Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"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."

"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."

"Kebutuhan dunia terhadap energi kian meningkat seiring dengan meningkatnya pertumbuhan ekonomi dan populasi serta perkembangan teknologi. Energi terbarukan berupa fuel cell, merupakan alternatif yang memiliki efisiensi tinggi, ramah lingkungan, dan pengoperasian yang tenang. Salah satu jenis fuel cell yang saat ini banyak digunakan adalah Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC). PEMFC menggunakan hidrogen sebagai bahan bakar dan oksigen dari udara sebagai oksidan. Salah satu komponen utama dalam PEMFC adalah bipolar plate, yang berfungsi mendistribusikan gas reaktan secara seragam dan efisien. Maka dari itu, diperlukan konduktivitas listrik yang baik pada bipolar plate sehingga efisiensi dan daya output fuel cell dapat meningkat. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan konduktivitas listrik bipolar plate berbasis karbon, yaitu grafit, hingga mencapai > 100 S/cm, sesuai dengan target teknis United States Department of Energy. Metode yang dilakukan pada penelitian ini adalah melalui electroplating menggunakan pelat tembaga, karena konduktivitas listriknya yang tinggi, kedua setelah perak. Dilakukan karakterisasi menggunakan LCR meter untuk mengukur resistansi bipolar plate, sebagai data untuk menghitung konduktivitas listrik, serta Scanning Electron Microscope (SEM) untuk melihat morfologi permukaan dan komposisi kimia bipolar plate, sebelum dan setelah proses electroplating. Berdasarkan penelitian setelah electroplating, diperoleh rata-rata konduktivitas listrik bipolar plate pada konsentrasi 0,3 M sebesar 102,3611 S/cm, pada konsentrasi 0,6 M sebesar 688,5073 S/cm, dan pada konsentrasi 0,9 M sebesar 960,8296 S/cm. Hasil tersebut menunjukkan bahwa konduktivitas listrik bipolar plate akan meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi larutan, serta terpenuhinya target teknis dari United States Department of Energy sebesar > 100 S/cm. Lapisan tembaga pada bipolar plate juga tampak lebih homogen dan mengkilap seiring bertambahnya konsentrasi. Selain itu, analisis SEM-EDX menunjukkan bahwa weight percent (wt%) dan atom percent (at%) tembaga semakin besar seiring meningkatnya konsentrasi larutan tembaga(II) sulfat pentahidrat (CuSO4·5H2O). Dengan demikian, semakin besar konsentrasinya, maka akan semakin tinggi pula konduktivitas listriknya dan semakin baik endapan tembaga yang dihasilkan pada bipolar plate.

---

The world's demand for energy is increasing along with economic and population growth and technological development. Renewable energy in the form of fuel cells is an alternative that has high efficiency, environmentally friendly, and quiet operation. One type of fuel cell that is currently widely used is the Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC). PEMFC uses hydrogen as fuel and oxygen from the air as oxidant. One of the main components in PEMFC is the bipolar plate, which functions to distribute the reactant gas uniformly and efficiently. Therefore, good electrical conductivity is required on the bipolar plate so that the efficiency and output power of the fuel cell can increase. Therefore, this research aims to improve the electrical conductivity of carbon-based bipolar plates, namely graphite, to reach > 100 S/cm, in accordance with the technical target of the United States Department of Energy. The method used in this research is through electroplating using copper plate, due to its high electrical conductivity, second only to silver. Characterization was carried out using an LCR meter to measure the resistance of the bipolar plate, as data for calculating electrical conductivity, and a Scanning Electron Microscope (SEM) to see the surface morphology and chemical composition of the bipolar plate, before and after the electroplating process. Based on the research after electroplating, the average electrical conductivity of bipolar plates at a concentration of 0.3 M was 102.3611 S/cm, at a concentration of 0.6 M was 688.5073 S/cm, and at a concentration of 0.9 M was 960.8296 S/cm. These results show that the electrical conductivity of the bipolar plate will increase with increasing solution concentration, and fulfill the technical target of the United States Department of Energy of > 100 S/cm. The copper layer on the bipolar plate also looks more homogeneous and shiny as the concentration increases. In addition, SEM-EDX analysis showed that the weight percent (wt%) and atomic percent (at%) of copper increased as the concentration of copper(II) sulfate pentahydrate (CuSO4·5H2O) solution increased. Thus, the greater the concentration, the higher the electrical conductivity and the better the copper deposits produced on the bipolar plate."

"Kebutuhan dunia terhadap energi kian meningkat seiring dengan meningkatnya pertumbuhan ekonomi dan populasi serta perkembangan teknologi. Energi terbarukan berupa fuel cell, merupakan alternatif yang memiliki efisiensi tinggi, ramah lingkungan, dan pengoperasian yang tenang. Salah satu jenis fuel cell yang saat ini banyak digunakan adalah Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC). PEMFC menggunakan hidrogen sebagai bahan bakar dan oksigen dari udara sebagai oksidan. Salah satu komponen utama dalam PEMFC adalah bipolar plate, yang berfungsi mendistribusikan gas reaktan secara seragam dan efisien. Maka dari itu, diperlukan konduktivitas listrik yang baik pada bipolar plate sehingga efisiensi dan daya output fuel cell dapat meningkat. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan konduktivitas listrik bipolar plate berbasis karbon, yaitu grafit, hingga mencapai > 100 S/cm, sesuai dengan target teknis United States Department of Energy. Metode yang dilakukan pada penelitian ini adalah melalui electroplating menggunakan pelat tembaga, karena konduktivitas listriknya yang tinggi, kedua setelah perak. Dilakukan karakterisasi menggunakan LCR meter untuk mengukur resistansi bipolar plate, sebagai data untuk menghitung konduktivitas listrik, serta Scanning Electron Microscope (SEM) untuk melihat morfologi permukaan dan komposisi kimia bipolar plate, sebelum dan setelah proses electroplating. Berdasarkan penelitian setelah electroplating, diperoleh rata-rata konduktivitas listrik bipolar plate pada konsentrasi 0,3 M sebesar 102,3611 S/cm, pada konsentrasi 0,6 M sebesar 688,5073 S/cm, dan pada konsentrasi 0,9 M sebesar 960,8296 S/cm. Hasil tersebut menunjukkan bahwa konduktivitas listrik bipolar plate akan meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi larutan, serta terpenuhinya target teknis dari United States Department of Energy sebesar > 100 S/cm. Lapisan tembaga pada bipolar plate juga tampak lebih homogen dan mengkilap seiring bertambahnya konsentrasi. Selain itu, analisis SEM-EDX menunjukkan bahwa weight percent (wt%) dan atom percent (at%) tembaga semakin besar seiring meningkatnya konsentrasi larutan tembaga(II) sulfat pentahidrat (CuSO4·5H2O). Dengan demikian, semakin besar konsentrasinya, maka akan semakin tinggi pula konduktivitas listriknya dan semakin baik endapan tembaga yang dihasilkan pada bipolar plate.

---

The world's demand for energy is increasing along with economic and population growth and technological development. Renewable energy in the form of fuel cells is an alternative that has high efficiency, environmentally friendly, and quiet operation. One type of fuel cell that is currently widely used is the Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC). PEMFC uses hydrogen as fuel and oxygen from the air as oxidant. One of the main components in PEMFC is the bipolar plate, which functions to distribute the reactant gas uniformly and efficiently. Therefore, good electrical conductivity is required on the bipolar plate so that the efficiency and output power of the fuel cell can increase. Therefore, this research aims to improve the electrical conductivity of carbon-based bipolar plates, namely graphite, to reach > 100 S/cm, in accordance with the technical target of the United States Department of Energy. The method used in this research is through electroplating using copper plate, due to its high electrical conductivity, second only to silver. Characterization was carried out using an LCR meter to measure the resistance of the bipolar plate, as data for calculating electrical conductivity, and a Scanning Electron Microscope (SEM) to see the surface morphology and chemical composition of the bipolar plate, before and after the electroplating process. Based on the research after electroplating, the average electrical conductivity of bipolar plates at a concentration of 0.3 M was 102.3611 S/cm, at a concentration of 0.6 M was 688.5073 S/cm, and at a concentration of 0.9 M was 960.8296 S/cm. These results show that the electrical conductivity of the bipolar plate will increase with increasing solution concentration, and fulfill the technical target of the United States Department of Energy of > 100 S/cm. The copper layer on the bipolar plate also looks more homogeneous and shiny as the concentration increases. In addition, SEM-EDX analysis showed that the weight percent (wt%) and atomic percent (at%) of copper increased as the concentration of copper(II) sulfate pentahydrate (CuSO4·5H2O) solution increased. Thus, the greater the concentration, the higher the electrical conductivity and the better the copper deposits produced on the bipolar plate."

"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."