Author Archives: Admin

About Admin

Laboratory Electrochemistry and Corrosion belongs to the Department of Chemical Engineering, Sepuluh Nopember Institute of Technology, Indonesia. We conduct research in the fields of synthesis of particles using electrochemical and sol-gel methods, inorganic coating of metals to prevent corrosion, synthesis of materials from industrial waste and particle coating for specific purposes such as slow-release fertilezer.

Terobosan Teknologi: Elektrolisa mikroba menghasilkan hidrogen dari limbah organik

Majalah Chemical Engineering di edisi 1 Agustus 2019 melaporkan terobosan yang dilakukan oleh perusahaan startup Electro-Active Technologies untuk memproduksi hidrogen murni dari berbagai limbah organik. Perusahaan yang berbasis di Oak Ridge ini berhasil mengembangkan sistem sel elektrokimia mikroba yang dirakit mirip sel bahan bakar yang mampu menghasilkan hidrogen murni dari berbagai macam limbah organik. Sistem elektrolisa ini sekarang sedang dalam tahap purwarupa dan direncanakan akan dibangun pilot plant pada tahun 2020.

Teknologi yang dikembangkan menawarkan cara untuk menghasilkan bahan bakar terbarukan dan gas industri bebas karbon dari limbah makanan, dan bahan organik lain yang mungkin berakhir di tanah urug, menghasilkan metana, gas rumah kaca. Menurut CEO Electro-Active Technologies, sistem elektrolisa mikroba ini mampu menghasilkan hidrogen murni dengan biaya separo lebih murah dibandingkan dengan elektrolisis air konvensional, ditambah dengan pemanfaatan limbah makanan sebagai sumbernya.

Ilmu baterai dapat diisi ulang: Survei kemajuan dalam bahan dan teknologi

Oleh: Heru Setyawan

Pendahuluan

American Chemical Society (ACS) pada bulan Juli 2019 menulis laporan ekslusif tentang “Rechargable Battery Science: A Survey of Advancements in Materials and Technology.” Laporan yang ditulis oleh Prachi Patel, seorang wartawan lepas, ini hanya dikirimkan kepada anggota ACS dan tidak untuk dijualbelikan atau disebarkan. Berikut rangkuman sekilas apa yang dilaporkan oleh Patel.

Ilustrasi skema baterai Li-ion pertama (LiCoO2/elektrolit Li+/grafit).

Laporan ini mencakup teknologi baterai dapat diisi ulang umum, yakni: asam timbal, baterai berbasis nikel dan Li-ion, dengan fokus khusus pada Li-ion. Baterai Li-ion telah memungkinkan revolusi nirkabel dari HP, komputer laptop, kamera digital dan iPad yang telah mentransformasi komunikasi global. Ketika gawai ini menjadi semakin berdayaguna dan dipakai dimana-mana, ada tuntutan yang terus tumbuh akan baterai yang dapat diisi ulang lebih cepat dan bertahan lebih lama antar pengisian.

Kemajuan baterai bisa menjadi dasar bagi masa depan berkelanjutan. Baterai akan menjadi kunci untuk menjauh dari bahan bakar fosil untuk transportasi dan pembangkit listrik. Baterai yang murah dan berdayaguna akan membantu menaruh lebih banyak kendaraan listrik bebas polusi di jalan menggantikan mobil berbahan bakar bensin atau solar. Dan dengan menyimpan listrik untuk seluruh kota, bahkan untuk pemakaian tanpa ada sinar matahari atau angin, baterai dapat membantu memperlancar potensi penuh sumber energi yang dapat diperbarui.

Sebagian besar penelitian saat ini terfokus pada sistem Li-ion (baterai Li-ion). Li-ion merupakan teknologi dinamis yang umum digunakan karena ia mengemas banyak energi dalam volume yang kecil. Li-ion mendominasi pasar elektronika jinjing dan kendaraan listrik yang sedang tumbuh. Meskipun telah banyak kemajuan selama beberapa dekade, Li-ion masih menghadapi banyak tantangan. Baterai masih mahal, perlu waktu lama untuk mengisi ulang, dan memiliki masa hidup yang pendek. Baterai banyak mengandung unsur beracun, dan dapat menangkap api dan meledak. Sejauh ini, tidak ada kendaraan listrik sekali isi yang mampu berjalan sejauh mesin bensin karena bensin mengandung 50 kali energi per berat Li-ion. Perburuan adalah pada baterai yang lebih aman, lebih murah, lebih berdayaguna, dan lebih lama hidup. Diluar litium, ada banyak teknologi generasi berikutnya sedang digodog di laboratorium-laboratorium di seluruh dunia.

Dasar-dasar baterai dapat diisi ulang

Baterai adalah alat yang menyimpan energi dan menghasilkan listrik melalui reaksi kimia. Baterai terdiri atas elektroda positif (katoda), elektroda negatif (anoda) dan elektrolit. Selama pemakaian, reaksi pada anoda menghasilkan elektron yang mengalir keluar baterai melalui sirkuit luar ke katoda, menghasilkan arus listrik. Ion bergerak diantara elektroda didalam baterai melalui pemisah yang menjaga elektron diluar. Sejarah penemuan baterai dapat dibaca disini.

Dalam baterai yang dapat diisi ulang, reaksi kimia yang terjadi selama pemakaian dapat dibalik dengan mengalirkan arus listrik melalui alat dalam arah yang berlawanan (baca disini). Kinerja baterai dapat ditaksir berdasarkan aplikasi khususnya dengan melihat karakteristik listrik (disini dan disini) dan ciri fisik seperti ukuran dan berat keseluruhan. Harga baterai barangkali merupakan kriteria paling penting bagi pelanggan. Dari semua baterai komersial, asam timbal adalah yang termurah, sedangkan Li-ion yang termahal. Peneliti mencoba menurunkan harga Li-ion dengan mengembangkan bahan elektroda dan elektrolit yang lebih baik, lebih murah. Kemasan yang lebih murah dan masa hidup lebih lama juga akan membantu mengurangi biaya keseluruhan.

Sistem asam timbal memiliki andil terbesar dari pasar baterai dapat diisi ulang pada sekitar 61%, menurut penelitian Grandview. Sementara baterai asam timbal mengumpulkan andil terbesar di pasar, baterai Li-ion mengalami pertumbuhan lebih cepat. Kendaraan listrik dan penyimpan jaringan listrik akan mendorong kebutuhan baterai ditahun-tahun mendatang. Perhatian sekarang adalah apakah pabrik baterai dapat menjaga memproduksi baterai cukup cepat untuk berkejaran dengan kebutuhan.

Teknologi baterai dapat diisi ulang

Sistem baterai dapat diisi ulang tertua dan pertama kali digunakan secara komersial adalah baterai asam timbal. Baterai ini ditemukan lebih dari 150 tahun yang lalu dan sampai sekarang pada hakekatnya tidak berubah. Asam timbal adalah baterai starter daya beban untuk mobil, truk dan sepeda motor karena ia mampu menyediakan sentakan arus tinggi yang diperlukan untuk mengengkol motor mesin kendaraan. Tetapi baterai juga digunakan untuk menyediakan daya cadangan darurat untuk pusat telekomunikasi dan komputer; menyimpan energi untuk utilitas jaringan listrik; dan untuk menggerakkan kursi roda, mesin pengangkat barang, mobil golf, dan skuter dan sepeda listrik.

Setiap sel baterai asam timbal mengandung anoda timbal murni seperti spon dan katoda timbal oksida. Mereka direndam, dengan sebuah pemisah, didalam wadah plastik yang diisi dengan elektrolit yang dibuat dari asam sulfat dan air. Selama pemakaian, ion sulfat berpindah ke anoda dan bereaksi dengan timbal membentuk timbal sulfat. Elektron yang dihasilkan dalam proses ini mengalir keluar untuk menyediakan arus listrik. Pada katoda, timbal oksida bereaksi dengan elektrolit membentuk air dan timbal sulfat. Proses kemudian dibalik untuk pengisian ulang. Baterai asam timbal menderita masa hidup terbatas, sekitar 200-300 siklus pengisian dan waktu pengisian lama sampai berjam-jam. Penyebabnya adalah endapan timbal sulfat pada anoda.

Baterai dapat diisi ulang berikutnya adalah nikel kadmium (NiCd) yang ditemukan pada tahun 1899 oleh ilmuwan Swedia, Wildemar Junger, dengan merendam elektroda nikel dan kadmium dalam larutan kalium hidroksida. Ini adalah basis dari baterai alkaline yang berkembang sampai sekarang. Nikel kadmium adalah salah satu baterai yang paling tangguh dan paling tahan lama, mampu bertahan pada suhu sangat tinggi dan baru habis untuk lebih dari 1000 siklus dengan sangat sedikit kehilangan kapasitas penyimpanan energinya. Pemakaian kadmium yang beracun menjadi penyebab jatuhnya baterai ini dimana peraturan lingkungan membatasi penjualan baterai NiCd untuk sebagian besar aplikasi. Tetapi baterai ini masih menjadi pilihan untuk pesawat terbang dan kereta api dimana mereka menyediakan daya cadangan darurat.

Sebagai penggantinya adalah nikel-logam-hidrida (nickel-metal-hydride; NiMH) yang mulai komersial pertama tahun 1989. NiMH menjadi pilihan untuk elektronika jinjing pada tahun 1990an sampai diambil alih oleh baterai Li-ion. Toyota mengambil baterai NiMH untuk Prius dan sekarang hampir semua mobil hibrida menggunakan baterai ini. General Motor juga menggunakan baterai ini untuk generasi mobil listrik berikutnya, EV1, yang diluncurkan pada 1996. Baterai AA dan AAA dapat diisi ulang yang dibuat oleh Energizer, Duracell dan perusahaan lain juga hidrida logam nikel. Akan tetapi, NiMH memiliki andil kecil dalam pasar baterai pada 3%, dan terus turun.

Litium adalah logam yang ideal untuk baterai. Litium adalah unsur logam teringan dan memiliki elektron terluar energi tinggi yang dapat dengan mudah mengambil bagian dalam reaksi kimia. Litium telah menghasilkan baterai yang lebih kecil dan lebih ringan daripada baterai asam timbal dan baterai berbasis nikel sementara menghasilkan daya yang sama dan dengan pemakaian lebih lama. Baterai saat ini berlaga dengan densitas energi yang tinggi sekitar 250 Wh/kg. Baterai Li-ion dapat diisi ulang lebih banyak kali daripada baterai lain pada 500-1000 siklus. Plus, mereka tidak mengandung bahan beracun. Harga baterai ini telah berhasil diturunkan dari USD 1000/kWh pada 2009 menjadi kira-kira USD 200/kWh saat ini dan diramalkan menjadi USD 100/kWh sebelum 2025. Katoda baterai Li-ion adalah logam oksida dan ada banyak jenis yang berbeda, tetapi semuanya mengandung litium bersama dengan campuran logam lain. Anoda yang digunakan terbuat dari grafit, tetapi sekarang sedang dikembangkakn anoda berbasis logam seperti yang digunakan dalam generasi awal baterai Li-ion. Elektrolit yang digunakan adalah garam litium yang dilarutkan dalam pelarut organik.

Teknologi generasi berikutnya

Baterai Li-ion telah diperbaiki terus menerus selama 30 tahun dan telah menggantikan teknologi baterai lain sebagai hasilnya. Tetapi densitas energi teknologi ini telah mencapai batas fundamentalnya dan peningkatan berjalan lambat. Perlombaan untuk membangun baterai revolusioner sedang memanas. Beberapa teknologi yang sedang berusaha untuk menggantikan teknologi baterai Li-ion meliputi: litium-logam, litium keadaan padat, litium-sulfur dan logam-udara.

Teknologi baterai litium-logam menukar anoda grafit dalam baterai Li-ion konvensional dengan logam litium murni. Baterai keadaan padat secara luas dipandang menjadi terobosan besar berikutnya untuk teknologi baterai. Baterai keadaan padat mengganti elektrolit cair mudah menguap dengan elektrolit padat. Selain tidak mudah terbakar, elektrolit padat juga menghalangi terbentuknya dendrit yang mengijinkan pemakaian elektroda logam litium. Baterai litium-sulfur sangat berbeda dengan Li-ion konvensional. Disini, ion litium dalam elektrolit yang dalam Li-ion tidak bereaksi, dibuat menjadi bereaksi dan membentuk senyawa kimia. Baterai logam-udara dapat, dalam teori, menyimpan secara signifikan lebih banyak energi daripada Li-ion. Baterai ini memiliki anoda logam dan katoda terbuat dari oksigen murni yang diinfus melalui penyangga karbon berpori-pori. Banyak logam yang berbeda telah diselidiki untuk potensi pemakaian: alumunium, litium, sodium, timah, dan seng. Litium-udara secara teoritis menyimpan 13.000 Wh/kg, pas dengan densitas energi bensin.

Kesimpulan

Ketergantungan pada perangkat dengan daya baterai membawa frustasi harian, HP yang baterainya terlalu cepat habis, atau kecemasan jarak jauh, takut tidak mencapai stasion pengisian mobil berikutnya sebelum baterai habis. Tetapi baterai dapat diisi ulang telah membuat lompatan dan berjilid sejak mereka pertama kali ditemukan. Ahli kimia, insinyur, dan ilmuwan bahan terus mengejar teknologi baterai yang lebih baik. Kemajuan ini menawarkan harapan bahwa baterai akan lebih berdayaguna, berumur panjang, ringan, dan murah. (hs)

Terobosan baru teknologi penangkapan karbon skala industri

Dalam terbitan 1 Juli 2019, majalah Chemical Engineering melaporkan peluncuran proyek terobosan baru teknologi penangkapan karbon skala industri. Proyek ini merupakan proyek konsorsium 11 perusahaan Eropa termasuk ArcelorMittal, Axens, IFP Energies nouvelles (IFPEN) dan Total. Proyek yang diluncurkan satu bulan lalu ini bertujuan untuk mendemonstrasikan proses inovatif yang disebut DMX untuk menangkap CO2 dari kegiatan industri. Proyek ini adalah bagian dari penelitian komprehensif yang didedikasikan untuk pengembangan European Dunkirk North Sea Capture and Storage Cluster di masa depan.

Proyek 3D (Demonstrasi DMX di Dunkirk) adalah bagian dari Horizon 2020, program penelitian dan inovasi Uni Eropa, dengan total dana EUR 19,3 juta untuk jangka waktu 4 tahun. Pabrik skala pilot akan dibangun mulai tahun 2020 di pabrik ArcelorMittal steelworks di Dunkirk dan akan mampu menangkap 0,5 m.t./jam CO2 dari gas pembuatan baja sebelum 2021. Pabrik pilot akan menggunakan proses DMX yang sudah dipatenkan, tangkai dari penelitian IFPEN dan akan dilisensi oleh Axens.

Proses DMX (flowsheet) didasarkan pada pelarut amina khusus yang memisah menjadi dua fasa cair untuk beban CO2 atau kondisi suhu tertentu, salah satunya memiliki beban CO2 tinggi. Dengan memisahkan kedua fasa di dekanter memungkinkan untuk mengurangi massa pelarut yang harus diregenerasi. Ini mengurangi energi untuk menangkap hampir 35% dibandingkan proses acuan monoetilamina (MEA) konvensional. Selain itu, menggunakan panas yang dihasilkan oleh pabrik akan memangkas biaya penangkapan separonya, menjadi kurang dari EUR 30/m.t. CO2. (hs)

Fasilitas regenerasi asam sulfat bekas hibrida sulfur-pembakaran

Oleh: Heru Setyawan

Salah satu yang disorot oleh majalah Chemical Engineering yang terbit hari ini (Kamis, 4 Juli 2019) adalah mengenai pengumuman Gubernur Lousiana dan Presiden dan CEO Veolia North America yang akan mengembangkan pabrik regenerasinya di Darrow, Louisiana. Dikenal sebagai fasilitas Burnside, pabrik Veolia mengubah asam sulfat bekas menjadi asam sulfat baru mutu komersial, dan memproduksi produk berbasis sulfur untuk industri pengilangan minyak dan yang lain.

Pabrik regenerasi asam sulfat.

Dengan memasang peralatan baru dan meningkatkan peralatan lama, Veolia akan mampu meningkatkan kapasitas regenerasi asam sulfat sebesar 15% di fasilitas tersebut. Pengilangan minyak menggunakan asam sulfat sebagai katalis dalam unit alkilasi untuk menghasiilkan bensin dengan nilai oktan tinggi. Proses lain yang menggunakan asam sulfat sebagai katalis adalah nitrasi untuk menghasilkan bahan peledak dan pestisida, dan proses akrilonitril dan metil metakrilat.

Regenerasi asam sulfat, apapun umpannya, pada dasarnya mempertimbangkan pengotor organik dan anorganik, neraca air keseluruhan, dan spesifikasi produk yang diinginkan (Digital Refining). Pabrik regenerasi asam sulfat bisa dirancang untuk menghasilkan asam sulfat baru mutu komersial dengan konsentrasi 93% asam sampai 40% oleum, dengan 99,2% H2SO4 untuk pemakaian alkilasi. Perancangan pabrik regenerasi asam sulfat meliputi empat seksi proses: peruraian termal, pembersihan gas, konversi dan absorpsi. Rekoveri panas dari peruraian termal, konversi eksothermis dan reaksi absorpsi biasanya dalam bentuk kukus lewat jenuh tekanan tinggi, yang dioptimasi berdasarkan kebutuhan lapangan dan ekonomi. Energi termal juga bisa diambil kembali sebagai air panas untuk pemanas ruang atau alat penukar panas proses-ke-proses dimana memungkinkan.

Seksi peruraian panas terdiri atas pembakar bahan bakar dan atomisasi asam bekas ke dalam tanur peruraian berlapis batu tahan api besar. Disini, asam diuapkan dan terurai menjadi SO2, H2O dan O2 pada suhu mendekati 1000 oC. Untuk memaksimalkan hasil SO2, pembakaran diatur pada jumlah yang sangat mendekati stoichiometri bahan bakar dan udara. Gas alam, gas kilang atau minyak bakar ringan paling sering digunakan sebagai bahan bakar, tetapi minyak berat bisa juga digunakan dengan beberapa tambahan pengendalian dan isu pemisahan abu. Jika nisbah bahan bakar terhadap oksigen tidak dikendalikan dengan baik, akan dihasilkan sulfur dalam bentuk unsur yang akan memadat dalam sistem pembersihan gas. Jika ini terjadi, akan terjadi penyumbatan dan mungkin pabrik harus dihentikan untuk dibersihkan.

Seksi pembersihan gas dari pabrik melayani dua fungsi: memisahkan abu atau pengotor padat dari gas dan mengurangi kadar uap air untuk mengijinkan produksi konsentrasi asam yang diinginkan. Biasanya empat atau lima unit yang berbeda digabung seri untuk seksi ini dalam pabrik regenerasi asam sulfat. Unit pertama adalah scrubber adiabatik menggunakan asam lemah sampai jenuh dan menurunkan suhu gas dari kira-kira 300 oC menjadi 80 oC bersamaan dengan pemisahan sebagian padatan. Menara semprot terbuka, venturi scrubber atau kontaktor buih biasa digunakan sebagai scrubber primer.

Pendinginan gas dengan kondensasi uap air berlebih disempurnakan dalam unit kedua, yang bisa kontak langsung atau tidak langsung menggunakan air menara pendingin sebagai pembuang panas. Unit ketiga biasanya disebut scrubber akhir atau pemoles, yang diperlukan untuk menangkap lebih lanjut partikel debu/abu yang telah teraglomerasi di alat pembersih gas hulu dan/atau pengotor seperti khlorida atau fluorida. Unit pembersih gas akhir diperlukan untuk menangkap semua partikel debu/abu dan kabut asam yang terbentuk dari hidrasi sejumlah kecil SO3 yang tidak terurai. Jika partikel debu dan abu larut dalam asam sulfat lemah (mis.: garam besi), penghilang kabut unggun serat dapat digunakan. Kelarutan dalam asam sulfat lemah adalah hal yang lumrah untuk sebagian besar asam bekas dari proses pengilangan dan nitrasi. Jika debu dan abu tidak larut dalam asam lemah, dibutuhkan presipitator kabut elektrostatik.

Gas yang membawa SO2 kemudian dikeringkan dengan mengkontakkan dengan H2SO4 93-96% dalam menara asam unggun diam atau menara pengering. Unit ini mirip dengan perancangan dan operasi sistem absorpsi SO3 lain.

Konversi SO2 menjadi SO3 dilakukan dalam reaktor unggun diam multi-tahap, yang mengandung beberapa tahap katalis vanadium pentoksida. Reaksi diawali dengan pemanaasan awal SO2 dan O2 yang yang terkandung dalam gas proses sampai sekitar 400 oC sebelum tahap katalis pertama.

Asal mula publikasi ilmiah

Oleh: Heru Setyawan

Publikasi di jurnal ilmiah internasional bereputasi telah menjadi salah satu syarat bagi dosen untuk bisa menduduki jabatan fungsional Guru Besar (Profesor). Sebenarnya bagaimana asal mula publikasi ilmiah ini dan seberapa penting peran publikasi ilmiah ini bagi masyarakat? Tuisan ini akan memaparkan informasi latar belakang tentang asal mula, peran dan sumbangsih dari penerbit.

Gambar 1. Asal mula publikasi ilmiah.

Akar publikasi dapat dilacak sampai kurang lebih 300 tahun yang lalu (Gambar 1). Pada tahun 1439, Gutenberg, seorang pandai besi berkebangsaan Jerman menemukan mesin penyalin tulisan yang dapat dipindahkan. Mesin ini memungkinkan membuat salinan literatur dalam jumlah yang banyak. Naskah agama dan kalender agama adalah jenis dokumen yang pertama disalin. Pada tahun 1580, Elzevir, sebuah keluarga Belanda, mendirikan House of Elzevir yang menjual dan menerbitkan buku. Perusaahaan yang ada saat ini, Elsevier, bukan keturunan langsung dari keluarga asal ini. Namun demikian, Elsevier mengambil namanya untuk menghormati ketika perusahaan memulai bisnisnya pada akhir tahun 1800an.

Pada tahun 1663, Henry Oldenberg ditunjuk sebagai sekretaris Royal Society. Ia mulai mempraktekkan untuk mengirim naskah yang dikirim ke jurnal kepada para pakar yang dapat menilai mutu naskah sebelum diterbitkan. Dari sini, proses penelaahan sejawat diciptakan. Kemudian, ia berinisiatif untuk mengedit nomor pertama “Philosophical Transactions of Royal Society“, yang dianggap sebagai jurnal ilmiah pertama. Penerbitan jurnal pertama kali terjadi pada tahun 1665 ketika Royal Society di Inggris menyadari perlunya mencatat temuan dan transaksi penemuan ilmiah mereka.

Gambar 2 menunjukkan peningkatan jumlah jurnal selama beberapa tahun, dari 1990 sampai 2013. Ini dengan jelas membuktikan bahwa proses penelaahan sejawat terus menjadi praktek yang populer, dan jurnal dengan penelaahan sejawat terus tumbuh. Sistem penerbitan ilmiah, teknik dan medik saat ini telah berkembang lebih daripada 100 tahun dan melayani masyarakat ilmiah dan medik dunia. Industri penerbitan ilmiah, teknik dan medik sangat kompetitif. Setiap tahun, sekitar 2.000 organisasi penerbitan menerbitkan 20.000 jurnal ilmiah dan 1,2 sampai 1,4 juta artikel dari kira-kira 5,5 juta peneliti dari seluruh penjuru dunia.

Gambar 2. Pertumbuhan jurnal dengan penelaahan sejawat dari 1990-2013.

Menurut Oldenberg, jurnal atau publikasi ilmiah melaksanakan empat peran untuk Royal Society. Peran pertama adalah Pendaftaran, yang menempatkan penerbit sebagai pihak ketiga yang merdeka dan netral untuk melacak risalah ilmu pengetahuan. Peran kedua adalah sertifikasi, yang mengharuskan penerbit secara aktif mengelola editor dan dewan editor, menyediakan stempel persetujuan dan sebagai penjamin mutu terakhir. Peran ketiga adalah penyebaran, yang mana penerbit menyediakan produksi jurnal dasar dan pendistribusiannya. Peran keempat adalah penjagaan, dimana penerbit menjaga dan mengarsip ilmu pengetahuan.

Di era modern saat ini, penerbit sepertinya masih memenuhi empat peran yang telah ditetapkan oleh Oldenberg maupun yang dapat dianggap sebagai peran kelima, yaitu: mempromosikan dan menfasilitasi penggunaan informasi ilmiah. Makalah ilmiah bukan hanya teks “datar”, tetapi diperkaya dalam beberapa cara dalam lingkungan daring. Sebagai contoh, makalah ilmiah diperkaya dengan tautan yang menghubungkannya dengan makalah lain atau dengan sarana multimedia yang dimasukkan dalam makalah. Penerbit juga menjamin bahwa makalah ditemukan oleh mesin pencari dan oleh penyertaannya dalam basis data abstrak. Penerbit melakukan investasi dalam inovasi dan teknologi untuk mencari metoda baru untuk melaksanakan lima peran ini. Penerbit juga mengkoordinasikan pertukaran gagasan antar penulis, editor, penelaah, dan pembaca ilmiah, teknik dan medik yang terdiri dari peneliti, ilmuwan, profesional kesehatan, mahasiswa dan pasien. Mereka mengembangkan produk dan layanan dengan mengidentifikasi masalah dan mencari penyelesaiannya, dan dengan begitu meningkatkan peran dasar penerbitan.

Beberapa komunitas yang dilayani oleh penerbit meliputi:

  1. Peneliti
  2. Praktisi kesehatan
  3. Dosen dan mahasiswa
  4. Perusahaan farmasi
  5. Pustakawan
  6. Masyarakat
  7. Profesional
  8. Masyarakat umum

Sebagai gambaran, Elsevier memiliki jaringan penerbitan yang meliputi lebih dari 7.000 editor dan 70.000 anggota dewan editor. Setiap tahun, jaringan ini berurusan dengan dan mendukung sekitar 570.000 penelaah sejawat dan lebih dari 650.000 penulis. Gambar 3 menunjukkan hasil studi yang dilakukan oleh Publishing Research Consortium pada tahun 2010 dan didasarkan pada tanggapan lebih daripada 3.800 peneliti di seluruh dunia. Studi ini menanyakan kepada peneliti jenis informasi yang penting bagi mereka dan seberapa mudah mereka dapat mengakses informasi tersebut. Semua disiplin ilmu menilai bahwa artikel jurnal sebagai sumber informasi paling penting. Dan, 93% dari peneliti yang disurvei mengungkapkan bahwa akses terhadap informasi penting adalah “sangat mudah” atau “cukup mudah”.

Gambar 3. Hasil studi mengenai kemudahan akses informasi.

Disebabkan oleh investasi oleh penerbit dan pustakawan, ada pertumbuhan yang nyata dalam akses kepada penelitian, yang telah mengakibatkan peningkatan pengiriman artikel. Gambar 4 menunjukkan bahwa dalam istilah pengiriman artikel, beberapa negara yang pertumbuhannya paling cepat adalah dari kawasan negara berkembang.

Gambar 4. Perkembangan global publikasi ilmiah.
Diolah dari Modul Pelatihan Elsevier Researcher Academy: The Origins of Scientific Publishing.

Menata artikel untuk publikasi jurnal (Bag. 2)

Oleh: Heru Setyawan

Balik ke Bag. 1

Gambar 1. Membangun artikel.

Setelah memahami bagaimana membangun sebuah artikel dengan urutan seperti Gambar 1, sekarang kita lanjutkan dengan Pendahuluan. Pendahuluan digunakan untuk menyediakan konteks bagi sebuah naskah, dan meyakinkan pembaca mengapa penelitian yang ditulis memajukan bidang ilmu terkait. Oleh sebab itu, Pendahuluan dibuat ringkas tetapi cukup memberi informasi kepada pembaca mengapa penelitian ini penting. Pendahuluan dari Surat (Letters) lebih singkat, kadang-kadang hanya satu paragraf. Bagian ini tidak harus menjadi pelajaran sejarah tetapi benar-benar memasukkan penelitian publikasi utama dimana penelitian yang ditulis didasarkan. Sitasi beberapa artikel orisinil dan penting, termasuk artikel telaah ulang terkini, untuk memberi kesan kepada pembaca bagaimana penelitian yang ditulis pas masuk dalam literatur bidang ilmu terkait. Akan tetapi, perhatikan untuk tidak mensitasi pustaka yang tidak relevan, termasuk milik sendiri.

Masalah yang dicoba untuk diselesaikan harus dengan jelas diuraikan dalam Pendahuluan. Selain itu, penyelesaian dan batasannya juga harus diidentifikasi dan dijelaskan. Perspektif yang konsisten dengan jurnal dimana artikel ini akan dikirim harus diberikan dengan baik. Meskipun cukup menggoda untuk menggunakan kembali Pendahuluan dari makalah kita sebelumnya pada penelitian serupa, hal ini sebaiknya tidak dilakukan. Setiap makalah harus menyajikan hasil baru dan penelitian harus dimotivasi secara spesifik. Ini membutuhkan pendahuluan yang berbeda dan khas setiap kali.

Sekarang beralih ke Metode. Bagian Metode menggambarkan bagaimana masalah penelitian dipelajari. Sangat penting untuk diingat bahwa metode harus diuraikan secara rinci. Bayangkan ketika menulis ini bahwa nantinya pembaca yang memiliki pengetahuan akan mampu mengulang kembali percobaan tersebut. Prosedur yang telah dipublikasi sebelumnya tidak harus ditulis kembali secara rinci. Ini dapat dicatat di Pustaka atau diuraikan dalam bagian Bahan Pendukung. Alat dan bahan yang digunakan harus diidentifikasi, bersama dengan sumbernya jika ada peluang perbedaan mutu alat tersebut. Jika penelitian adalah komputasi atau teoritis, metode kode, komputasi atau analitik harus diuraikan.

Jika penelitian melibatkan manusia atau hewan, standar etika yang berlaku harus diikuti, mis.: versi terakhir deklarasi Helsinki dan/atau panduan percobaan hewan (lokal, nasional atau internasional) yang relevan. Persetujuan dewan etika lokal diperlukan dan harus selalu ditetapkan pada titik ini dalam naskah, surat pengantar atau sistem pengiriman daring. Akan tetapi, meskipun ada persetujuan dewan etika lokal, tidak ada jaminan bahwa editor juga akan setuju bahwa penelitian dilakukan dalam cara yang dapat diterima.

Bagian Hasil menyampaikan hasil-hasil penting penelitian. Data yang dipaparkan sebaiknya hanya data yang penting untuk pembahasan, maksudnya hanya data yang tingkat kepentingannya primer saja yang dibagi. Data yang tingkat kepentingannya sekunder ditaruh dalam bagian Bahan Pendukung atau Pelengkap (Supporting or Supplementary Materials). Akan tetapi, jangan “berusaha” untuk menyembunyikan data dengan harapan untuk menyimpannya untuk makalah berikutnya, atau memecah hasil satu proyek menjadi beberapa makalah. Ini mengencerkan pengaruh penelitian dan mengakibatkan makalah mutu rendah. Hal ini juga bisa menyebabkan kurangnya bukti untuk memperkuat kesimpulan.

Apabila diperlukan, sub-judul dapat digunakan untuk menjaga hasil yang memiliki tipe yang sama bersama-sama. Ini akan lebih memudahkan hasil untuk ditelaah dan dibaca. Sub-judul bisa diberi nomor untuk memudahkan acuan silang internal. Data diurutkan dengan logis agar jalan cerita mengalir dengan baik dan menjadi jelas. Temuan yang memberi pemahaman lanjut dalam bidang ilmu yang dibahas, atau yang berbeda dengan temuan sebelumnya harus disorot dengan tajam dan hasil-hasil yang tidak diharapkan juga harus dijelaskan.

Ilustrasi, termasuk gambar dan tabel, adalah cara yang paling efisien untuk menyajikan hasil. Data merupakan “gaya pendorong sebuah makalah”. Jadi, gambar dan ilustrasi adalah kritis dan mereka digunakan hanya untuk menyajikan data yang penting saja. Judul gambar harus singkat dan harus mengandung cukup penjelasan rinci untuk menjelaskan gambar tanpa perlu merujuk ke teks. Gunakan warna hanya jika diperlukan. Jika gaya garis yang berbeda dapat menjelaskan arti, jangan gunakan warna atau pengaruh lain yang dapat mengalihkan perhatian dari isi dan mungkin tidak tampak ketika dicetak dalam hitam dan putih.

Grafik sering digunakan untuk membandingkan hasil percobaan dengan hasil penelitian sebelumnya, atau dengan nilai perhitungan/teoritis. Grafik sebaiknya tidak tampak terlalu ramai. Sebagai panduan umum, paling banyak batasi 3 sampai 4 himpunan data dalam satu gambar. Gunakan skala yang dipilih dengan baik, beri label sumbu-sumbu dengan jelas, dan gunakan simbol yang berbeda sehingga orang dapat dengan cepat membedakan antar himpunan data.

Sering, tabel memberikan hasil percobaan aktual. Jangan memasukkan tabel panjang yang membosankan jika tidak benar-benar dibutuhkan (jika tidak, taruh tabel dalam bagian Bahan Pendukung), dan buat tabel mudah dibaca. Setiap foto atau gambar harus disajikan dengan penanda skala dan resolusi harus jelas.

Berikutnya adalah bagian Pembahasan dimana pada bagian ini hasil diinterpretasikan. Ini adalah bagian paling penting dari sebuah artikel dimana disinilah tempat untuk menjual data. Banyak sekali naskah yang ditolak karena Pembahasan lemah atau hanya menggambarkan hasil. Pastikan Pembahasan saling berkaitan dan melengkapi hasil, tetapi jangan dengan sederhana mengulangi hasil. Bandingkan hasil publikasi lain dengan hasil penelitian yang diperoleh sendiri, dan jangan mengabaikan hasil yang tidak sesuai dengan hasil kita. Lawankan dan yakinkan pembaca bahwa hasil kita benar atau lebih baik.

Pernyataan yang tidak didukung hasil selayaknya tidak digunakan. Dalam membahas sebaiknya juga tidak menggunakan pernyataan yang tidak spesifik seperti “suhu yang lebih tinggi” atau “laju yang lebih rendah”, tetapi akan lebih baik menggunakan deskripsi kuantitatif. Istilah-istilah baru yang belum terdenifinisi dengan baik sebaiknya juga dihindari. Hindari juga spekulasi pada interpretasi yang didasarkan pada imajinasi yang tidak berakar pada fakta. Karena bisa jadi Hasil dan Pembahasan ini perlu direvisi dan jika pembahasan tidak didukung data mungkin mengakibatkan banyak kerja tambahan yang harus dilakukan yang meliputi, mis.: percobaan lanjutan, penurunan atau simulasi. Kadang-kadang, gagasan mungkin tidak bisa dijelaskan dengan kata-kata karena beberapa hal kritis belum dipelajari secara substansial. Oleh sebab itu, pastikan bahwa semua pesan telah lengkap sebelum mulai menulis atau mengirim artikel.

Berikutnya adalah membuat Kesimpulan yang salah satunya digunakan untuk menunjukkan bagaimana penelitian yang kita lakukan memajukan bidang ilmu terkait. Kesimpulan harus jelas untuk membantu penelaah sejawat dan editor menilai penelitian kita dan dampaknya. Berikan pembenaran yang jelas bagaimana penelitian kita memajukan bidang ilmu. Ini dapat dicapai dengan menunjukkan pemakaian, pengembangan atau aplikasi dari penelitian kita. Jangan mengulangi abstrak disini. Abstrak dan Kesimpulan melayani tujuan yang berbeda meskipun beberapa pesan yang sama disampaikan. Juga, jangan membuat daftar hasil percobaan disini – pernyataan kembali hasil yang kurang berarti tidak dapat diterima di bagian ini. Sarankan percobaan berikutnya yang membangun penelitian kita dan tunjukkan percobaan yang relevan yang telah berlangsung.

Pada bagian Ucapan Terima Kasih, sebutkan entitas-entitas penting yang kita ingin berterima kasih kepadanya seperti pembimbing, penyokong dana, dan korektor.

Daftar Pustaka adalah tempat dimana publikasi utama yang mendasari penelitian kita disitasi. Berikut akan diberikan beberapa petunjuk yang mungkin bisa digunakan untuk menulis daftar pustaka dengan tepat.

  1. Jangan terlalu banyak memasukkan pustaka, khususnya jika keterkaitannya hanya bersinggungan saja.
  2. Pastikan bahan yang dijadikan rujukan terserap penuh dan dipahami. Jangan mengandalkan membaca kutipan atau kalimat yang terisolasi. Ketahui dengan baik apa yang dirujuk!
  3. Hindari sitasi pekerjaan sendiri atau dari satu daerah atau institusi
    secara berlebihan.
  4. Periksa Panduan untuk Penulis untuk memastikan format yang sesuai. Penyajian dalam format yang benar adalah tanggung jawab penulis, bukan editor. Buat editor bekerja lebih mudah dan mereka akan menghargai usaha tersebut.

Diolah dari Modul Pembelajaran Elsevier Researcher Academy: “Structuring your Article Correctly.”

Menata artikel untuk publikasi jurnal (Bag. 1)

Oleh: Heru Setyawan

Gambar 1. Membangun artikel.

Tujuan dari tulisan ini adalah untuk memberi saran bagaimana menata dan membangun dengan baik artikel yang akan dikirim ke jurnal ilmiah untuk publikasi. Artikel penelitian mengandung beberapa bagian dan masing-masing bagian mempunyai tujuan tertentu. Struktur umum artikel penelitian adalah sebagai berikut:

  • Judul (Title)
  • Abstrak (Abstract)
  • Kata kunci (Keywords)
  • Pendahuluan (Introduction)
  • Metode (Methods)
  • Hasil dan Pembahasan (Results and Discussion)
  • Kesimpulan (Conclusion)
  • Ucapan terima kasih (Acknowledgement)
  • Pustaka (References)
  • Bahan pendukung (Supporting Materials)

Teks utama sebuah artikel dirangkum dengan singkatan PMHDP: Pendahuluan, Metode, Hasil dan Pembahasan. Disinilah hasil penelitian dipaparkan dan membawa pesan dan temuan utama secara efektif. Ingat bahwa waktu pembaca bukan tak terbatas. Oleh sebab itu, artikel harus ditulis seringkas mungkin.

Kelompok bagian terakhir membawa kepada akhir naskah dan meliputi Kesimpulan, Ucapan terima kasih, Pustaka dan Bahan pendukung. Akan tetapi, ini hanyalah pengelompokan buatan dan urutannya bisa berubah. Beberapa jurnal meminta agar bagian Pembahasan digabung dengan Kesimpulan dan Hasil. Yang lain mensyaratkan bagian tersebut mandiri. Ada juga yang memiliki susunan urutan yang berbeda (mis.: Metode ditaruh setelah Hasil dan Pembahasan).

Marilah kita lihat masing-masing bagian dan apa isinya, mulai dengan Judul. Judul yang efektif memiliki ciri tertentu, antara lain:

  1. Menarik perhatian pembaca
  2. Mengandung kata sesedikit mungkin
  3. Menggambarkan isi dengan tepat
  4. Informatif tetapi singkat
  5. Mengidentifikasi isu utama
  6. Tidak menggunakan jargon teknik dan singkatan, tetapi menggunakan bahasa formal

Lebih baik judul dibahas dengan ko-penulis. Ingat bahwa Editor dan Penelaah sejawat tidak suka judul yang tidak masuk akal dan gagal mewakili pokok bahasan dengan tepat. Yang mungkin lebih penting lagi adalah bahwa agar makalah yang ditulis dibaca oleh orang yang tepat. Jika judul tidak akurat, orang yang tepat mungkin tidak membacanya, dan masyarakat mungkin tidak menyadari pentingnya hasil penelitian tersebut. Ini bahkan dapat mengarah pada sitasi yang rendah daripada yang seharusnya diterima.

Menentukan urutan penulis dalam sebuah makalah adalah beragam tergantung pada disiplin ilmu dan budaya. Akan tetapi, aturan umumnya adalah bahwa penulis pertama (first author) adalah orang yang melakukan atau mensupervisi pengumpulan data, analisis, penyajian dan interpretasi hasil, dan juga menuliskan namanya bersama-sama untuk publikasi. Penulis koresponden (corresponding author) dapat penulis pertama atau, kadang-kadang penulis senior dari institusi. Penulis “hantu” dan penulis “hadiah” harus dihindari. Penulis hantu artinya tidak mencantumkan penulis yang berperan serta dalam penelitian sedangkan penulis hadiah adalah mencantumkan penulis yang tidak berperan. Yang juga harus selalu diingat adalah penulisan nama harus konsisten.

Kata kunci adalah label atau tanda untuk sebuah naskah yang digunakan oleh layanan pengindeks dan pengabstrak. Hindari pemakaian kata yang mempunyai makna yang luas. Kata kunci harus cukup spesifik yang dapat memberitahu dengan sangat cepat gagasan tentang isi sebuah makalah. Hindari singkatan kecuali hanya yang sudah benar-benar mapan dalam sebuah bidang ilmu, mis.: DNA. Periksa Panduan untuk Penulis untuk ketentuan-ketentuan kata kunci yang harus digunakan. Berikut adalah contoh kata kunci yang terkait dengan sebuah artikel dari ScienceDirect:

  • Judul artikel: “An experimental study on evacuated tube solar collector using supercritical CO2
  • Kata kunci: Solar collector; supercritical CO2; solar energy; solar thermal utilization.

Jika judul sudah menarik perhatian pembaca, biasanya mereka melanjutkan dengan membaca abstrak. Abstrak tersedia secara bebas dalam layanan pengabstrak dan pengindeks elektronik, mis.: Scopus, PubMed, Medline dan Embase. Oleh sebab itu, abstrak harus berupa paragraf tunggal mandiri yang menyarikan masalah, metoda, hasil dan kesimpulan. Abstrak bertindak sebagai sebuah iklan untuk sebuah artikel karena abstrak tersedia secara bebas melalui pencari dan pengindeks daring. Oleh sebab itu abstrak harus dibuat menarik dan seakurat mungkin agar memiliki dampak terbesar. Abstrak yang ditulis dengan sangat jelas akan mendorong pembaca untuk membaca seluruh artikel. Namun demikian abstrak harus ditulis sesingkat mungkin. Luangkan waktu untuk menulis abstrak dengan hati-hati. Banyak penulis menulis abstrak terakhir setelah semua bagian artikel selesai sehingga abstrak mampu mencerminkan dengan akurat isi makalah.

Kemudian bagaimana proses membangun sebuah artikel? Urutan menulis artikel tidak sama seperti ketika membacanya. Untuk sebagian besar bidang ilmu, cara yang paling efisien adalah memandang naskah sebagai sebuah dinding, dan membangunnya bata demi bata, seperti ditunjukkan pada Gambar 1. Langkah pertama adalah membuat tabel dan gambar, lengkap dengan keterangan/judul gambar. Kemudian baru menguraikan Metoda yang digunakan, Hasil yang ditemukan dan Pembahasan sekitar hasil tersebut. Kesimpulan harus mengalir dengan baik dari sini dengan mudah. Setelah itu baru menulis Pendahuluan, untuk menunjukkan dimana kerja penelitian yang sedang ditulis ini berada didalam bidang ilmu terkait secara keseluruhan. Terakhir, baru ditulis Judul, Abstrak dan Kata kunci. Proses membangun artikel ini lebih mudah, lebih masuk akal dan lebih efektif daripada mencoba menulis sebuah artikel dengan urutan seperti ketika membacanya.

Lanjut ke Bag. 2…

Diolah dari Modul Pembelajaran Elsevier Researcher Academy: “Structuring your article correctly“.