Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Penelitian direct methanol fuel cell (DMFC) saat ini banyak diarahkan untuk memperbaiki kinerja katalis yang digunakan. Campuran Platinum-Ruthenium saat ini diyakini merupakan katalis yang mempunyai kinerja terbaik jika digunakan untuk direct methanol fuel cell.Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan kinerja direct methanol fuel cell yang baik, dengan menggunakan katalis Pt,Ru supported carbon pada berbagai variasi suhu operasi dan tekanan. Pemakaian katalis supported karbon ini diharapkan juga dapat mereduksi biaya katalis untuk DMFC. Di dalam kaji eksperimen ini dimulai dengan pembuatan katalis supported maupun unsupported carbon dengan methoda sulfit. Katalis yang telah siap dibuat kemudian di hamparkan pada kedua sisi muka membrane dengan cara penyemprotan dengan menggunakan mesin. Anoda, elektrolit dan katoda kemudian dibentuk menjadi lapisan membrane-electrolyte-assembly (MEA) dengan cara pengepressan secara hidrolik pada suhu 135 °C dan tekanan 50 kglcm2 selama 5 menit. Kemudian dilakukan pengujian kinerja dari MEA tersebut dengan memvariasikan suhu cell dan tekanan sisi katoda. Dari hasil eksperimen diketahui bahwa kinerja DMFC dipengaruhi oleh suhu kerja dan cell dan tekanan pada sisi katoda. Diantara katalis supported karbon yang diuji, Pti-Rui1C memberikan kinerja DMFC yang terbaik. Daya tertinggi yang dihasilkan oleh DMFC dengan katalis supported karbon Ptl-Ru1IC adalah sebesar 2,325 Watt and oleh DMFC menggunakan katalis Pt-Ru unsupported karbon sebesar 2,48 Wart. Efisiensi thermal untuk DMFC dengan katalis unsupported karbon adalah sebesar 40% pada rapat arcs 100 mAlcm2 dan tegangan 0.5 Volt, sedangkan efisiensi thermal dari DMFC menggunakan katalis supported karbon adalah sebesar 38% pada rapat was 100 mAlcin2 dan tegangan listrik 0.48 Volt.

---

A research of direct methanol fuel cell (DMFC) is carried out to improve performance of catalyst. Platinum-Ruthenium mixture is believed as a best catalyst for DMFC nowadays.The purpose of this research is to determine a better performance of a single cell of the direct methanol fuel cells (DMFC) using Ptx Ru catalyst supported carbon at anode and Pt supported carbon catalyst at cathode varied with an operating cell temperature and cell cathode pressure. Utilization of Catalyst supported carbon also to reduce the cost of catalyst. This experiment is initialize with preparing catalyst supported and unsupported carbon with "sulfito" method. The catalyst which was prepared then spraying onto both surface of the membrane using spraying machine. Anode, electrolyte and cathode sandwiched into membrane electrode assembly in the hydraulic presser at temperature 135 °C and pressure 50 kglcm2 for 5 minutes. Performance test conducted varied with cell operating temperature and cathode pressure. From the result of experiment known that performance of DMFC is affected by cell operating temperature and cathode pressure. Among the catalyst supported carbon which tested, Pt1-RulIC was provided better performance. The peak power output of DMFC with supported carbon catalyst Pt1 -Ru1/C was 2.325 Watt and peak power output of DMFC with unsupported carbon catalyst was 2.48 Watt. The highest efficiency of DMFC with supported catalyst obtained on Pt1-Rui1C is 38 % at current density 100 mAlcm2 and voltage 0.48 Volt. Whereas, the highest efficiency of DMFC with unsupported carbon catalyst is 40% at current density 100 rnAlcm2 and voltage 0.5 Volt."

"Fuel Cell merupakan mesin yang mengkonversi energi kimia secara langsung menjadi energi listrik. Fuel cell memiliki efisiensi yang tinggi dan lebih ramah lingkungan dibandingkan sistem konversi konensional dengan pembakaran. Fuel cell yang sedang dikembangkan saat ini adalah DMFC ( Direct Methanol Fuel Cell) dimana dapat beroperasi pada temperatur rendah dan peralatannya yang mudah (tidak membutuhkan unit reformer dan humidifier) bila dibandingkan dengan PEMFC (Proton Exchange Membran Fuel Cell). Namun, densitas energi yang dihasilkan lebih rendah dibandingkan PEMFC. Hal ini disebabkan kinetic loss yang terjadi di sisi anoda dan katoda pada DMFC. Adanya fenomena methanol crossover di katoda mengakibatkan penurunan kinerja DMFC secara keseluruhan akibat terjadinya mixed potensial. Mahalnya logam Pt sebagai katalis katoda juga menyebabkan harga elektroda yang tinggi.Tujuan penelitian ini adalah mensintesis katalis katoda PtCr/C yang mempu mengurangi dampak dari metanol crossover sehingga tidak terjadi penurunan reduksi oksigen dan kinerja DMFC serta memiliki kandungan Pt yang rendah. Metode penelitian yang digunakan adalah metode poliol. Tahapan penelitian meliputi: preparasi katalis PtCr/C dengan metode poliol, karakterisasi katalis dengan XRF (XRay Fluorscenes), fabrikasi Membrane Electrode Assembly (MEA) dan uji sel tunggal untuk mengetahui kinerja DMFC. Preparasi katalis menghasilkan tiga komposisi katalis bimetal PtCr/C.Hasil karakterisasi katalis dengan XRF menunjukkan bahwa reduksi dengna metode poliol cukup berhasil dengan kandungan pengotor yang rendah. Pada uji aktivitas elektrokimia sel tunggal menggunakan katalis katoda PtCr/C didapatkan tegangan maksimum 336-405 mV dan densitas energi maksimum 0.324-2.8 mW. Kinerja DMFC terbaik didapatkan pada katalis katoda hasil preparasi PtCr/C 0.8:0.2 yaitu densitas energi maksimum sebesar 2.8 mW/cm2 pada 182 mV dan 13.12mA/cm2. Kinerja ini lebih kecil dibandingkan katalis katoda Pt yaitu densitas energi maksimum 4.86 mW/cm2 pada 171 mV dan 27.36 mA/cm2."

"Direct Methanol Fuel Cell (DMFC) dapat menjadi solusi penyedia energi massadepan karena bahan bakarnya yang cair, temperatur operasi yang rendah dan densitas energi yang tinggi. DMFC dapat diaplikasikan pada perangkat portable salah satunya Chem E-Car.Chem E-Car merupakan prototype model mobil menggunakan tenaga penggerak dari energi kimia.Pada penelitian ini dilakukan desain, fabrikasi, dan uji kinerja DMFC yang akan digunakan sebagai sumber energi penggerak Chem E-Car. Membran Electrode Assembly (MEA) difabrikasi menggunakan katalis komersial Pt (katoda) - PtRu (anoda) dengan metode brush coatingpada kertas karbon.Bipolar plate didesain dan difabrikasi dari plat grafit dengan flowfield jenis serpentin.DMFC hasil fabrikasi terdiri dari tiga unit sel yang disusun seri memiliki massa 1020 gram, berdimensi 10 cm x 10 cm x 4 cm dan luas aktif total 108 cm2. Hasil uji kinerja sel tunggal DMFC menunjukkan Open Circuit Voltage (OCV) 504 mV, densitas daya maksimum 3,7 mW/cm2 pada voltase 212 mV dan densitas arus 17,8 mA/cm2 dalam kondisi operasi suhu ruang, metanol 2 M 0,04 mL/detik (pasif) dan oksigen 10 psig.Kinerja DMFC harus ditingkatkan untuk dapat diaplikasikan pada Chem E-Car.

---

Direct Methanol Fuel Cell (DMFC) can be the solution for energy in the future, because of its fuel in liquid form, low operating temperature and high energy density. DMFC can be applied in portable devices like Chem E-Car. Chem E-Car is a prototype model of a car that uses propulsion of chemical energy.

The objective of this research is to design, fabricate, and apply performance testing of DMFC, which will be used as Chem E-Car driving energy source. Membrane Electrode Assembly (MEA) is fabricated using a commercial Pt catalyst (cathode) - PtRu (anode) with brush coating method on carbon paper. Bipolar plate is designed and fabricated from graphite plate with serpentine flowfield types.

Result of DMFC fabrication consists of three cell units in a series with 1020 grams mass, 10 cm x 10 cm x 4 cm dimension, and 108 cm2 total active area. The single cell performance of DMFC test results demonstrate Open Circuit Voltage (OCV) 504 mV, the maximum power density 3.7 mW/cm2 at voltage 212 mV and current density 17.8 mA/cm2 in operating conditions at room temperature, 2 M methanol 0.04 mL/sec (passive) and oxygen 10 psig.Performance of DMFC must be improved for Chem E-Caraplication."

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

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

"Metode baru dan karakterisasi membran komposit PVA-TMSP tersulfonasi untuk aplikasi sel bahan bakar metanol langsung (DMFC) telah diinvestigasi. Pembuatan membran PVA-TMSP tersulfonasi dilakukan melalui tahapan pengikatan silang antara larutan PVA dan trimethoxysilyl propanethiol (TMSP) dengan metode sol-gel dan katalis HCl pekat. Konsentrasi TMSP divariasikan dari 1% hingga 3%. Larutan dalam bentuk gel dituangkan di atas lembaran logam untuk mendapatkan lembaran tipis membran. Membran tersebut kemudian dioksidasi dengan H2O2 pada berbagai variasi konsentrasi (10-30%), untuk mengkonversi gugus merkapto menjadi gugus sulfonat. Pengamatan terhadap proses pengikatan silang serta keberadaan gugus sulfonat, dilakukan dengan teknik spektroskopi inframerah, yang hasilnya ditunjukkan dengan frekuensi vibrasi masing-masing pada 1140-1200/cm and 1200-1145/cm.Pengamatan membran dengan SEM-EDX menunjukkan hasil bahwa distribusi partikel silika dalam reaksi sol-gel tidak merata yang disebabkan oleh cepatnya laju pertukaran reaksi kondensasi. Nilai derajat pengembangan menurun drastis seiring dengan meningkatnya konsentrasi metanol di dalam membran PVA-TMSP tersulfonasi, yang berkebalikan dengan nilai derajat pengembangan untuk membran komersial Nafion. Nilai maksimum kapasitas penukar ion dari membran adalah 1,82 mmol/g sedangkan konduktivitas proton tertinggi sebesar 3,9 x 10-4S/cm. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa membran tersebut berpotensi untuk diaplikasikan di dalam sistem DMFC.

---

Novel preparation and characterization of sulfonated polyvinyl alcohol (PVA)?trimethoxysilyl propanethiol (TMSP) membranes for direct methanol fuel cell (DMFC) application have been investigated. Preparation of sulfonated PVA- TMSP membrane was conducted by crosslinking steps using sol-gel method and a catalyst of concentrated HCl. TMSP concentrations were varied from 1% to 3%. The gel solution was cast on to the membrane metal plate to obtain membrane sheets. The membrane was then oxidized in H2O2 concentrations of (10-30%) to convert the mercapto groups into sulfonate group.

Investigations of the cross-linking process and the existence of sulfonate group were conducted by infrared spectroscopy as shown for frequencies at 1140?1200/cm and 1200-1145/cm respectively. The scanning electron microscope?energy dispersive X-rays (SEM-EDX) of the membranes indicated that the distribution of silica particles from sol-gel reaction products was uneven due to the fast exchange rate of condensation. The degree of swelling decreased as methanol concentrations in crease for sulfonated PVA-TMSP membrane which opposed toward the value of commercial Nafion membrane. The maximum value of ion exchange capacity of the membrane was 1.82 mmol/g whereas the highest proton conductivity was 3.9 x 10-4 S/cm. Therefore it can be concluded that the membrane was a potential candidate for application in DMFC."

"Saat ini krisis energi dan permasalahan lingkungan makin meningkat. Bahan baker fosil terbatas jumlahnya karena sifatnya yang tidak dapat diperbaharui serta dapat menimbulkan polusi udara. Penelitian mengenai penganti bahan bakar fosil telah lama dimulai. Jenis energi alternatif yang cukup berkembang saat ini adalah sel bahan baker atau fuel cell yang dapat mengkonversi energi kimia secara langsung menjadi energi listrik. Pengembangan teknologi ini diharapkan mampu mengatasi kebutuhan energi yang semakin meningkat dewasa ini. Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Indonesia (DTK FTUI) telah memulai riset mengenai fuel cell yang berjenis Polymer Electrolyte Membrane (PEM) sejak awal tahun 2004. Namun, dalam perkembangannya sampai saat ini masih masih dihasilkan kinerja yang rendah. Salah satu penyebabnya adalah kualitas Membrane Electrode Assembly (MEA) yang kurang baik. Sistem fuel cell di DTK juga dapat menurunkan kinerja fuel cell. Skripsi ini membahas menganai penggunaan teknik sputtering untuk fabrikasi MEA. Teknik sputtering memberikan hasil yang baik pada fuel cell berbahan bakar hydrogen (PEMFC). MEA dengan taknik sputtering menghasilkan power density maksimum 138,6 dengan loading katalis 0,08 mg/cm2, sedangkan MEA konvensional dengan loading 0,2 mg/cm2 hanya menghasilkan 93,7 mW/cm2. Tetapi sputtering memberikan hasil yang rendah pada fuel cell berbahan bakar metanol (DMFC). MEA DMFC dengan teknik sputtering hanya memberikan power density maksimum 0,51 mW/cm2, sementara MEA konvensional mencapai 2,23 mW/cm2. Hal ini karena deposisi katalis Ru dilakukan secara terpisah dengan Pt sehingga keduanya tidak dapat membentuk logam paduan (alloy), yang pada akhirnya menurunkan kinerja MEA. Sistem fuel cell sebagai salah satu penyebab rendahnya kinerja pada DMFC telah dievaluasi. Penyebab utama rendahnya kinerja fuel cell di DTK adalah sistem aliran bahan bakar yang menyebabkan rendahnya tekanan gas reaktan. Yang kedua adalah kualitas cell stack sehingga yang menyebabkan tingginya resistensi sel. Dan yang terakhis adalah pembacaan DC E-Load di DTK memberikan nilai yang lebih rendah dari nilai yang sebenarnya.

---

World concern about energy and environmental issues is now increasing. Fossil fuels as a main source of energy is begin to deplete. Fossil fuels also cause severe damage to air quality due to its contaminant and incomplete combustion. Development for another energy source has begun since long ago. Fuel cells are one of the most developing alternatives. A fuel cell is able to produce electricity from a fuel directly, thus increasing its efficiency. Fuel cells can run with many renewable energy source such hydrogen and alcohol. Development of fuel cell is expected to respond the energy demand nowadays. Chemical Engineering University of Indonesia has begun a research on Polymer Electrolyte Membrane (PEM) based fuel cells since 2004s. But its development still features a low performance. This low outcome is caused by the quality of Membrane Electrode Assembly (MEA) and the system itself.

This research paper has been investigated the sputter deposition method as a tool for manufacturing fuel cell electrodes. This method gave a good result for hydrogen fuel cell PEMFC compared to conventional method. MEA with sputtering has 138.6 mW/cm2 maximum power densities with 0.08 mg/cm2 catalyst loading, since conventional method only gave 93.7 mW/cm2 maximum power densities with 0.2 mg/cm2 catalyst loading. But sputtering has an unexpected result for methanol fuel cell DMFC. Performance of DMFC MEA used sputtering only has 0.51 mW/cm2 maximum power densities, since conventional gave 2.23 mW/cm2 maximum power densities. This low performance was due to the sputtering method that deposit ruthenium catalyst separately with platinum. It made both of them wasn't able to form alloy metal, thus lowering performance. The fuel cell system as cause of low performance was also evaluated in this research. The main problem in fuel cell system is in the fueling system and oxidant. It contributed in lowering reactant pressure. The second problem is in fuel cell stack that contributed in high resistance of cell. The last problem is placed on the measurement instrument, the DC Electronic Load. Its reading was lower than the actual values."

"Telepon seluler merupakan salah satu jenis alat komunikasi yang memiliki daya tahan baterai yang relatif singkat. Untuk itu dibutuhkan sumber listrik yang dapat memenuhi kebutuhan listrik pada telepon seluler. Salah satu sumber listrik yang dapat digunakan adalah Direct Methanol Fuel Cell (DMFC). Direct Methanol Fuel Cell merupakan salah satu alat yang dapat menghasilkan listrik dari reaksi elektrokimia dengan bahan bakar metanol. Untuk peralatan portable, jenis DMFC yang digunakan adalah Passive DMFC, dimana oksigen didapatkan dengan menggunakan metode air breathing dan metanol disuplai tanpa menggunakan pompa. Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui uji kinerja dari Passive DMFC dan nantinya dapat digunakan sebagai charger telepon seluler. Dari hasil penelitian didapatkan satu cell stack Passive DMFC dengan ukuran kecil yaitu 5 cm x 5 cm x 2,3 cm dan dapat menghasilkan voltase 0,45 V dan densitas daya maksimal 0,65 mW/cm2 pada saat densitas arus 4,15 mA/cm2 Pada saat Passive DMFC dua cell stack disusun secara seri didapatkan voltase pada saat tanpa beban adalah 0,72 V dan densitas daya maksimal 0,88 mW/cm2 pada saat densitas arus 3,76 mA/cm2. Dari hasil kinerja yang didapatkan, Passive DMFC belum dapat digunakan sebagai charger telepon seluler.

---

Cellular phone is kind of communication tools that has relatively short battery life. Therefore it requires a power source that can meet the electricity needs of the cellular phone. One source of electricity that can be used is a Direct Methanol Full Cell (DMFC). DMFC is one tool that can generate electricity from the electrochemical reaction with methanol as the fuel. For portable equipment, the type of DMFC that usually be used is Passive DMFC, where oxygen is obtained by using the method of air breathing and methanol is supplied without using pump. This study is proposed to get the design and know the performance of Passive DMFC and futhet could be used as a cellular phone charger.The results obtain from Passive DMFC cell stack with small size of 5 cm x 5 cm x 2.3 cm can produce voltage of 0,45 V and a maximum power density of 0.65 mW/cm2 at a current density of 4.15 mA/cm2. When Passive DMFC cell stack is arranged in two series, it can produce voltage of 0.72 V and the maximum power density of 0.88 mW/cm2 at current density of 3.76 mA/cm2. From the performance results obtained, Passive DMFC can not be used as a cellular phone charger."