Pipa air laut dingin (PALD) pada pembangkit tenaga listrik Konversi Energi Termal Lautan (Ocean Thermal Energy Conversion: OTEC) berfungsi untuk mengalirkan air laut dalam ke sistem pembangkit listrik di permukaan. Untuk kapasitas pembangkit listrik 100 MW diperlukan kedalaman lebih dari 500 m dengan diameter pipa 4 m dan suhu air laut mencapai 5°C. Dalam hal ini, fluida kerja berupa amonia diuapkan oleh air permukaan bersuhu minimum 25°C sehingga menghasilkan tekanan uap dan energi listrik, lalu dikondensasi kembali oleh air laut dingin tersebut. Sistem ini menghasilkan listrik berkelanjutan tanpa bahan bakar fosil dan ramah lingkungan. Namun, material instalasi PALD harus mampu menahan beban gelombang, kelelahan material, serta tekanan hidrostatis arus laut dalam.

 

Bahan komposit high density polyethylene/fiberglass (HDPE/fiberglass) telah digunakan sebagai material PALD karena lebih murah, bersifat isolator, dan tahan korosi. Namun, pada proses manufaktur dengan metode pelehan (hot blending), distribusi pengisi fiberglass kurang merata, mudah patah, dan menurunkan kekuatan mekanis. Abu boiler pabrik kelapa sawit (ABPKS) mengandung partikel silika (Si) hingga 17% yang berfungsi sebagai pengisi dan penguat komposit HDPE. Dengan bantuan bahan peningkat adhesi turunan maleat (PPgAM), distribusi pengisi lebih merata dan bebas mikropori. Penambahan styrene butadiene rubber (SBR) juga meningkatkan ketahanan impak HDPE/SBR setelah proses vulkanisasi dengan aditif pengikat silang sulfur.

 

Dalam penelitian ini, komposit HDPE/SBR dipreparasi dengan pengisi ABPKS, peningkat adhesi polipropilena turunan akrilat (PPgAM), dan aditif vulkanisasi sulfur menggunakan internal mixer dan twin screw extruder dalam kondisi optimum (metode optimasi Taguchi). Komposit yang dihasilkan diuji sifat fisika-kimianya: densitas, konduktivitas termal, sifat optik, spektroskopi FTIR, difusi partikel pengisi, dan contact angle. Karakteristik bahan juga diselidiki melalui uji reologi (rotational rheometer dan melt flow index), sifat mekanik (kekuatan tarik dan kemuluran sesuai ASTM), kekerasan (Rockwell), morfologi permukaan patahan dengan SEM/EDX, difraksi sinar-X (XRD/XRF), serta sifat termal (TGA/DSC). Hasil ekstrusi menunjukkan HDPE/SBR dapat tercampur merata, dan penambahan ABPKS meningkatkan waktu serta pengulangan proses ekstrusi sesuai dengan kenaikan massa ABPKS.

 

Hasil uji mekanik dan termal memperlihatkan bahwa komposit HDPE/SBR dengan pengisi ABPKS memiliki kekuatan tarik yang meningkat dari 14,06 MPa menjadi 16,936 MPa. Analisis termal menunjukkan dekomposisi terjadi pada suhu 518,65°C dengan kehilangan massa total sebesar 81,01%. Berdasarkan analisis SEM, pencampuran HDPE/SBR/PP-g-AM dengan pengisi ABPKS terbukti homogen, menunjukkan interaksi yang kuat antara matriks HDPE/SBR/PP-g-AM dan pengisi ABPKS.