Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Teknologi fuel cell (selbahanbakar) merupakan salah satu teknologi yang menggunakan bahan bakar dari energi baru terbarukanya itu hidrogen. Teknologi ini dianggap bersih dan ramah lingkungan. Efisiensi konversi yang tinggi danemisi polutannya sangat rendah sehingga dampak lingkungan yang rendah juga membuatnya menjadi kandidat yang tepat untuk menggantikan teknologi konvensional ada. Aplikasidariteknologi fuel cell, antara lain untuk transportasi/ otomotif, pembangkitlistrikstasionerdan fuel cell portabel.Untuk teknologi fuel cell jenis proton exchange membrane (PEM) sebagai pembangkit listrik, khususnya di Indonesia masih belum berkembang. Oleh karena itu perlu dilakukan analisis tekno ekonomi dari pembangkit listrik fuel cell jenis PEM dengan melihat karakteristik kerja dan efisiensi sistem, khususnya peralatan disisi keluaran seperti konverter dan inverter terhadap beban rumah tangga(beban yang dipakai lampu) dari beberapa profil beban seperti profil beban statis dan fluktuatif. Hasil uji kinerja sistem pembangkit listrik fuel cell memperlihatkan karakteristik dari fuel cell, yang berupa kurva polarisasi perubahan tegangan terhadap perubahan arus beban.Dari Kurva polarisasi V-I didapatkan nilai polarisasi aktivasi (α) pada saat pembebanan fluktuatif lebih besar dibandingkan pada saat pembebanan statis, sedangkan nilai polarisasi ohmic (r) pada saat pembebanan fluktuatif lebih kecil dibandingkan pada saat pembebanan statis. Hal ini memperlihatkan proporsi energi listrik yang timbul saat perubahan laju reaksi pada pembebanan fluktuatif lebih besar dibandingkan pada pembebanan statis. Sehingga reaksi yang terjadi lebih cepat dan mengakibatkan tegangan akan lebih cepat turun. Dari segi keekonomian biaya energi pembangkit listrik fuel cell jenis PEM untuk kapasitas 500W dan 2 kW masih cukup besar yaitu Rp/kWh10.117,2 dan Rp/kWh 5.330,4. Tetapi untuk kapasitas 5kW ternyata jauh lebih rendah yaitu sebesar Rp/kWh3.048,7. Hal ini di karenakan selain biaya investasi yang menjadilebihkecil,biaya bahan bakar juga menjadi lebih kecil. Biaya bahan bakar bisa jauh lebih murah dikarenakan konsumsi gas hidrogen berdasarkan arus beban yang dipakai pada kapasitas 5kW hanya dua kali lipat jumlahnya dibandingkan kapasitas 500W, sedangkan produksi listrik yang dihasilkan sepuluh kali lipat.

---

Fuel cell technology utilizes fuels from renewable sources i.e. hydrogen. Therefore, this technology is considered clean and environmentally friendly. High conversion efficiency with very low pollutant emission makes this technology a favorable candidate to substitute the existing conventional energy conversion technology. Applications of fuel cell technology include power for transportation/automotive, stationary fuel cell, and portable fuel cell. PEM type fuel cell technology as a power generation has not been developed in Indonesia. Therefore, it is necessary to analyze techno-economic of the PEM fuel cell technology by examining its operation characteristics and system efficiency particularly conversion equipment at output side such as converter and inverter for household load (lighting) at various load profile i.e, static and fluctuated loads. Performance analysis that is presented in V-I polarization curve shows the fuel cells characteristics. From this curve, polarization activation value (α) at fluctuated loads is higher than that of static loads, whereas polarization ohm value (r) is lower at static loads than fluctuated loads. This result demonstrates electricity produced at fluctuated loads is higher compared to that at static load. Consequently, chemical reactions are faster that affect voltage to drop faster. Cost of energy for PEM fuel cell is still considerably high for 500 W and 2 kW that are Rp/kWh10.117,2 and Rp/kWh 5.330,4. While for 5 kW fuel cell system, COE is far lower that is Rp/kWh3.048,7. This is due to cost of investment and fuels decrease significantly. Cost of fuel can be reduced substantially because oxygen consumption at a 5 kW fuel cell system is only double than that of the 500 W system, whereas electicity production is 10 times higher."

"Direct Methanol Fuel Cell (DMFC) atau Sel Bahan Bakar Metanol Langsung, yang dapat mengkonversi energi kimia secara langsung menjadi energi listrik merupakan teknologi yang mulai berkembang pesat saat ini. Sebagai alat penghasil energi yang bekerja sangat efisien dan hampir tanpa emisi, maka pengembangan teknologi ini diharapkan mampu mengatasi kebutuhan energi yang semakin meningkat dewasa ini. Program Studi Teknik Kimia Universitas Indonesia telah memulai riset mengenai Sel Bahan Bakar jenis DMFC di awal tahun 2004. Namun, dalam perkembangannya sampai saat ini masih belum dihasilkan kinerja yang optimal dari sistem DMFC yang telah dibuat. Permasalahan yang terjadi adalah masih rendahnya densitas arus dan energi yang dihasilkan yang diperkirakan karena masih besarnya resistansi elektroda dan rendahnya aktivitas katalis komersial. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan densitas arus dan energi dari sistem DMFC dengan melakukan fabrikasi cell stack baru berbahan grafit dengan variasi pada open ratio dari flowfield dan fabrikasi Membrane Electrode Assembly (MEA) dengan katalis komersial dari E-TEK dengan variasi kandungan Nafion serta loading katalis anoda. Tahapan riset yang dilakukan meliputi: desain cell stack, fabrikasi cell stack, fabrikasi membrane electrode assembly (MEA), set-up sistem DMFC, dan uji sel tunggal untuk mengetahui kinerja DMFC. Fabrikasi cell stack menghasilkan dua buah cell stack berbahan grafit dengan variasi open ratio masing-masing adalah 80.3% dan 73.1%. Fabrikasi MEA telah membuat tiga buah MEA yang dipakai dalam penelitian kali ini dengan variasi kandungan Nafion 20 dan 40 wt% serta loading 3 dan 4 mg Pt-Ru/cm2. Metode brush coating katalis pada GDL memiliki efisiensi penguasan katalis rata-rata sebesar 70%. Dari hasil uji sel tunggal diketahui bahwa cell stack yang memiliki kinerja terbaik adalah yang memiliki open ratio 80.3% dengan densitas energi 25 mW/cm2 sedangkan open ratio 73.1% sebesar 14 mW/cm2. Kandungan Nafion yang memiliki kinerja terbaik adalah sebesar 40 wt% dengan densitas energi 19 mW/cm2 sedangkan kandungan Nafion 20% sebesar 6 mW/cm2. Kenaikan loading dari 3 mg Pt-Ru/cm2 ke 4 mg Pt-Ru/cm2 menunjukkan peningkatan densitas energi DMFC dari 16 mW/cm2 menjadi 18 mW/cm2. Bila dibandingkan dengan hasil riset intemasional, kinerja DMFC penelitian ini masih setengah kalinya bila dilihat dari sisi densitas energi yang dihasilkan, yaitu dengan densitas energi maksimum sebesar 24.75 mW/cm2 sedangkan hasil riset intemasional telah mencapai 39.42 mW/cm2 pada kondisi operasi yang sama."

"Dalam simulasi ini, dilakukan pemodelan dan simulasi Proton Exchange Membrane (PEM) fuel cell dengan pendekatan 3 dimensi 2 fasa, yaitu fasa gas dan fasa padatan dengan bentuk channel serpentine. Persamaan model yang diturunkan meliputi persamaan kontinuitas, persamaan momentum, persamaan energi persamaan transport ion dan persamaan current density. Kesemua persamaan ini dibedakan antara fasa padatan dan fasa gas. Fasa padatan terjadi pada GDL, Catalyst dan membrane baik disisi anode maupun cathode. Scdangkan fasa gas hanya terjadi pada Gas Channel anode dan Gas channel cathode. Penyelesaian numeris model menggunakan perangkat lunak MATLAB™ 6.0. Karena terlalu sulitnya melakukan pemecahan dengan menggunakan MATLABTM pada daerah perhitungan 3 dimensi 2 fasa dan dalam geometri yang komplek, maka model disederhanakan menjadl 2 buah model I dimensi, yaitu model pada sumbu y (lebar) dan model pada sumbu z{ketebalan). Hasil model dari penyederhanaan model kesumbu y dldapat profil kecepatan. konsentrasi, tekanan, temperatur. current density, tegangan ionik. Model 1 dimensi kearah sumbu y ini hanya dapat diselesaikan pada lebar 50 cm, jika melebihi lebar ini model tidak dapat diselesaikan karena menghasilkan sebuah matrik Jacobian dari metoda Newton-Raphson yang singular, hal ini disebabkan karena persamaan current density yang sangat stiff. Sedangkan hasil dari penyederhanaan model kesumbu z..."

"Salah satu masalah utama dalam mencapai konversi yang efisien dari bahan bakar metanol menjadi energi listrik melalui sebuah Direct Methanol Fuel cell (DMFC) adalah adanya kinetic losses pada proses oksidasi katalisis metanol di anoda. Pt-Ru sebagai katalis yang paling baik untuk anoda sementara ini, masih memerlukan perbaikan terutama peningkatan ketahanan Pt terhadap CO teradsorp yang masih kurang baik Di samping itu penggunaan Pt menyebabkan harga elektroda tinggi dan merupakan komponen terbesar biaya fabrikasi DMFC. Tujuan penelitian ini adalah untuk menemukan solusi permasalahan di atas, dimana akan dilakukan sintesis katalis anoda trimetal Pt-Ru-Cr dengan support karbon. Penggunaan Cr sebagai logam transisi dengan harga lebih murah diharapkan dapat mensubstitusi kandungan Pt dalam elektroda. Cr memiliki sifat oxophilic sehingga aktif membentuk spesi OH teradsorp yang memiliki peran vital dalam mengoksidasi lanjut CO teradsorp dalam Pt menjadi CO2. Sintesis katalis ini dilakukan dengan metode presipitasi koloidal menggunakan starting material garam-garam klorida dan reduktan Lithium Borohydride. Selanjutnya katalis anoda dan katoda digabungkan dengan membran untuk membentuk membrane electrode assembly (MEA) yang akan diinstalasikan pada unit DMFC. Selanjutnya aktivitas katalis anoda pada DMFC akan dikirakterisasi melalui uji aktivitas eLktrokimia sel tunggal untuk mengetahui kinerja DMFC. Preparasi katalis menghasilkan tiga komposisi katalis trimetal Pt-Ru-Ci dengan kandungan Pt semakin berkurang dan kandungan Cr semakin bertambah. Hasil karakterisasi katalis dengan XRF menunjukkan bahwa katalis masih mengandung pengotor klorida. Pada uji aktivitas eiektrokimia sel tunggal menggunakan katalis anoda Pt-Ru-Cr didapatkan tega-ngan maksimum 492 - 546 mV dan densitas energi maksimum 0.63 - 4.62 mW. Kinerja DMFC terbaik didapatkan pada katalis anoda hasil preparasi Pt-Ru-Cr 1:1:1 yand densitas energi maksimum sebesar 4,2 mW/cm2 pada 220 mV dan 19.1 mA/cm2. Kinerja ini lebih baik dari katalis anoda Pt-Ru yaitu densitas energi maksimum 0.84 mW/cm2 pada 156 mV dan 5.38mA."

"Modifikasi permukaan boron-doped-diamond (BDD) dengan Ni-Mn, Ni-Co dan Ni-Cu telah dilakukan untuk digunakan sebagai elektroda kerja pada sistem sel bahan bakar berbasis membran polimer elektrolit (Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell, PEMFC). Modifikasi dilakukan dengan rangkaian teknik wet chemical seeding (pembibitan kimia), electrochemical overgrowth of the seeds (penumbuhan kimia), annealing (pemanasan), serta refreshed and activation. Karakterisasi siklikvoltametri dan XPS menunjukkan spesi elekrokatalis Ni(OH)2 pada sampel Ni-Mn/BDD, Ni-Cu/BDD, dan Ni-Co/BDD dapat dideposisi pada potensial +0,32 V, +0,31 V dan +0.33 V berturut-turut, dengan energi ikat sebesar 855,6 eV. Agar dapat mengelektrooksidasi urea, dilakukan perubahan spesi α-NiOOH menjadi β-NiOOH yang lebih stabil dari Ni(OH)2 dengan siklikvoltametri dalam KOH 1 M selama 300 siklus. Poks tertinggi terdapat pada sampel Ni-Cu/BDD yakni 2.75 μA pada +0,59 V. Namun, pada pengaplikasian urea-PEMFC, Ni-Mn/BDD menunjukkan hasil terbaik menggunakan anolit 0,33 M dan KOH 0,1 M di ruang anoda serta katolit H2O2 2 M dan H2SO4 2 M di ruang katoda dengan densitas daya rata-rata 0,061733 mW/cm2, densitas arus rata-rata 0,185242 mA/cm2, potensial rata-rata sebesar 0,34 V vs SHE, dan efisiensi tegangan maksimal sebesar 15.83%. Sedangkan pada PEMFC berbahan bakar urin, densitas daya rata-rata yang dihasilkan 0.0889 mW/cm2, densitas arus rata-rata 0.189 mA/cm2, potensial rata-rata sebesar 0.66 V vs SHE dengan waktu pengoperasian selama 3600 detik

---

Surface modification on boron-doped diamond (BDD) using Ni-Mn, Ni-Co dan Ni-Cu have been performed for application as working electrodes in a Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) system. The series of wet chemical seeding, electrochemical overgrowth of the seeds, annealing, refreshed and activation techniques has been applied to modify the surface area. Characterization using cyclicvoltammetry and XPS indicate that Ni(OH)2 able to be well deposited on Ni-Co/BDD, Ni-Mn/BDD, and Ni-Cu/BDD samples at potential +0,32 V, +0,31 V dan +0.33 V respectively with binding energy as 855,6 eV. To electrooxidize urea, the change of α-NiOOHto β-NiOOH from deposited Ni(OH)2 electrochemicaly can be conducted by giving constant potential for 300 cycles in 1 M KOH. Highest oxidation peak of Ni3+ is belong to Ni-Cu/BDD as high as 2.75 μA at +0,59 V. In contrary, application Ni-Mn/BDD to urea-PEMFC shows best result by using mixture of 0.33 M urea and 0.1 M KOH as anolyte in anodic chamber, while a mixture of 2 M H2O2 and 2 M H2SO4 as chatolyte in cathodic chamber with average power density 0,061733 mW/cm2, current density 0,185242 mA/cm2, and potential of 0,34 V vs SHE with 15,83% of maximum voltage effiency yield. Urine as fuel in PEMFC has been also applied into the system with producing average power density as 0.0889 mW/cm2, 0.189 mA/cm2 for average current density, and 0.66 V vs SHE for open circuit votage for 3600 second of operation time."

"Pemanasan global yang disebabkan oleh emisi CO2, keterbatasan sumber daya fossil dan kenaikan polusi global mendorong sebuah ide untuk mengembangkan kendaraan dengan sumber daya yang bersih dan ramah atas lingkungan. Kendaraan seperti Hybrid Electric Vehicle (HEVs), fuel cell vehicles (FCVs), dan battery electric vehicles (BEVs) merupakan solusi utama untuk kendaraan yang ramah lingkungan. Dengan potensi besar untuk mengurangi dampak lingkungan, dilakukan pengembangan pada kendaraan kereta api hibrid untuk menekan konsumsi dari bahan bakar diesel dengan menggabungkannya dengan sumber energi ramah lingkungan, seperti baterai dan fuel cell. Besar kebutuhan daya kereta yang akan didistribusikan dari sistem perlu diestimasi denga melakukan evaluasi profil kecepatan dan geometri lintasan di sepanjang siklus perjalanan kereta. Oleh karena itu, penelitian ini berfokus pada perancangan sistem manajemen energi untuk distribusi daya kereta hibrid yang menggunakan tiga sumber energi, fuel cell, baterai, dan diesel dengan metode PMP (Pontryagin Minimum Principle). Sebuah pendekatan berbasis optimasi yang dirancang untuk meningkatkan efisiensi penggunaan energi dan mengoptimalkan kinerja keseluruhan sistem. Pendekatan ini memiliki kelebihan karena beban komputasi yang kecil dan waktu komputasi yang singkat.

---

Global warming caused by CO2 emissions, the scarcity of fossil fuels, and the rise of global pollution have driven the development of vehicles with clean and environmentally friendly energy sources. Vehicles such as Hybrid Electric Vehicles (HEVs), fuel cell vehicles (FCVs), and battery electric vehicles (BEVs) are the main solutions for environmentally friendly vehicles. With great potential to reduce environmental impact, development is being carried out on hybrid rail vehicles to reduce diesel fuel consumption by combining it with environmentally friendly energy sources such as batteries and fuel cells. The large power requirement of the train that will be distributed from the system needs to be estimated by evaluating the speed profile and track geometry along the train's travel cycle. Therefore, this study focuses on the design of an energy management system for distributing power to hybrid trains using three energy sources, fuel cells, batteries, and diesel with the PMP method. An optimization-based approach designed to improve energy efficiency and optimize overall system performance."

"Teknologi Direct Merhanol Fuel Cell (DMFC) merupakan teknologi fuel cell yang mengalami kemajuan pesat saat ini. Pengujian kinerja sistem DMFC terhadap berbagai kondisi operasi perlu dilakukan untuk mengetahui pengaruhnya guna mendapatkan kondisi operasi yang optimal. Pengujian kinerja sistem DMFC dilakukan dengan cara uji single cell dengan menggunakan MEA komersil dari fuelcellstore.com.Dalam skripsi ini akan dilakukan percobaan untuk mengetahui pengaruh perubahan kondisi operasi terhadap kinerja DMFC, yaitu Suhu, konsentrasi metanol, Iaju alir metanol dan laju alir oksigen. Selain itu juga dibandingkan kinerja sistem DMFC hasil penelitian ini dengan sistem DMFC hasil penelitian yang sebelumnya.Dari hasil pengujian yang dilakukan terhadap kinerja sistem DMFC maka didapatkan bahwa semakin tinggi suhu, kinerja DMFC akan semakin tinggi. Tetapi hal ini dibatasi oleh adanya tahanan proton dari membran. Semakin tinggi suhu, tahanan proton membran akan semakin tinggi. Suhu optimal adalah 70°C. Semakin tinggi konsentrasi metanol, kinerja DMFC semakin tinggi. Tetapi hal ini dibatasi oleh adanya metanol crossover. Semakin tinggi suhu konsentrasi, merhanol crossover semakin tinggi juga konsentrasi metanol optimal adalah 1 M dan 2 M.Semakin tinggi laju alir metanol dan Iaju alir oksigen, kinerja DMFC akan semakin turun. Open circuit votrage yang dapat dihasilkan pada percobaan ini sebesar 340 mV serta power density yang dihasilkan sekitar 2 mW/cm2."