mudah daripada ion K+ yang lebih besar, yang memungkinkan akses spesies OH-aktif yang lebih mudah ke antarmuka Si (Mussabek, Gauhar, Sergei A. Alekseev, Anton I, dkk 2020).
Percobaan yang sama dilakukan oleh para peneliti dalam penelitian oleh (Mussabek, Gauhar, Sergei A. Alekseev, Anton I, dkk 2020) dengan konsentrasi NaOH 0,15 M, 0,25 M, 0,51 M, dan 1,02 M. 6,2% gas hidrogen diproduksi pada konsentrasi NaOH 1,02 M, yang merupakan  yang  tertinggi.  Dalam  penelitian  ini,  pemanas  juga  digunakan  dalam  proses produksi gas hidrogen, selain nanosilicon dan konsentrasi NaOH. Dalam penyelidikan oleh (Akiyama  Tomohiro,  Hayasaka  Masaki  &  Uesugi  Hiroshi  2009),  pemanas  dengan  kisaran suhu 75 ° C hingga 100 ° C dibangun ke dalam perangkat. Gas diciptakan ketika pemanas dihidupkan. Dalam studi khusus ini, suhu 60 ° C diterapkan selama 10 menit. Oleh karena itu,  dapat  disimpulkan  dari  temuan  penelitian  bahwa  Nanosilicon  dan  NaOH  dapat membuat gas hidrogen dengan menggunakan pemanas.

## SIMPULAN
Berikut adalah kesimpulan yang diambil dari temuan penelitian yaitu dalam reaktor, rasio 1: 1 aluminium terhadap silika sangat ideal untuk memproduksi nanosilicon. Konsentrasi NaOH yang ideal untuk memproduksi gas hidrogen adalah 3,5 M dengan rasio nanosilicon 1: 1, menghasilkan konsentrasi gas 421 ppm.

## DAFTAR PUSTAKA
Shwetharani,  R.,  Nagaraju,  D.H.,  Geetha  Balakrishna,  R.,  Suvina,  V.,  2019.  Hydrogenase Enzyme like Nanocatalysts FeS2 and FeSe2 for Molecular Hydrogen Evolution Reaction.
Mater. Lett. 248, 3942. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2019.03.131
Achmad, H. 1992. Elektro Kimia dan Kinetika Kimia. Citra Aditya Bakti: Bandung.
Wahyono Yoyon, Heri Sutanto, Eko Hidayanto. 2017. “Produksi gas hydrogen menggunakan metode elektrolisis d ari elektrolit air dan air laut dengan penambahan katalis NaOH”.
Departemen Fisika, Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Diponegoro
Wahyuni,  Sri,  Lukman  Hakim,  and  Fikri  Hasfita.  “PEMANFAATAN  LIMBAH  KALENG MINUMAN  ALUMINIUM  SEBAGAI  PENGHASIL  GAS  HIDROGEN  MENGGUNAKAN KATALIS NATRIUM HIDROKSIDA,” 2016, 13
H.  SUWARNO,  “Magnesium  Hidrid  untuk  Penyimpan  Hidrogen”,  Seminar  Jaringan  Kimia Indonesia, Hotel Mercure, Yogyakarta, 24 Juli, 2013.
Nurmahdani Eti, Robert Junaidi, Indah Purnamasari.2022. “SILIKON HASIL REDUKSI SILIKA DARI FLY ASH BATUBARA UNTUK PEMBUATAN HIDROGEN”. Jurusan Teknik Kimia. Politeknik Negeri Sriwijaya.
Karimullah Rizki, Rina Elvia, Hermansyah Amir. 2022. “PENENTUAN PARAMATER ADSORPSI SILIKA  SINTETIK  DARI  CANGKANG  KELAPA  SAWIT  TERHADAP  KANDUNGAN AMMONIUM PADA LIMBAH CAIR TAHU.” Jurusan FKIP. Universitas Bengkulu
Mussabek,  Gauhar,  Sergei  A.  Alekseev,  Anton  I.  Manilov,  Sergii  Tutashkonko,  Tetyana Nychyporuk, Yerkin Shabdan, Gulshat  Amirkhanova, Sergei V. Litvinenko, Valeriy A. Skryshevsky, dan Vladimir Lysenko. “Kinetics of Hydrogen Generation from Oxidation of Hydrogenated Silicon Nanocrystals in Aqueous Solutions.” Nanomaterials 10, no. 7 (July 20, 2020): 1413.
Retnosari, Agustin. 2013. “diajukan guna melengkapi tugas akhir dan memenuhi salah satu syarat  untuk  menyelesaikan  Program  Studi  Kimia  (S1)  dan  mencapai  gelar  Sarjana Sains,” n.d., 72.
Nazilah, Ainun, Novita Andarini, dan Tanti Haryati. “Isolasi Silikon (Si) Dari Abu Terbang (Fly Ash) Batu Bara Dengan Meto de Metalotermal,” n.d., 3.
Sugiarto  Nanang.  2015.  “ISOLASI  (Si)  DARI  FLY  ASH  BATUBARA  DENGAN  METODE METALOTERMIS  MENGGUNAKAN  REDUKTOR  ALUMINIUM.”  Jurusan  KIMIA  FMIPA. Universitas Jember
Subakti, Anisah., B.Malino, Mariana., Nurhasanah. 2013. Optimasi Kandungan Silikon dalam Produk Reaksi Metalotermis Silika dari Abu Sekam Padi dan Aluminium Berdasarkan Lama  Waktu  Reaksi.  ISSN  :  2337-8204.  Jurnal  Prisma  Fisika,  Vol.1,  No.  2,  Hal.  1-3. Universitas Tanjungpura Pontianak.
Subhan,  Ahmad.,  Oemry,  Achiar  .,Ginting,  Masno.,  Bayuwati,  Dwi  dan  Dedih.  2002, Pembuatan Wafer Kristal Tunggal Silikon Berkualitas untuk Sel Surya, PDII-LIPI.
Swihart, M. T. (2003). Vapor-phase synthesis of nanoparticles. Current Opinion in COLLOID and INTERFACE SCIENCE, 8, 127 – 133.
Akiyama Tomohiro, Hayasaka Masaki, Uesugi Hiroshi. 2009. Hydrogen Production Method dan Apparatus dan Engine Employing Hydrogen Production Apparatus. United States Patent No: US 7,493,765 B2.