Chemical reactorFrom Wikipedia, the free encyclopedia

In chemical engineering, chemical reactors are vessels designed to contain chemical reactions. The design of a chemical reactor deals with multiple aspects of chemical engineering. Chemical engineers design reactors to maximize net present value for the given reaction. Designers ensure that the reaction proceeds with the highest efficiency towards the desired output product, producing the highest yield of product while requiring the least amount of money to purchase and operate. Normal operating expenses include energy input, energy removal, raw material costs, labor, etc. Energy changes can come in the form of heating or cooling, pumping to increase pressure, frictional pressure loss (such as pressure drop across a 90o elbow or an orifice plate), agitation, etc.

There are two main basic vessel types:

A tank A pipe

Both types can be used as continuous reactors or batch reactors. Most commonly, reactors are run at steady-state, but can also be operated in a transient state. When a reactor is first brought back into operation (after maintenance or inoperation) it would be considered to be in a transient state, where key process variables change with time. Both types of reactors may also accommodate one or more solids (reagents, catalyst, or inert materials), but the reagents and products are typically liquids and gases.

There are three main basic models used to estimate the most important process variables of different chemical reactors:

batch reactor model (batch) , continuous stirred-tank reactor model (CSTR) , and plug flow reactor model (PFR) .

Furthermore, catalytic reactors require separate treatment, whether they are batch, CST, or PF reactors, as the many assumptions of the simpler models are not valid.

Key process variables include

Residence time (τ, lower case Greek tau) Volume (V) Temperature (T) Pressure (P) Concentrations of chemical species (C1, C2, C3, ... Cn) Heat transfer coefficients (h, U)

CSTR (Continuous Stirred-Tank Reactor)Main article: Continuous stirred-tank reactor

Reactor CSTR. Check of a condition of the case.

In a CSTR, one or more fluid reagents are introduced into a tank reactor equipped with an impeller while the reactor effluent is removed. The impeller stirs the reagents to ensure proper mixing. Simply dividing the volume of the tank by the average volumetric flow rate through the tank gives the residence time, or the average amount of time a discrete quantity of reagent spends inside the tank. Using chemical kinetics, the reaction's expected percent completion can be calculated. Some important aspects of the CSTR:

At steady-state, the flow rate in must equal the mass flow rate out, otherwise the tank will overflow or go empty (transient state). While the reactor is in a transient state the model equation must be derived from the differential mass and energy balances.

The reaction proceeds at the reaction rate associated with the final (output) concentration.

Often, it is economically beneficial to operate several CSTRs in series. This allows, for example, the first CSTR to operate at a higher reagent concentration and therefore a higher reaction rate. In these cases, the sizes of the reactors may be varied in order to minimize the total capital investment required to implement the process.

It can be seen that an infinite number of infinitely small CSTRs operating in series would be equivalent to a PFR.

The behavior of a CSTR is often approximated or modeled by that of a Continuous Ideally Stirred-Tank Reactor (CISTR). All calculations performed with CISTRs assume perfect mixing. If the residence time is 5-10 times the mixing time, this approximation is valid for engineering purposes. The CISTR model is often used to simplify engineering calculations and can be used to describe research reactors. In practice it can only be approached, in particular in industrial size reactors.

[edit] PFR (Plug Flow Reactor)Main article: Plug flow reactor model

In a PFR, one or more fluid reagents are pumped through a pipe or tube. The chemical reaction proceeds as the reagents travel through the PFR. In this type of reactor, the changing reaction rate creates a gradient with respect to distance traversed; at the inlet to the PFR the rate is very high, but as the concentrations of the reagents decrease and the concentration of the product(s) increases the reaction rate slows. Some important aspects of the PFR:

All calculations performed with PFRs assume no upstream or downstream mixing, as implied by the term "plug flow".

Reagents may be introduced into the PFR at locations in the reactor other than the inlet. In this way, a higher efficiency may be obtained, or the size and cost of the PFR may be reduced.

A PFR typically has a higher efficiency than a CSTR of the same volume. That is, given the same space-time, a reaction will proceed to a higher percentage completion in a PFR than in a CSTR.

For most chemical reactions, it is impossible for the reaction to proceed to 100% completion. The rate of reaction decreases as the percent completion increases until the point where the system reaches dynamic equilibrium (no net reaction, or change in chemical species occurs). The equilibrium point for most systems is less than 100% complete. For this reason a separation process, such as distillation, often follows a chemical reactor in order to separate any remaining reagents or byproducts from the desired product. These reagents may sometimes be reused at the beginning of the process, such as in the Haber process.

Continuous oscillatory baffled reactor (COBR) is a tubular plug flow reactor. The mixing in COBR is achieved by the combination of fluid oscillation and orifice baffles, allowing plug flow to be achieved under laminar flow conditions with the net flow Reynolds number just about 100.

[edit] Semi-batch reactor

A semi-batch reactor is operated with both continuous and batch inputs and outputs. A fermenter, for example, is loaded with a batch, which constantly produces carbon dioxide, which has to be removed continuously. Analogously, driving a reaction of gas with a liquid is usually difficult, since the gas bubbles off. Therefore, a continuous feed of gas is injected into the batch of a liquid. An example of such a reaction is chlorination.

[edit] Catalytic reactor

Although catalytic reactors are often implemented as plug flow reactors, their analysis requires more complicated treatment. The rate of a catalytic reaction is proportional to the amount of catalyst the reagents contact. With a solid phase catalyst and fluid phase

reagents, this is proportional to the exposed area, efficiency of diffusion of reagents in and products out, and turbulent mixing or lack thereof. Perfect mixing cannot be assumed. Furthermore, a catalytic reaction pathway is often multi-step with intermediates that are chemically bound to the catalyst; and as the chemical binding to the catalyst is also a chemical reaction, it may affect the kinetics.

The behavior of the catalyst is also a consideration. Particularly in high-temperature petrochemical processes, catalysts are deactivated by sintering, coking, and similar processes.

A common example of a catalytic reactor is the catalytic converter following an engine.

Abstract

Pabrik Asam Fosfat dengan bahan batuan fosfat dan asam sulfat dengan kapasitas 130.000 ton per tahun direncanakan beroperasi selama 330 hari per tahun. Proses pembuatan Asam Fosfat dilakukan dalam dua reaktor CSTR yang disusun pararel dimana reaktor difungsikan untuk mereaksikan bahan baku batuan fosfat dan asam sulfat menjadi gypsum dan asam fosfat pada fase padat-cair, dengan sifat reaksi irreversible, eksotermis, isotermal, non adiabatis pada suhu 200°C dan tekanan 1 atm. Pabrik ini digolongkan pabrik beresiko rendah karena kondisi operasi pada tekanan atmosferis, bahan baku dan produk tidak mudah terbakar dan meledak. Kebutuhan bahan baku batuan fosfat sebanyak 27.422,94 kg per jam, asam sulfat sebanyak 22.702,59 kg per jam. Produk utama berupa asam fosfat sebanyak 16.414,14 kg per jam sedangkan produk samping berupa gipsum sebanyak 39.247,69 kg per jam. Utilitas pendukung proses meliputi penyediaan air sebesar 315.000 kg per jam yang diperoleh dari air sungai, penyediaan saturated steam dengan suhu 210 oC sebesar 17.223,70 kg per jam, dengan bahan bakar fuel oil sebesar 1239,87 liter per jam, kebutuhan listrik diperoleh dari PLN dan dua buah generator set sebesar 1100 kW sebagai cadangan, bahan bakar untuk generator set sebanyak 7.857,36 liter per jam. Pabrik ini didirikan di daerah Gresik, Jawa Timur dengan luas tanah 25.000 m2 dan jumlah karyawan 92 orang. Pabrik Asam Fosfat ini menggunakan modal tetap Rp 62.161.237.322,00 dan $ 21.222.429,69 per tahun, modal kerja Rp. 230.053.493.141,00 per tahun. Dari analisis ekonomi terhadap pabrik ini menunjukkan keuntungan sebelum pajak Rp 82.126.600.074,00 per tahun, keuntungan setelah pajak Rp. 57.488.620.051,00 per tahun dan setelah dipotong pajak 30 % keuntungan mencapai Rp 24.637.980.022,00 per tahun. Percent Return On Investment (ROI) sebelum pajak 29,93 % dan setelah pajak 20,95 %. Pay Out Time (POT) sebelum pajak selama 2,50 tahun dan setelah pajak 3,23 tahun. Break Even Point (BEP) sebesar 57,63 %, dan Shut Down Point (SDP) sebesar 37,99 %. Discounted Cash Flow (DCF) terhitung sebesar 32,12%. Dari data analisis kelayakan di atas disimpulkan, bahwa pabrik ini menguntungkan dan layak untuk dipertimbangkan pendiriannya.

1. Prinsip Kerja PLTNPerbedaan cara kerja pembangkit listrik tenaga uap (PLTU) dengan pembangkit listrik tenaganuklir (PLTN) ditunjukkan pada Gambar di bawah Pada PLTU, di dalam ketel uap (boiler)minyak atau batu bara dibakar untuk membangkitkan uap dengan temperatur dan tekanantinggi, kemudian uap ini disalurkan ke turbin untuk membangkitkan tenaga listrik. Dalam halpembangkitan listrik, PLTU dan PLTN mempunyai prinsip yang sama. Panas yang dihasilkandigunakan untuk membangkitkan uap dan kemudian uap disalurkan ke turbin untukmembangkitkan listrik. Yang berbeda dari kedua tipe pembangkit listrik ini adalah mesinpembangkit uapnya, yang satu berupa ketel uap dan yang lainnya berupa reaktor nuklir.Dalam reaktor nuklir PLTN, reaksi fisi berantai dipertahankan kontinuitasnya dalam bahanbakar sehingga bahan bakar menjadi panas. Panas ini kemudian ditransfer ke pendinginreaktor yang kemudian secara langsung atau tak langsung digunakan untuk membangkitkanuap. Pembangkitan uap langsung dilakukan dengan membuat pendingin reaktor (biasanya airbiasa, H2O) mendidih dan menghasilkan uap. Pada pembangkitan uap tak langsung,pendingin reaktor (disebut pendingin primer) yang menerima panas dari bahan bakardisalurkan melalui pipa ke perangkat pembangkit uap. Pendingin primer ini kemudianmemberikan panas (menembus media dinding pipa) ke pendingin sekunder (air biasa) yangberada di luar pipa perangkat pembangkit uap untuk kemudian panas tersebut mendidihkanpendingin sekunder dan membangkitkan uap.2. Tipe Reaktor PLTNBeberapa tipe reaktor nuklir serta jenis bahan moderator dan pendingin yang digunakandiperlihatkan pada Tabel di bawah Pada umumnya tipe reaktor nuklir dalam PLTN dibedakanberdasarkan komposisi dan konstruksi dari bahan moderator neutron dan bahan pendinginyang digunakan sehingga digunakan sebutan seperti reaktor gas, reaktor air ringan,

reaktor air berat (air ringan: H2O; air berat: D2O; D adalah salah satu isotop hidrogen, yaitudeuterium 2H1). Selain itu faktor kondisi air pendingin juga menjadi pertimbanganpenggolongan tipe reaktor nuklir dalam PLTN. Jika air pendingin dalam kondisi mendidihdisebut reaktor air didih, jika tak mendidih (atau tidak diizinkan mendidih, dengan memberitekanan secukupnya pada pendingin) disebut reaktor air tekan. Reaktor nuklir dengantemperatur pendingin sangat tinggi (di atas 800 oC) disebut reaktor gas temperatur tinggi.Kecepatan neutron rata-rata dalam reaktor yang dihasilkan dari reaksi fisi juga dipakai untukmenggolongkan tipe reaktor. Berdasarkan kecepatan neutron rata-rata dalam teras, adareaktor cepat dan reaktor termal (neutron dengan kecepatan relatif lambat sering disebutsebagai neutron termal).3. Reaktor Air Ringan (Light Water Reactor, LWR)Di antara PLTN yang masih beroperasi di dunia, 80 % adalah PLTN tipe Reaktor Air Ringan(LWR). Reaktor ini pada awalnya dirancang untuk tenaga penggerak kapal selam angkatanlaut Amerika. Dengan modifikasi secukupnya dan peningkatan daya seperlunya kemudiandigunakan dalam PLTN. PLTN tipe ini dengan daya terbesar yang masih beroperasi padasaat ini (tahun 2003) adalah PLTN Chooz dan Civaux di Perancis yang mempunyai daya1500 MWe, dari kelas N-4 Perancis. Reaktor Air Ringan dapat dibedakan menjadi duagolongan yaitu Reaktor Air Didih dan Reaktor Air Tekan (pendingin tidak mendidih), keduagolongan ini menggunakan air ringan sebagai bahan pendingin dan moderator.Pada tipe reaktor air ringan sebagai bahan bakar digunakan uranium dengan pengayaanrendah sekitar 2% - 4%; bukan uranium alam karena sifat air yang menyerap neutron.Kemampuan air dalam memoderasi neutron (menurunkan kecepatan/ energi neutron) sangatbaik, maka jika digunakan dalam reaktor (sebagai moderator neutron dan pendingin) ukuranteras reaktor menjadi lebih kecil (kompak) bila dibandingkan dengan reaktor nuklir tipe reaktor

gas dan reaktor air berat.3.1 Reaktor Air Tekan (Pressurized Water Reactor, PWR)Pada PLTN tipe PWR, air sistem pendingin primer masuk ke dalam bejana tekan reaktorpada tekanan tinggi dan temperatur lebih kurang 290 oC. Air bertekanan dan bertemperaturtinggi ini bergerak pada sela-sela batang bahan bakar dalam perangkat bahan bakar ke arahatas teras sambil mengambil panas dari batang bahan bakar, sehingga temperaturnya naikmenjadi sekitar 320 oC. Air pendingin primer ini kemudian disalurkan ke perangkatpembangkit uap (lewat sisi dalam pipa pada perangkat pembangkit uap), di perangkat ini airpendingin primer memberikan energi panasnya ke air pendingin sekunder (yang ada di sisiluar pipa pembangkit uap) sehingga temperaturnya naik sampai titik didih dan terjadipenguapan. Uap yang dihasilkan dari penguapan air pendingin sekunder tersebut kemudiandikirim ke turbin untuk memutar turbin yang dikopel dengan generator listrik. Perputarangenerator listrik akan menghasilkan energi listrik yang disalurkan ke jaringan listrik. Airpendingin primer yang ada dalam bejana reaktor dengan temperatur 320 oC akan mendidihjika berada pada tekanan udara biasa (sekitar satu atmosfer). Agar pendingin primer ini tidakmendidih, maka sistem pendingin primer diberi tekanan hingga 157 atm. Karena adanyapemberian tekanan ini maka bejana reaktor sering disebut sebagai bejana tekan atau bejanatekan reaktor. Pada reaktor tipe PWR, air pendingin primer yang membawa unsur-unsurradioaktif dialirkan hanya sampai ke pembangkit uap, tidak sampai turbin, oleh karena itupemeriksaan dan perawatan sistem sekunder (komponen sistem sekunder: turbin,kondenser, pipa penyalur, pompa sekunder dll.) menjadi mudah dilakukan. Konstruksi bejanareaktor tipe PWR ditunjukkan pada gambar di bawah dan perubahan teknologi PWRditunjukkan pada di bawah

Reaktor Aliran Bolak-Balik

by Anita Pravitasari on 05/05/09 at 9:32 pm | 4 Comments | |

Reef Octopus CR-140 Reverse Flow Calcium Reactor from CoralVue

Pengoperasian reaktor secara tak tunak yang dapat memberikan kelebihan yang besar bagi unjuk kerja suatu proses baru-baru ini mulai membuka jalan baru dalam intensifikasi proses. Berbeda dengan pengoperasian proses kontinu tradisional yang memfokuskan pada keadaan tunak, reaktor kontinu dipaksa untuk bekerja pada keadaan tak tunak (unsteady state). Salah satu alternatif pengoperasian reaktor tak tunak adalah dengan cara mengubah arah aliran yang melalui reaktor secara periodik dalam selang waktu tertentu yang disebut switching time. Konsep ini dikenal dengan nama Reverse Flow Reactor atau Reaktor Aliran Bolak-balik (RABB).

RABB telah menunjukkan keuntungan yang besar untuk reaksi eksotermis dalam hal energy saving. Selain itu dengan mengubah arah aliran dan mengatur frekuensi ubah (switching  frequency) alirannya RABB juga akan mengakibatkan terjadinya deviasi dari keadaan tunak yang dipercaya dapat meningkatkan selektifitas dan konversi. Akan tetapi diperlukan pemilihan frekuensi yang tepat karena apabila switching time terlalu cepat akan mengakibatkan konversi menjadi turun karena akan ada reaktan yang belum sempat bereaksi terdorong keluar dari reaktor saat arah aliran diubah. Karena itu pengaturan RABB untuk setiap proses berbeda-beda tergantung pada kondisi pengoperasiannya.

Skema sederhana Reaktor Aliran Bolak-Balik (Reverse Flow Reactor)

Skema proses dari RABB ditunjukkan secara sederhana pada gambar 1. Selama berlangsung siklus pertama, aliran mengalir melalui 1-2-R-3-4, dan selama berlangsung siklus kedua, aliran mengalir melalui 1-2-R-3-4.  Pada kasus-kasus RABB pada umumnya, katalis di dalam reaktor bukan hanya berperan untuk mempercepat laju reaksi, tetapi juga dapat berperan sebagai penyimpan panas yang dihasilkan dari reaksi eksotermik. Hal ini dapat terjadi karena katalis memiliki kapasitas panas yang lebih tinggi dibandingkan dengan fluida yang mengalir di dalam reaktor, baik yang diumpankan maupun yang dihasilkan. Untuk memaksimalkan penghematan energi maka arah aliran sebaiknya diganti saat temperatur aliran keluar mulai meningkat setelah pengubahan arah aliran pertama. Jika aliran dibalik arahnya secara periodik, maka aliran umpan tidak lagi memerlukan pemanas awal untuk mencapai temperatur mula reaksi (reaction ignition temperature).

RABB beroperasi pada dinamika beda temperatur yang besar sepanjang unggun katalis karena adanya pertukaran panas antara unggun katalis dan gas yang bereaksi. Pergerakan beda temperatur ini harus dipantau terus menerus, karena hal ini dapat menyebabkan gradien temperatur yang besar dan dapat merusak unggun katalis. Sistem kontrol operasi RABB adalah salah satu hambatan penerapan teknologi ini di industri. Pengoperasian sistem monitor dan kontrol diperlukan untuk menghindari pemadaman reaksi (extinction) serta kelebihan panas (overheating) pada unggun katalis. Selain itu, peralatan seperti kerangan yang dapat beroperasi pada frekuensi ubah (switching frequency) yang tinggi belum memadai, serta membutuhkan investasi yang mahal.

PRARANCANGAN PABRIK ETIL KLORIDA DARI ETILEN DAN HIDROGEN KLORIDA PRA RANCANGAN PABRIK ETIL KLORIDA DARI ETILEN DAN HIDROGEN KLORIDA

Etil klorid adalah salah satu senyawa kimia yang pada suhu kamar dan tekanan atmosferis berupa gas tak berwarna karena titik didih normalnya adalah 12,2 0C. Gas ini mudah ditekan menjadi cairan yang bening dan jernih. Etil klorid mudah terbakar dengan ujung apinya berwarna hijau menghasilkan uap hidrogen klorid (Mc. Ketta and Cunningham, 1979)Abad ke-15 etil klorid diproduksi dari etanol dan hidrogen klorid untuk pertama kalinya oleh Valentine. Namun pembuatan etil klorid secara industri baru dimulai pada tahun 1922 di USA sebagai bahan dasar pembuatan TEL yaitu bahan aditif untuk meningkatkan kualitas anti knocking gasolin (Kirk and Othmer, 1979)Ada tiga macam pembuatan etil klorid secara industri yaitu hidroklorinasi alkohol, hidroklorinasi etilen dan klorinasi etan (Mc. Ketta and Cunningham, 1979)1. Hidroklorinasi AlkoholReaksi antara etanol dan HCl dilakukan pada suhu 150 – 190 0C dengan bantuan ZnCl2. Reaksi yang terjadi adalah :

Keuntungan dari proses ini adalah hasilnya tinggi. Konversi etanol bisa mencapai 90 – 98 %. Namun secara ekonomis kurang bisa bersaing dengan proses yang lainnya yaitu proses dengan bahan baku etilen.2. Hidroklorinasi EtilenReaksi yang terjadi antara etilen dan HCl adalah :

Proses ini bisa dijalankan dalam fase uap dan fase cair, tetapi biasanya dijalankan pada fase uap. Konversi yang bisa dicapai sampai 90 % atas dasar etilen. Operasi dijalankan dalam reaktor gelembung pada suhu 130 – 250 0C dengan menggelembungkan uap etilen dan HCl dalam katalisator AlCl3 cair. Reaksi pada suhu tinggi dapat menyebabkan terjadinya polimerisasi dan dapat merusak katalisator. Kesulitan lain yang dihadapi adalah mengganti katalisator yang sudah tidak aktif lagi serta pendingin yang cukup

untuk mempertahankan suhu. (Mc. Ketta and Cunningham, 1979)Bila dipakai katalisator lain, misalnya zirconium oxychloride maka reaksi ini dilakukan dalam reaktor fixed bed. Kondisi operasi berlangsung pada range suhu yang diijinkan 130 – 300 0C dan tekanan 28,2 atm.Reaksi ini yang sekarang banyak dipakai dalam industri mengungguli proses yang lain (Mc. Ketta and Cunningham, 1979)3. Klorinasi EtanProses pembuatan etil klorid dengan cara klorinasi etan dapat dijalankan secara termal, fotokimia dan katalitik. Dalam industri biasanya dijalankan secara termal. Reaksi yang terjadi adalah reaksi rantai :

Reaksi sangat eksotermis sehingga pengontrolan suhunya sangat penting. Suhu reaksi berkisar 230 – 450 0C. Suhu yang lebih tinggi bisa menyebabkan etil klorid terurai menjadi etilen dan HCl. Konversi bisa mencapai 78 % basis etan bila perbandingan Cl2 dan etan kira – kira 0,2 dan suhu reaksi 420 0C. (Mc. Ketta and Cunningham, 1979)Klorinasi dengan katalis berlangsung pada suhu 380 – 440 0C. Katalisator yang biasa dipakai adalah cuprichloride dan zirconium. Klorinasi dengan bantuan cahaya reaksinya hampir sama dengan bantuan panas.

Macam-macam proses pembuatan asam formiat1. Proses Oksidasi ButenaOksidasi fase cair pada butena dan naphta menghasilkan hasil sampingberupa asam formiat. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :C4H8 + 3O2 CH3COOH + 2HCOOH ....................................(1.1)Proses yang terjadi adalah sebagi berikut :Oksidasi butena dengan udara pada temperatur 180 oC tekanan 150 atm.Butena sisa dan hasil reaktor kemudian masuk dalam separator gas - cair.Gas dari separator gas - cair didinginkan kemudian masuk dalam

separator, gas - cair didinginkan kemudian masuk ke absorber, butenayang diserap didistilasi pada tekanan 4 atm dalam stripper dan direcycleke reaktor. Kemudian cairan keluar dari separator cair - cair terdiri dariasam asetat, metil etil keton, metil asetat dan asam formiat, dipisahkandalam kolom distilasi. Secara keseluruhan yield pada proses ini sekitar40% - 50% karena asam formiat hanya merupakan hasil samping dariproduk utama asam asetat. (Kirk Othmer, 1978)2. Proses Sintesa dari Sodium Hidroksida, Karbon Monoksida dan AsamSulfat.Reaksi yang terjadi :CO + NaOH HCOONa .....................................................(1.2)HCOONa + H2SO4 HCOOH + Na2SO4 ..............................(1.3)Mula-mula karbon monoksida dicampur dengan natrium hidroksidamembentuk natrium formiat. Reaksi ini berjalan pada suhu 180oC dantekanan 15 - 18 atm, kemudian natrium formiat ditambahkan dengan asamsulfat dalam reaktor berpengaduk, pada suhu 350 oC dan tekanan atmosfer.Campuran yang dihasilkan dipisahkan dalam evaporator dalam tekanannormal dan suhu 100 – 120oC untuk mendapatkan asam formiat dansodium sulfat kering. Pada proses ini rendemen yang diperoleh adalah90% dengan konsentrasi produk 75% asam formiat dalam air. (KirkOthmer, 1978)3. Reaksi Hidrolisis FormamidReaksi yang terjadi :

CO + CH3OH HCOOHC3 .....................................................(1.4)HCOOHC3 + NH3 HCONH2 + CH3OH .................................(1.5)HCONH2 + H2SO4 HCOOH + (NH4)2SO4 .............................(1.6)Proses yang terjadi adalah :Karbonasi metanol dengan gas CO membentuk metil format padatemperatur 80 oC dan tekanan 45 atm. Pada tahap ini, ditambahkan katalissodium atau potassium metoxide 2,5 % berat dari kebutuhan metanolnya.

Kemudian terjadi amolisis metil format dengan ammonia membentukformamid pada suhu 80 - 100 oC dan tekanan 0,4 - 0,6 Mpa.Hidrolisis formamid ditambah asam sulfat 68% - 74% pada suhu85oC. Reaksi ini berjalan pada reaktor berpengaduk. Amonium sulfat danasam formiat keluar dari reaktor kemudian masuk ke klin. Disini asamformiat diuapkan dan selanjutnya masuk ke kolom distilasi, sedangkanammonium sulfat di blow down dan kemudian dikeringkan. Rendemenasam formiat yang dihasilkan pada proses ini 93 %. (Kirk Othmer, 1978)4. Hidrolisis Metil FormatHidrolisis metil format merupakan teknologi proses yangsederhana. Kesetimbangan hidrolisis relatif tidak berpengaruh, tetapitergantung dari konsentrasi air dengan pengaruh stoikiometri dari air,dimana konsekuensi metode efisiensi energi dari pengaruh perubahan airsangat diperlukan. Lebih dari itu metil format mempunyai tingkatvolatilitas tinggi (mudah menguap) dengan bp (bubble point = 32oC) danasam formiat tergolong asam kuat dari katalis reesterifikasi.Proses ini berlangsung pada temperatur 54,7oC serta tekananoperasi 1 atm. Reaksi ini menghasilkan produk samping metanol, yangdalam perkembangannya dapat direaksikan dengan CO menghasilkanmetil format.Reaksi yang terjadi :HCOOCH3 + H2O HCOOH + CH3OH ..............................(1.7)Ada beberapa pertimbangan yang digunakan dalam menentukan prosesyang dipakai antara lain :a. Merupakan proses yang komersial, dalam arti sering dipakai. Dalamhal ini diantara keempat proses tersebut yang paling seringdikembangkan secara komersial adalah proses hidrolisis metil formiat.b. Pabrik asam formiat yang sudah ada di Indonesia yaitu PT. SintasKurama Perdana dengan kapasitas 11.000 ton/tahun.

c. Proses dapat menghasilkan produk dengan komposisi yang relatiftinggi. Kemurnian produknya 90% berat, jadi cukup ekonomis untukdikembangkan.d. Proses beroperasi pada tekanan rendah, sehingga dapat mengurangibiaya investasi dan mengurangi tingkat bahaya yang tinggi. Padaproses hidrolisis asam formiat diperlukan kondisi tekanan yang relatiflebih rendah sehingga investasi lebih rendahe. Proses menggunakan sedikit tahapan reaksi, sehingga lebih sedikit

peralatan yang diperlukan untuk reaksi. Dalam hal ini proses hidrolisismetil formiat yang memiliki tahapan reaksi paling sederhana dibandingproses lain.1.4.2 Kegunaan ProdukPemakaian asam formiat sebagai produk intermediat untuk kepentinganindustri cukup luas, di antaranya sebagai berikut :a. Banyak digunakan dalam industri karet yaitu sebagai bahan koagulasikaret alam.b. Banyak digunakan dalam industri farmasi, terutama untuk desinfektan,obat-obatan dan dipakai sebagai zat pengawet.c. Dalam industri tekstil digunakan dalam proses dyeing dan finishingsebagai conditioner.d. Dalam industri kulit digunakan untuk menetralisir kapur.e. Asam formiat juga digunakan dalam industri makanan, terutamadigunakan untuk mengasamkan makanan ternak.1.4.3 Sifat Fisis dan Kimia Bahan baku dan Produk1. Bahan bakuA. Metil Format1) Sifat- sifat FisisRumus Molekul : HCOOCH3

Berat molekul : 60,05 g/molDensitas pada 25oC : 0,98 g/mLTitik Lebur : -100oC

Titik Didih : 32oC2) Sifat-sifat KimiaDengan penambahan ammonia menghasilkan formamid, dankemudian formamid dihidrolisis dengan asam sulfat menghasilkanasam formiat.HCOOCH3 + NH3 HCONH2 + CH3OH ................(1.8)2HCONH2 + H2SO4 + 2H2O 2HCOOH + (NH4)2SO4 ....(1.9)Metil format dihidrolisis akan menghasilkan asam formiat danmetanol.HCOOCH3 + H2O HCOOH + CH3OH .....................(1.10)(http://en.wikipedia.org/wiki/methyl_formate)B. Air1) Sifat- sifat FisisRumus Molekul : H2OBerat molekul : 18,015 g/molDensitas pada 20oC : 0,998 g/mLTitik Lebur : 0oCTitik Didih : 100oCSpesific heat capacity : 4,184 J/g.K, pada 20oC2) Sifat-sifat Kimia1. Bereaksi dengan karbon monoksida membentuk asamformiat

CO + H2O HCOOH .....................................(1.11)2. Bereaksi dengan metil formiat membentuk asam formiatdengan methanolHCOOCH3 + H2O HCOOH + CH3OH .....(1.12)

Reaktor Biogas Skala Kecil/Menengah Pada bagian kedua ini akan dikemukakan beberapa komponen utama reaktor biogas dan contoh penerapannya secara sederhana. Penulis berharap reaktor biogas ini merupakan salah satu solusi praktis teknologi energi yang mudah dan murah untuk masyarakat kecil di tanah air.

Beberapa komponen utama reaktor biogas

Saluran slurry masukCampuran kotoran hewan (sapi atau kambing) dan air yang membentuk slurry dimasukkan melalui saluran masuk slurry. EPA USA 2002 (Prometheus, 2005) menyarankan agar reaktor biogas menggunakan slurry dengan kandungan padatan maksimal sekitar 12.5%. 

Dalam tataran praktis, Aguilar dkk (2001) menyarankan perbandingan 1 ember (ukuran standar) kotoran hewan dicampur dengan 5 ember air. Kotoran hewan dan air harus dimasukkan sudah dalam keadaan tercampur (slurry) – hal ini untuk memudahkan pengaliran slurry di dalam tangki utama serta menghindari terbentuknya sedimentasi yang akan menyulitkan pengaliran selanjutnya.

Slurry bisa dimasukkan hingga 3/4 volume tangki utama (Garcelon dkk). Volume sisa di bagian atas tangki utama diperlukan sebagai ruang pengumpulan gas serta menghindari penyumbatan saluran gas oleh slurry.

Karena proses produksi methana ini berlangsung dalam lingkungan anaerob, maka slurry harus menutup saluran masuk ataupun saluran keluar tangki utama. Pada umumnya, produksi gas methana yang optimum akan terjadi pada HTR 20 30 hari (Garcelon dkk). Hal ini berarti harus diperkirakan bahwa slurry akan berada selama 20 30 hari di dalam reaktor. 

Dengan mengetahui volume tangki utama dan harga HTR yang dipilih, akan dapat ditentukan banyaknya penambahan slurry setiap harinya. Untuk reaktor yang baru beroperasi, disarankan untuk membiarkan reaktor selama beberapa hari sebelum kemudian dilakukan pengisian slurry secara rutin setiap hari. Jumlah slurry yang perlu dimasukkan setiap hari dapat dihitung dengan menggunakan persamaan di bawah ini:

Persamaan 1

dengan mslurry adalah penambahan slurry per-hari [Liter/hari], D adalah diameter tangki utama [m], h adalah tinggi/panjang tangki utama [m], dan HTR adalah hydraulic retention time [20-30 hari]. Sedangkan untuk setiap liter slurry, batasan EPA yang menyarankan kandungan padatan sebesar maksimal 12.5% dapat dijadikan patokan untuk menghitung massa kotoran hewan yang diperlukan.

Saluran residu keluarBila aliran di dalam tangki cukup lancar (tidak ada sumbatan) maka kesetimbangan tekanan hidrostatik slurry akan menyebabkan sebagian residu keluar manakala slurry ditambahkan ke saluran masuk tangki utama. Bila slurry pertama ditambahkan setelah n hari (<20 hari), maka residu yang keluar pertama kali hanya memiliki HTR sebesar n hari. Ini berarti residu awal belum secara sempurna dicerna oleh reaktor. 

Namun di sisi lain, residu terakhir dari slurry tahap awal akan memiliki HTR sebesar HTR + n hari. Dengan demikian, mengendapkan slurry selama satu minggu (7 hari), dan selanjutnya melakukan pengisian slurry harian menggunakan harga HTR = 20 hari akan memberikan harga HTR = 27 hari untuk residu terakhir dari slurry tahap pertama. Residu keluaran reaktor biogas ini merupakan nilai tambah dari reaktor karena bisa digunakan sebagai pupuk berkadar nutrisi tinggi (Karim dkk, 2005).

Katup pengaman tekananPrinsip kerja katup ini adalah: pipa T mampu menahan tekanan di dalam saluran gas setara dengan tekanan kolom air pada pipa T tersebut (lihat Gambar 2-bagian pertama). Bila tekanan di dalam saluran gas lebih tinggi dari tekanan kolom air, maka gas akan keluar melalui pipa T, sehingga tekanan di dalam sistem reaktor akan kembali turun. Bila tinggi air yang masuk di dalam pipa T adalah h, maka tekanan yang bisa ditahan pipa T adalah:

p = pgh (2)

dengan p adalah tekanan [Pa], p adalah densitas air [sekitar 1000 kg/m3 pada temperatur dan tekanan standar], g adalah percepatan gravitasi [9.81 m/s2].

Tinggi air yang perlu masuk di dalam pipa T tersebut harus disesuaikan dengan kekuatan tekanan yang sanggup ditahan konstruksi reaktor (termasuk kantung penyimpan gas). Ini terutama penting untuk bahan reaktor yang terbuat dari kantung polyethylene (polyethylene bag). 

Untuk reaktor yang terbuat dari kantung polyethylene, Aguilar dkk (2001) menyarankan tinggi air di dalam pipa T sebesar 8-10 cm, sedangkan Rodriguez dkk menyarankan harga 4-5 cm. Semakin tinggi kolom air di dalam pipa T, maka makin besar tekanan di dalam reaktor yang bisa ditahan katup pengaman; ini akan memberikan tekanan gas methana keluar yang lebih tinggi. Namun penggunaan tekanan tinggi ini perlu disesuaikan dengan kekuatan reaktor biogas. Untuk reaktor yang menggunakan bahan kantung polyethylene, disarankan untuk menggunakan harga kolom air sekitar 5-10 cm. 

Perlu dicatat bahwa bila kedua saluran slurry masuk dan keluar selalu berada dalam kondisi terbuka, maka pergerakan kolom air di dalam pipa T juga akan mempengaruhi pergerakan slurry di dalam reaktor. Bila densitas slurry diperkirakan sebesar 2 kali densitas air, tekanan yang menyebabkan pergerakan 8 cm kolom air di dalam pipa T juga akan menyebabkan perbedaan ketinggian permukaan slurry di dalam reaktor dan di dalam pipa saluran masuk/keluar sebesar 4 cm (muka slurry di saluran masuk/keluar lebih tinggi 4 cm daripada muka slurry di dalam reaktor). 

Oleh karena itu disarankan untuk menggunakan pipa saluran slurry masuk/keluar yang memungkinkan permukaan slurry di dalam saluran pipa masuk/keluar bisa lebih tinggi dari permukaan slurry di dalam reaktor. Pengukuran densitas slurry dapat dilakukan secara sederhana dengan menggunakan ember yang telah diketahui volumenya (V) (dalam liter). Bila massa slurry pada satu ember tersebut adalah ms [kg], maka densitas slurry dapat dihitung dengan cara:

Persamaan 3

Harga densitas slurry ini (Persamaan (3)) dapat digunakan untuk memperkirakan perbedaan ketinggian muka slurry di dalam reaktor dan pipa saluran masuk/keluar dengan menggunakan Persamaan (2).

SeparatorSeparator di dalam reaktor biogas (lihat Gambar 1-bagian 1) memiliki fungsi untuk mengarahkan aliran slurry di dalam reaktor sehingga dapat dipastikan bahwa setiap bagian slurry akan berada di dalam reaktor selama masa HTR. Untuk membantu kelancaran aliran slurry di dalam reaktor, maka disarankan untuk menggunakan slurry dengan kandungan padatan yang sesuai dengan rekomendasi EPA USA (maksimal sekitar 12.5%). 

Bila slurry terlalu banyak mengandung padatan, dikhawatirkan akan terjadi sedimentasi yang cukup tebal yang diprediksi bisa mengganggu kelancaran aliran slurry selanjutnya. Pengadukan bisa dilakukan untuk menghindarkan terjadinya sedimentasi (endapan) di dalam reaktor. Pengadukan bisa dilakukan secara teratur setiap selang waktu tertentu. Selain berfungsi untuk menghindarkan terjadinya sedimentasi, pengadukan pada slurry dengan kandungan padatan sekitar 10% akan meningkatkan produksi gas di dalam reaktor cukup signifikan (Karim dkk, 2005). 

Oleh karena itu disarankan untuk membuat sistem pengaduk yang terintegrasi dengan bangunan reaktor. Sistem pengaduk bisa menggunakan tenaga listrik ataupun manual. Namun mengingat prinsip kesederhanaan reaktor skala kecil/menengah, disarankan untuk membuat sistem pengaduk manual.

Saluran gasGas dari reaktor biogas ini bersifat korosif (Aguilar dkk, 2001), maka saluran gas disarankan dibuat dari bahan polymer (bisa berupa pipa PVC ataupun selang PVC dengan sambungan yang cukup kuat). Bahan transparan lebih disukai untuk saluran gas (terutama pada bagian horizontal) karena penguapan cairan di dalam reaktor serta hasil reaksi dari dalam reaktor akan berpotensi menyebabkan genangan air yang bisa menyebabkan penyumbatan saluran gas. 

Untuk keperluan pembakaran gas pada tungku, maka pada bagian ujung saluran pipa bisa disambung dengan pipa baja anti karat (berbentuk serupa nosel). Bila tekanan gas di dalam kantung penyimpan gas (untuk konstruksi fixed dome) sudah cukup tinggi atau posisi floating drum sudah cukup terangkat, maka katup bukaan gas bisa dibuka, dan gas bisa dinyalakan untuk keperluan memasak. Reaktor baru biasanya bisa menghasilkan cukup gas untuk memasak setelah 20 30 hari, sesuai dengan HTR yang umum digunakan (Aguilar dkk (2001), Rodriguez dkk). Untuk memenuhi kebutuhan memasak sebuah keluarga dengan jumlah anggota 6 orang, diperlukan 6 ekor sapi dengan volume reaktor biogas 8.4 m3 (IGAD).

Reaktor biogas sederhana

Salah satu batasan (constraint) utama dalam mendesain biogas untuk masyarakat di pedesaan adalah masalah biaya instalasi, kemudahan pengoperasian serta perawatan. Reaktor biogas jenis fixed dome yang dibuat dari bahan tembok dan beton umumnya memerlukan biaya yang tidak murah (BSP, 2003). 

Oleh karena itu, beberapa aplikasi reaktor biogas di negara ketiga menggunakan bahan yang lebih murah dan mudah didapat, seperti kantung (tubular) polyethylene (Aguilar dkk, 2001), (Rodriguez dkk), (Moog dkk, 1997), (An dkk), atau material plastik lainnya, seperti Silpaulin (BSP, 2003). 

Reaktor biogas dari kantung polyethylene ini pada dasarnya tergolong reaktor jenis fixed dome. Reaktor dengan volume slurry 4 m3 akan memerlukan kantung polyethylene berdiameter 80 cm dengan panjang 10 m (80% dari kantung akan berisi slurry)

(Rodriguez dkk). Kantung polyethylene diposisikan horizontal (sekitar 90% badan reaktor berada di bawah permukaan tanah). Skema reaktor kantung polyethylene bisa dilihat pada Gambar 3 berikut ini:

Gambar 3. Skema reaktor biogas kantung polyethylene

Fungsi dan karakteristik komponen reaktor biogas kantung polyethylene ini sama dengan reaktor fixed dome yang telah dijelaskan pada Gambar 1. Dengan demikian, katup pengaman tekanan sederhana seperti pada Gambar 2 juga perlu ditambahkan pada saluran gas keluar. 

Untuk memperkuat daya tahan reaktor ini, umumnya kantung polyethylene dipasang 2 lapis dan di bagian atas reaktor dipasang atap sederhana untuk melindungi konstruksi reaktor dari panas matahari dan hujan. Dengan konstruksi semacam itu, reaktor kantung polyethylene bisa digunakan hingga 3 tahun (Rodriguez dkk) bahkan 10 tahun (Aguilar dkk, 2001). Kerusakan yang umumnya terjadi pada reaktor jenis ini adalah sobeknya lapis polyethylene dan ketidaklancaran aliran slurry di dalam reaktor akibat sedimentasi.

Kesimpulan

Reaktor biogas merupakan salah satu solusi teknologi energi untuk mengatasi kesulitan masyarakat akibat lonjakan harga BBM di tanah air. Teknologi ini bisa segera diaplikasikan; terutama untuk kalangan masyarakat pedesaan yang memelihara hewan ternak (sapi, kerbau, atau kambing). 

Teknologi reaktor ini telah cukup lama dikembangkan di berbagai negara, baik negara maju ataupun berkembang, dengan hasil yang cukup baik. Bagi masyarakat pengguna, reaktor biogas ini akan menghasilkan dua keuntungan sekaligus, yakni berupa bahan bakar gas (untuk memasak) serta pupuk berkualitas tinggi. 

Reaktor biogas yang terbuat dari bahan polyethylene cocok diterapkan untuk masyarakat kecil mengingat murahnya biaya instalasi serta kemudahan dalam pengoperasian serta perawatan. Penggunaan reaktor biogas juga memberikan kontribusi positif bagi lingkungan (berupa pengurangan polusi gas methana, bau tidak sedap, potensi penyakit, dsb).

Reaktor NuklirReaktor Nuklir Adalah suatu alat untuk mengendalikan reaksi fisi berantai dan sekaligus menjaga kesinambungan reaksi itu. Reaktor nuklir ditetapkan sebagai “alat yang menggunakan materi nuklir sebagai bahan bakarnya”. Materi fisi yang digunakan sebagai bahan bakar misalnya Uranium, Plutonium dan lain-lain. Untuk Uranium digunakan Uranium alam atau Uranium diperkaya.

Jadi secara umum reaktor nuklir adalah tempat berlangsungnya reaksi nuklir yang terkendali. Untuk mengendalikan operasi dan menghentikannya digunakan bahan penyerap neutron yang disebut batang kendali. Jenis reaktor nuklir dibedakan berdasarkan besarnya energi kinetik neutron yang merupakan faktor utama dalam reaksi fisi berantai, yaitu reaktor neutron panas, reaktor neutron cepat dan lain-lain. Berdasarkan jenis materi yang digunakan sebagai moderator dan pendingin, reaktor diklasifikasikan menjadi reaktor air ringan, reaktor air berat, reaktor grafit dan lain-lain. Berdasarkan tujuannya, diklasifikasikan menjadi reaktor riset, reaktor uji material, reaktor daya dan lain-lain.

Klasifikasi Reaktor

Macam reaktor dibedakan berdasarkan kegunaan, tenaga neutron dan nama komponen serta parameter operasinya.Menurut kegunaan:• Reaktor daya• Reaktor riset termasuk uji material dan latihan• Reaktor produksi isotop yang kadang-kadang digolongkan juga kedalam reaktor riset

Ditinjau dari tenaga neutron yang melangsungkan reaksi pembelahan, reaktor dibedakan menjadi:• Reaktor cepat: GCFBR, Liquid Metal Fast Breeder Reactor (LMFBR), SCFBR• Reaktor thermal: PWR, BWR, PHWR, GCR.

Berdasarkan parameter yang lain dapat disebut:• Reaktor berreflektor grafit: Gas Cooled Reactor (GCR), AGCR• Reaktor berpendingin air ringan: PWR, BWR• Reaktor suhu tinggi: HTGR

Reaktor Pengawet Rasa Semangka

Sehari-hari, Ali Asgar adalah peneliti di Balai Penelitian Tanaman Sayuran, Litbang Departemen Pertanian. Tetapi, jika sudah berhadapan dengan petani sayur, ia beralih profesi menjadi ''juru

kampanye''. ''Kalau sayur dan buah Bapak-bapak mau lebih awet, tak cepat busuk, sayurannya dicuci dengan air berozon ini,'' katanya kepada sejumlah petani, pekan lalu.

Ali merasa perlu mempromosikan berbagai produk teknologi baru, terutama yang berkaitan dengan sayuran dan buah-buahan. Salah satu teknologi baru itu tak lain rekayasa air yang mengandung ozon (O3). Ali mendengar tentang riset air berozon yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan sejak 2006.

Ketika itu, Ali ingin membuktikan, sejauh mana khasiat air ozon, antara lain, mampu mengawetkan tanaman. Karena itu, ia mengundang seorang peneliti air ozon untuk menunjukkan hasil risetnya. ''Saya menyediakan enam buah tomat untuk dicuci dengan air berozon. Hasilnya, tomat tetap segar sampai 27 hari,'' kata Ali. Padahal, biasanya tomat cuma bisa bertahan hingga sepekan. Ali masih menguji khasiat air ozon itu setidaknya pada tujuh komoditas sayuran lainnya, seperti paprika, brokoli, dan cabe.

Hasilnya tetap sama, sayur-sayuran itu lebih awet dan tahan lama. Menurut Ali, itu terjadi karena air ozon tak hanya menghilangkan kotoran, melainkan juga mencuci buah dari kuman dan bakteri. ''Akibatnya, pembusukan tidak terjadi,'' tutur Ali. Selain itu, menurut pengamatan Ali, sisa-sisa semprotan pestisida yang biasanya melekat pada sayuran berkurang hingga 40%, termasuk logam berat yang menempel bisa hilang hingga 70%. ''Saya sudah membuktikan air berozon ini, jadi berani menyarankannya kepada petani,'' kata Ali.

Apa yang Ali bicarakan itu tak lain hasil inovasi Anto Tri Sugiarto, peneliti di Pusat Penelitian Kalibrasi, Instrumentasi, dan Metrologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (P2KIM-LIPI). Menurut Anto, air berozon memang dapat menguraikan sisa pestisida pada sayuran, sekaligus membunuh kuman dan jamur. Karena itu, air ozon juga digunakan di rumah sakit untuk mensterilkan kuman.

''Sayuran yang disemprot dengan air berozon tetap aman dikonsumsi,'' kata Anto. Ozon adalah zat yang sangat aktif dan cepat terurai kembali menjadi oksigen dalam waktu satu jam dan tidak meninggalkan sisa. Tetapi, jangan salah, walaupun aman, air ozon bukan untuk diminum. Anto mewanti-wanti, air ozon dapat berbahaya jika terpapar melebihi baku mutu yang ditetapkan. Jika terhirup, jangan sampai melebihi 0,5 ppm. Jika tertelan, tidak boleh lebih dari 0,02 ppm.

''Ibaratnya, ozon itu dapat menjadi kawan atau lawan, tergantung bagaimana memanfaatkannya,'' ujar Anto. Toh, dalam catatan sejarah, ozon memang lebih banyak menjadi kawan ketimbang lawan. Ilmuwan CF Schonbein menemukan unsur ozon sejak 1840. Namun ozon baru banyak digunakan untuk berbagai keperluan sejak 1990-an. Mulai untuk proses sterilisasi air minum, pengolahan limbah, hingga menguraikan berbagai zat beracun, seperti benzene, atrazine, dan dioxinn. ''Itu berkat kemampuan oksidasinya,'' kata Anto.

Karena berbagai manfaat itulah, ilmuwan berlomba-lomba menciptakan reaktor penghasil ozon. Menurut Anto, ozon sebenarnya terbentuk secara alamiah. Tetapi bisa pula dibuat dengan reaktor, tergantung kebutuhannya. Misalnya reaktor untuk menghasilkan air berozon untuk mencuci sayuran, reaktor gas ozon untuk mengawetkan bahan pangan, dan reaktor es ozon untuk mengawetkan ikan.

Sejauh ini, ada dua cara kerja reaktor-reaktor tadi untuk membuat ozon, yakni metode sengatan listrik (electrical discharge) dan sinar radioaktif. Membuat ozon dengan listrik lebih banyak dilakukan dalam bidang industri. Salah satu caranya adalah dengan menggunakan teknologi plasma.

Di dalam reaktor plasma ozon terdapat dua elektroda yang dialiri listrik bertegangan ribuan volt. Selanjutnya oksigen dialirkan ke reaktor sehingga terjadi proses ionisasi. Proses ini kemudian menghasilkan gas ozon. ''Ozon yang terbentuk itu merupakan penerapan teknologi plasma dalam gas,'' kata Anto.

Teknologi reaktor penghasil gas ozon memang lebih banyak berkembang. Namun harga reaktor jenis ini di pasar internasional dapat mencapai Rp 20 juta tiap unit. Karena itu, Anto cenderung menciptakan reaktor ozon dengan ''bahan baku'' air. Selain itu, harganya bisa tiga kali lebih murah dibandingkan dengan reaktor gas ozon.

Namun menciptakan proses plasma di dalam air cukup sulit. Terutama merekayasa agar terjadi lompatan listrik yang optimum, sebagai syarat utama terjadinya proses plasma di dalam air. Awalnya Anto menggunakan pelat logam, masih gagal. Pelat itu kemudian dilubangi. ''Memang terjadi loncatan listrik, tetapi tidak maksimal,'' ujar Anto.

Setelah mencoba menggunakan berbagai medium dan gagal berkali-kali, Anto akhirnya menggunakan tabung kaca (pyrex). Hasilnya, terjadi banyak loncatan elektron. Reaktor versi Anto ini berupa kotak berukuran panjang-lebar-tinggi 40 x 30 x 10 cm. Di dalam reaktor terdapat silinder yang berisi tabung kaca berdiameter 3 cm. Pada tabung kaca itu dipasang dua kutub elektroda. Satu kutub diletakkan di dalam, kutub lainnya dililitkan sepanjang tabung (lihat grafis).

Pada silinder tadi terdapat tiga lubang. Fungsinya, untuk memasukkan oksigen dan air serta saluran keluar untuk air berozon. Setelah air dan oksigen dimasukkan, listrik dihidupkan, sehingga kedua elektroda itu beraksi. ''Terjadilah lompatan muatan elektron seperti petir yang bercabang-cabang sepanjang tabung,'' kata Anto.

Warnanya kebiruan dan menimbulkan bau menyengat. ''Baunya seperti bau semangka yang dibelah. Itulah ozon,'' tutur Anto. Proses ini kemudian menghasilkan air berozon alias hydroxyl radikal (•OH). ''Kemampuan oksidasi dan sterilisasinya dua kali lebih kuat dibandingkan dengan ozon biasa,'' kata Anto.

Keberhasilan itu dapat diraih Anto setelah bergelut dengan teknologi ozon selama lima tahun sejak 1998. ''Metode pembuatan ozon dalam air inilah yang kemudian saya patenkan,'' ujar Anto. Rencana selanjutnya, Anto berharap, air ozon dapat segera diproduksi secara massal agar sayur-mayur petani Indonesia lebih segar dan awet.