SINTESA MATERIAL PERUBAHAN FASA BERAZASKAN PARAFFIN/GRAFIT DENGAN MATRIX HDPE/PLA

Rima Dhinta Dewi Astuti

Abstract


Material perubahan fase distabilkan bentuk (PCM) berdasarkan parafin dan high-density polyethylene (HDPE) yang digunakan sebagai media penyimpanan energi panas. Media penyimpanan ini dapat mempertahankan bentuknya bahkan ketika parafin dalam keadaan cair, memiliki konduktivitas termal yang stabil dengan grafit yang diperluas (EG),. Dalam studi ini, bahan perubahan fase stabil bentuk baru (SSPCM) pertama kali disiapkan melalui pencampuran meleleh dengan menggunakan bio-based poly (asam laktat) (PLA) sebagai matriks pendukung dan high-density polyethylene (HDPE) sebagai fase perubahan bekerja zat untuk aplikasi penyimpanan energi termal (TES). Hasil Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) dan difraksi sinar-X (XRD) menunjukkan bahwa tidak ada reaksi kimia yang terjadi antara PLA dan HDPE selama pemrosesan lebur, tetapi daerah kristalin HDPE berkurang dengan ditambahkan komponen PLA. Pemindaian mikroskop elektron (SEM), kalorimetri pemindaian diferensial (DSC), dan tes stabilitas bentuk menunjukkan bahwa campuran PLA50 / 50HDPE dengan morfologi fase co-continuous memiliki stabilitas bentuk yang baik dan kapasitas penyimpanan energi termal. Struktur co-continuous komponen PLA yang tidak meleleh dalam campuran PLA50 / 50HDPE dapat memberikan dukungan kuat untuk komponen HDPE dan mempertahankan bentuknya selama proses perubahan fase. Panas laten untuk campuran PLA50 / 50HDPE selama proses peleburan dan pembekuan adalah100,1 J / g dan 97,6 J / g, masing-masing, dan efisiensi entalpi relatif mencapai setinggi 104,2%. Setelah 10 siklus termal, parameter termal campuran PLA50 / 50HDPE tetap hampir konstan. Ini menunjukkan bahwa campuran PLA50 / 50HDPE sebagai SSPCM memiliki usabilitas dan keandalan termal yang sangat baik. Percobaan penyimpanan dan konversi energi panas sederhana menunjukkan bahwa PLA50 / 50HDPE SSPCM memiliki potensi besar dalam penyimpanan energi surya atau bidang pemulihan panas limbah industri.

Kata kunci : PCM, PLA, HDPE, Paraffin, dan Graffit.

References


Cheng, W., Zhang, R., Xie, K., Liu, N., & Wang, J. (2010). Heat conduction enhanced shape-stabilized paraffin/HDPE composite PCMs by graphite addition: Preparation and thermal properties. Solar Energy Materials and Solar Cells, 94(10), 1636–1642.

Fan, N., Chen, L., Xie, G., Yin, D., Au, C.-T., & Yin, S. (2019). Preparation and phase change performance of Na2HPO4•12H2O@poly(lactic acid) capsules for thermal energy storage. Chinese Journal of Chemical Engineering, 27(3), 695–700.

Fashandi, M., & Leung, S. N. (2017). Preparation and characterization of 100% bio-based polylactic acid/palmitic acid microcapsules for thermal energy storage. Mater Renew Sustain Energy, 6(3

Fattori, V., Melucci, M., Ferrante, L., Zambianchi, M., Manet, I., Oberhauser, W., Giambastiani, G., Frediani, M., Giachi, G., & Camaioni, N. (2011). Poly(lactic acid) as a transparent matrix for luminescent solar concentrators: a renewable material for a renewable energy technology. Energy Environ. Sci., 4(8), 2849.

Kaygusuz, K., & Sari, A. (2007). High Density Polyethylene/Paraffin Composites as Form-stable Phase Change Material for Thermal Energy Storage. UESO, 29(3), 261–270.

Lu, X., Huang, J., Kang, B., Yuan, T., & Qu, J. (2019). Bio-based poly (lactic acid)/high-density polyethylene blends as shape-stabilized phase change material for thermal energy storage applications. Solar Energy Materials and Solar Cells, 192, 170–178.

Sarı, A., & Karaipekli, A. (2007). Thermal conductivity and latent heat thermal energy storage characteristics of paraffin/expanded graphite composite as phase change material. Applied Thermal Engineering, 27(8–9), 1271–1277.

Shen, K., Chen, X., Shen, W., Huang, Z.-H., Liu, B., & Kang, F. (2021). Thermal and gas purification of natural graphite for nuclear applications. Carbon, 173, 769–781.

Zhang, P., Hu, Y., Song, L., Ni, J., Xing, W., & Wang, J. (2010). Effect of expanded graphite on properties of high-density polyethylene/paraffin composite with intumescent flame retardant as a shape-stabilized phase change material. Solar Energy Materials and Solar Cells, 94(2), 360–365.




DOI: http://dx.doi.org/10.30811/jstr.v18i02.2256

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Creative Commons License

Jurnal Sains dan Teknologi Reaksi is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License

© 2016 All rights reserved |Jurnal Sains dan Teknologi Reaksi p-ISSN: 1693-248X , e-ISSN: 2549-1202.