Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Bahan bakar fosil merupakan bahan bakar yang paling umum digunakan saat ini terutama dalam bidang industri dan transportasi. Namun karena memiliki potensi emisi karbon dioksida yang tinggi menyebabkan efek rumah kaca yang menyebabkan global warming. Oleh karena itu diperlukan suatu bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan untuk menggantikan bahan bakar fosil ini. Sel tunam (fuel cell) merupakan salah satu terobosan baru untuk memangkas permasalahan ini. Hanya dengan bahan bakar hidrogen dan oksigen fuel cell dapat menghasilkan tegangan sebesar 1 V hingga 1.2 V. Jika disusun menjadi fuel cell stack, maka daya yang dihasilkan akan menjadi besar. Salah satu permasalahan dari  fuel cell adalah oxygen starvation dimana oksigen yang di supply menuju fuel cell tidak mencukupi untuk menghasilkan daya yang dibutuhkan. Hal ini dapat menyebabkan terjadinya penurunan performa pada fuel cell bahkan dapat merusak fuel cell. Untuk mengatasi hal ini dapat digunakan pengendali untuk melakukan pengendalian terhadap oxygen excess ratio yang merupakan perbandingan antara kadar oksigen yang masuk ke fuel cell dan oksigen yang bereaksi untuk menghasilkan daya. ......Fossil fuels are the most commonly used fuels today, especially in industry and transportation. However, because it has the potential for high carbon dioxide emissions, it causes a greenhouse effect that causes global warming. Therefore we need an alternative fuel that is environmentally friendly to replace this fossil fuel. The fuel cell is one of the new breakthroughs to reduce this problem. Only with hydrogen fuel and oxygen fuel cells can produce a voltage of 1 V to 1.2 V. If arranged into a fuel cell stack, the power generated will be large. One of the problems with fuel cells is oxygen starvation where the oxygen supplied to the fuel cell is not sufficient to generate required power. This can cause a decrease in the performance of the fuel cell and can even damage the fuel cell it self. To overcome this problem, a controller can be used to control the oxygen excess ratio, which is the ratio between the level of oxygen entering the fuel cell and the oxygen that reacts to produce power.

Abstrak :
Telah dilakukan proses sulfonasi pada politetrafluoroetilena berikatan silang yang teriradiasi sinar-γ dan tercangkok monomer stirena (film cPTFE-g-S). Penelitian bertujuan untuk membuat bahan membran hidrofil yang dapat berperan sebagai membran penukar proton pada sel bahan bakar jenis PEMFC. Sulfonasi dilakukan dengan asam klorosulfonat dalam pelarut dikloroetana pada berbagai kondisi. Pengaruh persen pencangkokan, konsentrasi asam klorosulfonat, waktu dan suhu reaksi terhadap sifat-sifat film tersulfonasi diuji. Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses sulfonasi yang dilakukan pada suhu kamar tidak memberikan hasil yang sempurna. Peningkatan konsentrasi ClSO3H dan suhu reaksi mempercepat terjadinya proses sulfonasi namun juga menambah jumlah reaksi samping. Akibatnya kapasitas penukaran ion, pengikatan air, dan konduktivitas proton film menjadi semakin berkurang namun ketahanan oksidasi pada larutan perhidrol menjadi semakin bertambah. Membran cPTFE-g-SS yang dihasilkan mempunyai kestabilan dalam larutan H2O2 30% volume selama 20 jam.

---

Sulfonation of cPTFE Film grafted Styrene for Proton Exchange Membrane Fuel Cell. Sulfonation of γ-ray iradiated and styrene-grafted crosslinked polytetrafluoroethylene film (cPTFE-g-S film) have been done. The aim of the research is to make hydropyl membrane as proton exchange membrane fuel cell. Sulfonation was prepared with chlorosulfonic acid in chloroethane under various conditions. The impact of the percent of grafting, the concentration of chlorosulfonic acid, the reaction time,and the reaction temperature on the properties of sulfonated film is examinated. The results show that sulfonation of surface-grafted films is incomplete at room temperature. The increasing of concentration of chlorosulfonic acid and reaction temperature accelerates the reaction but they also add favor side reactions. These will lead to decreasing of the ion-exchange capacity, water uptake, and proton conductivity but increasing the resistance to oxidation in a perhidrol solution. The cPTFE-g-SS membrane which is resulted has stability in a H2O2 30% solution for 20 hours.

Abstrak :
Pemanfaatan carbon nanotube (CNT) sebagai support elektrokatalis Pt dalam sistem Proton Exchange Membran Fuel Cell (PEMFC) memberikan potensi yang cukup besar menggantikan karbon amorf untuk meningkatkan efisiensi pemanfaatan Pt yang cenderung mahal. Pembuatan elektrokatalis berbasis CNT telah berhasil dilakukan dengan mendeposisikan nanopartikel Pt pada permukaan Multi Wall Carbon Nanotube (MWCNT) melalui proses presipitasi menggunakan etilen glikol (EG). Optimalisasi ukuran dan distribusi nanopartikel Pt pada permukaan MWCNT dilakukan dengan variasi keasaman reaksi (pH 4, 7, dan 13) dengan variasi reduktor (NaBH4 dan LiAlH4). Hal ini dilakukan untuk mengatur kondisi sintesis yang dapat menghasilkan elektrokatalis dengan pemuatan (loading) Pt yang tinggi. Ukuran dan distribusi Pt sebagai kontributor utama terhadap pemuatan Pt digunakan sebagai indikator yang akan mempengaruhi kinerja PEMFC. Deposisi Pt pada permukaan MWCNT terfungsionalisasi melalui prekursor hexachloroplatinic acid (H2PtCl6) dilakukan melalui metode presipitasi dengan variasi reduktor dan variasi keasaman reaksi. Karakterisasi elektrokatalis dilakukan menggunakan Difraktometer Sinar-X (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM) dengan Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDS), Transmission Electron Microscope (TEM), Particle Size Analyzer (PSA), Raman Spectroscopy dan Surface Area Analyzer (SAA). Sedangkan uji kinerja dilakukan dengan menyiapkan konfigurasi membrane electrode assembly (MEA) berbasis elektrokatalis Pt/CNT yang telah dibuat. Berdasarkan hasil karakterisasi yang telah dilakukan, reduktor NaBH4 memberikan pemuatan Pt yang tinggi yaitu 31,99 % dari hasil analisis kuantitatif menggunakan EDS. Hasil analisis difraksi sinar-X dan TEM menunjukkan terbentuknya nanopartikel Pt pada permukaan CNT dengan ukuran sebesar 3 hingga 4 nm. Kecenderungan aglomerasi menjadi 6-9 nm terjadi pada pH menyebabkan perubahan rasio R=ID/IG MWCNT dari 1,45 (pH 4) menjadi 1,18 (pH 13) sebagai faktor yang dipengaruhi oleh distribusi Pt pada cacat MWCNT dimana pH 13 menghasilkan distribusi Pt yang lebih tinggi. Disamping itu luas permukaan Pt/CNT antara 87,182-110,611 m2/g telah terbukti lebih besar daripada Pt/C komersial. Hasil pengujian stack fuel cell dengan Membrane Electrode Assembly (MEA) berbasis elektrokatalis Pt/CNT menunjukkan kurva viii viii polarisasi dari Pt-CNT dengan reduktor NaBH4 dan LiAlH4 pada pH 13 sebesar 43 mW/cm2 dan 17 mW/cm2.

---

The utilization of carbon nanotube (CNT) as support of electrocatalyst Pt in Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) was highly potential to replace amorphous carbon to increase the efficiency of Pt utilization which tent to be expensive. The Pt/CNT-based electrocatalyst has been successfully synthesized by depositing Pt nanoparticles on Multi Wall Carbon Nanotube (MWCNT) surfaces via precipitation process using ethylene glycol (EG). Optimizing of Pt nanoparticles size and distribution on the MWCNT surface has been conducted under various acidity (pH 4, 7, and 13) with varying of reducing agent (NaBH4 and LiAlH4). This controlled synthesis condition is conducted to get optimized Pt loading on the electrocatalyst system. The size and distribution of Pt as the main contributor of Pt loading were used as the main indicator that will affect the performance of Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC). Pt deposition on the functionalized-MWCNT surface from hexachloroplatinic acid (H2PtCl6) precursor was carried out using precipitation method with varying of both reducing agent and acidity levels. Electrocatalyst was characterized by using different testing instruments such as X-Ray Diffractometer (XRD), Scanning Electron Microscope (SEM) powered by Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDS), Transmission Electron Microscope (TEM), Particle Size Analyzer (PSA), Raman Spectroscopy and Surface Area Analyzer (SAA). Performance as a catalyst in PEMFC was tested by preparing a membrane electrode assembly (MEA)-based Pt/CNT. According to characterization results, the combination of the highest acidity levels (pH=13) and reducing agent NaBH4 showed the highest Pt loading around 31.99% reflected from XRD results and supported by quantitative results using EDS. The result of XRD analysis and TEM observation showed that Pt-nanoparticles of size around 3-4 nm were deposited on CNT surfaces. The agglomeration of Pt nanoparticles occurred in the highest acidity levels (pH=13) where its size was changed to 6-9 nm. It contributed to the performance of electrocatalyst. The ratio (R= ID/IG) of MWCNT is decreased from 1.45 (pH=4) to 1.18 (pH=13) with the increasing of acidity levels as one of factor which was influenced by Pt distribution on the defect of CNT where the highest acidity levels (pH=13) give well Pt distribution on CNT surface. Subsequently, the surface area of Pt/CNT is about 87.182-110.611 m2/g which proved better than commercial Pt/C. The result of stack fuel cell with membrane electrode assembly (MEA-based Pt/CNT showed that polarization curve of Pt/CNT using reducing agent NaBH4 dan LiAlH4 under the highest acidity levels (pH=13) is about 43 mW/cm2 and 17 mW/cm2 respectively.

Abstrak :
Salah satu solusi mengatasi kelangkaan sumber bahan bakar energi, saat ini sedang dikembangkan suatu sistem yang dikenal dengan Microbial Fuel Cell (MFC). MFC merupakan sistem yang secara langsung dapat memanfaatkan proses metabolisme bahan bakar pada mikroba dengan melibatkan transfer elektron di rantai respirasi sel untuk menghasilkan arus listik melalui reaksi elektrokimia. Sistem ini dilengkapi dengan suspensi sel, elektroda , mediator elektron, dan Proton Exchange Membrane (PEM). Pada penelitian ini, mediator elektron yang digunakan adalah methylen blue (MB) yang bersifat elektroaktif. Penggunaan PEM pada MFC seringkali menjadi kendala karena selain harganya relatif mahal, PEM seringkali dikotori oleh mediator MB yang sulit dihilangkan warnanya sehingga PEM tidak dapat digunakan kembali. Pada penelitian ini, telah digunakan suspensi agar dengan konsentrasi tertentu sebagai pengganti PEM. Suspensi agar ini v dapat melewatkan proton hasil metabolisme mikroba di anoda ke katoda namun tidak dapat dilewati oleh partikel-partikel MB. Telah dilakukan pemanfaatan Saccharomyces cerevisiae R-58 dengan menumbuhkannya pada beberapa media pertumbuhan untuk diukur arus listrik dan voltasenya. Dari beberapa media pertumbuhan, media air rebusan jagung manis merupakan media yang paling baik bagi pertumbuhan Saccharomyces cerevisiae R-58. Pengukuran arus dan voltase pada MFC dengan menggunakan kultur Saccharomyces cerevisae R-58 dilakukan pada kondisi aerob dan anaerob. Pada kondisi aerob dihasilkan arus listrik sekitar 2.2 ?A dan voltase sekitar 358 mV sedangkan pada kondisi anaerob dihasilkan arus listrik sekitar 21.4 ?A dan voltase sekitar 352 mV. Telah dilakukan juga pengukuran arus dan voltase dengan pemecahan dinding sel Saccharomyces cerevisiae. Pada pemecahan dinding sel dengan sonikasi dihasilkan arus sekitar 22.8 ?A dan voltase sekitar 381 mV. Sedangkan pada pemecahan dinding sel dengan blender dihasilkan arus sekitar 6.4 ?A dan voltase sekitar 249.4 mV. Kata kunci : arus listrik, dinding sel, Methylen Blue, Proton Exchange Membrane, Saccharomyces cerevisae.

Abstrak :
The book introduces the theory of fuel cells and sliding-mode control. It contextualises PEMFCs both in terms of their development and within the hydrogen economy and today’s energy production situation as a whole. It then discusses fuel-cell operation principles, the mathematical background of high-order sliding-mode control and to a feasibility study for the use of sliding modes in the control of an automotive fuel stack. Part II presents experimental results of sliding-mode-control application to laboratory fuel cells and deals with subsystem-based modelling, detailed design, and observability and controllability. Simulation results are contrasted with empirical data and performance, robustness and implementation issues are treated in depth. Possibilities for future research are also laid out.

Abstrak :
PEM fuel cells with bio-ethanol processor systems presents a control system design that provides basic regulation of the hydrogen production process with PEM fuel cells. It then goes on to construct a fault diagnosis system to improve plant safety above this control structure. PEM fuel cells with bio-ethanol processor systems is divided into two parts: the first covers fuel cells and the second discusses plants for hydrogen production from bio-ethanol to feed PEM fuel cells. Both parts give detailed analyses of modeling, simulation, advanced control, and fault diagnosis. They give an extensive, in-depth discussion of the problems that can occur in fuel cell systems and propose a way to control these systems through advanced control algorithms. A significant part of the book is also given over to computer-aided engineering software tools that can be used to evaluate the dynamic performance of the overall plant.