Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Hasil Pencarian

Ditemukan 19 dokumen yang sesuai dengan query
cover
Wahyudi
Abstrak :
Salah satu solusi untuk kebutuhan energi yang semakin meningkat serta permasalahan lingkungan akibat hasil pembakaran bahan bakar fosil adalah penggunaan fuel cell. Tingginya biaya fabriksi menjadi penghambat perkembangan fuel cell. Salah satu usaha yang dilakukan dengan menekan loading katalis menggunakan teknik sputtering. Penelitian sebelumnya telah berhasil menekan loading katalis Pt mencapai 0.085 mg/cm2, dengan pendeposisian katalis pada gas diffusion layer (GDL). Pada penelitian bertujuan untuk mendapatkan kondisi operasi terbaik pada proses sputtering. Dengan loading yang sama akan divariasikan kondisi operasi sputtering yang meliputi daya RF, DC, dan tekanan sputtering dalam fabrikasi Membrane Electrode Assembly (MEA), dikarenakan kondisi ini merupakan parameter penting dalam proses sputtering. Propertis lapisan Pt yang terbentuk akan dianalisa menggunakan scanning electron microscopy (SEM), X- ray diffraction (XRD) dan kinerja PEMFC akan diuji dengan cyclic voltammetry dan kurva polarisasi. Berdasarkan hasil XRD, jenis kristal yang terdeposisi adalah Pt [111], di mana ukuran kristal Pt naik dengan naiknya daya, dan akan mengecil dengan naiknya tekanan sputtering dikarenakan perbedaan energi ion yang dihasilkan. MEA yang difabrikasi pada 100 W daya RF dan tekanan sputtering 10 mTorr menghasilkan kinerja serta Electrochemical Active Surface Area (ECSA) yang paling tinggi dibandingkan dengan MEA yang difabrikasi pada 75, dan 125 pada 10 mTorr dengan daya RF, daya DC, serta pada tekanan 20 dan 30 mTorr pada 100 W RF. Pada kondisi ini dihasilkan power density maksimum sebesar 58.5 mW/cm2 dan ECSA sebesar 13.6 m2/g. Kondisi operasi yang terbaik pada daya 100 W RF, 10 mTorr. ......One of the solution for the increasing needed of energy and environment problem cause the burning of fossil fuel are using fuel cell. Fabrication cost be a barrier of fuel cell development. One of ways with decrease catalyst loading use sputtering technique. Previously research success to decrease the Pt catalyst loading until 0.085 mg/cm2, with deposition catalyst on the gas diffusion layer (GDL). Objective of this research to get the best sputtering operating conditions. At same Pt loading, and variation of the sputtering operating condition such as RF power, DC, and sputtering pressure in fabrication MEA, because these conditions are important parameters in the sputtering process. properties of Pt layer were studied using scanning electron microscopy (SEM), X- ray diffraction (XRD) and PEMFC performance will test with cyclic voltammetry and polarization curve. Base on XDR results, the kind of crystal is Pt [111], where the size of Pt particles increase with the increase of power, and decrease with the increasing sputtering pressure, because the different of ion energy. MEA fabricated at 100 W RF power and 10 mTorr give the best performance and higer Electrochemical Active Surface Area (ECSA) than MEA that fabricated at 75 and 125 W 10 mTorr RF, DC power, and at 20, and 30 mTorr 100 W RF. at these conditions give maximum power density 58.5 mW/cm2 and Electrochemical Active Surface Area (ECSA) 13.6 m2/g.
Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2009
S51730
UI - Skripsi Open  Universitas Indonesia Library
cover
Dewi Anggraini
Abstrak :
Saat ini, dunia sedang mengalami krisis energi dan lingkungan akibat menipisnya cadangan bahan bakar fosil dunia dan polutan yang dihasilkan pembakaran bahan bakar fosil. Salah satu solusi yang potensial untuk mengatasi masalah-masalah tersebut adalah penerapan teknologi polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC). Namun, pemanfaatan PEMFC secara massal masih mengalami banyak kendala, antara lain harga katalis Pt yang mahal dan usia pemakaian PEMFC yang masih rendah. Salah satu faktor penyebab rendahnya usia PEMFC adalah terjadinya degradasi pada karbon penyangga katalis yang digunakan. Saat ini, solusi yang paling menjanjikan dari permasalahan tingginya harga katalis tanpa menurunkan kinerja PEMFC adalah penerapan teknik sputtering untuk mendeposisikan katalis platina pada penyangga karbon. Sementara itu, degradasi pada karbon penyangga katalis dapat diatasi dengan mengganti penyangga katalis carbon black Vulcan XC 72 dengan carbon nanotube (CNT) yang lebih tahan terhadap lingkungan korosif. Selain mengatasi masalah degradasi, penggunaan CNT juga dapat menurunkan loading katalis Pt karena luas permukaan efektifnya yang lebih tinggi. Luas area MWNT yang digunakan dalam penelitian ini adalah 500 m_/gr, sementara luas carbon black Vulcan XC72 adalah 250 m_/gr. Penelitian ini mengkombinasikan aplikasi CNT sebagai penyangga katalis dan teknik deposisi sputtering untuk mengoptimalkan kinerja dan memperpanjang usia pemakaian PEMFC. Penelitian ini terdiri dari 3 tahap utama, yakni fabrikasi membrane electrode assembly (MEA), set up sistem PEMFC, dan uji kinerja single cell PEMFC. Hasil yang diharapkan dari penelitian ini adalah terbentuknya prototype PEMFC dengan kinerja yang lebih baik dan usia pemakaian yang lebih panjang dari hasil-hasil penelitian sebelumnya. Power density maksimum yang dihasilkan MEA CNT-sputtering adalah 12,57 mW/cm_. Hasil tersebut masih lebih rendah dari power density maksimum yang dihasilkan MEA komersial, yaitu 98,36 mW/cm_. Hal tersebut disebabkan rendahnya jumlah katalis Pt yang terdeposisi pada MEA. Namun, kelekatan carbon paper dan membran Nafion pada MEA CNT-sputtering lebih kuat sehingga pengelupasan carbon paper tidak terjadi setelah pengujian selama 6 jam dengan DC Electronic Load. ......At present, the world is facing an energy crisis due to the declining reserve of fossil fuel and the environmental damage that is caused by the combustion of it. One of the most potential solution for the crisis is the application of polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) technology. Unfortunately, the mass application of PEMFC is still limited due to the high price of platinum catalyst and PEMFC's short lifetime that is caused by the degradation of carbon catalyst support. Application of sputtering technology in the catalyst deposition is one of the best solution to overcome the high cost of platinum. Meanwhile, degradation of the catalyst support can be overcome by the usage of carbon nanotube (CNT) to replace the conventional Vulcan XC72 carbon support. CNT has more resistance to acid environment, thus more resistant to corrosion. Moreover, CNT can reduce the catalyst loading due the high effective surface area. Therefore, this research combined the application of sputtering technology and the usage of CNT as catalyst support to optimize PEMFC performance and increase its lifetime. This research consists of three main step, i.e. the fabrication of membrane electrode assembly (MEA), set up of PEMFC system, and single cell PEMFC performance test. The expected result of this research is the fabrication of a better PEMFC prototype with longer lifetime than the previous researches. The maximum power density result of the CNT ' sputtering MEA is 12,57 mW/cm_. Meanwhile, the maximum power density of commercial MEA is 98,36 mW/cm_. The low amount of Pt that deposited in the MEA is the main reason for this low power density. However, the MEA's resistance to the peeling of carbon paper after 6 hours test in DC Electronic Load is increasing.
Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2010
S51792
UI - Skripsi Open  Universitas Indonesia Library
cover
cover
M. Nadrul Jamal
Abstrak :
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.
Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2008
S49714
UI - Skripsi Open  Universitas Indonesia Library
cover
Bangkit Indriyana
Abstrak :
ABSTRAK
Penelitian ini membahas tentang pengaruh lama proses milling dan penggunaan jenis hardener yang berbeda pada distribusi konduktivitas listrik dan sifat mekanis komposit pelat bipolar Grafit/Epoksi untuk aplikasi PEMFC. Komposisi material yaitu 75 wt% grafit sintetis (Merck®) dan 5 wt% carbon black (CB) hasil karbonisasi serat kelapa dan 20 wt% epoksi resin (bisphenol A ® + Polyamino Amide dan bisphenol A ® + Cycloaliphatic amine) sebagai binder. Pelat bipolar dipreparasi menggunakan milling dengan media air menggunakan ball mill lalu dicetak menggunakan proses cetak panas. Proses milling dilakukan selama 1, 2, 3 dan 4 hari. Proses pencetakan dilakukan menggunakan mesin single stroke compression molding. Tekanan, suhu proses, dan waktu berturut-turut ialah 55 MPa, 100oC, dan 4 jam. Hasil menunjukkan kekuatan fleksural tertinggi terdapat pada sampel hasil milling 4 hari sebesar 44.8 MPa sementara densitas dan prositasnya ialah 3.012 gr/cm3 dan 0.665 %. Konduktivitas listrik material tertinggi terdapat pada formula F4 (milling 4 hari) yaitu sebesar 8.13 S/cm. Proses milling diketahui merupakan faktor utama yang mempengaruhi sifat pelat bipolar. Hal ini dikarenakan air meningkatkan distribusi grafit dan CB serta mampu mencegah terbentuknya aglomerasi. Pengaruh penggunaan hardener yang berbeda viskositasnya diketahui mampu meningkatkan konduktivitas listrik material pelat bipolar sebesar 15 S/cm pada sampel FX5 (100% hardener viskositas rendah). Sebaliknya, penambahan hardener viskositas rendah pada sistem komposit pelat bipolar menurunkan kekuatan mekanis material dari 44.75 MPa (0% hardener viskositas rendah) menjadi 29.5 MPa (100% hardener viskositas rendah) sementara densitas dan porositasnya ialah 2.962 g/cm3 dan 0.670 % untuk formula 0% hardener viskositas rendah, 2.548 g/cm3 dan 0.988 % untuk formula 100% hardener viskositas rendah.
ABSTRACT
An investigation is made of influences of milling time and different types of hardener to the distribution of electrical and mechanical properties of Carbon/Epoxy composites as bipolar plate in proton-exchange membrane fuel cells (PEMFC). The material composition of bipolar plate was 75 wt% synthetic graphite (Merck®) and 5 wt% carbon black (CB) from carbonization of palm oil fibers with epoxy resin (bisphenol A ® + Polyamino Amide and bisphenol A ® + Cycloaliphatic amine) as binder in the amount of 20 wt%. Bipolar plate were prepared by compounding using water as grinding media in ball mill and followed by compression molding. Ball milling is performed both for mixing and milling process, this process was carried out for 1, 2, 3 and 4 days. The compounding method was conducted using single stroke compression molding machine. The process parameters, such as pressure and temperature, were set respectively 55 MPa for 4 hours at 100oC. The results indicate that there is an optimum range of milling time (3-4 days) with respect to the distribution profile of electrical conductivity and mechanical properties of bipolar plate. The highest flexural strength was 44.8 MPa whilst the density and porosity of the bipolar plate respectively were measured 3.012 gr/cm3 and 0.665 %. Bipolar plate have resulted relatively low electrical conductivity up to 8.13 S.cm−1 but it shows good distribution in all area along the plate. The grinding process was found as one major factor affecting the properties of bipolar plate. Since water acts as grinding media to increase uniformity and distribution of graphite and CB during grinding process and also act as an agent to prevent agglomeration. The effect of using different types of hardener was found can improve the conductivity up to 15 S/cm. On the other hand, the flexural strength and % deflection were reduced in the presence of low viscosity hardener, from 44.75 MPa (0%wt low viscosity hardener) to 29.5 MPa (100%wt low viscosity hardener) whilst the density and porosity of the bipolar plate respectively were measure 2.962 g/cm3 and 0.670 % for formula 0%wt low viscosity hardener, 2.548 g/cm3 and 0.988 % formula 100%wt low viscosity hardener.
2013
T34820
UI - Tesis Membership  Universitas Indonesia Library
cover
Wentika Putri Kusuma Asih
Abstrak :
Pelat bipolar merupakan komponen utama pada susunan Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) yang berfungsi untuk mengumpulkan dan memindahkan elektron dari anoda ke katoda. Pelat bipolar berbasis grafit EAF dan carbon black sintetis N330 HAF (CABOT) sebagai filler dan epoksi dan hardener sebagai binder. Carbon black yang digunakan berukuran 26- 30 nm, sedangkan grafit EAF kurang dari 44 μm. Pembahasan utama pada penelitian ini adalah menganalisa pengaruh variasi komposisi penambahan carbon black sintetis terhadap karakterisasi pelat bipolar berbasis karbon komposit menggunakan limbah grafit. Komposisi partikel carbon black yaitu 0:100, 2,5:97,5, 5:95, 7,5:92,5, 10:90. Lama pencampuran grafit dengan carbon black 90 detik. Pelat bipolar dicetak dengan metode compression molding dengan tekanan 55 MPa selama 4 jam pada temperatur 100OC. Karakterisasi pelat bipolar meliputi pengujian konduktivitas listrik, pengujian fleksural, pengujian densitas, pengujian porositas, dan pengamatan permukaan patahan fleksural menggunakan FE-SEM. Hasil penelitian menunjukkan bahwa komposisi optimal partikel carbon black 7,5:92,5 menghasilkan pelat bipolar dengan karakteristik nilai konduktivitas tertinggi sebesar 6,33 S/cm, kekuatan fleksural 42,63 MPa, densitas 2,30 gr/cm3, dan porositas 0,92%. ......Bipolar plate is one of important component of Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) that collects and transfers electron from anode to cathode. Bipolar plate composites consist of graphite Electric Arc Furnace and synthetic carbon black N330 HAF (CABOT) as filler material. Epoxy resin and hardener was used as binder material of the composite. Use synthetic carbon black 26-30 nm and graphite EAF less than 44μm size. The main discussion in this research is to investigating the influence of variations in composition synthetic carbon black to characteristics of bipolar plate based on carbon composite by utilizing graphite waste. Composition ratio of synthetic carbon black are 0:100, 2,5:97,5, 5:95, 7,5:92,5, 10:90. Mixing time of graphite and synthetic carbon black are 90 seconds. Bipolar plate was moulded with pressure 55 MPa in 4 hours at 100OC. Characterization of bipolar plate material include electrical conductivity test, flexural test, density and porosity measurement, and fracture surface examination using FESEM. The optimum composition was obtained in 7,5:92,5. The optimum electrical conductivity, flexural strength, density and porosity were respectively: 6,33 S/cm, 42,63 MPa, 2,30 g/cm3, and 0,92%.
Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2013
S47007
UI - Skripsi Membership  Universitas Indonesia Library
cover
cover
Andi Suhandi
Abstrak :
Telah dilakukan penelitian komposit pelat bipolar berbasis grafit untuk aplikasi Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC). PEMFC merupakan sumber energi alternatif dengan bahan bakar H2 dan O2 tanpa menghasilkan emisi gas berbahaya (zero emission). Komposit terdiri dari grafit sebagai pengisi dan epoxy resin sebagai pengikatnya. Ada tiga tahap yang dilakukan pada penelitian ini: 1) optimasi komposisi, 2) penambahan karbon black, dan 3) penambahan Alumunium sebagai aditif. Pada optimasi komposisi digunakan, 60-90 wt% grafit dan 40-10 wt% epoxy resin. 5-20 wt% karbon black ditambahkan pada kompoisi optimum menggantikan grafit. Alumunium ditambahkan terhadap hasil terbaik hasil penambahan karbon black dengan variasi 2-10 wt% terhadap massa total pengisi. Komposit dibuat dengan metode pencetakan hot press dengan tekanan 300 kg/cm2, dipanaskan pada suhu 70 ºC selama 4 jam. Karakterisasi dilakukan untuk mengetahui densitas, porositas dan serapan air, konduktivitas listrik, kuat lentur, sifat panas dan morfologi permukaan komposit. Proses optimasi menghasilkan 80 wt% grafit dan 20 wt% epoxy resin sebagai komposisi optimum. Konduktivitas listriknya 0,28 S/cm dan kuat lenturnya 19,97 MPa Penambahan karbon black menurunan konduktivitas listrik dan kekuatan lentur dan tetapi juga menurunkan porositasnya. Penambahan 2 wt% Alumunium menghasilkan komposit terbaik dengan densitas 1,833 gr/cm3, porositas dan serapan air < 0,5 %, konduktivitas listrik 0,29 S/cm, kuat lentur 22,75 MPa, dan stabil hingga suhu 180 ºC. ......Bipolar plate composites based on graphite for Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) applications were investigated. PEMFC is alternative energy source fueled with H2 and O2 without emitting dangerous gases (zero emission). The composites consist of graphite as filler and epoxy resin as binder. There are three stages used for the investigation: 1) composition optimation, 2) carbon black addition, and 3) Aluminum addition as additive. For composition optimation, 60-90 wt% of graphite and 40-10 wt% epoxy resin were used. 5-20 wt% carbon black added to optimum composition to replaced graphite. Aluminum added to the best result from carbon black addition with variations 2-10 wt% to filler total mass. Composites were made using hot press casting with 300 kg/cm2 of pressure, heating in 70 ºC for 4 hours. Characterizations were carried out to know the density, porosity and water absorption, electrical conductivity, flexural strength, thermal property, and the surface morphology of composite. Optimation process resulting 80 wt% graphite and 20 wt% epoxy as optimum composition. It's electrical conductivity 0,28 S/cm and flexural strength 19,97 MPa. Addition of carbon black decreased the electrical conductivity and flexural strength but also decreasing the porosity. 2 wt% of Aluminum addition giving the best composite with density 1,833 gr/cm3, porosity and water absorption < 0,5 %, electrical conductivity 0,29 S/cm, flexural strength 22,75 MPa, and thermally stable to 180ºC.
Depok: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia, 2009
T21626
UI - Tesis Open  Universitas Indonesia Library
cover
Ivan
Abstrak :
Pelat bipolar merupakan komponen utama dalam Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC). Pada penelitian ini pelat bipolar dibuat dari grafit komposit yang terdiri dari matriks grafit Electric Arc Furnace (EAF), carbon black sebagai filler, dan resin epoksi sebagai binder. Semua bahan dicampur dengan menggunakan high speed mixer dengan variabel waktu pencampuran 10, 30, 60, 90, dan 120 detik. Metode compression moulding dilakukan dalam pembuatan pelat bipolar dengan menggunakan tekanan 55 MPa selama 4 jam pada temperatur 100°C. Hasil penelitian menunjukkan bahwa waktu pencampuran selama 90 detik menghasilkan pelat bipolar dengan karakteristik optimum dengan nilai konduktivitas tertinggi sebesar 5,3 S/cm. Kekuatan fleksural sebesar 78,129 MPa dicapai pada waktu pencampuran 30 detik. Namun demikian, densitas terendah sebesar 1,74 g/cm3 diperoleh dengan melakukan 120 detik pencampuran, dan porositas terkecil 3,19% diperoleh pada 60 detik waktu pencampuran. Pengamatan visual menunjukkan bahwa seluruh pelat bipolar mempunyai penampakan yang baik, tidak retak, dan permukaan yang rata.
Bipolar plate is the main component in the Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC). In this study, bipolar plates made of carbon-carbon composites consisting of EAF (Electric Arc Furnace) graphite matrix, carbon black as filler, and epoxy as the binder. All subtances were mix together with high speed mixer with variable mixing time is 10s, 30s, 60s, 90s, 120s. Compression moulding is used in the process with 550 MPa pressure, for four hours with temperature of 100°C. The result of this study shows that 90s mixing time has the highest value for conductivity 5,3 S/cm. Highest flexural strength 78,129 MPa reached when 30s mixing time applied. The lowest density 1,74 g/cm3 attained in 120s mixing time, and the lowest porosity 3,19% attained in the variation 60s. Visual examination shows that all the bipolar plate have a good appereance, no cracks, and flat surface.
Depok: Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2012
S1509
UI - Skripsi Open  Universitas Indonesia Library
cover
Muhammad Avicenna Diannegara
Abstrak :
ABSTRAK
Polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) atau yang dikenal juga dengan proton exchange membrane fuel cell merupakan salah satu jenis fuel cell yang memiliki bahan dasar berupa polimer dengan fungsi sebagai alat konversi kimia yang mengubah gas hidrogen dan oksigen menjadi sumber energi listrik, panas, dan air. Salah satu komponen penting dalam PEMFC merupakan pelat bipolar, dimana pelat bipolar tersebut mempunyai fungsi utama untuk mengalirkan elektron dari anoda ke katoda. Bahasan utama dalam penelitian ini adalah menganalisa pengaruh penambahan fraksi berat multi walled carbon nanotubes (MWCNT) sebesar 1 wt%, 2 wt%, 3wt%, 4 wt%, 5 wt% terhadap karakteristik pelat bipolar PEMFC berbasis nano komposit epoksi. Selain MWCNT, pada penelitian ini juga digunakan grafit limbah Electric Arc Furnace (EAF) serta carbon black yang dihasilkan dari pirolisis serabut kelapa sebagai penguat. Pelat bipolar dicetak dengan menggunakan metode compression moulding pada temperatur 1000C selama 4 jam. Karakterisasi dalam penelitian ini meliputi pengujian densitas, pengujian fleksural, pengujian porositas, pengujian konduktivitas, serta pengamatan morfologi patahan fleksural dengan menggunakan FESEM. Berdasarkan penelitian ini, didapatkan hasil bahwa pelat bipolar dengan penambahan MWCNT sebesar 5 % mempunyai karakteristik yang optimum. Dimana nilai densitas adalah ssebesar 1.51 gr/cm3, nilai porositas sebesar 1.94 %, nilai fleksural sebesar 63.61 MPa dan nilai konduktivitas sebesar 2.30 S/cm. Dari data-data tersebut disimpulkan bahwa penambahan fraksi berat penguat MWCNT dapat menurunkan porositas dan densitas serta meningkatkan nilai konduktivitas listrik dan kekuatan fleksural, dari pelat bipolar PEMFC berbasis karbon polimer komposit.
Abstract
Polymer electrolyte membrane fuel cell (PEFMC) or also known as proton echange membrane fuel cell is one type of fuell cell that has the basic materials of the polymer material as function of chemical conversion device tha converts hydrogen and oxygen into electrical energy, heat, and water. An important component of PEMFC is bipolar plate, where in the bipolar plate has a main function to drain electrons from the anode to the cathode. The main discussion of this study was to analyze the effect of adding the weight fraction of multi walled carbon nanotubes (MWCNT) of 1 wt%, 2 wt%, 3 wt%, 4 wt% of the characteristic of PEMC bipolar plate based epoksi nano composite. In addition of MWCNT, in this study also used another reinforcement such as graphit waste from electric arc furnace (EAF) and carbon black that made by pyrolisis of coconut fiber. Bipolar plates were made by compression moulding method at a temperature of 1000C for 4 hours. Characterization in this study includes density testing, porosity testing, fleksural testing, electrical conductivity testing, and observation of the flexural fracture morphology using FESEM. Based on this study, showed that the addition of 5% weight fraction of MWCNT gives an optimal characteristic of the bipolar plate, in which the density of the bipolar plate is 1.51 gr/cm3, the value of porosity is 1.94 %, the flexural strength is 63.31 MPa, and the electrical conductivity is 2.30 S/cm. As a conclusion, adding MWCNT as reinforcement in PEMC bipolar plates can reduce density and porosity of. It is also can improve the electrical conductivity and flexural strength of the PEMFC bipolar plates based on carbon polymer composites.
Fakultas Teknik Universitas Indonesia, 2012
S42762
UI - Skripsi Open  Universitas Indonesia Library
<<   1 2   >>