Download - Karya Tulis Ilmiah - Fuel Cell Technology

7/21/2019 Karya Tulis Ilmiah - Fuel Cell Technology

1/27

FUELL CELL PROSPEK CERAH ENERGI MASA DEPAN BAGI

MANUSIA

KARYA TULIS ILMIAH

Oleh :

1. Andrian A.B.A.S INS I (14441002)

2. Moh. Fahri Andira TMK I (14431004)

KEMENTERIAN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL BADAN PENDIDIKAN

DAN PELATIHAN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL

PERGURUAN TINGGI KEDINASAN AKADEMI MINYAK DAN GAS BUMI

TAHUN AKADEMIK 2014/2015

i


2/27

KATA PENGANTAR Halaman ii

!"i dan #$!%!r &en!li# &an"a'%an %e&ada Allah ST $an 'elah

melim&ah%an *ahma' dan Kar!nia+N$a, #ehina &en!li# da&a' men$ele#ai%an

Kar$a T!li# Ilmiah $an -er"!d!l F/ *OSK *AH N*I

MASA 5AN BAI /MAT MAN/SIA6. 6 en$!#!nan Kar$a T!li# Ilmiah ini

mer!&a%an %eia'an S'em Ino7a#i neri $an men"adi ha#il dari &eneli'ian %ar$a

ilmiah maha#i#8a #e-aai &e#er'a lom-a S'em Ino7a#i neri ,dan #e-aai #arana

!n'!% menem-an%an Krea'i9i'a# dan %emam&!an dalam mem-eri%an ino7a#i di

-idan eneri .

Kar$a T!li# Ilmiah ini da&a' di#ele#ai%an -er%a' doronan, #aran, dan -an'!an

&emi%iran dari -er-aai &iha%. Oleh %arena i'!, dalam %e#em&a'an ini &en!li#

men$am&ai%an 'erima %a#ih %e&ada :

1. Ba&a% Toea# Soeen Soeiar'o Ir., M.T. #ela%! 5ire%'!r STM A%amia#.

2. Ked!a Oran T!a $an #elal! mendoa%an #elama &ela%#anaan %eia'an

&en$!#!nan %ar$a ilmiah.

Kar$a T!li# Ilmiah ini 'elah di#!#!n -erda#ar%an 'eori $an &en!li# da&a'%an

dari -er-aai #!m-er. en!li# men$adari -ah8a Kar$a T!li# Ilmiah ini ma#ih

-an$a% %e%!ranan. /n'!% i'! &en!li# menhara&%an Kri'i% dan Saran !n'!%

%ema"!an dima#a menda'an.

Cep! 2" N#$e%&e' 2014

Ke()!

A*+',)* A-,- B.A.S.

N# M. 14441002

ii


3/27

DAFTAR ISI

Halaman iii

KATA PENGANTAR ,,

DAFTAR ISI ,,,

DAFTAR GAMBAR $

DAFTAR TABEL $,

DAFTAR LAMPIRAN $,,

I. PENDAHULUAN

1.1 a'ar Bela%an 1

1.2 Ba'a#an Ma#alah 3

1.3 T!"!an 3

II. KAIAN PUSTAKA

2.1P',*,p Fe Ce 4

2.1.1 ener'ian F!el ell 4

2.1.2 F!el ell Sederhana 4

2.1.3 eni#+eni# F!el ell ;

2.1.4 A&li%a#i 5a#ar F!el ell


4/27

I8. PENUTUP Halaman i7

4.1 Sim&!lan 1>

4.2 Saran 1

am-ar = er-andinan -er-aai ma@amfuel cell Tran#9orma#i neri /n'!% Kel!aran neri Me%ani% 1;


6/27


7/27

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman 7ii

am&iran 1

am&iran 2

7ii


8/27

I. PENDAHULUAN

1.1 L)()' Be):)*6

Salah #a'! 'an'anan 'er&en'in $an a%an dihada&i d!nia %ede&an, adalah

%e-!'!han a%an eneri $an 'er!# menin%a'. neri mem&!n$ai &eranan &en'in

!na men@i&'a%an %e'ahanan na#ional dalam -er-aai #!m-er a#&e% %ehid!&an.

ada da#arn$a, %ini #!m-er eneri da&a' di-eda%an men"adi d!a ma@am

$ai'! #!m-er eneri %on7en#ional #e&er'i -a'!-ara, &e'role!m, a# alam, dan

#!m-er eneri 'er-ar!%an #e&er'i eneri ma'ahari, fuel cell, thermo-electric

generator, &em-an%i' li#'ri% 'enaa anin dan #e-aain$a.

Ber#amaan denan &en@arian #!m-er eneri 'er-ar!%an !n'!% "an%a

&an"an, di&erl!%an "!a #!m-er eneri $an ramah #e@ara lin%!nan. Salah #a'!

%andida' $an #ana' men"an"i%an #e-aai #ol!#i #!m-er eneri !n'!% ma#a de&an

d!nia adalah fuel cell. Fuel cell adalah &eran%a' ele%'ro+%imia $an #e@ara

lan#!n men!-ah eneri %imia men"adi eneri li#'ri%. 5a#ar #'r!%'!r 9i#i% fuel

cell'erdiri dari la&i#an ele%'roli' dia&i' oleh anoda dan %a'oda di #i#i lain.

Fuel cellmemili%i &o'en#i !n'!% menan'i me#in &em-a%aran in'ernal di

%endaraan dan men$edia%an eneri $an @!%!& -e#ar &ada &eni#ian -ahan -a%ar

%endaraan #er'a mer!&a%an a&li%a#i eneri portable $an hema', -er#ih, rela'i9

9le%#i-el dan ramah lin%!nan. Fuel Cell ini #endiri men!na%an Hidroen

#e-aai -ahan -a%! $an a%an di&ro#e#.

Ada -an$a% &ilihan &o'en#ial #!m-er men'ah dari #!m-er 'er-ar!%an

!n'!% mena#il%an hidroen. Se-aai #e-!ah 'e%noloi $an #e@ara &o'en#i da&a'

diman9aa'%an #e@ara l!a# !n'!% -er-aai a&li%a#i 'erma#!% di -idan 'ran#&or'a#i

dan didi#'ri-!#i%an %e a&li%a#i &em-an%i'an, #er'a #!m-er eneri 'er&!#a',

a&li%a#i fuel cell 'er#e-!' a%an men"adi ind!#'ri denan &ro#&e% @erah $an

-er%em-an di #el!r!h d!nia di era $an a%an da'an.

1


9/27

ada "an%a &ende%, &rod!%#i hidroen $an 'erdi#'ri-!#i melal!i re9orm

a# alam a'a! denan ele%'roli#i# a%an men"adi &ende%a'an $an &alin

mem!n%in%an !n'!% mem&er%enal%an 'e%noloi hidroen dan a8al !n'!%

mem-an!n #e-!ah in9ra#'r!%'!r hidroen. Sedan%an &ada "an%a &an"an,

9a#ili'a# &rod!%#i hidroen #%ala -e#ar $an 'er#en'rali#a#i -er-a#i# &ada &rod!%#i

hidroen melal!i a#i9i%a#i -a'!-ara dan melal!i a#i9i%a#i -ioma##a a%an

mem-eri%an %e!n'!nan e%onomi $an -e#ar di ma#a $an a%an da'an #er'a

mem-eri%an e9e% $an &o#i'i9 -ai #e%'or e%onomi na#ional.

Berda#ar%an da'a dari Buku Outlook Energi Indonesia2014 (OEI 2014)

diam-ar%an 'en'an &erma#alahan eneri #aa' ini #er'a &ro$e%#i %e-!'!han dan&a#o%an eneri !n'!% %!r!n 8a%'! 2012+203=. 5i#am&ai%an -ah8a %e'er-a'a#an

#!m-er da$a eneri men$e-a-%an &ada 'ah!n 2033 'o'al &rod!%#i eneri dalam

neeri (9o#il dan BT) #!dah 'ida% mam&! lai memen!hi %on#!m#i dome#'i%

#ehina Indone#ia a%an men"adi neara ne' im&or'ir eneri.

Ke'eran'!nan im&or eneri $an 'ini da&a' mem-aha$a%an %e'ahanan

eneri na#ional, %arenan$a !&a$a+!&a$a #e&er'i di7er#i9i%a#i ener$ m!'la%

di&erl!%an. /n'!% i'! &eneli'ian dan &enem-anan ini dihara&%an mam&!

mem-eri%an in9orma#i 'er-ar! 'en'anfuel celldan 'e%noloi hidroen $an le-ih

e9e%'i9 e9i#ien denan ino7a#i ino7a#i -ar! !n'!% men@i&'a%an #!a'! &enem!an

-ar!.

Se-aai #alah #a'! #!m-er eneri -ar! 'er-ar!%an, fuel cell diana&

#e-aai #ol!#i eneri $an memili%i &o'en#i men"an"i%an. 5enan #i9a'n$a $an

#e@ara lan#!n mam&! men!-ah eneri %imia men"adi eneri li#'ri%, fuel cell

-er&o'en#i menan'i me#in &em-a%aran in'ernal &ada %endaraan #e%ali!#

men$edia%an eneri &ada &eni#ian -ahan -a%ar %endaraan 'er#e-!'.

Meliha' -e#arn$a &o'en#i dan &el!anFuel Celldima#a de&an Indone#ia,

ma%a di-!a'lah eneli'ian ini demi mem-eri%an man9aa' !n'!% ma#a $an a%an

da'an.

2


10/27

1.2 B)())* M)))

1. eman9aa'anFuel Cell#e-aai eneri -ar! 'er-ar!%an.

2. MF #e-aaiFuel Cell$an 'e&a' !na dalam &enem-anan ino7a#i

%e de&an.

3. Hidroen dan /rin &o'en#i #!m-er eneri $an har!# di%em-anan le-ih

lan"!'.

4. enem-ananFuel Celldan ha#il olahann$a men"adi m!l'i eneri.

1.; T


11/27

II. KAIAN PUSTAKA

2.1 P',*,p Fe Ce

2.1.1 ener'ian F!el ell

Fuel Cellmer!&a%an ala' $an -e%er"a -erda#ar%an &rin#i& %er"a

ele%'ro%imia men!na%an hidroen #e-aai -ahan -a%ar -a%! !'ama !n'!%

menha#il%an ele%'ron, &ro'on, &ana# dan air. Te%noloiFuel Celldida#ar%an

&ada &rin#i& rea%#i &em-a%aran #ederhana $ai'!:

2H2 02+C 2H2O

5i dalam rea%#i 'er#e-!', Hidroen di#!&lai %e %!'!- anoda ('erminal

nea'i9) dariFuel Celldan O%#ien di#!&lai %e %!'!- Ka'oda ('erminal &o#i'i9)

melal!i rea%#i %imia, hidroren di&e@ah men"adi ele%'ron dan &ro'on. Se'ia&

-aian 'er#e-!' mele8a'i "al!r $an -er-eda men!"! %a'oda. Se&er'i da&a' %i'a

liha' di am-ar (1) -eri%!', ele%'ron dialir%an melal!i "al!r 'er'en'! #ehina

'er"adilah aliran ele%'ron $an %i'a #e-!' ar!# li#'ri% !n'!% men#!&lai -e-an $an

%i'a -!'!h%an. Sedan%an &ro'on menalir mela!iElectrolytedan a%hirn$a

%ed!an$a di#a'!%an %em-ali di %!'!- %a'oda dan -erea%#i denan o%#ien $an

-era#al dari !dara %em!dian menha#il%an &rod!% $an 'ida% -er-aha$a $ai'! air.

Hidroen da&a' di#!&lai dari -er-aai -ahan ma'erial. Hidroen #endiri

da&a' dida&a'%an dari -ahan -a%ar hidro%ar-on #e&er'i a# Alam a'a! methanol

-ah%an dari %and!nan !rin man!#ia. Fuel Cell#endiri -erar'i mem&rod!%#i

li#'ri% denan mela!i rea%#i %imia, #ehina emi#i $an diha#il%an adalah emi#i

$an -er#ih (ramah lin%!nan).

2.1.2 F!el ell Sederhana

Se&er'i $an di"ela#%an #e-el!mn$a,Fuel Cell-e%er"a -erda#ar%an rea%#i

%imia an'ara -ahan -a%ar denan o%#idan $an di&i@! di dalam ele%'roli'. ada

anoda, %a'ali# meno%#ida#i -ahan -a%ar $an -ia#an$a hidroen dan men!-ah

4


12/27

-ahan -a%ar men"adi ion &o#i'i9 dan ele%'ron nea'i9. Ion dile8a'%an melal!i

ele%'roli' men!"! %a'oda dan -era-!n %em-ali denan ele%'ron dan #e@ara

-er#amaan -erea%#i denan o%#ien $an %em!dian menha#il%an air (H2O) a'a!

%ar-on dio%#ida (O2). le%'ron -e-a# dile8a'%an mele8a'i %a-el #ehina

menha#il%an ar!# li#'ri%. le%'roli' #endiri mer!&a%an -ahan ma'eri $an di-!a'

dan dide#ain aar ion -i#a dile8a'%an nam!n ele%'ron 'ida% -i#a mele8a'in$a.

/n'!% menhi'!n eneri $an diha#il%an olehFuel Cell#endiri, r!m!#

$an di&a%ai adalah r!m!# &ada !m!mn$a $ai'! neri #ama denan -eda

&o'en#ial di%ali%an ar!# di%ali%an denan 8a%'! (DE.I.') . O!'&!' dari rea%#i

'er#e-!' #e-enarn$a 'ida% han$a menha#il%an li#'ri% dan air, nam!n "!a

menha#il%an &ana#.Fuel Cellmeman memili%i 'in%a' e9i#ien#i $an 'ini

men@a&ai >3. Nam!n &ada %en$a'aann$a, e9i#ien#i $an diha#il%an ma#ih

di&enar!hi oleh 9a%'or 9a%'or lain mi#aln$a 'e%anan !dara &ada 'a-!n hidroen,

%on#en'ra#i a#, voltage loss dan lain #e-aain$a.

- 1. Indi7id!alFuel Cell

=
http://teknikfisika.files.wordpress.com/2010/11/individual-fuel-cell.png


13/27

-.2 O&era#i da#ar F!el ell

2.1.3 eni#+eni# F!el ell

1. A:),*e =e e 3AFC7

Sel -ahan -a%ar al%ali &er'ama %ali di!na%an &ada &e#a8a' l!ar an%a#a emini+

A&ollo !n'!% menha#il%an air min!m dan #!&lai li#'ri%.

Sel -ahan -ahan al%ali #e@ara !m!m men!na%an o'a##i!m Hidro%#ida (#e@ara

%imia8i, KOH) didalam air #e-aai ele%'roli'n$a #er'a memili%i #!h! o&era#i 1;0G F.

5a$a $an diha#il%an oleh #el -ahan -a%ar al%ali -er%i#ar an'ara 300 8a'' #am&ai =

K.

2. D,'e( %e()*# =e e 3DMFC7

Sel -ahan -a%ar 5ire@' me'hanol me!na%an me'hanol !n'!% menan'i%an

h$droen. 99i#ien#i $an dimili%i #e%i'ar 40 dan Tem&era'!r o&era#i dari #el -ahan

-a%ar dire@' me'hanol memili%i @a%!&an $an #ama denan #el -ahan -a%ar M

$ai'! #e%i'ar =0 #am&ai 100 (122 #am&ai 212F). e99i#ien#i $an le-ih 'ini

dida&a' &ada 'em&era'!re $an le-ih 'ini. Sel -ahan -a%ar me'hanol #edan

di%em-an%an !n'!% &erala'an &or'a-el, ind!#'ri 'ran#&or'a#i, #er'a mili'er

;
http://teknikfisika.files.wordpress.com/2010/11/fuel-cell-basic.png


14/27

;. M#(e* )'*)(e =e e 3MCFC7

Sel -ahan -a%ar Mol'en @ar-ona'e men!na%an #ol!#i @air dari li'hi!m, #odi!m,

dan a'a! &o'a##i!m %ar-ona' $an di@am&!r didalam #e-!ah ma'ri. Si#'em denan

o!'&!' men@a&ai 2 Meaa'' (M) 'elah di-an!n, dan de#ainn$a da&a' men@a&ai

100 M. Ka'ali#i# ni@%el ele@'rode dari mol'en @ar-ona'e 'ida% 'erlal! mahal

di-andin%an &en!naan #el -ahan -a%ar lainn$a, 'e'a&i denan 'em&era'!r %er"a

'ini men"adi ma#alah ma'erial #er'a !n#!r #a9e'$ &ada &en!naan MF.

-. 3 MF

4. P#p#', ),+ =e e 3PAFC7

Sel -ahan -a%ar &ho#&ori@ a@id men!na%an &ho#&ori@ a@id #e-aai ele%'roli#i#

!n'!% menha#il%an eneri li#'ri%. 99i#ien#i -er%i#ar an'ara 40 #am&ai >0 &er#en dan

'em&era'!r o&era#i #e%i'ar 1=0 #am&ai 200 (Se%i'ar 300 #am&ai 400 F). &o'en#i #el

-ahan -a%ar &ho#&ori@ a@id men@a&ai 200 K8, dan @on'oh !ni' &em-an%i' 11 M8

'elah di!"i @o-a.

5. P'#(#* e)*6e %e%&')*e =e e 3PEM7

Sel -ahan -a%ar M memili%i #e-!ah la&i#an mem-ran #olid &olimer #e-aai

ele%'roli'n$a. Sel -ahan -a%ar M adalah #el -ahan -a%ar $an &alin -an$a%

di%em-an%an &en!naan$a !n'!% 'ran#&or'a#i. M -e%er"a &ada da$a 1 % &er

li'er 7ol!me'ri% dan menha#il%an 'enaa li#'ri% &ada 'em&era'!r o&era#i %er"a

di-a8ah 100 (212 F). Sel -ahan -a%ar M -erea%#i denan @e&a' dalam

?
http://4.bp.blogspot.com/_3p87TMlk8Yk/TO-e577Q7cI/AAAAAAAAAEw/CRbrooau1m4/s1600/mcfc.JPG


15/27

&er!-ahan %e-!'!han eneri li#'ri% (mam&! men$!&lai -e-an mendada%) dan 'ida%

m!dah -o@or dan 'ida% mena%i-a'%an %oro#i.

M mer!&a%an %andida' !n'!% &en!naan rinan, -an!nan, #er'a a&li%a#i $an

le-ih %e@il lai dian'aran$a &enan'i -a'erai. Sel -ahan -a%ar M men!na%an

-ahan -a%! &end!%!n $an 'ida% mahal di-andin%an denan $an lain $ai'!

mem-ran &la#'i%.

>. Re6e*e')(,$e =e e 3RFC7

*eenera'i7e Fuel Cell# memi#ah%an air !n'!% menha#il%an Hidroen dan

o%#ien denan -an'!an eneri $an diha#il%an #el #!r$a. Hidroen dan o%#ien

di&an@in &ada reenera#i #el -ahan -a%ar, menha#il%an eneri li#'ri%, &ana# dan air.

Air $an diha#il%an %em!dian di#ir%!la#i%an !lan &ada ele%'roli#i# dari #el -ahan

-a%ar regenerativedan &ro#e# -er!lan %em-ali (ro#e# close loopa'a! 'er'!'!&)

?. S#,+ #,+e =e e 3SOFC7

Sel -ahan -a%ar Solid oideFuel Cell# men!na%an -ahan $an %era#, @erami@

@o!m&o!nd a'a! loam (#e&er'i %al#i!m a'a! Jir@oni!m) o%#ien (O2) #e-aai

ele%'roli'

5a$a o!'&!' dari Solid oideFuel Cell# men@a&ai 100 %

-. 4 5iaram dari SOF

>
http://4.bp.blogspot.com/_3p87TMlk8Yk/TO-fI-uqZbI/AAAAAAAAAE0/EN_d20F3zt4/s1600/sofc.JPG


16/27

-. = er-andinan -er-aai ma@amfuel cell

2.1.4 A&li%a#i 5a#ar F!el ell

A&li%a#i o&era#i dariFuel Cell-er7aria#i 'eran'!n dari 'i&eFuel Cell

a&a $an di&a%ai. KarenaFuel Cellmam&! mem&rod!%#i 'enaa li#'ri% dari 1

hina 10M,Fuel Cellda&a' di&a%ai !n'!% %e&erl!an a&a #a"a $an

mem-!'!h%an 'enaa li#'ri%. 5alam #%ala %e@ilFuel Cellda&a' di&a%ai !n'!%

@ell&hone#, &er#onal @om&!'er, dan -er-aai ala' li#'ri%. 5alam #%ala 1% #am&ai

100%,Fuel Cellda&a' di&a%ai !n'!% men"alan%an 'ran#&or'a#i #e&er'i %endaraan

-ai% dome#'i% ma!&!n mili'er. Tran#&or'a#i &!-li% &!n -i#a men!na%an

'e%noloiFuel Cella&a-ila %i'a ma! menem-an%ann$a le-ih lan"!'. 5an dalam

#%ala 1M+10MFuel Cellda&a' di!na%an !n'!% li#'ri% !n'!% %e&erl!an

!m!m $an didi#'ri-!#i%an %e&ada ma#$ara%a', 'en'!n$a ar!#n$a har!# di%on7er#i

men"adi A (!lternatif Current) dah!l!.

/n'!% #aa' ini &eneli'ian dariFuel Cell#!dah -er%em-an !n'!% -er-aai

"eni# ala' 'ran#&or'a#i. eneli'i Boein dan &ar'ner ind!#'ri dari #el!r!h ero&a

#edan mene%#&erimen'al%an &ener-anan denan men!na%anFuel Cell&ada

9e-r!ari 200>.Fuel Cell "emonstrator !irplane, &anilan dari &ro$e% ini,


17/27

men!na%an#roton E$change %embrane E%' fuel cell(lithium-ion battery

denan #i#'em hybrid. Tida% han$a i'! #a"a,Fuel Cell"!a #!dah di!na%an !n'!%

&erah!, mo-il, -ah%an #am&ai %a&al #elam.

Tida% han$a 'ran#&or'a#i #a"a,Fuel Cell"!a #!dah di%em-an%an !n'!%

Smar' &hone, no'e-oo% @om&!'er#, or'a-le @harin do@%#, -a#e load &o8er

&lan', !nin'er!&'ed o8er S!&&l$ (/S), emeren@$ &o8er #$#'em# mi#aln$a

!n'!% r!mah #a%i', la-ora'!riom, &!#a' da'a dan 'ele%om!ni%a#i dan %a&al

an%a'an la!'. Nam!n %ali ini %ami inin menem-an%anFuel Cell$an

men!na%an -ahan -a%! Hidroen dari ha#il ele%'roli#i# !rin !n'!% menda&a'%an

%and!nan !n#!r hidroen dari #en$a8a Amonia dan air, a'a! &eme@ahan mole%!l

hidro@ar-on %h!#!#n$a a# me'ana. Kami inin mende#ain #e-!ah ala' #ederhana

$an &ra%'i# dan e%onomi# nam!n memili%i man9aa' $an @!%!& 'ini,Fuel Cell

mer!&a%an #alah #a'! "a8a-an dari ma#alah $an #edan %i'a hada&i #e%aran

a%i-a' %ri#i# eneri, %arenaFuel Cellmer!&a%an #!m-er eneri -ar! dan

'er-ar!%an $an ramah lin%!nan. Kede&ann$a %ami inin men"adi%anFuel Cell

ini men"adi ala' $an &or'a-le dan m!dah di-a8a %emana %emana, #emi#al %i'a

da&a' mena-!n%anFuel Celldenan &rin#i& %er"a#o)erbank. /rin man!#ia

$an di'am&!n dalam #e-!ah 8adah a%an %i'a ele%'roli#i# denan @a'! da$a

&ema'i% da&a' men!na%an &anel #!r$a ma!&!n -a''erai, dari ha#il ele%'roli#i#

'er#e-!' a%an %i'a &eroleh li#'ri%, air, dan eneri &ana#. i#'ri% da&a' %i'a #im&an

men!na%anBattery *ithium dan airn$a da&a' %i'a man9aa'%an. Ba$an%an

a&a-ila !rin man!#ia dalam lin%!& de#a a'a! %o'a %i'a 'am&!n dan di'am-ah

denan &eman9aa'an #am&ah orani% men"adi -ioa# ma%a da&a' %i'a &redi%#i%an

-ah8a eneri dari !rin dan #am&ah orani% #a'! de#a da&a' men@!%!&i %e-!'!han

li#'ri% de#a 'er#e-!'. Bel!m lai a&a-ila %i'a meno&'imal%an &rin#i& %er"a Fuel

Celli'! #endiri denan memana#%an air ha#il rea%#i ele%'ro%imia &adaFuel Cell

!n'!% di"adi%an !a& $an da&a' menera%%an '!r-in !n'!% menda&a'%an Cover

Energy le-ih -an$a% danFuel Cellini "!a da&a' di%om-ina#i%an denan

&em-an%i' eneri ramah lin%!nan lainn$a #e&er'i +olar Cell dan%in@ir anin.

Inilah ala#an mena&a 'e%noloiFuel Cellhar!# 'er!# di%em-an%an dan

diada%an &eneli'ian le-ih lan"!' !n'!% menem!%an ino7a#i+ino7a#i -ar! !na

meno&'imal%an da$a %er"aFuel Cell. Bah%an Kemen'erian neri dan S!m-er

10


18/27

5a$a Mineral 'elah men@anan%anFuel Cell#e-aai #alah #a'! dari lima eneri

$an a%an men"adi #oro'an !'ama &eneli'ian dan &enem-anan le-ih lan"!'

%arena menina' &ro#&e% ma#a de&an dariFuel Cell$an mem-eri%an hara&an

-ar! dan %ehid!&an $an le-ih #eha' -ai #el!r!h !ma' man!#ia.

2.1.= er9orma F!el ell

-. ; 9i#ien#i %er"afuel celldi-andin%an denan ala' lainnn$a

Berda#ar%an am-ar dia'a# da&a' %i'a &eroleh in9orma#i -ah8aFuel Cell

memili%i e9i#ien#i %er"a le-ih 'ini di-andina%an denan 5ie#el le%'ri@, S'eam

dan a# T!r-ine, #er'a a#oline $an #elama ini %i'a !na%an. er9orma dariFuel

Cell $an 'elah di%em-an%an -ar! -ar! ini "!#'r! 'elah men@a&ai &ada 'in%a'

$an mem-ana%an $a%ni >0+>3 e9i#ien#i &rod!%. 9i#ien#i $an di&eroleh

a%an #ema%in le-ih -e#ar a&a-ila %i'a mam&! meminimal%an 'ran#i#i eneri dan

-an$a%n$a eneri $an hilan, #er'a %i'a har!# mener'i a%an 9a%'or 9a%'or $an

11


19/27

da&a' men!rani 'in%a' e9i#ien#i %er"a dari ala' 'er#e-!' #e&er'i 'e%anan !dara

l!ar, #!h! o&era#i, dan 'in%a' %elem-a&an !dara.

2.2 PEMFC 3 P'#(#* E)*6e Me%&')* Fe Ce 7

2.2.1 ener'ian MF

MF a'a! di#e-!' "!a denan ro'on @hane Mem-rane (M),

%arena ia men!na%an &ro'on #e-aai %ond!%'or mele8a'i mem-ran dari -ahan

&olimer $an -er9!n#i #e-aai ele%'roli' dari anoda %e %a'oda. Oleh %arenan$a ia

"!a -ia#a di#e-!' olimer le@'roli' F!el ell (F) dan la'ina di!na%an

#e-aai %a'ali#a'or &ela&i# ele%'rodan$a.

2.2.2 rin#i& Ker"a MF

MF -e%er"a &ada #!h! rendah (;0 >0 ) o men!na%an Hidroen

m!rni dalam -en'!% a# #e-aai -ahan -a%ar (fuel) $an a%an dialir%an %e anoda

denan 'e%anan $an %on#'an. Hidroen $an men$e-ar di anoda a%an di-an'!

%a'ali#a'or, dari -ahan &la'ina, !n'!% mele&a#%an ele@'ron men!"! #ir%!i' e%#'ernal

(%ond!%'or) di l!ar #i#'em dan ion &o#i'i9 hidroen (&ro'on) $an a%an dialir%an

men!"! %a'oda. ro'on $an di&indah%an 'er#e-!' melal!i mem-ran &enhan'ar

&ro'on $an han$a meni"in%an ion &o#i'i9 #a"a !n'!% mele8a'in$a dan men$arin

ele%'ron. Se-a- "i%a ada ele@'ron $an mele8a'i mem-ran 'er#e-!' a%an 'er"adi

%er!#a%anshort circuit. 5an hal inilah $an #erin 'er"adi &ada 'e%noloifuel cell

'erdah!l!.

-. ? S%ema &rin#i& %er"afuel cell

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

12


20/27

3.1 en"ela#an /m!m *an%aian.

KT*ANAN :

Ta-el. 1 %e'eranan no'a#i #%ema &ro'o'$&e

Mer!&a%an "al!r a'a! aliran $an

mem-a8a m!a'an li#'ri%.al!r &en$al!ran a# H2al!r &en$al!ran O2al!r &en$al!ran air -ai% -er!&a 9a#e

!a& ma!&!n li,uid

al!r &en$al!ra !rin

S%ema ran@anan 'er#e-!' dim!lai dari %in@ir anin a'a! #el #!r$a $an a%an

di!na%an #e-aai @a'! da$a &ema'i%, nam!n #e&er'i $an %i'a %e'ah!i -ah8a @a'!

da$a $an di!na%an @!%!& %e@il #ehina %i'a da&a' mena'!r &ro#en'a#e dari

13

ELEKTROLITE

SOA*

KT*OISIS

S/L

AS O2/*INTANK

HI5*OISIS

IN5

T/*BIN

AT*

T/*BINA/

5IST*IB/T5

ONE*T*

ANODEKA TODE


21/27

&em-aian da$a $an a%an di!na%an. Semi#al %i'a a#!m#i%an -ah8a 1= dari

da$a $an di&eroleh #el #!r$a a'a! %in@ir anin #e-aai @a'! da$a ma%a #i#a >=

da$a da&a' %i'a #im&an dalam a%i. Berlan"!' %e &ro#e# #elan"!'n$a adalah

ele%'roli#i#, !rin $an 'elah di'am&!n dalam #e-!ah 'an%i &en$im&anan %i'a

#al!r%an men!"! 8adah a'a! r!an 'er'en'! $an %i'a !na%an #e-aai !ni'

ele%'roli#i#, dimana &ada &ro#e# ini a%an %i'a &eroleh a# H 2dan a# O2. a# H2

$an di&eroleh #elan"!'n$a a%an di#al!r%an men!"! anoda #e-aai &en$edia -ahan

-a%ar &em-a%aranfuel cell #edan%an a# O2a%an %i'a #al!r%an men!"! %a'oda.

5alam 9!el @ell a%an 'er"adi rea%#i &em-a%aran $an &ada a%hirn$a menha#il%an

air m!rni, &ana#, dan li#'ri%. ner$ li#'ri% $an di&eroleh a%an di'am&!n dalam

a%i, #edan%an &ana# dan air a%an di&ro#e# le-ih lan"!' !na menin%a'%an

e9i#ien#i %er"a dari 9uel cell. ana# $an diha#il%an dari rea%#i &em-a%aran

men@a&ai %i#aran >0+100 dera"a' el@i!# @!%!& !n'!% mendidih%an air men"adi

!a&. Air $an 'elah men!a& ini nan'in$a a%an %i'a #al!r%an men!"! "al!r 'er'en'!

dimana &ada "al!r 'er#e-!' da&a' %i'a &a#an '!r-in, #ehina %e'i%a !a& air

mele8a'i '!r-in a%an -er&!'ar dan da&a' menera%%an enera'or #ehina %i'a

mem&eroleh ener$ li#'ri% 'am-ahan.

/a& $an 'adin$a 'elah mele8a'i '!r-in a%an %i'a 'am&!n &ada #e-!ah

8adah hina !a& 'er#e-!' 'er%onden#a#i dan %em-ali -er8!"!d @air. Air $an

'er%!m&!l ini da&a' %i'a hidroli#i# %em-ali !n'!% menha#il%an a# H2dan a# O2

$an nan'in$a a%an %i'a #al!r%an %em-ali men!"!fuel cell!n'!% mem-en'!%

#e-!ah #i%l!# %er"a $an 'ida% 'er&!'!# #ehina a%an %i'a &eroleh e9i#ien#i %er"a

$an #e-e#ar -e#arn$a.

ner$ li#'ri% $an diha#il%an darifuel cell-er!&a ar!# #earah dan di'am&!n

dalam &en$im&anan -er!&a a%i. neri li#'ri% $an 'er%!m&!l ini da&a' %i'a%on7er#i%an men"adi ar!# li#'ri% -ola% -ali% #ehina da&a' %i'a di#'ri-!#i%an

!n'!% di!na%an dalam %e-!'!han #ehari hari. 5alam #%ala -e#ar eneri $an

diha#il%an MF @!%!& !n'!% men"adi &em-an%i' li#'ri% $an melin%!&i

#e-!ah &er%o'aan.

3.2 Ke!n'!nan F!el ell.

1. T,+): Me*6e)':)* E%,, Be'&))@) 3Zero Emission7

14


22/27

Se&er'i $an %i'a %e'ah!i -ah8a #e-!ah #i#'em fuel cell han$a a%an

menel!ar%an !a& air a&a-ila mema%ai hidroen m!rni. Te'a&i %e'i%a mema%ai

hidroen ha#il dari reforminghidro%ar-on9o#il (mi#al: -a'! -ara, a# alam) ma%a

har!# dila%!%an !"i emi#i !n'!% menen'!%an a&a%ah #i#'em 'er#e-!' ma#ih da&a'

di%a'eori%an ero emission. Men!r!' #'andar $an di%el!ar%an nited

/echnologies Corporation(/T) &ada 'ah!n 2002, ma%a #e-!ah #i#'em fuel cell

da&a' di%a'eori%an ero emission %e'i%a menel!ar%an emi#i &en@emar !dara

$an #ana' rendah, denan %ri'eria #--: NO D 1 &&m, SO2 D 1 &&m, O2 D

2 &&m.

Ta-el 2. mi#i en@emar /dara dari eni#+eni# Fuel Cell(Bl!e#'ein, 2002)

Bila di-andin%an denan &erala'an $an lain ma%a 9!el @ell memili%i 'in%a'

emi#i $an "a!h le-ih rela'i9 rendah.

2. E=,,e*, T,*66, 3High efficiency7

Karena fuel cell 'ida% men!na%an &ro#e# &em-a%aran dalam %on7er#i

eneri, ma%a e9i#ien#in$a "a!h le-ih 'ini. Ha#iln$a, e9i#ien#i %on7er#i eneri

&ada fuel cell melal!i rea%#i ele%'ro%imia le-ih 'ini di-andin%an e9i#ien#i

%on7er#i eneri &ada me#in %alor (%on7en#ional) $an melal!i rea%#i &em-a%aran.

;. Cep)( Me*6,:(, Pe'&))* Pe%&e&)*)* 3Rapid load following7

Fuel cellmem&erliha'%an %ara%'eri#'i% $an -ai% dalam meni%!'i &er!-ahan

-e-an. Si#'em Fuel cell $an men!na%an hidroen m!rni dan di!na%an &ada

#e-aian -e#ar &erala'an me%ani% (mi#al: mo'or li#'ri%) memili%i %emam&!an

!n'!% mere#&on &er!-ahan &em-e-anan denan @e&a'.

4. Te%pe')(' Ope'),#*) Re*+)

1=


23/27

Si#'em fuel cell #ana' -ai% dia&li%a#i%an &ada ind!#'ri o'omo'i9 $an

-ero&era#i &ada 'em&era'!r rendah. Ke!n'!nann$a adalah fuel cell han$a

memerl!%an #edi%i' 8a%'! &emana#an ()armup time ) %arena #!h! o&'im!m

o&era#i -er%i#ar an'ara ;0+>0o !n'!% MF mi#aln$a, #ehina re#i%o

o&era#ional &ada 'em&era'!r 'ini -er%!ran, dan e9i#ien#i 'ermodinami% dari

rea%#i ele%'ro%imia le-ih -ai%.

5. Re+:, T')*=#'%), E*e'6,

Ke'i%afuel celldi!na%an !n'!% menha#il%an eneri li#'ri% ma%a 9!el @ell

han$a mem-!'!h%an #edi%i' 'ran#9orma#i eneri, $ai'! dari eneri %imia men"adi

eneri li#'ri%. Bandin%an denan me#in %alor $an har!# men!-ah eneri %imia

men"adi eneri &ana# %em!dian men"adi eneri me%ani% $an a%an mem!'ar

enera'or !n'!% menha#il%an eneri li#'ri%. Fuel cell $an dia&li%a#i%an !n'!%

menera%%an mo'or li#'ri% memili%i "!mlah 'ran#9orma#i eneri $an #ama

denan me#in %alor, 'e'a&i 'ran#9orma#i eneri &ada fuel cellmemili%i e9i#ien#i

$an le-ih 'ini.

am-ar >. Tran#9orma#i neri /n'!% Kel!aran neri Me%ani%

3.3 Ker!ian F!el ell.

1. Pe*@,%p)*)* H,+'#6e*

1;


24/27

Hidroen #ana' #!li' !n'!% di&rod!%#i dan di#im&an 'er!'ama dalam -en'!%

hidroen m!rni , #elama ini "aran #e%ali %i'a 'em!%an !n#!r hidroen $an

-erdiri #endiri melain%an -eri%a'an denan #en$a8a lain. Saa' ini &ro#e# &rod!%#i

hidroen ma#ih mahal dan mem-!'!h%an in&!' eneri $an -e#ar (ar'in$a:

e9i#ien#i &rod!%#i hidroen ma#ih rendah). /n'!% mena'a#i %e#!li'an ini, -an$a%

neara men!na%an 'e%noloi reforminghidro%ar-on9o#il !n'!% mem&eroleh

hidroen. Te'a&i @ara ini han$a di!na%an dalam ma#a 'ran#i#i !n'!% men!"!

&rod!%#i hidroen dari air $an le-ih e9i#ien, 'er!'ama dihara&%an dari

&enolahan lim-ah #e&er'i !rin.

2. Se*,(,= p)+) K#*()%,*), )(9),*6

Fuel cellmem-!'!h%an hidroen m!rni, -e-a# dari %on'amina#i Ja'+a#in.

a'+a#in $an meli&!'i #!l9!r, @am&!ran #en$a8a %ar-on, da&a' menona%'i9%an

%a'ali#a'or dalam fuel cell dan #e@ara e9e%'i9 a%an menhan@!r%ann$a %arena

#e&er'i $an 'elah di"ela#%an dia8al -ah8a 9!el @ell -e%er"a -erda#ar%an &rin#i&

ele%'ro%imia dimana #e'ia& Ja' %imia $an mema#!%i rea%#i a%an #ana'

-er&enar!h -e#ar dalam rea%#i 'er#e-!'. Hal ini -er-eda denan me#in %alor

&em-a%aran dalam (internal combustion engine), $an mana ma#!%n$a Ja'+a#in

'er#e-!' 'ida% menhalani %on7er#i eneri melal!i &ro#e# &em-a%aran.

;. H)'6) K)(),)(#' P)(,*% M))

Fuel cell$an dia&li%a#i%an memerl!%an %a'ali#a'or $an -er!&a la'in!m

!n'!% mem-an'! rea%#i &em-an%i'an li#'ri%. la'in!m adalah loam $an "aran

di'em!i dan haran$a mahal. 5an &ada #aa' ini, di&er%ira%an 'e%noloifuel cell

-er%a&a#i'a# =0 % memerl!%an 100 ram &la'in!m #e-aai %a'ali#a'or.. /n'!%

i'!lah di&erl!%an &eneli'ian !n'!% menem!%an "eni# %a'ali#a'or al'erna'i9 $an

memili%i %emam&!an miri& %a'ali#a'or dari &la'in!m #ehina da&a' mene%an

-ia$a &enadaan a8al darifuel cell.

3.4 Hara&an dari ro'o'$&e.

Berda#ar #'!di li'era'!r $an 'elah %ami la%!%an dan #edi%i' ino7a#i $an %ami -eri%an,

-e#ar hara&an %ami aar &ro'o'$&e $an #edan %ami %er"a%an da&a' #eera 'er8!"!d !n'!%

1?


25/27

menda&a'%an da'a da'a $an le-ih a%!ra' dari ha#il e%#&erimen $an a%an %ami !"i nan'in$a.

A&a-ila &ro'o'$&e %ami -erha#il ma%a %i'a da&a' menolah -er-aai ma@am lim-ah m!lai

dari !rin, %o'oran a'a! #am&ah $an diolah men"adi -ioa# a'a! me'hanol !n'!% nan'in$a

di"adi%an #!&lai -ahan -a%ar, #er'a air $an dihidroli#i# !n'!% menda&a'%an #!m-er a#hidroen hina &ada a%hirn$a %ami da&a' mem&er%!a' &eneli'ian %ami dan

mena&li%a#i%ann$a &ada %ehid!&an #ehari hari. ada a%hirn$a a%an 'er-!%'i -ah8a Fuel

Celladalah #e-!ah #e-!ah "a8a-an dari &erma#lahan %ri#i# eneri $an %i'a hada&i #e%aran.

Fuel Cellmer!&a%an &ro#&e% @erah -ai %ehid!&an #el!r!h !ma' man!#ia.

I8. PENUTUP

4.1 Sim&!lan

Meliha' &ro#&e%fuel cell$an @erah &erl! adan$a &eneli'ian dan

&enem-anan le-ih lan"!' !na menin%a'%an %iner"a dan e9i#ien#i darifuel cell

!'aman$a 'i&e MF !n'!% %em!dian di"adi%an #e-aai #alah #a'! #!m-er

&em-an%i' eneri -ar! 'er-ar!%an. Kini 'elah -an$a% li'era'!r $an 'er#edia #er'a

-er-aai in9orma#i $an da&a' %i'a olah le-ih lan"!' !n'!% menali ide ide -ar!.

Seandain$a %i'a mam&! meno&'imal%an dari &o'en#i $an dimili%i olehfuel cell

ma%a -!%an 'ida% m!n%in hal 'er#e-!' -i#a men"adi -a'! lon@a'an -an#a %i'a'er@in'a !n'!% men"adi #alah #a'! Neara ma"! di d!nia. 5i#i#i lain #e&er'i $an

'elah %i'a !la# -ah8a -ahan -a%ar !'ama rea%#ifuel celladlah a# H2#edan%an

a# hidroen 'er#e-!' -an$a% %i'a "!m&ai -eri%a'an denan #en$a8a a'a! !n#!r

lain, #ehina da&a' di#im&!l%an -ah8a me#%i&!n dari -er-aai "eni# ma'erial

$an menand!n !n#!r hidroen a&a-ila %i'a mam&! meme@ah !n#!r 'er#e-!'

ma%a a%an da&a' %i'a !na%an #e-aai -ahan -a%arFuel cell, 'ida% men!'!&

%em!n%inan -ah8a #!m-er a# hidroen 'er#e-!' "!a da&a' %i'a &eroleh dari

ele%'roli#i# !rin $an #elama ini -an$a% %i'a ana& #e-aai lim-ah $an 'ida%

-er!na #er'a 'ida% memili%i nilai "!al nam!n di&rod!%#i dalam "!mlah $an -e#ar

#e'ia& harinn$a oleh #el!r!h man!#ia di d!nia (!rin "!a meand!n &o'en#i

eneri). Sen$a8a hydrocarbon, methanol, dan #en$a8a lain dari olahan lim-ah

"!a da&a' %i'a !na%an #e-aai #!m-er a# hidroen melal!i &ro#e# 'er'en'!.

4.2 Saran

1>


26/27

1. erl! diada%an &eneli'ian dan &enem-anan 9!el @ell le-ih lan"!' !na

mem&eroleh da'a $an le-ih -an$a% aar da&a' di!na%an #e-aai

#!m-er re9eren#i in9orma#i $an le-ih %!a' dan a%!ra'.

2. S'!di le-ih lan"!' 'en'an @ara &en$im&anan dan &enolahan a#

hidroen &erl! le-ih en@ar dila%#ana%an.

3. /rin $an di!na%an adalah !rin m!rni $an 'ida% menand!n l!%o#a,

%arena l!%o#a da&a' menham-a' -ah%an menhen'i%an rea%#i

ele%'ro%imia $an 'er"adi dalamfuel cell.

4. S!m-er lain $an di!na%an !n'!% mem&eroleh a# hidroen !#aha%an

aar 'ida% menand!n -an$a% !n#!r $an da&a' menham-a' a'a!

mera@!ni dari #i#'em %er"afuel cell, %arena hal 'er#e-!' da&a'

mena%i-a'%an %er!#a%an hina emi#i $an di%el!ar%an 'ida% lai air

m!rni melain%an 'er%on'amina#i #en$a8a $an menand!n ra@!n a'a!

#en$a8a -er-aha$a -ai lin%!nan.

DAFTAR PUSTAKA

1


27/27

1. B)6#(:@ !8)+,%,' S.3200"7.Fe e P'#&e% )*+ S#(,#*.Ne

e'e@#* ,e@ S#*! INC.

2. H,'e*#=e'! .H.31""7.H)*+#: F#'( e+,(,#*.M#'6)*(#*Fe+e')

E*e'6@ Te*##6@ Ce*(e'.

;. O)@*e! R@)* P.! e( ).32007.Fe Ce F*+)%e*().Ne e'e@#*

,e@ S#*! INC.

4. S(e,*&e'6e'! R.! e'*e' Le*e'(.320107.I**#$)(,#* ,* Fe Ce

Te*##6,e.C)%&',+6eR#@) S#,e(@ #= Ce%,('@.

5. e,**%)*! O,$e'.! e( ).320117.Fe Ce )*+ H@+'#6e* Te*##6,e ,*

E'#pe.L#*+#*Ne E*e'6@ #'+9IG.