Pembangkit Hidrogen dari Fuel cell

Melambungnya harga BBM tak membuat penggunaan bahan bakar fosil berkurang. Memang sudah saatnya dipikirkan mencari pengganti BBM. Teknologi fuel cell bisa menjadi salah satu alternatif. Namun entah kapan realisasinya.

Sumber energi alternatif sudah lama didengungkan untuk segera dipakai. Bahkan Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) menargetkan pada tahun 2020 mendatang penggunaan energi alternatif sudah mencapai lima persen. Kebijakan ihwal energi alternatif pun tak kalah banyak. Dari sisi teknologi dan ketersediaan bahan baku juga sudah tak diragukan lagi.

Salah satu teknologi yang ditawarkan adalah fuel cell yang berbahan bakar dasar hidrogen. "fuel cell adalah perangkat elektronika yang mampu mengonversi perubahan energi bebas suatu rekasi elektronikia menjadi energi listrik," jelas Isdiriyani Nurdin, peneliti sekaligus pengajar di Departemen Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung (ITB) dalam diskusi mengenai teknologi fuel cell di Balai Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), Jakarta, akhir pekan silam.

Prinsip kerja fuel cell adalah proses elektrokimia di mana hidrogen dan oksigen digunakan sebagai bahan bakar. Komponen utama fuel cell terdiri dari elektrolit berupa lapisan khusus yang diletakkan di antara dua buah elektroda. Proses kimia yang disebut pertukaran ion terjadi di dalam elektrolit ini dan menghasilkan listrik serta air panas. fuel cell menghasilkan energi listrik tanpa adanya pembakaran dari bahan bakarnya, sehingga tidak ada polusi.

Kendala

Berbeda dengan baterai, fuel cell tidak hanya menyimpan tetapi juga menghasilkan energi listrik secara berkesinambungan selama masih ada pasokan bahan bakar. Kelebihan teknologi yang oleh Isdiriyani ini diindonesiakan menjadi sel tunam adalah efisiensinya, tidak bising, hampir tak menghasilkan bahan pencemar sama sekali, serta banyak pilihan bahan bakar.

Walau demikian, dari sisi teknis dianggap hidrogen merupakan bahan bakar paling ideal bagi sel tunam. Menurut Isdiriyani ini disebabkan hidrogen mempunyai kandungan energi per satuan berat tertinggi di antara berbagai jenis bahan akar. Yang menjadi masalah adalah proses menghasilkan hidrogen. Walau hidrogen merupakan unsur yang paling banyak terdapat di alam semesta namun keberadaannya terikat sebagai senyawa oksida. Maka untuk menghasilkan gas hidrogen diperlukan tenaga listrik yang sebagian besar dihasilkan dari sumber energi penyebab polusi.

Masalah lain yang akan timbul jika hidrogen digunakan sebagai bahan bakar adalah kebutuhan infrastruktur untuk pendistribusian hidrogen ke tempat penggunanya. "Alternatifnya adalah membangun tempat pengisian ulang bahan bakar beserta dengan pembangkitnya sekaligus," papar Isdiriyani. Inilah yang banyak dilakukan di sejumlah negara maju yang sudah mengaplikasikan sel tunam sebagai bahan bakar kendaraan.

Di banyak negara maju, teknologi sel tunam sudah bukan barang baru lagi. Negara seperti Amerika Serikat (AS), Jepang, Jerman atau Inggris telah mengembangkan teknologi ini sejak lama. Di negara ini yang menjadi pemicu pemakaian hidrogen sebagai bahan bakar kendaraan adalah isu lingkungan dan konservasi energi. Produsen kendaraan seperti General Motors (GM) misalnya sudah merilis prototipe mobil berbahan bakar hidrogen. Mobil yang rencananya akan komersial pada tahun 2010 ini menggunakan sel tunam berbentuk wafer yang berfungsi memisahkan atom hidrogen menjadi proton dan elektron. Dengan memakai elektron sebagai arus listrik, digabungkan proton dengan oksigen dari udara, sehingga hasil sampingnya hanya uap air.

Untuk menghasilkan tenaga penggerak mobil diperlukan rangkaian yang terdiri dari 372 sel wafer. Kendati sudah mampu mengaplikasikan teknologi tersebut, bukan berarti semuanya berjalan mulus. GM mengklaim bahwa berkendara di atas tangki hidrogen mampat amat tidak nyaman dibanding dengan di atas tangki bensin. Mobil yang sempat dipamerkan dalam ajang North American International Auto Show ini dapat menempuh jarak hampir 500 kilometer sebelum harus mengisi ulang bahan bakar. Selain ada kendala di bidang kenyamanan, mobil hidrogen ini relatif mahal, yakni sekitar 700.000 dolar AS.

Bulan lalu, perusahaan asal Kanada meluncurkan generator sel tunam model E8 Portable Power yang berisi dua buah modul sel tunam Powerstack MC250. Pembangkit listrik portabel ini mempunyai kapasitas 2,4 kW dengan tegangan 48 Vdc pada arus 50 A dan efisiensi listrik lebih dari 50 persen. Pembangkit ini ditujukan bagi penerapan stasioner seperti back up untuk tanggap darurat bagi pengguna komersial maupun militer.


Bukan hanya kendaraan bermotor saja yang dianggap layak memanfaatkan sel tunam, melainkan juga bidang teknologi informasi (TI). Produsen komputer jinjing (laptop) Jepang misalnya, mengembangkan teknologi ini pada sejumlah produknya. Tidak semua sel tunam bisa dipakai untuk alat elektronik portabel, hanya sel tunam metanol langsung (direct methanol fuel cell) yang termasuk sel tunam alkalin saja yang bisa. Apabila diproduksi secara masal maka harga sel tunam bisa bersaing dengan baterai Lithium-ion yang kini banyak digunakan. Densitas energinya bahkan bisa 5-10 kali lebih besar baterai Lithium-ion.

Bagaimana di Indonesia" Achyar Umri, peneliti dari Pusat Penelitian Fisika Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) menyatakan sel tunam hanya sebagai konverter alias pembangkit saja. Bahan bakar utamanya adalah hidrogen yang sumbernya sangat banyak di Indonesia. "Posisi Indonesia di tingkat Asia dalam penghasilan energi per kapitanya masih sangat rendah. Padahal sumber energi alternatif tersebar begitu banyak,? ujar Achyar. Hidrogen dianggap sebagai energi alternatif paling ideal karena hidrogen merupakan bahan universal dengan jumlah tak terbatas dan yang jelas ramah lingkungan.

Namun bagaimana dengan kebijakan pemerintah sendiri?

Kebijakan di bidang energi alternatif memang sudah cukup banyak. Evita Legowo, Kepala Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknik Minyak dan Gas ESDM menekankan pihaknya amat mendukung pengembangan teknologi sel tunam berbahan dasar hidrogen. Ia bahkan mengajak semua pihak yang berkepentingan untuk mendiskusikan langkah kebijakan apa yang perlu diambil demi terealisasinya aplikasi teknologi tersebut. Masalah adalah: apabila di negara maju yang sudah berhasil mengaplikasikannya saja teknologi tersebut masih berupa prototipe, berarti bagi Indonesia masih dibutuhkan jalan panjang dan berliku.

Sumber : Sinar Harapan
Komputer Hidrogen
Merry Magdalena 

Read more »

Pengembangan Energi Fueel Cell

Polusi atau emisi gas buang kendaraan bermotor dan efek rumah kaca menjadi salah satu pemicu utama terjadinya pemanasan global. Dunia kini dihantui suhu permukaan bumi yang kian panas. Lalu, terobosan apa yang harus dilakukan untuk mengerem laju kenaikan suhu itu ?

PEMICU UTAMA - Polusi atau emisi gas buang kendaraan bermotor menjadi salah satu pemicu utama terjadinya pemanasan global. Penerapan teknologi ramah lingkungan fuel cell diharapkan menjadi pengerem laju kenaikan suhu bumi yang kian memanas.

Berdasarkan data dari US National Climatic Data Center tahun 2001, para ilmuwan memperkirakan bahwa dalam lima tahun ke depan, rata-rata keseluruhan permukaan temperatur akan mengalami peningkatan sekitar 1 - 4,5 derajat Fahrenheit atau 0,6 - 2,5 derajat Celsius. Pada abad berikutnya, kenaikan itu berkisar 2,2 - 10 derajat Fahrenheit (1,4 - 5,8 derajat Celsius).

Lalu apa yang menjadi penyebab kenaikan suhu tersebut" Salah satunya berasal dari kian banyaknya kendaraan bermotor di berbagai penjuru kota dunia.

Di Indonesia misalnya, berdasarkan data yang dihimpun oleh Badan Pusat Statistik (BPS) tahun 2001, dalam tujuh tahun terakhir, jumlah kendaraan menjadi hampir dua kali lipat dengan kenaikan rata-rata 14 persen.

Sedangkan jumlah kendaraan di Jakarta, dalam tujuh tahun terakhir mengalami kenaikan rata-rata 21 persen. Artinya, dari 2.063.490 unit kendaraan pada tahun 1993 bertambah menjadi hampir 5 juta unit di tahun 1999.

Terus Bertambah

Menurut Kepala Pusat Puslitbang Fisika Terapan, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), Dr Achiar Oemry, laju penggunaan minyak di Indonesia kurang lebih 10 persen per tahun dari total persediaan minyak bumi Indonesia. Jumlah tersebut akan terus bertambah seiring dengan maraknya populasi kendaraan di Indonesia.

Terlebih lagi pada awal abad ke-21 sektor transportasi menggeser sektor industri sebagai pengguna energi terbesar, dengan pangsa lebih dari 90 persen bersumber dari persediaan bahan bakar minyak (BBM) Indonesia. Padahal persediaan energi fosil, khususnya minyak atau oli cadangannya terbatas dan tidak dapat diperbarui.

Untuk itu, menurutnya, dibutuhkan energi alternatif yang dapat digunakan untuk menghemat persediaan minyak bumi.

Selain itu juga yang ramah lingkungan sehingga dapat mengurangi tingkat polusi akibat emisi gas buang kendaraan.

Achiar berpendapat, bahwa penggunaan fuel cell, yaitu bahan bakar berbasis hidrogen, seperti gas alam, metana, methanol, biogas, coal gasification, dan lain-lain dapat menjadi energi alternatif yang paling tepat saat ini.

Soalnya, penggunaan teknologi fuel cell memiliki beberapa kelebihan, yaitu memiliki efisiensi konversi yang cukup tinggi, sekitar 40 - 70 persen. Energi tersebut juga ramah lingkungan karena mengandung emisi gas buang yang sangat rendah, modular pengubahan kapasitas sangat fleksibel, tingkat kebisingan sangat rendah, lebih tahan lama, proyeksi harganya pun akan terus menurun.

Menurut Achiar, prospek penggunaan fuel cell di dunia pun cukup bagus, terlebih lagi hingga saat ini teknologi fuel cell tengah dikembangkan oleh para ahli. Diperkirakan pada tahun 2005 mendatang bisnis pasar fuel cell sebesar US$ 8 miliar. Jumlah tersebut akan bertambah hingga tahun 2010 menjadi US$ 32 miliar.

Di negara-negara maju, penggunaan energi fuel cell sebagai bahan bakar untuk transportasi telah dimulai sejak 2003. Bahkan kini tengah dimulai perubahan konsep dari centralized menjadi distributed pada pembangkit tenaga listrik.

Banyak Keuntungan

Selain itu juga terjadi perubahan teknologi otomotif, dari combustion engine ke electric drive vechile.

Menurut Arthur D Little Inc Cambridge, sebuah perusahaan yang bergerak di bidang fuel cell, banyak keuntungan dicapai jika menggunakan fuel cell.

Di Amerika misalnya, kendaraan angkutan mengkonsumsi 6 juta barel (1 barel setara 159 liter) minyak per hari, equivalen dengan 85 persen minyak impor. Bila 20 persen kendaraan angkutan menggunakan fuel cell maka dapat mengurangi penggunaan minyak impor 1,5 juta barel per hari.

Dengan demikian, konsumsi minyak dapat dihemat 6,98 juta gallon per tahun untuk 10 ribu kendaraan bila memakai fuel cell. Jika 10 persen kendaraan angkutan menggunakan fuel cell maka sebanyak 60 juta ton gas CO2 dapat dikurangi.

Perbandingan energi antara penggunaan fuel cell dengan motor bakar, menurut kajian Achiar, menunjukkan bahwa konversi total hidrogen ke penggerak motor listrik sebesar 34,5 persen. Sedangkan konversi total BBM ke penggerak motor bakar 12,4 persen.

"Peran fuel cell untuk menstabilkan iklim amat besar. Hal itu dikarenakan fuel cell merupakan sel bahan bakar yang mempunyai peran sangat penting untuk mengurangi dampak memburuknya iklim global," jelasnya.

Terlebih lagi kendaraan fuel cell itu dapat mengurangi emisi gas buang 85 -100 persen. Bahkan meskipun bahan bakar yang digunakan dari gas alam dapat mengurangi emisi gas buang hingga 60 - 70 persen.

Menurut Achiar, fuel cell sebagai sel bahan bakar untuk transportasi telah menarik perhatian penentu kebijakan dan pengamat lingkungan. Soalnya, teknologi ini merupakan device konversi energi yang penting untuk menyelamatkan lingkungan.

"Selain itu, sel bahan bakar dipercaya akan dapat memenuhi kebutuhan para konsumen. Bahkan kini telah banyak produsen kendaraan utama di dunia telah meluncurkan program untuk mengembangkan mobil berenergi sel bahan bakar dengan zero-polluting," katanya.

Sumber : Suara Pembaruan

Read more »

Teknik Material dan Metalurgi ITS siap berlaga pada ajang Shell Eco Marathon

Surabaya – Teknik Material dan Metalurgi ITS siap berlaga pada ajang Shell Eco Marathon (SEM) Asia 2012 mendatang.  Saat ini mereka tengah mempersiapkan mobil hemat energi berbahan bakar air yang mereka namai Antasena.Tim Antasena yang merupakan mahasiswa dari Jurusan Teknik Material dan Metalurgi, serta Teknik Mesin dan Mekatronika Politeknik Elektronika Negeri Surabaya (PENS) itu optimistis, Antasena akan menjuarai kompetisi tingkat dunia.
   
Penanggung jawab Antasena, Achmad Fachrudiin menyatakan, ide penggarapan mobil mungil itu bermula dari pembatasan kendaraan penyebab macet dan polusi udara di Indonesia.

"Konsep Antasena sebagai mobil hemat energi telah ada sejak tahun lalu," kata Fachruddin seperti dinukil dari laman ITS, Kamis (22/3/2012). 

"Antasena adalah mobil dengan bahan bakar hidrogen pertama yang menjadi peserta Shell Eco Marathon (SEM) Asia 2012 mendatang, sehingga diharapkan menjadi catatan prestasi tersendiri bagi kami mahasiswa teknik material dan metalurgi ITS" ungkap cowok ganteng yang biasa dipanggil mukhamad aziz.

Nama Antasena, kata Fachruddin, diusulkan oleh mahasiswa jurusan Teknik Material dan Metalurgi angkatan 2007 Wipri Alma. Dalam kisah pewayangan Jawa, Antasena merupakan putra bungsu Bimasena dan saudara lain ibu dari Antareja dan Gatotkaca.  Diketahui, Antasena memiliki keunggulan menyelam di air.

"Keunggulan itulah yang mendasari tim menamai mobil buatan mereka dengan Antasena," imbuhnya. 

Fachruddin memaparkan, Antasena menggunakan bahan bakar air yang telah mengalami proses elektrolisis untuk menghasilkan energi. Pemilihan air sebagai bahan bakar, memiliki alasan khusus. Tim Antasena, kata Fachruddin, sangat prihatin dengan sumber bahan tambang dunia yang makin minim.

Pada ajang SEM Asia 2012, Antasena merupakan satu-satunya mobil berbahan bakar hidrogen. Keunggulan lainnya adalah, karena memakai karbon fiber, bobot Antasena pun cukup ringan, hanya 40 kilogram. Tim Antasena juga memakai hub motor yang efisiensinya mencapai 94 persen.

Untuk desain, mahasiswa Jurusan Teknik Material dan Metalurgi Ariza Fajri dan Denis Firmasyah memilih konsep aerodinamis agar Antasena dapat melaju tanpa hambatan. Konsep ini memang memperkecil gaya gesek mesin dengan udara.

Fachrudin mengaku, pembuatan Antasena telah mencapai 60 persen. Tim tengah membangun rangka mobil di Jurusan Teknik Material dan Metalurgi, sedangkan sensor penggerak dikerjakan di PENS. Kemudian, tim beranggotakan delapan orang petugas teknis dan empat petugas non-teknis ini pun siap merangkai Antasena.

"Kami menargetkan pada pertengahan April mendatang, Antasena rampung digarap, di luar fuel cell-nya. Dan pada Mei, Antasena pun akan sudah menjadi mobil yang sempurna," katanya mantap.

Mobil yang mendatangkan mesin langsung dari Swiss ini menghabiskan dana sekira Rp65 juta. Meski belum rampung dibuat, Antasena telah menarik minat banyak investor seperti PT Bukit Asam, PT Garuda Indonesia, dan Sasa Inti.(Aziz)

Desain Antasena, mobil hemat energi dari ITS (Foto: dok. ITS)

Read more »

Sekilas Fuel Cell Sebagai Sel Bahan Bakar (2)

Keunggulan fuel cell
Jika berbicara tentang keunggulan fuel cell, maka salah satunya adalah tingkat efisiensi energi yang dihasilkan. Jika pada pembangkit listrik tenaga termal, suhu pembakaran sekitar 550o C, secara teoritis memiliki tingkat efisiensinya maksimal 60 %. Namun untuk fuel cell yang menggunakan hydrogen sebagai sumber energinya, pada suhu kamar pun, secara teoritis memiliki tingkat efisiensi mencapai 83 %.
Kenapa tingkat efisiensi dari fuel cell, bisa tinggi? Agar lebih mudah dipahami mungkin kita bisa mengambil contoh dari perbandingan filamen pada bohlam dan LED (Light Emitting Dioda).

Filamen pada lampu bohlam, akan mengubah energi listri menjadi energi panas terlebih dahulu. Kemudian dari energi panas diubah menjadi energi cahaya. Namun energi panas yang seharusnya diubah menjadi energi listrik, kebanyakan lolos keluar menuju lingkungan. Hal ini dapat dirasakan dengan memegang lampu bohlam yang terasa hangat. Sedangkan pada LED, energi listrik segera diubah menjadi energi cahaya, tanpa diubah terlebih dahulu menjadi energi panas. Sehingga daya yang hilang dan konsumsi daya dari LED sangat kecil bila dibanding lampu bohlam.

Seperti halnya contoh diatas, pada pembangkit listrik tenaga thermal, bahan bakarnya terlebih dahulu diubah menjadi energi panas (dibakar), kemudian baru diubah menjadi energi listrik. Dengan perlakuan seperti itu, resiko loss (kehilangan) akan sangat besar, khususnya ketika pengubahan energi panas menjadi energi listrik, banyak energi panas yang lolos. Hal inilah penyebab rendahnya efisiensi pada pembangkit listrik tenaga thermal.

Berbeda dengan pembangkit listrik tenaga thermal, pada fuel cell, bahan bakar (hidrogen) secara langsung diubah menjadi energi listrik tanpa melewati perubahan ke energi panas terlebih dahulu. Hal ini lah yang menyababkan tingkat efisiensi pada fuel cell tinggi.

Sebenarnya secara teoritis efisiensi energi fuel cell dapat mencapai 100%. Namun bila bahan bakar yang digunakan bukanlah hidrogen melainkan karbon. Karbon secara teoritis memiliki tingkat efisiensi energi sangat tinggi, maksimal mencapai 100 %. Hal ini lebih besar bila dibandingkan dengan hidrogen (83 %) dan bahan baker fosil (90%).
Namun katalis, yang berfungsi mengambil elekron dari karbon, hingga saat ini belum ditemukan, sehingga secara kenyataan karbon tidak bisa digunakan pada fuel cell. Seandainya katalis ini bisa ditemukan mungkin akan lahir peradaban "energi karbon".

Katalis pada fuel cell

Kendala terbesar pada fuel cell adalah harga, akibat mahalnya platina. Sebagai gambaran, pada PEFC, salah satu tipe fuel cell, yang digunakan pada mobil/rumah tangga (dengan daya 100 K Watt) dibutuhkan sekitar 100 gram platina. Jika seandainya harga platina saat ini sekitar 8000 yen (sekitar Rp 620.000) maka untuk 100 gram platina berkisar 800.000 yen (sekitar 62 juta). Sangat lah mahal!.

Selain itu diperkirakan platina yang terkandung dibumi hanya berkisar 28.000 ton. Sehingga bisa disimpulkan　apabila tidak ditemukan alternative pengganti platina, yang jumlahnya sangat terbatas dan harganya yang sangat mahal, maka tamatlah riwayat fuel cell.

Untuk itu, ada beberapa cara yang dikembangkan. Salah satunya adalah untuk menghemat penggunaan platina, maka cukuplah digunakan partikel platina bukan logam secara kesuluruhan. Katalis pada prinsipnya bekerja hanya pada permukaan platina saja. Sehingga jika partikel platina semakin kecil, luas permukaan katalis akan semakin besar, sehingga dapat menghemat penggunaan platina. Biasanya partikel platina tersebut dilekatkan pada carbon yang telah dipadatkan dengan teknologi karbon nanotube. Dengan perkembangan nanoteknologi saat ini, muncul teknologi karbon nanohorn yang dikembangkan oleh perusahaan jepang, NEC, dan diperkirakan mampu meningkatkan tingkat efisiensi dan lamanya waktu (lifetime) kerja fuel cell.

Cara lainnya adalah menggantikan platina dengan logam lain. Salah satu logam yang potensial adalah perpaduan kobalt dengan nikel. QuantumSphare Inc., perusahaan yang berbasis di California, mengklaim berhasil mengembangan nanomaterial nikel-kobalt yang mampu menggantikan penggunaan platina pada fuel cell. Dan mampu menghemat biaya pembuatan fuel cell hingga 50 %. Namun perlu pengorbanan kecil pada performance dari fuel cell. Sebagai perbandingan, jika menggantikan platina pada katoda secara kesuluruhan (7.7 mikrogram/cm2) dengan nikel-kobalt, akan menghemat biaya 90% namun performance, dibanding platina murni, turun 27 %.

Pemanfaatan fuel cell saat ini dan masa datang

Penerapan fuel cell untuk skala rumah tangga sudah mulai diterapkan sejak tahun 2005 yang lalu. Di jepang sendiri sudah terpasang sekitar 600 fuel cell skala rumah tangga. Namun untuk harga satu buah fuel cell saat ini bisa menghabiskan ratusan ribu yen (puluhan juta rupiah). Diharapkan pada tahun 2020 nanti, harganya bisa menjadi 1/10-nya.

Dengan adanya pemakaian fuel cell pd rumah tangga, maka sudah tidak diperlukannya lagi kabel pengalir listrik (dari pembangkit listrik ke rumah), sehingga loss dayanya menjadi nol. Selain itu, bila panas yang dihasilkan bisa dimanfaatkan lagi, salah satunya utk memanaskan air/ ofuro (kebiasaan merendam orang jepang di air panas) dengan koordinasi seperti ini, maka tingkat efisiensi pemanfaatan energi fuel cell bisa mencapai 80 %.

Untuk saat ini penggunaan fuel cell pada skala rumah tangga di jepang masih menggunakan gas alam sebagai bahan bakarnya. Dengan menggunakan system perpipaan gas yang sudah terpasang di setiap rumah, gas tersebut dialirkan kemudian akan diubah menjadi hidrogen dan baru kemudian dialirkan ke fuel cell. Dimasa depan, Jika hidrogen bisa dihasilkan secara massal, dengan pemanfaatan rute aliran gas ini, hidrogen bisa dialirkan langsung ke fuel cell yang telah terpasang di setiap rumah di Jepang.

Selain pada rumah, fuel cell mulai digunakan secara luas pada hand phone. Hp saat ini, khususnya di jepang, sudah mulai dilengkapi dengan berbagai macam fitur yang sangat tinggi, seperti MP3 player, TV, navigasi, dll. Sehingga untuk mampu menjalankan fitur2 tingkat tinggi maka diperlukan baterai dengan daya tinggi dan tahan lama. Apabila melihat perkembangan baterai saat ini (baterai litium) maka hal ini menjadilah mustahil.
Yang diharapkan saat ini adalah fuel cell. Seandainya baterai hp saat ini digantikan dengan fuel cell dengan ukuran yang sama, mampu meningkatkan waktu guna hp minimal 10 kali lipat dibanding baterai lithium. Tidak hanya hp, penggunaan fuel cell saat ini sudah mulai diterapkan pada perangkat elektronik mobile lainnya, seperti laptop, dan digital kamera.

Jenis Fuel Cell yang banyak digunakan pada perangkat elektronik mobile adalah DMFC (Direct Methanol Fuel Cell). DMFC merupakan salah satu jenis PMFC, dengan methanol sebagai bahan bakarnya. Keunggulan dari DMFC ini, terletak pada methanol. Berbeda dengan hidrogen, yang sangat sulit untuk dibawa kemana-mana, methanol dapat disimpan dalam botol plastik sehingga dapat dibawa ketika berpergian. Namun ada sisi negatif dari methanol, yaitu merupakan zat yang berbahaya. Sehingga penggunaan methanol diperlukan kehati-hatian tinggi.

Mengingat methanol cukup berbahaya bagi manusia, maka saat ini sedang dicari alternatif lainnya seperti ethanol atau NaBH4 (yang dikembangkan oleh Millennium Cell Corp).

Pengunaan fuel cell pun saat ini, sudah mulai merambah ke alat transportasi massal. Seperti Bis, dan yang baru- baru ini adalah pada kereta api. Pada tanggal 19 Oktober yang lalu, Japan Railway East melakukan uji coba kereta yang digerakkan oleh fuel cell, untuk pertama kalinya didunia. Kereta ini disebut NE Train (New Energy Train). Dengan fuel cell berdaya 65 K Watt dan 7 tank hydrogen yang terletak dibagian bawah dan baterai kedua yang terletak di atap, kereta ini hanya menghasilkan air sebagai limbahnya dan mampu jalan tanpa kabel. NE Train ini mampu berlari pada kecepatan maksimal 100 kph selama 50 sampai 100 km tanpa memerlukan pengisian ulang hidrogen. Pihak JR berharap pada 10-20 tahun mendatang, NE Train ini bisa digunakan secara luas pada commuter train.
Disadur dari alpen steel

Read more »

Penambahan Efisiensi PEM Fuel Cell

Sel bahan bakar sering disebut-sebut sebagai salah satu metode untuk membantu masyarakat mengurangi kecanduan terhadap bahan bakar fosil. Namun masih ada banyak pekerjaan yang harus dilakukan sebelum sel bahan bakar akan siap digunakan massal untuk transportasi, sumber listrik rumah tangga dan sebagainya.

 Pakar kimia, Jeff Hurd dan George Shimizu telah mengambil peran di balik tipe sel bahan bakar ke tingkat desain yang lebih tinggi. Mereka telah menemukan bahan baru yang memungkinkan yang disebut PEM fuel cell atau polymer electrolyte membrane fuel cell, untuk bekerja pada temperatur yang lebih tinggi. Penemuan ini sangat penting dalam hal meningkatkan efisiensi dan menurunkan biaya bahan bakar.

"Penelitian ini akan mengubah cara peneliti sampai ke titik yang dianggap siap sebagai bahan-bahan untuk aplikasi sel bahan bakar," kata Shimizu seorang profesor di Departemen Kimia di University of Calgary. Penelitian ini dilakukan oleh Shimizu, Hurd, Nathan Vaidhyanathan dan Venkataraman Thangadurai dari University of Calgary. Bersama Christopher Ratcliffe dan Igor Moudrakovski dari Steacie Institute for Molecular Sciences, National Research Council. Hasil penelitian ini baru saja diterbitkan di jurnal Nature Chemistry. Shimizu mengajukan paten temuannya pada kantor paten Amerika Serikat pada tahun lalu.

Sel bahan bakar adalah sebuah perangkat konversi energi elektrokimia yang mengubah bahan kimia hidrogen dan oksigen ke dalam air dan energi listrik. Air biasanya membawa ion-ion (proton) dalam sel bahan bakar hidrogen tetapi penelitian ini menggunakan molekul didih yang lebih tinggi, terjebak dalam perancah molekuler. Saat ini, sel bahan bakar PEM dapat menghasilkan energi dari hidrogen di bawah 90°C, tepat di bawah titik didih air. Dengan bahan dari Shimizu, energi dapat dihasilkan pada temperatur yang lebih tinggi, hingga 150°C. Ini pada akhirnya bisa membuat sel bahan bakar lebih murah karena pada temperatur yang lebih tinggi logam murah dapat digunakan untuk mengubah hidrogen menjadi energi. Saat ini, platina yang digunakan sangat mahal. Juga, reaksi pada temperatur yang lebih tinggi akan lebih cepat sehingga meningkatkan efisiensi.

"Pendekatan kita paling baru yang fokus pada keseimbangan antara struktur molekul yang teratur dan mobile komponen asli, semua sambil menunjukkan kemampuan aplikasi," kata Hurd, seorang kandidat PhD kimiawan di U of C. Kevin Colbow, direktur penelitian dan pengembangan di Ballard Power Systems, sebuah perusahaan yang mendesain dan memproduksi energi bersih sel bahan bakar hidrogen mengatakan, "Kami percaya bahwa perbaikan lebih lanjut pada konduktivitas dan ketahanan bahan-bahan ini dapat memberikan generasi berikutnya, PEM membran untuk sel bahan bakar."
Disadur dari alpen steel

Read more »

Sistem Fuel Cell Sebagai Sel Bahan Bakar

1.Fuel Cell atau sel bahan bakar adalah sebuah device elektrokimia yang mengubah energi kimia ke energi listrik secara kontinu. Pada sebuah baterai biasa , energi kimia yang diubah oleh sebuah sel adalah tetap. Jika bahan bakar (fuel) dan oksidan di baterai telah habis , maka baterai tersebut harus di ganti atau di isi ulang (charge) . Perbedaan mendasar sebuah sel bahan bakar dengan baterai biasa ditentukan dengan supply bahan bakar (oksidan) ke dalam sel . Pada sel bahan bakar , energi dipasok terus menerus , hal ini tidak ubahnya dengan sebuah mesin yang memerlukan bahan bakar untuk mengubah dari energi kimia menjadi energi mekanik. Sedangkan pada sel bahan bakar , energi yang dihasilkan langsung menjadi energi listrik.

2. Sifat Sifat Sel Bahan Bakar Secara Umum

Sel bahan bakar ini di klasifikasikan sebagai pembangkit tenaga (power generator) sebab sel bahan bakar ini dapat beroperasi secara kontinu atau selama ada pasokan bahan bakar (fuel) dan oksidan. Karakteristik umum suatu sel bahan bakar adalah sebagai berikut :

a. Sangat efisien (>85%)
b. Modular (dapat ditempatkan dimana di perlukan )
c. Ramah lingkungan (tidak berisik, emisinya rendah)
d. Panas yang terbuang dapat di recovey
e. Bahan bakarnya flexible
f. Cocok untuk keperluan unattended operation

a) Sangat efisien (>85%)

Konversi energi kimia dari bahan bakar ke energi listrik memerlukan tiga (3) langkah proses . Proses yang saat ini banyak digunakan pembangkit tenaga listrik . Ke tiga tahap tersebut adalah :

a. Produksi panas yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar
b. Konversi dari panas ke energi mekanik
c. Konversi energi mekanik ke energi listrik

Untuk mesin combusi , tahap a dan b di kombinasikan dengan cara yang umum. Effisiensi pada tahap B terbatas . Effisiensi totalnya hanya sekitar 41% . Pendekatan lain yang digunakan untuk menkonversi energi kimia menjadi energi listrik dengan reaksi elektrokimia dengan supply yang kontinu pada reaktan di dalam sebuah sel galvanik. Device jenis ini dinamakan Fuel Cell atau sel bahan bakar. Pada sel ini tahap b tidak diperlukan lagi sehingga effisiensinya bisa mencapai 85 %.

b) Modular (dapat ditempatkan dimana di perlukan )

Sel bahan bakar ini mempunyai rapat energi yang tinggi . Sebuah sel bahan bakar yang dipakai pada salah satu spacecraft atau wahana antariksa dengan berat 30 kg , panjang 63,5 cm dan diameter 31.7 cm dapat mengasilkan energi 1 Kw pada tegangan 26,5 V,dan digunakan selama 14 hari misi di luar angkasa.
Dengan rapat energi yang besar dan ukuran (volume ) yang tidak besar , maka sel bahan bakar ini dapat diletakkan di mana diperlukan.

c) Ramah lingkungan (tidak berisik, emisinya rendah)

Sel bahan bakar ini bekerja dengan reaksi :

Anode H2 - 2H+ + 2e
Katode ½ O2 + 2H+ + 2e  H2O
Total Reaksi H2 + ½ O2  H2O

Secara teoritis , limbah atau emisi yang dihasilkan adalah air (H2O) . Berbeda dengan pada pembakaran biasa dengan menggunakan mesin , dimana limbah yang dihasilan adalah gas gas yang berpotensi untuk mencemari lingkungan seperti Sox , Nox , dan CO. Selain itu jika menggunakan pembangkit daya yang konvensional , polusi kebisingan juga dapat terjadi . Sel bahan bakar ini tidak menghasilkan suara, karena seperti hal nya baterai biasa yang tidak menimbulkan suara , sel bahan bakar ini juga demkian , perbedaannya , jika baterai biasa memerlukan penggantian elektrolit dan pengisian ulang , maka sel bahan bakar tidak memerlukan hal tersebut , akan tetapi jika bahan bakarnya habis , maka sel ini juga tidak dapat berfungsi.

Selain itu keuntungan menggunakan sel bahan bakar ini adalah , limbah limbah emisi seperti CO , dapat dimasukkan ke sel ini menghasilkan CO2 dan energi .

d) Panas yang terbuang dapat di recovey

Ada beberapa jenis sel bahan bakar yang memerlukan suhu operasi diatas 300oC , dan panas yang terbuang dapat di recovery dan dimasukkan kembali ke sel bahan bakar.

e) Bahan bakarnya flexible

Bahan bakar yang digunakan untuk sel bahan bakar dapat digunakan beberapa macam , kebanyakan menggunakan hidrogen dan oksigen sebagai bahan bakar dan oksidan nya. Selain menggunakan kedua bahan tersebut , bahan bakar lain yang dicoba digunakan antara lain ammonia , hidrazine, methanol dan batubara.

f) Cocok untuk keperluan unattended operation

Sel bahan bakar ini sangat cocok digunakan untuk keadaan unattended operation dimana energy dengan rapat energi yang besar diperlukan. Sel bahan bakar ini sangat cocok untuk aplikasi aplikasi yang memerlukan energi terutama di daerah remote yang jauh dari jangkauan listrik.

3. Pengoperasian Sel Bahan Bakar

Pada prinsipnya sebuah sel bahan bakar bekerja dengan prinsip diatas . Dua buah elektrode karbon yang tercelup dalam larutan elektrolit (dalam hal ini asam) dan dipisahkan dengan sebuah pemisah gas. Bahan bakar , dalam hal ini hidrogen , di gelembungkan melewati permukaan satu elektrode melewati elektrode lainnya. Ketika kedua elektrode yang secara listrik dihubungkan dengan beban luar , beberapa hal terjadi yaitu :

a. Hidrogen menempel pada permukaan katalitik elektrode , membentuk ion ion hidrogen dan elektron elektron.

b. Ion ion hidrogen (H+) migrasi melewati elektrolit dan pemisah gas ke permukaan katalitik elektrode oksigen

c. Secara simultan, elektron elektron bergerak melewati lintasan luar (external circuit) pada permukaan katalitik yang sama

d. Oksigen, ion ion hidrogen , dan elektron bersatu pada permukaan elektrode membentuk air (H2O)

Mekanisme reaksi pada sel bahan bakar ini (elektrolit asam dan basa) dapat dilihat pada tabel berikut .
Elektrolit Asam Elektrolit Basa
Anode H2 - 2H+ + 2e H2 + 2 OH-  2H2O + 2e
Katode ½ O2 + 2H+ + 2e  H2O ½ O2 + 2e + H2O  2 OH-
Total Reaksi H2 + ½ O2  H2O H2 + ½ O2  H2O

Perbedaan mendasar pada secara elektrokimia adalah , konduktor dalam larutan asam adalah ion hidrogen (H+) dan (OH-) atau ion hidroksil dalam elektrolit basa. Pada elektrolit asam , air dihasilkan di katode sedangkan pada sel bahan bakar jenis basa air di hasilkan di anode.

Reaksi total yang dihasilkan adalah air dan energi. Reaksi dari satu ekivalen elektrokimia bahan bakar secara teoritis akan menghasilkan 26.8 Ah DC


4. Komponen Komponen Dasar Sel Bahan Bakar

Komponen komponen penting dari sebuah sel bahan bakar adalah :

a. Anode (elektrode bahan bakar) berfungsi menjadi antar muka untuk bahan bakar , elektrolit, mengkatalisa reaksi oksidasi dan menghubungkan elektron elektron dari tempat reaksi ke beban luar (external circuit).

b. Katode (oksigen elektrode) berfungsi sebagai antar muka untuk oksigen dan elektrolit, katalis reaksi reduksi oksigen, dan menghubungkan elektron elektron dari sirkuit luar ke tempat reaksi .

c. Elektrolit , berfungsi memindahkan ion ion yang terlibat dalam reaksi reaksi reduksi dan oksidasi dalam sel bahan bakar. Elektrolit ini sangat berpengaruh pada kinerja kerja sel bahan bakar.

Komponen komponen lain yang mungkin diperlukan seperti pemisah sel ,

5. Karakteristik Karakteristik Umum Unjuk Kerja Sel Bahan Bakar

Unjuk kerja sel bahan bakar ditentukan oleh kurva rapat arus terhadap tegangan. Ide dasarnya adalah sebuah sel bahan bakar tunggal H2/O2 yang dapat menghasilkan tegangan 1.23 V pada kondisi ambient. Pada kondisi sesungguhnya , tegangan tersebut kurang dari 1.23 V dan berkurang sejalan dengan naiknya beban (rapat arus).

a) Polarisasi aktivasi menunjukkan adanya kehilangan energi yang berhubungan dengan reaksi di elektrode. Kebanyakan zat kimia beraksi melibatkan sebuah energi penghalang (barrier energy) dimana penghalang tersebut harus di lewati supaya reaksi dapat terjadi. Reaksi elektrokimianya,

b) Polarisasi ohmic atau polarisasi tahanan menunjukkan jumlah total berkurangnya tahanan dalam sel, termasuk impedansi elektronik yang melewati elektrode elektrode, pertemuan antar muka larutan, pengumpul arus, dan impedansi ionik yang melewati elektrolit. Berkurangnya tahanan ini mengikuti hukum Ohm ohm= iR . dimana

ohm = polarisasi tahanan , mV
. I = rapat arus , mA/cm2
R = tahanan total sel ,  cm2

c) Polarisasi konsentrasi menunjukkan kehilangan energi yang berkaitan dengan efek perpindahan massa. Unjuk kerja sebuah reaksi pada elektrode mungkin terhambat karena adanya di fusi masuk dan di fusi keluar dari tempat terjadinya reaksi. Pada kenyataannya, beberapa arus, yaitu rapat arus yang terbatas (IL) dapat tercapai dengan proses difusi yang menyeluruh. Polarisasi konsentrasi dapat di hitung dengan :

kons= polarisasi konsentrasi, mV
R = Suhu , K
..n = jumlah elektron
F = bilangan Faraday
..i = rapat arus, mA/cm2
iL = rapat arus terbatas, mA/ cm2

Polarisasi konsentrasi terjadi secara independen pada tiap elektrode, untuk sel total
kons (total)= kons(anode) + kons(katode)

Total polarisasi pada sel ini menghasilkan tegangan antara 0.5 V dan 0.9 V pada arus 100 hingga 400 mA/cm2 per sel. Unjuk kerja sel bahan bakar dapat ditingkatkan dengan menaikkan suhu dan tekanan parsial.

6. Klasifikasi Sistem Sel Bahan Bakar

Sistem sel bahan bakar dapat dibuat dengan beberapa konfigurasi yang berbeda bergantung pada kombinasi dan jenis bahan bakarnya (fuel) dan oksidan. Selain itu jenis sel bahan bakar bergantung juga dengan tipe pemasokan bahan bakarnya ada yang langsung (direct) dan tak langsung (indirect) , jenis elektrolit yang digunakan, suhu opeasional dsb. Beberapa parameter tersebut dapat di lihat di tabel bawah ini :

Bahan Bakar Oksidan Suhu (0C) Elektrolit
Langsung Tak Langsung
Hidrogen Hydride Oksigen Rendah (120) Larutan Asam
Hydrazine Ammonia Oksigen (udara) Menengah (120 – 260) Sulfat
Ammonia Hydrocarbon Hidrogen peroksida Fosforik
Hydrocarbon Methanol Tinggi (260 – 750) Solid Polymer Electrolyte (SPE)
Methanol Ethanol Larutan Basa
Gas Batubara Batubara Molten Alkaline
Larutan karbonat
Molten Carbonate
Solid Oxide

Klasifikasi diatas dapat di terangkan sebagai berikut :

Cara Penginjeksian Bahan Bakar

a) Langsung ; bahan bakar yang digunakan langsung di oksidasi secara elektrokimia dalam sel bahan bakar dan di umpan langsung (fed)

b) Tak langsung; pada jenis ini bahan bakar tidak langsung di masukkan (fed) akan tetapi melalui proses yang memudahkan untuk di oksidasi menjadi gas yang mengandung hidrogen, setelah itu baru dimasukkan ke sel bahan bakar.

Bahan Bakar

Bahan bakar yang digunakan biasanya bergantung pada jenis sel bahan bakar yang digunakan. Selain itu cara penginjeksian ke sel juga mempengaruhi bahan bakarnya .

Langsung (< 1200C) : Hidrogen, Hydrazine, metanol,
Tak langsung (< 1200C) : Ammonia (NH3) atau hydrazine

Langsung (< 120 - 2600C) : Gas batubara, ammonia
Tak langsung (< 120 - 2600C) : Hidrokarbon, metahol. Etanol,batubara

Langung (2600C – 7500C ) : Batubara

Perbandingan Bahan Bakar Berdasarkan Lokasi Pemakaian

Remote (luar angkasa, bawah air) : Hidrogen, hydrazine
Militer : hidrokarbon cair, metanol

Perbandingan Sistem Elektrolit Terhadap Suhu Berdasarkan Kapasitas Panas Elektrolit

Suhu Rendah : Asam Sulfat, larutan polimer padat (SPE) , larutan basa

Suhu Menengah : Asam fosfat, larutan basa

Suhu Tinggi : molten carbonate, molten alkaline

Suhu Sangat Tinggi : Oksida padat (keramik)

7. Deskripsi Sistem Sel Bahan Bakar

Pada dasarnya sebuah sel bahan bakar terdiri dari beberapa jenis , diantaranya jenis asam dan jenis basa. Sel bahan bakar jenis asam terdiri dari dari dua jenis yaitu jenis Larutan polimer padat (SPE) dan asam fosfat. Sedangkan jenis basa terdiri dari sel bahan bakar molten carbonate, dan Solid Oxide (oksida padat).

a. Sel bahan bakar Jenis Asam

Sistem larutan polimer padat (SPE= Solid Polymer Electrolyte) ;
Sistem larutan polimer padat (SPE) menggunakan membran penukar ion sebagai elektrolit. Keuntungan menggunakan sistem ini ;

a) Elektrolitnya padat , tidak dapat berubah , berpindah atau menguap keluar sistem

b) Satu satunya phase padat yang ada adalah air, minimalkan korosi
Selain keuntungannya , ada juga kerugian sistem ini antara lain ;

b.1) Sistem ini harus jenuh dari air untuk menaikkan unjuk kerja , konsekuensi yang dihadapi adalah sistem ini harus terhindar dari kondisi uap air yang tidak boleh menguap melebihi kecepatan pembentukan produk (air); sel bahan bakar ini beroperasi pada kondisi jangkah 60oC pada tekanan ambient dan 1200C pada tekanan elevated.

b.2) SPE ini dapat membeku pada 00C, sehingga untuk kondi seperti ini , sel ini tidak dapat digunakan.

Sistem asam fosfat;

Sistem asam fosfat beroperasi pada suhu 1500C hingga 220oC. Pada suhu lebih rendah, asam fosfat mempunyai sifat buruk sebagai penghantar listrik. Pada suhu lebih tinggi , kestabilan material (elektrode) menjadi terbatas (karbon dan platina). Keuntungan menggunakan sistem ini adalah ;

a) Elektrolit yang digunakan stabil

b) Asam fosfat yang digunakan dapat sangat tinggi konsentrasinya ( 100%) dimana pada kondisi ini tekanan uap air sangat rendah dan keadaan tuna (steady state) penggantian air oleh reaktan gas akan selalu sama dengan laju pembentukan air

c) Pada 1500C hingga 220oC , unjuk kerja anode sangat baik bahkan pada saat unjuk kerja di katode jelek.
Pada kenyataannya , teknologi utama yang dipercaya pada dalam sel jenis ini adalah meningkatkan kemampuan elektrode katode. Sistem ini juga disiapkan untuk menggunakan bahan bakar yang mengandung gas CO.

c) Sel bahan bakar Jenis Basa

Walaupun kebanyakan sel bahan bakar jenis ini beroperasi pada suhu tinggi ( > 2500C) dengan konsentrasi kalium hidoksida (KOH) 85 %, pada kenyataannya sel ini banyak digunakan pada suhu < 1200C dengan menggunakan konsenteasi KOH antara 35 % - 50 % . Suhu yang lebih rendah tersebut di gunakan karena memperpanjang usia komponen serta elektrolitnya.

Sel bahan bakar jenis basa ini di karakterisasikan sebagai berikut :

Konduksi ionic di hasilkan oleh ion hidroksi (OH-)

Elektrokatalis yang digunakan dapat nikel , perak, oksida logam, spinel, dan logam mulia.

Konstruksi material elektrode termasuk karbon, nikel, dan stainless steel

Keuntungan menggunakan sel bahan bakar jenis basa antara lain :
a) Unjuk kerja elektrode di katode jauh lebih baik daripada elektrode yang sama pada sel bahan bakar jenis asam

b) Konstruksi materialnya lebih murah

Kerugian menggunakan sistem ini adalah elektrolitnya bereaksi dengan CO2 menghasilkan kalium karbonate (CO-3) . Penggunaan sel jenis ini terbatas , yang terpenting digunakan pada aplikasi aplikasi luar angkasa atau dalam air dengan kondisi bahan bakar hidrogen dan oksigen murni.

Sel Bahan Bakar Molten Carbonate

Sel jenis ini menggunakan logam logam alkali karbonat (Li, K,Na) sebagai elektrolit. Garam garam jenis ini akan berfungsi sebagai elektrolit hanya jika pada fasa cair, oleh sebab itu sel ini beroperasi pada suhu 6000C – 7000C , dimana kondisi ini adalah diatas titik leleh karbonat. Molten carbonate di karakterisasikan sebagai :

Konduksi ionic oleh ion karbonate ; jadi ion karbonate harus terlibat dalam dua reaksi elektrode .

½ O2 + CO2 + 2e  CO23 - (katode)
CO23 - + H2  CO2 + H2O + 2e (anode)
_____________________________________ +
½ O2 + H2  H2O (total)

Akibat dari kondisi ini maka CO2 harus di daur ulang dari anode ke katode. Pada 6000C – 7000C , reaksi elektrode di proses dengan tanpa harus menggunakan katalis yang spesifik. Nikel dan nikel oksida berfungsi dengan baik , sedangkan logam logam mulia tidak.
Gambar 3


Keuntungan dengan menggunakan molten carbonate
a) Unjuk kerja sel bagus, aktivasi polarisasi rendah
b) Pada 6000C – 7000C, jika ada gas CO dalam bahan bakar, akan langsung diubah ke hidrogen pada anode melalui mekanisme reaksi gas air
CO + H2  CO2 + H2
c) Panas sisa dari bahan bakar dapat digunakan untuk keperluan lain (industri)

Kerugian menggunakan sistem ini ;

a) Pada suhu tinggi material yang digunakan , kurang dapat bertahan lama

b) Sejumlah CO2 diperlukan untuk menyelesaikan reaksi pada katode (biasanya ini dilakukan dengan cara memasukkan kembali CO2 dari keluaran anode ke jalan masuk katode.

Sel bahan bakar jenis ini sangat cocok digunakan di pada pembangkit listrik yang menggunakan batubara sebahai bahan bakarnya.

Sel Bahan Bakar Oksida Padat (keramik oksida)

Sel bahan bakar ini adalah sel bahan bakar yang padat , elektrolitnya adalah logam oksida yang melewatkan / menghantarkan ion melewati lattice crystal . Zirconia yang stabil biasanya digunakan sebagai elektrolit. Sel ini beroperasi pada suhu 9000C – 10000C . Sel ini biasanya di konifgurasikan ke dalam bentuk tubular.
Seperti pada gambar berikut :


Katode menggunakan logam oksida seperti oksida praseodymium atau oksida indium ; anode biasanya menggunakan nikel

Karena digunakan pada suhu tinggi , konstruksi materialnya biasanya keramik atau oksida logam

Sel bahan bakar jenis ini memiliki keuntungan hampir sama dengan sel jenis molten carbonate , mempunyai unjuk kerja yang baik dengan bahan bakar hidrogen atau hidrogen yang bercampur dengan karbon monoksida, tidak memerlukan katalis jenis logam mulia dan kemampuan untuk menahan panas suhu tinggi.
Kekurangan dari sel jenis ini adalah pengoperasiannya pada suhu sangat tinggi  10000C

Sel jenis ini banyak digunakan sebagai baterai untuk wahan antariksa .

Daftar Pustaka

1. Linden, David; Handbook Of Batteries And Fuel Cell,41-1,Mc-Graw-Hill (1984)
2. Breither, Manfred W; Electrochemical Process In Fuel Cell, 1969

Read more »

Sekilas Fuel Cell Sebagai Sel Bahan Bakar

Wiki: Sel bahan bakar

Sel bahan bakar (bahasa Inggris: fuel cell) adalah sebuah alat elektrokimia yang mirip dengan baterai, tetapi berbeda karena dia dirancang untuk dapat diisi terus reaktannya yang terkonsumsi; yaitu dia memproduksi listrik dari penyediaan bahan bakar hidrogen dan oksigen dari luar. Hal ini berbeda dengan energi internal dari baterai. Sebagai tambahan, elektroda dalam baterai beraksi dan berganti pada saat baterai diisi atau dibuang energinya, sedangkan elektroda sel bahan bakar adalah katalitik dan relatif stabil.

Reaktan yang biasanya digunakan dalam sebuah sel bahan bakar adalah hidrogen di sisi anode dan oksigen di sisi kathoda (sebuah sel hidrogen). Biasanya, aliran reaktan mengalir masuk dan produk dari reaktan mengalir keluar. Sehingga operasi jangka panjang dapat terus menerus dilakukan selam aliran tersebut dapat dijaga kelangsungannya.

Sel bahan bakar seringkali dianggap sangat menarik dalam aplikasi modern karena efisiensi tinggi dan penggunaan bebas-emisi, berlawanan dengan bahan bakar umum seperti methane atau gas alam yang menghasilkan karbon dioksida. Satu-satunya hasil produk dari bahan bakar yang beroperasi menggunakan hidrogen murni adalah uap air. Namun ada kekhawatiran dalam proses pembuatan hidrogen yang menggunakan banyak energi. Memproduksi hidrogen membutuhkan "carrier" hidrogen (Biasanya bahan bakar fosil, meskipun air dapat dijadikan alternatif), dan juga listrik, yang diproduksi oleh bahan bakar konvensional. Meskipun sumber energi alternatif seperti energi angin dan surya dapat juga digunakan, namun sekarang ini mereka sangat mahal.

Read more »