Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Bipolar plate in a polymer membrane fuel cell (PMCF) plays important role either in improving cell performance or reducing production cost. This work studied the effect of additives and carbon compositions on properties of polymer / carbon composite as bipolar plate material. The effects of two additives, i.e.: PVDF (polyvinylidene fluoride) and EDPM (etilena -propilena-diena terpolimer), each in four different compositions of polymer / carbon composites was tested. The results show that the addition of EPDM tends to give higher conductivity of composite but lower tensile and flexural strength, compared to PVDF, further, the increase of carbon mass fraction in the composites shows the same effect, that is higher conductivity but lower tensile and flexural strength."

"Sel tunam merupakan energi alternatif yang sedang dikembangkan saat ini sebagai pengganti dari bahan bakar fosil. Sel tunam dinilai lebih ramah lingkungan, biaya produksi yang rendah dan memiliki waktu operasi yang lama selama bahan bakar hidrogen terus diberikan. Pada penelitian ini difokuskan dalam pembuatan pelat bipolar yang merupakan komponen utama sel tunam. Pelat bipolar berfungsi sebagai pengumpul arus dari elektron yang dihasilkan oleh reaksi kimia antara hidrogen sebagai bahan bakar dan oksigen di udara untuk kemudian dialirkan dari katoda ke anoda sehingga diperoleh arus listrik. Pelat bipolar yang menjadi bahasan utama adalah pelat bipolar karbon komposit dengan jenis Sel Tunam Elektrolit Membran Polimer (PEMFC). Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa pengaruh variasi waktu mixing sebesar 30 detik, 60 detik, 90 detik, 120 detik, dan 150 detik pada komposisi matriks 90% Grafit EAF, penguat (filler) 5% Karbon Hitam dan 5% Tabung Nano Berdinding Banyak (MWCNT) serta resin epoksi sebagai bindernya. Campuran bahan pelat bipolar ini dilakukan dengan menggunakan Alat pengaduk kecepatan tinggi (high speed mixer) dengan kecepatan putar 28000 rpm dan dicetak dengan menggunakan metode cetak tekan (compression moulding) pada tekanan 55 MPa dan temperatur 1000C selama 4 jam. Karakterisasi dalam penelitian ini meliputi pengujian densitas, pengujian fleksural, pengujian porositas, pengujian konduktivitas, serta pengamatan morfologi patahan fleksural dengan menggunakan FESEM. Berdasarkan penelitian ini, didapatkan hasil bahwa pelat bipolar dengan variasi waktu mixing 30 sekon mempunyai karakteristik yang optimum. Dimana nilai densitas adalah sebesar 1.75 gr/cm3, nilai porositas sebesar 2,53 %, nilai fleksural sebesar 41,98 MPa dan nilai konduktivitas sebesar 3,99 S/cm.

---

Fuel cell an alternative energy that is currently being developed as a replacement for fossil fuels. Fuel cell considered more environmentally friendly, low production costs and have a long operating time for hydrogen fuel continue to be provided. This study focused on the manufacture of bipolar plates is an important component fuel cell. Bipolar plates whose main function as current collectors of the electrons generated by the chemical reaction between hydrogen as fuel and oxygen in the air to then flow from the cathode to the anode in order to obtain electricity.

In this study, the bipolar plate is the main discussion bipolar plates carbon composite with the type of polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC). This research used to analyze the influence of variation mixing time of 30 second, 60 second, 90 second, 120 second, and 150 second at 90% graphite matrix composition of EAF, filler 5% Carbon Black, 5% MWCNT and epoxy resin as binder. Mixed bipolar plate materials was carried out using a high speed mixer at 28,000 rpm rotational speed and by using compression molding at a pressure of 55 MPa and a temperature of 1000C for 4 hours.

The characterization in this study include density testing, testing fleksural, porosity testing, conductivity testing, and observation of fracture morphology flexural using FESEM. Based on this study, showed that the bipolar plates with 30 second mixing time has3the optimum characteristics, in which the density of the bipolar plate 1.69 gr/cm , the value of porosity is 1.14 %, the flexural strength is 46.70 MPa and and the electrical conductivity is 8.17 S / cm."

"Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) adalah salah satu energi alternatif untuk menggantikan sumber energi fosil untuk aplikasi di industri otomotif. Pelat bipolar merupakan salah satu komponen penting di dalam PEMFC yang berfungsi untuk mengumpulkan dan memindahkan elektron dari anoda ke katoda. Penelitian ini fokus terhadap masalah pemilihan material komposit dengan basis matriks polimer dan penguat karbon sebagai material pelat bipolar. Pembahasan utama dalam penelitian ini adalah menganalisa efek penambahan fraksi volum dari penguat multi wall carbon nano tubes (MWCNT) dengan fraksi volum sebesar 0.1wt%, 0.5wt%, dan 1.0wt%. Karakterisasi yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi pengujian tarik, pengujian fleksural, pengujian kerapatan massa, pengujian porositas, pengujian konduktivitas listrik, analisa gugus fungsional dengan Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), analisa komposisi kimia dengan menggunakan Energy Dispersed Spectroscopy (EDS) dan pengamatan permukaan patahan hasil pengujian fleksural dengan menggunakan Scanning Electron Microscope (SEM).Berdasarkan penelitian ini didapatkan hasil bahwa penambahan fraksi volum penguat MWCNT dapat meningkatkan kekuatan mekanis dan sifat-sifat fisiknya. Kekuatan tarik dan kekuatan tekuk meningkat hingga mencapai 10 MPa dan 32 MPa. Begitu pula dengan nilai konduktivitas listrik yang juga meningkat hingga mencapai 8.569 S/cm. Analisa permukaan patahan dengan SEM menunjukkan bahwa polimer membasahi dengan baik penguat karbon dan MWCNT.

---

Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) is one of alternative energy to replace fossil energy for automotive. Bipolar plate is one of the components in PEMFC constituted a crucial component that collects and transfers electron from the anode to the cathode. This research focuses on material selection of composite based on polymeric matrix and carbon reinforcements as bipolar plate material.

The main discussion in this research is to analyse the addition of volume fraction of multi wall carbon nanotubes (MWCNT) reinforcement used from 0.1wt%, 0.5wt% to 1wt%. The material characterizations including tensile testing, flexural testing, density testing, porosity testing, electrical conductivity testing, functional groups analysis using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), chemical composition analysis using Energy Dispersed Spectroscopy (EDS) and observation of flexural fracture of bipolar plate using Scanning Electron Microscope (SEM).

It is found that the effect of MWCNT addition has been increased both mechanical properties and physical properties. The tensile strength and flexural strength increased to 10 MPa and 32 MPa respectively while the electrical conductivity increased up to 8.569 S/cm. SEM analysis showed that polymer has been wetted well to carbon and MWCNT."

"Bagas merupakan residu padat pada proses pengolahan tebu menjadi gula, yang sejauh ini masih belum banyak dimanfaatkan menjadi produk yang mempunyai nilai tambah (added value). Bagas yang terrnasuk biomassa mengandung lignocellulose sangat dimungkinkan untuk dimanfaatkan menjadi sumber energi alternatif seperti bioetanol atau biogas. Dalam kaitan pemanfaatan bagas menjadi bioetanol secara konvensional dapat dilakukan dengan proses kimiawi yaitu dengan menggunakan asam kuat pada proses hidrolisisnya. Selain itu dapat pula konversi bagas menjadi bioetanol dapat dilakukan dengan bioproses dengan menggunakan enzim.Pada penelitian ini telah dilakukan konversi bagas menjadi etanol dengan menggunakan bioproses, yaitn dengan menggunakan sistem Sacharifikasi dan Fermentasi secara serentak atau SSF (Simultaneous Sacharification and Fermentation). Untuk lebih memaksimalkan konversi bioetanol sebelum proses SSF dilakukan perlakuan dengan menggunakan jamur pelapuk putih (white rot fungi) dan steaming.Hasil penelitian menunjukkan bahwa etanol dapat diproduksi dari bagas dengan proses SSF menggunakan yeast S. cerevisiae dan enzim cellulase. Perlakuan dengan menggunakan jamur pelapuk putih: P. erynggi, P. ostreatus, C. subvermispora, L. edodes dan PSMO1 mampu meningkatkan produksi etanol dari bagas dengan proses SSF. Produksi etanol dari bagas murni maksimum 1,55 g/L dari 50 g/L substrat yang digunakan, setelah diperlakukan dengan P. erynggi, P. ostreatus, C. subvermispora, L. edades dan PSMO1 etanol tertinggi yang dihasilkan berturut-turut 5,55 g/L, 4,73 g/L, 4,96 g/L, 3,96 g/L, 4,75 g/L dari 50 g/L substrat yang digunakan.Kombinasi perlakuan menggunakan jamur pelapuk putih dan steaming pada suhu 180°C selama 1 jam marnpu meningkatkan produksi etanoi dari bagas dengan proses SSP secara signifikan. Produksi etanol dari bagas murni maksimum 1,55 g/L dari 50 g/L substrat yang digunakan, setelah diperlakukan dengan kombinasi steaming dan perlakuan dengan P. erynggi, P. ostrearus, C subvermispora, L. edodes dan PSMO1 etanol tertinggi yang dihasilkan berturut-turut 19,99 g/L, 18,47 g/L, 18,00 g/L, 18,28 g/L, 17,55 g/L dari 50 g/L substrat digunakan Produksi etanol dari bagas yang tertinggi adalah bagas yang telah diperlakukan dengan jamur pelapuk putih P. erynggi dan dikombinasikan dengan steaming yaitu 19,99 g/L dari 50 g/L substrat yang digunakan atau sekitar 40% dari total bagas yang digunakan."

"Fuel cell urea menarik dikembangkan karena karakteristik dari urea, seperti non-toxic, tidak mudah terbakar, serta merupakan salah satu penyusun limbah terbesar, yaitu urin. Untuk meningkatkan efisiensi dari fuel cell urea/H2O2, diperlukannya suatu katalis anoda. Nikel dikenal sebagai katalis yang baik serta memiliki energi aktivasi yang baik pula pada medium basa. Umumnya paduan antara nikel dengan metal lain dilakukan untuk meningkatkan stabilitas serta meningkatkan aktivitas katalitiknya. Pada penelitian ini, bimetal nikel-kobalt, nikel-mangan, nikel-tembaga, dan nikel-zinc dideposisi pada permukaan boron-doped diamond (BDD) untuk dijadikan sebagai katalis anoda pada fuel cell urea/H2O2. Karakterisasi dengan menggunakan SEM dan XPS menunjukkan bahwa partikel bimetal tersebut telah terdeposisi secara merata di atas permukaan BDD. Optimasi membran penukar ion, konsentrasi KOH sebagai medium basa pada urea, serta variasi komposisi perbandingan bimetal menunjukkan hasil terbaik pada penggunaan NiMn-BDD sebagai katalis anoda dengan densitas daya sebesar 0,712 mW cm-2 pada potensial sebesar 0,339 V vs SHE dan densitas arus sebesar 2,107 mA cm-2. Membran yang digunakan adalah penukar anion dengan elekrolit KOH 3 M dan perbandingan antara nikel dan mangan sebesar 4:1. Stabilitas yang baik diperoleh pada pengaplikasian selama tiga jam dengan rata-rata potensial diperoleh sebesar 0,5461 V vs SHE.

---

Urea fuel cell is very interesting to be developed because of the characteristics of urea, such as non-toxic, non-flammable, and it is one of the biggest waste compilers, urine. To increase the efficiency of the urea/H2O2 fuel cell, an anode catalyst is needed. Nickel is known as a good catalyst and has a good activation energy in alkaline medium. Generally, the alloy or bimetal of nickel and other metals are done to increase the stability and the catalytic activity of nickel. In this study, bimetallic nickel-cobalt, nickel-manganese, nickel-copper and nickel-zinc deposited on the surface of boron-doped diamond (BDD) are investigated as an anode catalyst in urea/H2O2 fuel cells. Characterization using SEM-EDX and XPS shows that the bimetal particles have been deposited quite homogenously on the surface of BDD. Optimation of the ion exchange membrane, KOH concentration as a base medium on urea, and composition's ratio of bimetal showed the best result can be obtained using NiMn-BDD as an anode catalyst with a power density of 0.712 mW cm-2 at a potential of 0.339 V vs SHE and a current density of 2.107 mA cm-2. The membrane used is an anion exchange membrane using 3 M KOH and a 4: 1 ratio between nickel and manganese. Good stability was obtained for three hours of application with an average potential obtained of 0.5461 V vs SHE."

"Dalam thesis ini dirancang sebuah algoritma pengendali Model Predictive Control (MPC) Constrained dan diimplementasikan pada sistem Proton Exchange Membrane Fuel Cell. Model yang digunakan adalah model linier yang didapatkan dari Identifikasi sistem dengan metode Least Square. Constraint di berikan pada perubahan masing-masing sinyal kendali serta perbandingan antara sinyal kendali pertama dan kedua.Dari hasil simulasi terlihat bahwa pengendali MPC menghasilkan respon keluaran yang mengikuti sinyal acuan yang diberikan, serta mampu mengatasi gangguan yang berupa perubahan beban yang terjadi pada sistem PEMFC. Dengan pemberian constraint pada pengendali MPC, sinyal kendali yang dihasilkan dapat dibatasi sesuai dengan karakteristik fisik dari sistem PEMFC.

---

This theses presents a Constrained Model Predictive Control design . The controller is implemented in the Proton Exchange Membrane Fuel Cell. The MPC algorithm based on the Linear model generated from identification system using Least Square Method. The controller consist of control signal constraints including the comparison of eachcontrol signal amplitude.The simulation result show that the MPC resulting a very good transient behaviour, the output from PEMFC can follow the trajectory and did not effected by load change disturbances. With some constraint additional in MPC, the control signals can be bounded refer to the real characteristic of PEMFC."

"Pengolahan gas alam bertujuan memenuhi spesifikasi gas jual. Dehidrasi absorpsi menggunakan glikol mampu menghasilkan kadar air di dalam gas alam kurang dari 7 lb/MMscf dan kehilangan glikol maksimum adalah 0,10 gal/MMscf saat regenerasi. Namun, proses regenerasi glikol dengan metode konvensional destilasi atmosferik saat ini terjadi kehilangan glikol sebesar 56,37 gal/MMscf. Simulasi untuk modifikasi regenerasi TEG menghasilkan perancangan ulang pada kolom stripping gas dengan penambahan unit TEG cooler pada masukan TEG flash drum mampu mengurangi kehilangan glikol sebesar 0,0849 gal/MMscf. Analisa kelayakan ekonomis menunjukkan bahwa nilai IRR yang didapat sebesar 27,42 % dengan nilai MARR sebesar 21,87 % sehingga modifikasi layak untuk dijalankan.

---

Natural gas processing aims to meet the specifications of sale gas. Dehydration using glycol absorption could produce moisture in natural gas is less than 7 lb/MMscf and maximum loss of glycol is 0,10 gal/MMscf in regeneration. However, Now in glycol regeneration with atmosferic destilation-conventional method occurs loss of glycol 56,37 gal/MMscf.

Simulation for modification in TEG regeneration is to redesign stripping gas column with adding TEG cooler in TEG flash drum inlet could reduce the loss of glycol 0,0849 gal/MMscf. The feasibilty analysis indicates that the value of IRR is 27,42 % with MARR 21,87 % so the modification is feasible to run."

"Produksi masif sel bahan bakar membran polimer (PEMFC) dibatasi oleh harga material yang tinggi serta proses manufaktur yang rumit. Dalam penelitian ini, nanokomposit berbasis polipropilena (PP) dibuat dengan pengisi tembaga nanopartikel (CuNP) dan grafit (G). Tiga jenis nanokomposit, disebut PP/CuNP, CuNP/PP, dan CuNP/PP/G, difabrikasi dengan metode pencampuran kimiawibasah dan fasa-padat. Kemungkinan penggunaan sampel-sampel sebagai material pelat bipolar diinvestigasi dalam penelitian ini. Hasil-hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa kedua jenis pengisi mempengaruhi sifat optis, kelistrikan, dan mekanis dari nanokomposit. Seluruh PP/CuNP, dengan kandungan pengisi tunggal yang tidak dominan, didapati bersifat insulator dengan nilai energi celah pita (Eg) berkisar antara 5,93 - 4,26 eV dan nilai konduktivitas listrik (σ) yang sangat kecil (~0 S/cm). Sementara itu, pada CuNP/PP yang fraksi berat pengisi tunggalnya dominan, didapati seluruhnya bersifat semikonduktor dengan nilai Eg dan σ berada pada kisaran 2,24 - 2,34 eV dan 0,13 - 3,38 S/cm. Pada tahapan berikutnya, pengamatan pada nanokomposit hibrida CuNP/PP/G menunjukkan bahwa sebagian nanokomposit bersifat insulator sedangkan yang lainnya bersifat semikonduktor, dengan nilai Eg dan σ berada pada kisaran 1,77 - 11,70 eV dan 0,0005 - 2,65 S/cm.

---

The massive production of polymer electrolyte fuel cell (PEMFC) is restricted due to high material cost and complicated manufacturing process. In current research, the polypropylene (PP) based composites has been prepared with copper nanoparticle (CuNP) and graphite (G) as the fillers. Three types of nanocomposites, called PP/CuNP, CuNP/PP, and CuNP/PP/G, were fabricated by both chemical and solid-state mixing methods. The possibilities for bipolar plate material was investigated. The results show that both fillers affected the optical, electrical, and mechanical properties of the nanocomposites. All of PP/CuNPs, which fillers inside were not dominant, were observed as insulators with band gap energy values were in the range of 4.26 - 5.93 eV and very small electrical conductivities (σ = ~0 S/cm). On the contrary, all of CuNP/PPs, which had dominant filler phases, were observed as semiconductors with Eg and σ were in the ranges of 2.24 - 2.34 eV and 0.13 - 3.38 S/cm, respectively. Furthermore, for the CuNP/PP/Gs hybrid nanocomposites, it is found that some of CuNP/PP/Gs were insulators while others were semiconductors with Eg and σ were in the ranges of 1,77 - 11,70 eV and 0.00005 - 2.65 S/cm."

"Metode baru dan karakterisasi membran komposit PVA-TMSP tersulfonasi untuk aplikasi sel bahan bakar metanol langsung (DMFC) telah diinvestigasi. Pembuatan membran PVA-TMSP tersulfonasi dilakukan melalui tahapan pengikatan silang antara larutan PVA dan trimethoxysilyl propanethiol (TMSP) dengan metode sol-gel dan katalis HCl pekat. Konsentrasi TMSP divariasikan dari 1% hingga 3%. Larutan dalam bentuk gel dituangkan di atas lembaran logam untuk mendapatkan lembaran tipis membran. Membran tersebut kemudian dioksidasi dengan H2O2 pada berbagai variasi konsentrasi (10-30%), untuk mengkonversi gugus merkapto menjadi gugus sulfonat. Pengamatan terhadap proses pengikatan silang serta keberadaan gugus sulfonat, dilakukan dengan teknik spektroskopi inframerah, yang hasilnya ditunjukkan dengan frekuensi vibrasi masing-masing pada 1140-1200/cm and 1200-1145/cm.Pengamatan membran dengan SEM-EDX menunjukkan hasil bahwa distribusi partikel silika dalam reaksi sol-gel tidak merata yang disebabkan oleh cepatnya laju pertukaran reaksi kondensasi. Nilai derajat pengembangan menurun drastis seiring dengan meningkatnya konsentrasi metanol di dalam membran PVA-TMSP tersulfonasi, yang berkebalikan dengan nilai derajat pengembangan untuk membran komersial Nafion. Nilai maksimum kapasitas penukar ion dari membran adalah 1,82 mmol/g sedangkan konduktivitas proton tertinggi sebesar 3,9 x 10-4S/cm. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa membran tersebut berpotensi untuk diaplikasikan di dalam sistem DMFC.

---

Novel preparation and characterization of sulfonated polyvinyl alcohol (PVA)?trimethoxysilyl propanethiol (TMSP) membranes for direct methanol fuel cell (DMFC) application have been investigated. Preparation of sulfonated PVA- TMSP membrane was conducted by crosslinking steps using sol-gel method and a catalyst of concentrated HCl. TMSP concentrations were varied from 1% to 3%. The gel solution was cast on to the membrane metal plate to obtain membrane sheets. The membrane was then oxidized in H2O2 concentrations of (10-30%) to convert the mercapto groups into sulfonate group.

Investigations of the cross-linking process and the existence of sulfonate group were conducted by infrared spectroscopy as shown for frequencies at 1140?1200/cm and 1200-1145/cm respectively. The scanning electron microscope?energy dispersive X-rays (SEM-EDX) of the membranes indicated that the distribution of silica particles from sol-gel reaction products was uneven due to the fast exchange rate of condensation. The degree of swelling decreased as methanol concentrations in crease for sulfonated PVA-TMSP membrane which opposed toward the value of commercial Nafion membrane. The maximum value of ion exchange capacity of the membrane was 1.82 mmol/g whereas the highest proton conductivity was 3.9 x 10-4 S/cm. Therefore it can be concluded that the membrane was a potential candidate for application in DMFC."

"ABSTRAKPolymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) merupakan salah satu energyalternative untuk mengatasi keterbatasan energi fosil, serta ramah lingkungan.Pelat bipolar merupakan komponen penting pada PEMFC sebagai pengumpul danpentransfer elektron dari anoda menuju katoda. Pada penelitian ini pelat bipolardibuat dari grafit komposit yang terdiri dari matriks grafit Electric Arc Furnace(EAF), carbon black dan multi-walled carbon nanotube sebagai filler, dan resinepoksi sebagai binder. Bahasan utama penelitian ini ialah pengaruh penambahanmulti-walled carbon nanotube yaitu sebanyak 1%, 2%, 3%, 4% dan 5% terhadapkonduktivitas karakteristik material pelat bipolar. Karakterisasi pelat bipolardengan melakukan beberapa pengujian yaitu uji konduktivitas, uji flexural, ujidensitas, uji porositas dan pengamatan dengan menggunakan FE SEM. Hasil daripeneltian ini, penambahan multi-walled carbon nanotube pelat bipolar dapatmeningkatkan sifat konduktivitas hingga menjadi 8.95 S/Cm dan kekuatanflexural bipolar yaitu sebesar 59.11 Mpa. Namun, penambahan multi-walledcarbon nanotube memiliki titik optimum pada penambahan 3%, penambahanmulti-walled carbon nanotube diatas 3% dapat menurunkan kembali sifatkonduktivitas dan flexural pelat bipolar akibat penggumpalan atau aglomerat darimulti-walled carbon nanotube

---

AbstractPolymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) is one of the alternativeenergy to overcome the limitations of fossil energy, as well as environmentalfriendly. Bipolar plate in PEMFC is an important component as collector andtransferor o f electron from anode to cathode. In this research the bipolar plate ismade from graphite composite consisting of Electric Arc Furnace (EAF) graphiteas matrice, carbon black and multi-walled carbon nanotube as filler, and opxyresin and hardener as binder. The main subject of this research is effect ofaddition multi-walled carbon nanotube that is as much as 1%, 2%, 3%, 4% and5% to the characteristics of bipolar plate. Characterization of bipolar plate bydoing some testing iare conductivity test, flexural test, density test, porosity test,and observation with FE SEM. Result from this research is addition of multiwalledcarbon nanotube can improve the conductivity to be 8.95 S/cm andflexural properties of bipolar plate is 59.11 Mpa. However, the excessive additionof multiwalled carbon nanotube has an optimum point on the addition 3%, theaddition multi-walled carbon nanotube over can return decreace the conductivityand flexural properties of bipolar plate because there is agglomeration multiwalledcarbon nanotube."