Simulasi Distribusi Temperatur pada Gas Diffusion Layer Sebuah Sel Bahan Bakar Polymer Electrolyte Membrane kapasitas 20 W”.

(1)

SIMULASI DISTRIBUSI TEMPERATUR PADA GAS

DIFFUSION LAYER SEBUAH SEL BAHAN BAKAR POLYMER

ELECTROLYTE MEMBRANE KAPASITAS 20 W

SKRIPSI

Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

ISMAIL RUSLI

NIM. 080401044

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

KATA PENGANTAR

Puji syukur dan terima kasih penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas rahmat dan karunia-Nyalah penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul “Simulasi distribusi temperatur pada gas diffusion layer sebuah Sel Bahan Bakar Polymer Electrolyte Membrane kapasitas 20 W”.

Skripsi ini disusun untuk memenuhi syarat menyelesaikan Pendidikan Strata-1 (S1) pada Departemen Teknik Mesin Sub bidang Teknik Produksi, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Dalam menyelesaikan skripsi ini tidak sedikit kesulitan yang dihadapi penulis, Namun berkat dorongan, semangat, do’a dan bantuan baik materiil, moril, maupun spiritual dari berbagai pihak akhirnya kesulitan itu dapat teratasi. Untuk itu sebagai penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Ir. Tekad Sitepu selaku Dosen pembimbing, yang dengan penuh kesabaran telah memberikan bimbingan dan motivasi kepada penulis. 2. Bapak Ir. Zaman Huri, MT. selaku Dosen pembanding I dan Bapak Tulus

B. Sitorus ST, MT. selaku Dosen pembanding II.

3. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri selaku Ketua Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara.

4. Bapak Ir. M. Syahril Gultom, MT. selaku Sekretaris Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera.

5. Kedua orang tua penulis, Joni dan Cintina Chandra yang tidak pernah putus-putusnya memberikan dukungan, do’a serta kasih sayangnya yang tak terhingga kepada penulis.

6. Seluruh staf pengajar dan staf tata usaha Departemen Teknik Mesin, yang telah membimbing serta membantu segala keperluan penulis selama penulis kuliah.

7. Teman-teman satu team skripsi, Otto Sebastian , Juwirianto, Rezky Putra Pratama, Frans dan William Ryan Wijaya yang telah membantu dan memberikan dukungan.

(3)

8. Rekan-rekan khususnya Felix Onn, Robby Mulyadi, Putra Setiawan, Iqbal Tawakal, Albert Tandika dan Rudi Martin yang bersama-sama dengan penulis menuntaskan kerja praktek baik kerja praktek manajemen maupun teknologi mekanik dan seluruh rekan mahasiswa angkatan 2008 serta abang-abang mahasiswa Teknik Mesin yang telah mendukung dan memberi semangat kepada penulis.

9. Teman-teman yang selalu memotivasi penulis selama mengerjakan skripsi ini.

Penulis akan sangat berterimakasih dan dengan senang hati menerima saran, usul, dan kritik yang membangun demi tercapainya tulisan yang lebih baik. Akhir kata penulis berharap semoga tulisan ini dapat memberi manfaat kepada pembaca. Terima kasih.

Medan, 23 Oktober 2012 Penulis,

(4)

ABSTRAK

Energi menjadi komponen penting bagi kelangsungan hidup manusia karena hampir semua aktivitas kehidupan manusia sangat bergantung pada ketersediaan energi yang cukup dan sumber energi fosil yang mulai menipis. Salah satu bentuk energi alternatif yang menjadi perhatian besar adalah sel bahan bakar dikarenakan energi yang dihasilkan sangat bersih dan lebih efisien. Dalam penelitian ini peneliti mencoba meneliti salah satu dari sel bahan bakar yaitu sel bahan bakar PEM kapasitas 20 W dengan menggunakan hidrogen sebagai bahan bakar. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui fungsi dari gas diffusion layer dan membran yang digunakan pada proton exchange pada sel bahan bakar. Hasil dari penelitian ini adalah gas diffusion layer berfungsi menyediakan lintasan akses reaksi dan produk, membantu penanganan air sebagai produk akhir dan memberikan dukungan untuk MEA serta membran yang digunakan pada proton exchange adalah nafion.

Kata kunci : sel bahan bakar, PEM, hidrogen, gas diffusion layer, proton exchange, nafion.

(5)

ABSTRACT

Energy becomes a critical component to human survival because almost all activities of human life depends on the availability of sufficient energy and fossil energy sources thinning. One form of alternative energy is a major concern because of the fuel cell energy produced very clean and more efficient. In this study, researchers tried to examine any of the fuel cell PEM fuel cell capacity of 20 W by using hydrogen as a fuel. The purpose of this study was to determine the function of the gas diffusion layer and the membrane used in proton exchange fuel cells. The results of this study are the gas diffusion layer functions provide access track reactions and products, help treat water as an end product and provide support for MEA, membrane used in proton exchange is Nafion.

Keywords: fuel cells, PEM, hydrogen, gas diffusion layers, proton exchange, Nafion.

(6)

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ... i

ABSTRAK ... iii

ABSTRACT ... iv

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR TABEL ... vii

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR SIMBOL ... x

BAB I PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang ... 1

1.2Tujuan Penelitian ... 2

1.3Batasan Masalah ... 2

1.4Manfaat Penelitian ... 2

1.5Sistematika Penulisan ... 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tentang Sel Bahan Bakar ... 4

2.2 Komponen - komponen Sel Bahan Bakar ... 12

2.3 Sistem Sel Bahan Bakar ... 13

2.4 Hidrogen... 15

2.5 Struktur dari Proton Exchange ... 18

2.6 Lapisan Difusi Gas ... 22

2.7 Aplikasi Sistem Sel Bahan Bakar ... 27

2.7.1 Penerapan Sel Bahan Bakar Sebagai Pembangkit Listrik Skala kecil ... 28

(7)

BAB III METODOLOGI

3.1 Peralatan Pengujian ... 31

3.2 Bahan Pengujian ... 38

3.3 Experimental Setup ... 39

3.4 Prosedur Pengujian ... 40

BAB IV DATA DAN ANALISA DATA 4.1 Simulasi pemodelan temperatur pada lapisan dalam GDL ... 43

4.2 Simulasi pemodelan temperatur dan konsentrasi oksigen pada GDL ... 45

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 53

5.2 Saran ... 53

DAFTAR PUSTAKA ... 54

(8)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 komponen dasar dari PEM Sel Bahan Bakar ... 12 Tabel 2.2 Persamaan yang digunakan pada permodelan lapisan gas difusi ... 23 Tabel 2.3 Sifat kertas karbon yang digunakan komersial sebagai substrat

(9)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Alur kerja Polymer Electrolyte Membrane (PEM) fuel cell ... 6

Gambar 2.2 Alur kerja Directmethanol fuel cell (DMFC) ... 7

Gambar 2.3 Alur kerja Alkaline fuel cell ... 8

Gambar 2.4 Alur kerja Phosporic Acid Fuel Cell ... 8

Gambar 2.5 Alur kerja Molten Carbonate Fuel Cell ... 9

Gambar 2.6 Alur kerja Solid Oxide Fuel Cell ... 10

Gambar 2.7 Alur kerja Regenerative Fuel Cell ... 11

Gambar 2.8 Komponen - komponen Sel Bahan Bakar ... 12

Gambar 2.9 Diagram blok sistem Sel Bahan Bakar ... 14

Gambar 2.10 Ilustrasi Gambar Nafion ... 19

Gambar 2.11 Struktur Kimia Nafion ... 20

Gambar 2.12 Modulus Hambatan & nilai Kelembaban dari Nafion ... 21

Gambar 2.13 Aliran yang masuk dan keluar dari lapisan gas difusi ... 22

Gambar 2.14 Divisi lapisan difusi gas ... 25

Gambar 2.15 Prinsip Kerja Mobil Listrik Sel Bahan Bakar Tipe PEM... 28

Gambar 3.1 Stack... 32

Gambar 3.2 Hydrofill ... 33

Gambar 3.3 hydrostick ... 33

Gambar 3.4 Multitester ... 35

Gambar 3.5 Laptop ... 35

Gambar 3.6 Agilient 34972a ... 36

Gambar 3.7 Cooling Pad... 37

Gambar 3.8 Tampilan Matlab R2008b ... 38

Gambar 3.9 Aquadest ... 38

(10)

Gambar 3.11 Ionizer ... 39 Gambar 3.12 Experimental Set Up ... 40 Gambar 3.13 Diagram alir proses pengerjaan tugas akhir ... 42 Gambar 4.1 Perintah-perintah yang digunakan untuk membuat grafik 3D

dari temperatur pada lapisan dalam GDL ... 43

Gambar 4.2 Perintah-perintah yang digunakan untuk membuat grafik 3D

dari temperatur pada lapisan dalam GDL ... 44 Gambar 4.3 Grafik 3D dari temperatur lapisan dalam GDL ... 44 Gambar 4.4 Perintah-perintah yang digunakan untuk membuat pemodelan

temperatur dengan grafik 2D ... 45 Gambar 4.5 Perintah-perintah yang digunakan untuk membuat pemodelan

temperatur dengan grafik 2D ... 46 Gambar 4.6 Perintah-perintah yang digunakan untuk membuat pemodelan

temperatur dengan grafik 2D ... 47 Gambar 4.7 Pemodelan temperatur pada GDL ... 48 Gambar 4.8 Perintah-perintah yang digunakan untuk membuat pemodelan

konsentrasi oksigen dengan grafik 2D ... 49 Gambar 4.9 Perintah-perintah yang digunakan untuk membuat pemodelan

konsentrasi oksigen dengan grafik 2D ... 50 Gambar 4.10 Perintah-perintah yang digunakan untuk membuat pemodelan

konsentrasi oksigen dengan grafik 2D ... 51 Gambar 4.11 Pemodelan konsentrasi oksigen pada GDL ... 52

(11)

DAFTAR SIMBOL

Simbol Arti Satuan

P Tekanan Pa

T Temperatur K

v Fraksi volume cairan L

Kg Permeabilitas D

u Konsentrasi oksigen -

l Ketebalan mm

NL Fluks cairan W/m2

NW Membran fluks air W/m2 NG,I Membran fluks fase gas W/m2

S Saturasi -

r Radius mm

M Molar M

ΔT Perbedaan Temperatur awal dan akhir K ΔP Perbedaan tekanan awal dan akhir kPa

Huruf Yunani

Simbol Arti Satuan

� Massa Jenis kg/m3

μ Viskositas gas J/kgK

θ Sudut kontak antara cairan dan permukaan -

π Konstanta -

(12)

ABSTRAK

Kata kunci : sel bahan bakar, PEM, hidrogen, gas diffusion layer, proton exchange, nafion.

(13)

ABSTRACT

Keywords: fuel cells, PEM, hydrogen, gas diffusion layers, proton exchange, Nafion.

(14)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Semua aktivitas kehidupan manusia sangat bergantung pada ketersediaan energi yang cukup. Untuk beberapa tahun kedepan manusia masih akan memakai energi bahan bakar fosil dikarenakan bahan bakar inilah yang mampu memenuhi kebutuhan energi manusia dalam skala yang besar.

Tetapi manusia dihadapi dengan semakin menipisnya bahan bakar fosil yang selama ini digunakan sebagai penghasil energi, maka dicarilah alternatif peralatan lain yang mampu menghasilkan energi tanpa memakai bahan bakar fosil. Selain itu, dampak pemakaian bahan bakar fosil yang menghasilkan gas karbon monoksida (CO), kurang baik bagi kehidupan dan meningkatnya kerusakan lingkungan.

Kebutuhan manusia akan peralatan penghasil energi yang bebas polusi, mudah diaplikasikan, serta fleksibel juga dapat digunakan sebagai energi cadangan di luar ketergantungan kita terhadap energi yang selama ini disuplai oleh negara. Pencarian energi alternatif ini akan lebih meringankan beban negara karena dapat mengurangi jumlah kebutuhan energi untuk masyarakat yang harus disediakan oleh negara.

Pada tahun 1839, William Grove memperkenalkan sel bahan bakar untuk pertama kalinya. Prinsip kerja dari sel bahan bakar adalah kebalikan dari proses elektrolisis. Elektrolisis adalah proses pemisahan H2O menjadi H2 dan O2. Sedangkan prinsip kerja sel bahan bakar adalah menggabungkan H2 dan O2 untuk membentuk H2O. Emisi yang dihasilkan oleh sel bahan bakar jauh lebih kecil jika dibandingkan emisi mesin berbahan bakar fosil sehingga ramah terhadap lingkungan. Ini dikarenakan bahan bakar yang digunakan pada sel bahan bakar

(15)

adalah hidrogen dan menghasilkan uap air sebagai emisi selama berlangsungnya proses. Sel bahan bakar juga mempunyai nilai efisiensi yang baik.

1.2Tujuan Penelitian

Adapun tujuan penelitian adalah sebagai berikut :

1. Mengetahui fungsi dari gas diffusion layer pada sel bahan bakar.

2. Mengetahui membran yang digunakan pada proton exchange di sel bahan bakar.

3. Mensimulasikan distribusi temperatur yang terjadi pada lapisan dalam gas diffusion layer dengan menggunakan software MATLAB.

1.3Batasan Masalah

Berdasarkan permasalahan diatas, maka dapat disusun rumusan masalah sebagai berikut:

1. Bahan bakar yang digunakan adalah hidrogen murni.

2. Jenis sel bahan bakar yang digunakan adalah sel bahan bakar Polymer Electrolyte Membrane.

3. Penelitian ini menggunakan software MATLAB.

1.4Manfaat Penelitian

Adapun manfaat pada penelitian ini adalah

1. Mengembangkan energi alternatif yang lebih ramah lingkungan. 2. Mengembangkan energi alternatif yang lebih murah.

3. Menjadi dasar awal dari pengembangan sel bahan bakar.

1.5Sistematika Penulisan

Adapun sistematika penulisan pada skripsi ini adalah : BAB I PENDAHULUAN

Bab ini menjelaskan pendahuluan tentang studi kasus dan pemecahan masalah yang berisi antara lain : latar belakang, tujuan penelitian, batasan masalah, manfaat penelitian dan sistematika penulisan.

(16)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini berisi dasar teori dari topik yang dikaji dan digunakan sebagai landasan dalam memecahkan masalah, adapun teori yang dikaji antara lain mengenai sel bahan bakar, komponen-komponen sel bahan bakar, sistem sel bahan bakar, hidrogen, struktur dari proton exchange, lapisan difusi gas, dan aplikasi sistem sel bahan bakar.

BAB III METODOLOGI

Bab ini berisi kerangka pemikiran dan langkah yang dilakukan untuk mengidentifikasi permasalahan, juga beberapa aspek yang menunjang metode pengujian antara lain : peralatan pengujian, experimental set-up pengujian, bahan pengujian, prosedur pengujian

BAB VI ANALISA DATA

Bab ini berisi simulasi hasil pengujian dengan menggunakan software MATLAB.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dari pengujian yang dilakukan dan saran mengenai penyempurnaan hasil penelitian untuk penelitian berikutnya.

(17)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tentang Sel Bahan Bakar

Perkembangan teknologi sel bahan bakar di negara-negara industri maju seperti Amerika dan Eropa dewasa ini semakin terpacu dengan semakin digalakkannya swastanisasi pembangkit listrik tipe desentralisasi. Hal ini sejalan pula dengan kesadaran cinta lingkungan sesuai dengan agenda 21, Earth Summit di Rio De Janeiro, Brazil, 2001.

Teknologi sel bahan bakar menjanjikan pembangkit listrik yang bebas polusi udara dan limbah beradiasi. Asal mulanya diaplikasikan pada teknologi ruang angkasa (stasiun ruang angkasa). Lambat laun teknologi ini dapat bersaing karena ada tendensi yang sangat kuat yaitu harga dan kerapatan energi yang dihasilkan dapat bersaing dengan pembangkit listrik BBM ataupun nuklir sekalipun. Hal ini sangat sukar dicapai oleh tipe energi alternatif yang lain.

Sebenarnya teknologi sel bahan bakar pertama kali ditemukan oleh Sir William Robert Grove pada tahun 1839, dimana ia mendemostrasikan pemecahan uap menjadi hidrogen dan oksigen dengan pemanasan katalis seperti platinum. Pada masa sekarang, proses ini dinamakan teknologi reformer. Yang agak mengejutkan penemu teknologi sel bahan bakar (Sir William) adalah seorang sarjana hukum,akan tetapi nasib mengubahnya menjadi seorang ahli fisika setelah ia jatuh sakit dan menjadi professor fisika di sebuah institusi di London antara tahun 1840-1847. Kombinasi kedua disiplin ilmu itu pula yang menyebabkan ia terlibat pada penyusunan hukum paten di dunia komersial. Perkembangan teknologi sel bahan bakar baru terasa setelah terjadi semakin pesatnya perkembangan teknologi material. Perusahaan yang sukses dalam pengembangan aplikasi ini seperti misalnya Pratt & Whitney telah berhasil mengaplikasikannya untuk misi penerbangan antariksa Gemini IV dan suksesnya pendaratan Apolo di bulan.

(18)

Aplikasi teknologi sel bahan bakar yang paling mutakhir adalah digunakannya 12 KW sel bahan bakar alkaline di pesawat ulang-alik NASA. Pada sel bahan bakar ini, hidrogen dan oksigen digunakan untuk proses konversi listrik. Sejak tahun 1970, Departemen Energi Amerika telah melakukan riset tipe Phosophric Acid Fuel Cell (PAFC) untuk pembangkit listrik dan sekarang telah memasuki tahap komersialisasi. Sedangkan di Eropa, perkembangan teknologi sel bahan bakar didukung oleh Negara Uni masyarakat Eropa dan berbagai pihak swasta. Demikian pula di Jepang, pengembangan teknologi sel bahan bakar ini didukung oleh berbagai macam organisasi pemerintah maupun swasta.

Sel bahan bakar sebagai salah satu energi alternatif agaknya dapat menjadi pembangkit energi pada dunia otomotif dan mungkin akan bersaing bahkan akan menggeser tiga pilihan energi konvensional yang kini berkompetensi yaitu : mesin pembakaran internal, mesin baterai isi ulang(rechargeable) dan mesin hibrida.

Sel bahan bakar merupakan alat konversi energi elektrokimia yang akan mengubah hidrogen dan oksigen menjadi air, secara bersamaan menghasilkan energi listrik dan panas dalam prosesnya. Sel bahan bakar merupakan suatu bentuk teknologi sederhana seperti baterai yang dapat diisi bahan bakar untuk mendapatkan energinya kembali, dalam hal ini yang menjadi bahan bakar adalah hidrogen.

Keunggulan utama sel bahan bakar dibandingkan pembangkit listrik konvensional adalah (Sumber : Ahmad Hasan, 2007)

1. Mempunyai efisiensi tinggi dari 50% sampai 70%, sedangkan untuk kogenerasi dapat mencapai 80%,

2. Tidak menimbulkan suara bising,

3. Konstruksinya modular sehingga fleksibel dalam menyesuaikan dengan sumber bahan bakar yang ada,

4. Mampu menanggapi dengan cepat terhadap perubahan bahan bakar atau oksigen.

(19)

Berdasarkan elektrolitnya, secara umum sel bahan bakar dapat diklasifikasikan menjadi 7 tipe yaitu :

1. Polymer Electrolyte Membrane (PEM) fuel cell

Polymer Electrolyte Membrane (PEM) menyalurkan berat jenis yang tinggi dan menawarkan keuntungan pada berat dan volume yang rendah, dibandingkan dengan sel bahan bakar yang lainnya. Sel bahan bakar PEM menggunakan polimer solid sebagai elektrolit dan elektroda karbon yang mengandung katalis platinum. PEM hanya membutuhkan hidrogen, oksigen dari udara, dan air untuk beroperasi dan tidak memerlukan cairan korosif seperti sel bahan bakar lainnya. Sel bahan bakar PEM biasanya digunakan untuk aplikasi transportasi dan beberapa aplikasi perkantoran.

Gambar 2.1 Alur kerja Polymer Electrolyte Membrane (PEM) fuel cell.

(Sumber

2. Direct methanol fuel cell

Direct methanol fuel cell (DMFC) digerakkan menggunakan methanol murni, yang dicampur dengan uap dan dialirkan secara langsung ke anoda pada

(20)

sel bahan bakar tersebut. Sel bahan bakar tipe DMFC ini tidak mempunyai permasalahan di tempat penyimpanan seperti sel bahan bakarlain pada umumnya. Hal ini dikarenakan methanol mempunyai berat jenis yang lebih tinggi daripada hidrogen namun lebih kecil daripada minyak diesel atau bensin. Saat ini penelitian dan pengembangan mengenai sel bahan bakar DMFC ini 3 – 4 tahun lebih lambat daripada sel bahan bakarjenis lainnya.

Gambar 2.2 Alur kerja Directmethanol fuel cell (DMFC)

(Sumber :

3. Alkaline fuel cell

Alkaline fuel cell adalah salah satu dari teknologi sel bahan bakar yang dikembangkan dan merupakan yang pertama digunakan secara luas untuk program penghasil energi listrik dan air pada pesawat luar angkasa oleh NASA. Sel bahan bakarini menggunakan potasium hidroksida dalam air sebagai elektrolit dan dapat menggunakan beberapa jenis dari metal sebagai katalis pada anoda dan katoda. Kekurangan dari sel bahan bakar tipe ini adalah dapat dengan mudah dicemari oleh karbondioksida. Pada prosesnya, karbondioksida dalam jumlah kecil pada udara yang sedikit dapat mempengaruhi kerja dari sel bahan bakar ini. Selain mempengaruhi kerja juga mempengaruhi umur daripada sel bahan bakar.

(21)

Gambar 2.3 Alur kerja Alkaline fuel cell

(Sumber

4. Phosporic acid fuel cell

Phosporic Acid Fuel Cell (PAFC) menggunakan cairan asam fosfor sebagai elektrolit dan elektroda besi karbon yang mengandung katalis platinum.

Gambar 2.4 Alur kerja Phosporic Acid Fuel Cell

(22)

PAFC ini lebih dikenal sebagai generasi pertama dari sel bahan bakar modern. PAFC lebih toleran terhadap ketidakmurnian daripada bahan bakar yang telah diubah menjadi hidrogen daripada sel bahan bakar PEM. PAFC terlihat lebih besar dan berat, dan juga lebih mahal. Seperti halnya sel bahan bakar PEM, PAFC membutuhkan katalis platinum yang lebih mahal, yang mana menaikkan biaya daripada sel bahan bakar.

5. Molten carbonate fuel cell

Molten Carbonate Fuel Cell (MCFC) saat ini sedang dikembangkan untuk gas natural dan batubara untuk kegunaan elektrik, industri, dan aplikasi militer. MCFC adalah sel bahan bakar yang bekerja pada temperatur tinggi yang menggunakan elektrolit yang terdiri dari molten carbonate salt mixture, lithium aluminium oksida (LiAlO2).

Gambar 2.5 Alur kerja Molten Carbonate Fuel Cell

(Sumber :

Tidak seperti sel bahan bakar jenis alkaline, phosporic acid dan sel bahan bakar PEM, sel bahan bakar MCFC tidak membutuhkan alat pengubah eksternal untuk mengubah bahan bakar menjadi hidrogen. Kekurangan utama daripada sel bahan bakar MCFC ini adalah daya tahan. Temperatur yang tinggi yang bekerja pada sel

(23)

bahan bakar ini dan elektrolit korosif yang digunakan mempercepat korosi daripada komponen, yang mengurangi umur daripada sel bahan bakar.

6. Solid oxide fuel cell

Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) menggunakan bahan keramik yang keras dan tidak mudah berkarat sebagai elektrolit. Karena elektrolit dari sel bahan bakar SOFC ini bersifat padat, sel bahan bakar ini tidak harus dibuat di dalam plat seperti sel bahan bakarjenis lainnya. Sel bahan bakar SOFC ini diharapkan dapat memiliki efisiensi 50 – 60 % untuk mengubah bahan bakar menjadi listrik.

Gambar 2.6 Alur kerja Solid Oxide Fuel Cell

(Sumber

7. Regenerative fuel cell

Regenerative Fuel Cell menghasilkan listrik dari hidrogen, oksigen, membangkitkan panas dan air sebagai bahan bakar, seperti sel bahan bakar lainnya. Regenerative fuel cell juga dapat menggunakan elektrolisa dari solar power atau sumber lainnya untuk membagi kelebihan air menjadi bahan bakar

(24)

hidrogen dan oksigen. Sel bahan bakarjenis ini sedang dikembangkan oleh NASA dan perusahaan lainnya.

Gambar 2.7 Alur kerja Regenerative Fuel Cell

(Sumber :

Sel bahan bakar yang digunakan dalam penelitian ini adalah Polymer Electrolyte Membrane (PEM) fuel cell.

Karena efisiensi sel bahan bakar yang cukup tinggi maka penggunaan gas yang dapat lebih hemat, sehingga umur penggunaan gas diperkirakan dapat diperpanjang hingga tahun 2060. Selain itu, Indonesia memiliki bahan baku yang cukup besar jumlahnya serta cukup lengkap untuk digunakan dalam membangun dan mengembangkan teknologi sel bahan bakar. Seperti yang diketahui bahwa harga sel bahan bakar terus menurun sesuai dengan peningkatan perkembangan teknologi. Dalam 15 tahun belakangan ini nilai investasi telah menurun. Diproyeksikan dalam waktu 10 tahun yang akan datang hanya menjadi US $ 500/KW. Umur sel bahan bakar diproyeksikan hingga 10 tahun, dapat bekerja selama 24 jam terus menerus dengan pemadaman untuk perawatan hanya 1 atau 2 kali per tahun.

(25)

2.2 Komponen - komponen Sel Bahan Bakar

Adapun komponen – komponen dari sel bahan bakar dapat terlihat seperti pada gambar 2.8 berikut ini.

Gambar 2.8 Komponen - komponen Sel Bahan Bakar (Sumber : Colleen Spiegel, 2008)

(26)

Tabel 2.1 Komponen dasar dari PEM Sel Bahan Bakar (Sumber : Colleen Spiegel,2008)

Komponen Kegunaan Bahan yang biasa digunakan Polymer

Electrolyte Membrane

Memungkinan proton daripada hidrogen untuk mengalir dari anoda menuju katoda

Persulfonic Acid Membrane (Nafion

112, 115, 117) Catalyst layers Memisahkan bahan bakar menjadi

proton dan elektron. Proton kemudian disatukan dengan oksidan untuk membentuk air pada katoda sel bahan bakar. Elektron lalu mengalir

menghasilkan daya

Platinum / carbon catalyst

Gas diffusion layers

Memungkinkan bahan bakar / oksidan untuk mengalir melalui lapisan

Polymer Electrolyte Membrane

Carbon cloth atau toray paper

Flow field plates Mengalirkan bahan bakar dan oksidan ke gas diffusion layer

Graphite, Stainless Steel Gaskets Mencegah terjadinya kebocoran bahan

bakar, dan membantu mendistribusikan tekanan secara merata

Silicon , teflon

End plates Menahan lapisan stack tetap pada tempatnya.

Stainless steel, Graphite, Polyethylene, PVC

(27)

2.3 Sistem Sel Bahan Bakar.

Proses penting yang terjadi pada sub-sistem sel bahan bakar adalah proses elektrokimia dimana reduksi-oksidasi gas hidrogen akan menentukan efisiensi listrik yang dihasilkan.

Tentunya hal ini dikaitkan dengan beberapa komponen pokok sehingga aliran gas, reduksi-oksidasi gas, aliran proton dan elektron dapat berjalan sehingga efisiensi sistem pembangkit listrik dapat dicapai. Untuk mendapatkan gambaran secara jelas dari sistem sel bahan bakar ini, dapat dilihat pada gambar dibawah.

Gambar 2.9 Diagram blok sistem sel bahan bakar (Sumber : Ahmad Hasan, 2007)

• Membran Elektrolit

Komponen ini mempunyai pori yang sangat kecil sehingga tidak mengijinkan atom hidrogen untuk melewati membran. Membran elektrolit ini bersifat proton exchange (H+), dimana dalam strukturnya akan terjadi suatu mekanisme pertukaran ion sehingga konduktivitas proton yang diharapkan pada kondisi humidified membrane 2x 10-2 S/cm, ketahanan 0,05 Ω cm2 untuk membran dengan ketebalan (50 mikrometer). Selain itu ketahanan dan kestabilan terhadap zat kimia dan termal (300 °C) sangatlah menentukan performa arus yang dihasilkan.

(28)

• Katalis

Pada komponen ini akan terjadi proses reduksi-oksidasi gas dimana proton dan elektron akan dihasilkan. Dengan ketebalan yang cukup kecil (5-50 mikrometer) diharapkan mempunyai kontak yang cukup baik dengan membran, sehingga akan terjadi mekanisme transfer proton yang cukup baik. Berkaitan dengan reduksi-oksidasi dan air yang dihasilkan sebagai hasil reaksi (katoda) maka hal lain yang dipersyaratkan adalah komponen ini mengandung bahan yang bersifat konduktif terhadap elektron dan bersifat hidrofobik terhadap air. Oleh karena itu proses penggabungan antara ketiga bahan tersebut diperlukan teknologi dan ilmu yang tidak mudah.

• Gas Difusi

Komponen dengan ketebalan (100-300 mikrometer) adalah komponen yang berhubungan langsung dengan lapisan katalis, dibuat dari bahan yang berpori, bersifat konduktif terhadap elektron dan bersifat hidrofobik, sehingga mampu mendistribusikan gas dan air sekaligus sebagai transfer elektron

• Current Collector

Komponen ini terdapat pada bagian luar satu unit sel yang merupakan plate current collector yang mengandung machine gas flow field. Karakteristik penting dari current collector ini adalah bersifat konduktif terhadap elektron, mampu mendistribusikan gas dan impermeable terhadap gas.

2.4 Hidrogen

Hidrogen sedang dikembangkan sebagai media penyimpanan energi. Hidrogen bukanlah sumber energi utama, namun metode penyimpanan energi yang portable, karena hidrogen harus dibuat oleh sumber energi lain. Namun, sebagai media penyimpanan energi, mungkin akan signifikan jika dilihat perannya sebagai energi alternatif.

Hidrogen dapat digunakan pada mesin pembakaran internal konvensional atau pada sel bahan bakar yang mengubah energi kimia secara langsung menjadi

(29)

energi listrik tanpa pembakaran. Proses produksi hidrogen membutuhkan proses pengubahan gas alam oleh uap, atau dengan cara yang mungkin lebih ekologis, elektrolisis air menjadi hidrogen dan oksigen. Cara yang lama menghasilkan karbondioksida dalam prosesnya sebagai hasil sampingan.

Kehilangan energi terjadi pada siklus penyimpanan hidrogen dari produksinya untuk pemakaian langsung pada kendaraan, pengembunan atau kompresi, dan konversi kembali menjadi listrik, serta siklus penyimpanan hidrogen untuk pemakaian sel bahan bakar stasioner seperti kombinasi mikro panas dan energi dengan biohidrogen, pengembunan atau kompresi, dan konversi menjadi listrik.

Dengan energi alternatif yang tidak bisa selalu tersedia seperti energi angin dan matahari, output dari kedua energi itu mungkin dapat menjadi energi listrik untuk melakukan elektrolisis. Apapun kemungkinannya, apakah kemampuan konversi energi matahari dan angin menjadi listrik cukup rendah atau energi yang dibutuhkan untuk mengubah air menjadi hidrogen cukup besar, hidrogen hanya akan menjadi media penyimpanan energi dan digunakan hanya jika dibutuhkan.

Ahli nuklir menyatakan bahwa menggunakan energi nuklir untuk menghasilkan hidrogen akan menyelesaikan masalah efisiensi di dalam memproduksi hidrogen. Mereka menggaris bawahi kemungkinan menggunakan pembangkit listrik tenaga nuklir pada kapasitas penuh terus menerus dengan tetap menyalurkan energi listrik ke jaringan transmisi listrik setempat pada beban puncak. Hal ini berarti efisiensi lebih besar juga bagi PLTN tersebut. Reaktor generasi keempat dari PLTN memiliki potensi untuk memisahkan hidrogen dari air dengan cara termokimia menggunakan panas nuklir di siklus iodin-sulfur.

Penyimpanan hidrogen di bawah tanah adalah kegiatan penyimpanan hidrogen dalam gua, kubah garam, atau ladang gas alam dan minyak yang telah habis. Sejumlah besar gas hidrogen telah disimpan oleh Imperial Chemical Industries di gua bawah tanah sejak beberapa tahun yang lalu tanpa kesulitan berarti. Penyimpanan sejumlah besar hidrogen di bawah tanah dapat difungsikan

(30)

sebagai penyimpanan energi massal yang penting untuk aspek keekonomian hidrogen pada masa depan.

Gas hidrogen adalah gas yang mudah terbakar. Gas hidrogen bersifat eksplosif jika membentuk campuran dengan udara dengan perbandingan volume 4%-75% dan dengan klorin dengan perbandingan volume 5%-95%. Disebabkan gas hidrogen sangat ringan maka api yang disebabkan pembakaran gas hidrogen cenderung bergerak ke atas dengan cepat sehingga mengakibatan kerusakan yang sangat sedikit jika dibandingkan dengan api yang berasal dari pembakaran hidrokarbon. Reaksi spontanitas ini biasanya di picu oleh adanya kilatan api, panas, atau cahaya matahari.

Entalpi pembakaran gas hidrogen adalah -256 kJ/mol dengan reaksi: 2 H2(g) + O(g) => 2H2O(l) + 572 kJ

Hidrogen sangat reaktif dan bereaksi dengan setiap unsur yang bersifat oksidator dan bersifat lebih elektronegatif dibandingkan hidrogen seperti golongan halida. Hidrogen dapat bereaksi secara spontan dengan klorin dan florin pada temperatur kamar membentuk hidrogen halida. Hidrogen juga dapat membentuk senyawa dengan unsur yang kurang bersifat elektronegatif misalnya logam dengan membentuk hidrida. Kelarutan hidrogen dalam pelarut organik sangat kecil jika dibandingkan dengan kelarutannya dalam air. Hidrogen dapat terserap dalam metal seperti baja. Penyerapan hidrogen oleh baja ini menyebabkan baja bersifat mudah patah sehingga menyebabkan kerusakan dalam pembuatan peralatan. Dengan sifat ini maka ilmuwan dapat menyimpan gas hidrogen dalam logam platinum.

Pada suhu normal hidrogen terdapat dalam bentuk diatomiknya akan tetapi pada suhu yang sangat tinggi hidrogen terdisosiasi menjadi atom-atomnya. Atom hidrogen sangat reaktif dan dapat bereaksi dengan oksida logam seperti perak, tembaga, timbal, bismuth, dan raksa untuk menghasilkan logam bebasnya.

Hidrogen tersedia dalam air dan senyawa organik dalam bentuk senyawa hidrokarbon. Pemotongan ikatan-ikatan kimia di dalam air akan menghasilkan hidrogen yang dapat dipergunakan sebagai bahan bakar. Hidrogen dapat

(31)

dihasilkan melalui beberapa proses seperti: elektrolisa, fotoelektrokimia, stream reforming, fotobiologi, dan lain lain.

Hidrogen dapat pula dihasilkan dengan menggandeng sumber-sumber energi alternatif, seperti : energi air, energi surya, energi angin, dan energi panas bumi. Hidrogen yang dihasilkan dapat disimpan dalam bentuk gas atau cair, sedangkan transportasi dan distribusinya dapat dilakukan dengan berbagai cara. Karena hidrogen hanya ditemukan di alam dalam bentuk senyawa, maka hidrogen harus diproduksi melalui penggunaan energi sebelum hidrogen tersebut tersedia sebagai sumber energi. Dalam hal ini dapat dibedakan antara produksi dengan pembawa energi primer dan produksi dengan pembawa energi sekunder. Produksi energi primer saat ini berarti produksi hidrogen dari bahan bakar fosil melalui pembentukan gas alam dan batubara. Proses lebih lanjut dari produksi ini masih dalam penelitian dan pengembangan.

Teknologi produksi hidrogen yang saat ini unggul adalah gasifikasi dari biomassa, serta produksi langsung hidrogen dari algae dengan radiasi surya. Salah satu produksi hidrogen yang saat ini dikenal adalah dari listrik melalui elektrolisa. Produksi hidrogen langsung dengan elektrolisa air, terutama dihubungkan dengan pembangkit listrik tenaga air, sedangkan produksi hidrogen secara tidak langsung melalui listrik pembawa energi. Dekomposisi air dengan elektrolisa terdiri dari dua reaksi yang terjadi pada dua elektroda. Kedua elektroda ini dipisahkan oleh elektrolit yang konduktif ion. Hidrogen diproduksi pada elektroda negatif (katoda) dan oksigen pada elektorda positif (anoda). Pertukaran muatan terjadi melalui aliran ion. Untuk menjaga gas yang diproduksi terpisah, dua area reaksi dipisahkan oleh separator konduktif ion, sedangkan energi untuk pemisahan air didapatkan dari listrik.

(32)

2.5 Struktur dari Proton Exchange

Bagian dasar dalam membran proton exchange di sel bahan bakar adalah awalnya disusun oleh William T.Grubb pada tahun 1959. Itu adalah usaha awal yang diupayakan untuk meningkatkan polimer asam perflurosulfonic yang menjadi sistem sekarang ini.

Pada sistem sel bahan bakar terdapat membran elektrolit yang merupakan komponen dari sistem ini. Fungsi dari membran pada sel bahan bakar adalah sebagai elektrolit dan pemisah dua gas reaktan. Sebagai elektrolit, membran sel bahan bakar menjadi sarana transportasi ion hidrogen yang dihasilkan oleh reaksi anoda menuju katoda, sehingga reaksi pada katoda yang menghasilkan energi listrik dapat terjadi. Elektrolit sel bahan bakar PEM harus memenuhi persyaratan berikut agar dapat bekerja secara teratur:

• Konduktivitas ionik tinggi,

• Menyediakan persediaan yang cukup untuk reaktan, • Stabil secara kimia dan mekanikal,

• Konduktivitas elektrik yang rendah, • Dapat dimanufaktur ataupun tersedia, • Harga yang rendah.

Materialnya adalah sebuah penyekat elektrik dan sebagai hasilnya adalah konduksi ion terbawa dengan gugusan ionik dengan struktur polimer. Transportasi ion dalam beberapa jaringan adalah sangat dipengaruhi oleh loncatan dan air bebas yang diasosiasikan dengan jaringan tersebut.

Salah satu membran sel bahan bakar yang digunakan secara komersial adalah Nafion terdiri dari polytetrafluoroethylene (PTFE), mempunyai rumus kimia (C2F4)n pada rantai utama dengan cabang gugus asam sulfonat (SO3H) yang berfungsi sebagai pertukaran proton dan belakangan ini telah dilakukan penelitian untuk mendapat membran alternatif selain Nafion, yaitu Membran Kitosan.

Nafion tergolong dalam ionomer. Ionomer berarti polimer yang memiliki sifat-sifat ionik. Ionomer dari senyawa ini terdiri atas kerangka fluorokarbon yang

(33)

bersifat hidrofobik dan gugus terminal berupa sulfonat yang bersifat hidrofobik. Gugus sulfonat merupakan super asam, menjamin kelangsungan transfer proton dari anoda ke katoda sementara elektron tidak diizinkan lewat.

Gambar 2.10 Ilustrasi Gambar Nafion (Sumber : Colleen Spiegel, 2008)

Gambar 2.11 Struktur Kimia Nafion (Sumber : Colleen Spiegel, 2008)

Karakterisasi membran elektrolit (nafion 117) dan elektroda sel bahan bakar sebagai komponen utama sel bahan bakar merupakan faktor penting sebelum dilakukannya pembuatan membran dan elektroda sel bahan bakar. Hasil analisa termal menunjukkan bahwa membran nafion 117 dan elektroda masing-masing mempunyai ketahanan termal 327 oC dan di atas 550 oC .

(34)

Gambar 2.12 menunjukkan kumpulan dari membran elektrolit Nafion, gambar tersebut diperoleh dari 1 Hz dengan pembakitan sinyal 30 mV, 0.4 V arus DC katoda (terdapat reaksi reduksi oksigen, ini menurunkan transfer hambatan Faraday dan meningkatkan sinyal). Gambar 2.12 juga membandingkan respons yang mengganggu dari sebuah Nafion membran kering (0% kelembaban relatif, udara temperatur ruangan) melawan area yang sama dengan membran yang sama ketika berair (30% kelembaban relatif, udara suhu ruangan). Level kebasahan dari elektrolit Nafion dapat menyebabkan pengaruh pada pencegahan konsentrasi dan konduktivitas proton

Secara umum sudah diketahui bahwa Nafion adalah bukan sebuah material homogen, tetapi terdiri dari hidrofobik dan tahapan hidrofobik (daerah yang terpisah). Ciri – ciri yang nyata yang dapat dilihat dari hambatan pada Nafion digambarkan di bawah yang dapat dicocokkan pada daerah hidrofobik dalam

membran. Dan ukuran yang nyata dari daerah ini (menunjukkan 1 μm gambar )

adalah golongan dari beberapa ratus nanometer.

Gambar 2.12 Modulus Hambatan & nilai Kelembaban dari Nafion (Sumber : http://hmtkupnyogya.files.wordpress.com/2012/02/bab-ii.pdf)

(35)

Di pasaran, harga Nafion masih sangat mahal, sehingga menjadi kendala untuk mengembangkannya di Indonesia. Membran ini bersifat selektif semipermeabel terhadap proton dan memiliki sifat elektrik yang baik sebagai konduktor. Sifat konduktivitas tersebut ditunjukkan dengan tetapan dielektriknya yang kecil. Namun, sebagai membran sel bahan bakar juga harus berperan sebagai media transport proton.

Salah satu material yang diduga dapat menggantikan Nafion adalah kitosan. Kitosan merupakan polielektrolit alam dengan beberapa sifat penting yang diperlukan untuk material membran. Sifat-sifat tersebut antara lain inert, hidrofobik, dan tidak larut dalam air serta pelarut organik.

2.6 Lapisan Difusi Gas

Lapisan gas difusi berada diantara lapisan katalis dan plat bipolar. Pada sel bahan bakar PEM, katalis, gas difusi dan lapisan membran ( Membran Electroda Assembly (MEA) ) yang berada diantara aliran tempat plat. Lapisan gas difusi atau Gas diffusion layer (GDL) adalah lapisan terluar pada MEA. MEA memberikan kontak listrik antara elektroda dan plat bipolar dan mendistribusikan reaktan ke lapisan katalis.

(36)

Gambar 2.13 Aliran yang masuk dan keluar dari lapisan gas difusi (Sumber : Colleen Spiegel, 2008)

MEA juga memungkinkan produk-produk reaksi berupa air untuk keluar ke permukaan elektroda dan memungkinkan lewatnya air diantara elektroda dan saluran aliran.

Lapisan difusi gas menyediakan beberapa fungsi untuk sel bahan bakar PEM yaitu untuk menyediakan lintasan akses reaksi dan produk, membantu penanganan air sebagai produk akhir dan memberikan dukungan untuk MEA. Tabel 2.2 Persamaan yang digunakan pada pemodelan lapisan gas difusi (Sumber: Colleen Spiegel, 2008)

Karakterisik model Deskripsi / persamaan jumlah dimensi 1, 2, atau 3

Mode operasi Dinamis atau keadaan steady

fase Gas, cairan atau kombinasi dari gas dan cairan

Transportasi massa Persamaan Stefan-Maxwell Transport ion Hukum Ohm

Kesetimbangan energi Isothermal atau kesetimbangan energi

Gas difusi terbuat dari bahan rapuh, bahan konduktif elektrik. Media difusi kebanyakan terdiri dari lapisan difusi gas tunggal atau struktur komposit dari lapisan difusi gas dan lapisan pori mikro. Kebanyakan model dalam literatur hanya mencakup lapisan difusi gas tersebut.

Tabel 2.3 Sifat kertas karbon yang digunakan komersial sebagai substrat untuk elektroda sel bahan bakar PEM (Sumber : Colleen Spiegel, 2008)

Kertas karbon Ketebalan (mm) Sifat menyerap (%)

Massa jenis(g/cm3)

(37)

Kureha E-715 0.35 60 to 80 0.35 to 0.40 Spectracarb

2050A-1041

0.25 60 to 90 0.40

GDL dapat ditambah dengan fluoropolimer dan karbon hitam untuk meningkatkan pengelolaan air dan sifat listrik. Jenis material ini memberikan keefektifan reaktan dari difusi gas ke perakitan membran/elektroda. Struktur ini memungkinkan gas untuk menyebar karena berdifusi untuk memaksimalkan permukaan bidang kontak dari membran lapisan katalis. Ketebalan dari berbagai bahan gas difusi bervariasi antara 0,0017 dan 0,04 cm, kerapatannya bervariasi antar 0,21 dan 0,73 g/cm2, dan porositas bervariasi antara 70% dan 80%. GDL yang paling umum digunakan adalah bahan kain karbon dan kertas karbon. Sifat dari beberapa karbon yang tersedia secara komersial ditunjukkan pada tabel 2.3. GDL membantu untuk mengelola air dalam sel bahan bakar PEM karena ini memungkinkan jumlah air yang tepat untuk menyentuh perakitan membrane/elektroda untuk menjaga kelembaban membran. Selain itu, ini membantu mengeluarkan air dari keluar katoda untuk mencegah terjadinya luapan air. Lapisan ini biasanya tahan air untuk memastikan pori-pori di kain atau kertas karbon tidak tersumbat oleh air.

Banyak perawatan yang ada untuk lapisan difusi gas. Sebagian besar perawatan digunakan untuk membuat media difusi hidrofobik untuk menghindari luapan air dalam sel bahan bakar. Media difusi anoda atau katoda, atau keduanya dapat menggunakan PTFE. Bahan difusi dicelupkan ke dalam 5% sampai 30% solusi PTFE, diikuti dengan pengeringan dan sintering. Antarmuka dengan lapisan katalis dapat dilengkapi dengan lapisan coating atau pori-pori mikro untuk memastikan kontak listrik yang baik dan transportasi air yang masuk dan keluar dari lapisan difusi. Lapisan ini terdiri dari partikel-partikel karbon atau grafit dicampur dengan pengikat PTFE. Pori-pori yang dihasilkan adalah antara 0,1 dan 0,5 mm dan jauh lebih kecil dari ukuran kertas serat karbon.

Asal dan pemodelan untuk katoda GDL dari sel bahan bakar yang dibuat oleh Beuscher. Model asal dari aliran multi fasa pada media berpori dari literatur

(38)

hydrogeological. Perbedaan antara lapisan GDL dan permodelan dari tanah yang tidak tersaturasi adalah GDL merupakan hidrofobik, distribusi ukuran pori berbeda, dan GDL adalah campuran dari karbon yang tidak homogen. Dengan mengabaikan perbedaan ini, model hydrogeological cukup berguna untuk permodelan sel bahan bakar GDL. Bagaimanapun, kadangkala sulit untuk menggunakan model ini karena terdapat banyak sifat seperti temperatur, fasa, tekanan, dan kecepatan di dalam dan sekeliling GDL adalah parameter yang tidak diketahui ketika sel bahan bakar beroperasi.

Bentuk sederhana ditunjukkan pada gambar 2.14. Garis titik – titik pada bagian atas daripada gambar 2.14 menunjukkan porsi dari saluran dimana gas mengalir melewatinya. Bagian bawah diagram adalah sisi katalis dimana panas dan air ditambahkan ke dalam sistem, dan gas diserap. Pada bagian atas sisi saluran, gas ditambahkan, dan panas dan air dipindahkan. Sejak setengah dari bagian atas adalah material katoda solid, dan sebagian lagi adalah saluran terbuka, kondisi batas telah bercampur. Porsi dimana tidak terdapat fluks di dalam katoda adalah kondisi batas Neumann, dan porsi dimana tidak terdapat cairan di dalam saluran adalah kondisi batas Dirichlet.

(39)

(Sumber : Colleen Spiegel, 2008)

GDL pada gambar 2.14 ; d adalah panjang, dan h adalah tinggi. Aspek rasio adalah parameter perturbation, dan dapat dituliskan sebagai ε = h/d<<l. Permukaan bawah berbatasan dengan lapisan katalis katoda, dan permukaan atas terbuka untuk saluran pada sebelah kiri dan kanan. Daerah tengah berbatasan dengan katoda grafit. Saluran dapat berada pada tekanan berbeda, dan seluruh kuantitas diasumsikan pada kondisi normal. Tekanan, P, temperatur, T,

konsentrasi oksigen, u, konsentrasi uap air, v, dan fraksi volume cairan, θ, akan

dihitung. Semua variabel akan dihitung dalam fungsi θ.

Pada proses tersebut menunjukkan sebagaimana transport dari aliran dalam media berpori yang tidak tersaturasi, dengan persamaan yang digunakan adalah persamaan Richard, yang memberikan kecepatan uap basah (Vθ) dari cairan dan uap pada media berpori. Potensial total harusnya juga mempunyai komponen gravitasi, tetapi telah dihilangkan dikarenakan terdapat sedikit cairan. Potensial uap basah harus meliputi semua sifat yang relevan dari GDL, seperti potensial liku dan pembasahan.

Dalam hal untuk membentuk temperatur, syarat dibawah ini harus dimasukkan ke dalam :

1. Hukum Fourier untuk konduksi patnas 2. Konveksi

3. Panas yang dihasilkan oleh kondensasi 4. Kehilangan panas akibat evaporasi

Dalam kasus tidak adanya cairan, segala syarat karena θ diabaikan. Juga, syarat kondensasi dan evaporasi dikeluarkan dari persamaan. Apabila fasa gas berkonveksi, kecepatan ditentukan menggunakan hukum Darcy:

(40)

Dimana Kg adalah permeabilitas GDL terhadap gas dan μ adalah viskositas gas. Permeabilitas Kg bergantung terhadap θ karena cairan akan menghilangkan ruang

pori – pori untuk gas.

Untuk kasus tanpa cairan, tanpa konveksi dan fluks konstan, transport sekarang hanya akan tersisa Fickian, dan tekanan konstan. Ketika menguji kondisi batas dengan tekanan konstan, batas dari positif dan negatif x adalah simetris x=0. Pada batas dari -1≤ x ≤1 digunakan, Pada sambungan katoda lapisan katalis, fluks konstan diasumsikan. Kumpulan transformasi adalah :

f₁ = z + iy (2.2)

f₂ = exp(π. f₁) (2.3)

f

₃

=

f2−1

f2+1� (2.4)

f₄ =1

πsin−1(f3) (2.5) Persamaannya kemudian menjadi :

Ti= Rf₄ (2.6) Dimana Ti adalah temperatur dalam

2.7 Aplikasi Sistem Sel Bahan Bakar

Sebagai pembangkit listrik (Stationary Power Generation) sifat sistem ini yang bersih dari pencemaran udara dan tidak bising, akan sangat cocok digunakan di rumah sakit, perumahan yang padat, apartemen, dan instalasi penting baik sipil maupun militer. Penggunaan sumber energi sel bahan bakar pada kapal selam mempunyai beberapa keuntungan, yaitu pada saat menyelam, mesin diesel dimatikan dan mesin listrik dengan seldihidupkan.

Dengan tidak adanya suaara mesin menyebabkan kapal selam ini susah terdeteksi oleh sonar kapal selam lawan. Di samping itu sisa proses berupa air bersih dapat dimanfaatkan oleh awak kapal. Seperti diketahui bahwa dari data yang ada sekitar 15 juta rumah tangga di Indonesia belum teraliri listrik dari PLN

(41)

sampai dengan tahun 2000, dan sampai dengan 5-10 tahun mendatang diperkirakan PLN tidak akan memiliki kemampuan untuk investasi skala besar dalam memperluas jaringannya. Sel bahan bakar sebagai pembangkit listrik akan merupakan salah satu teknologi yang berpotensi untuk diaplikasikan dalam pemenuhan kebutuhan listrik penduduk. Dengan keunggulan sel bahan bakar yang sangat fleksibel dalam penggunaan bahan bakar, bentuknya yang modular dan mudah dioperasikan serta tidak memerlukan jaringan, maka sel bahan bakar sangat cocok untuk diaplikasikan pada daerah terpencil.

Sel bahan bakar juga cocok diaplikasikan untuk keperluan penyediaan listrik pada sistem TV repeater seperti ditunjukkan pada gambar 2.15, signal lampu kereta, dan keperluan lainnya yang membutuhkan catu daya listrik yang relatif kecil.

Gambar 2.15 Prinsip Kerja Mobil Listrik Fuel Cell Tipe PEM (Sumber : Ahmad Hasan, 2007)

2.7.1 Penerapan Sel Bahan Bakar Sebagai Pembangkit Listrik Skala Kecil

(42)

Di Indonesia bahan bakar fosil (primary energy) merupakan bahan bakar utama pembangkit listrik. Pada tahun 2003 kebutuhan energi untuk pembangkit listrik Indonesia diproyeksikan akan mencapai 192.080 GWH, 86% nya dipenuhi oleh bahan bakar fosil. Untuk keperluan tersebut batubara akan dibakar sebanyak 61,394 juta ton, sedangkan konsumsi minyak dan gas bumi sehingga dikhawatirkan Indonesia akan mengimpor minyak pada saat ini. Melihat proyeksi kebutuhan energi yang besar ini dan guna meningkatkan peran swasta menengah, pemerintah telah mengeluarkan pola mekanisme kerjasama dalam bidang pembangkit listrik antara PLN dan swasta. Diharapkan swasta menegah dapat berpartisipasi pada proyek ketenagalistrikan berskala kecil, dalam hal : konsultasi, rekayasa peralatan pembangkit listrik, pembangunan dan pemasangan serta pemerliharaan peralatan, menunjang penyediaan tenaga listrik dan tenaga ahlinya. Peningkatan permintaan energi listrik di seluruh dunia menyebabkan pemacuan penelitian untuk meningkatkan efisiensi berbagai teknologi pembangkit listrik yang menggunakan bahan bakar fosil, antara lain:

• Conventional Steam Turbine (gas/coal) • Combined Cycle (steam and gas)

• Pressurized, Fluidized – Bed Combustion • Steam – Injected Gas Turbin

• Intercooled Steam – Injected Gas Turbin • Fuel Cell

Dari beberapa jenis sel bahan bakar yang ada, masing-masing mempunyai spesifikasi dalam aplikasinya, karena hal ini berkaitan dengan kondisi operasi sel bahan bakar tersebut. Sel bahan bakar dengan kondisi operasi pada suhu seperti PEMFC cocok digunakan pembangkit listrik skala kecil (portable power) sedangkan sel bahan bakar dengan suhu operasi menengah dan suhu tinggi seperti : PAFC, MCFC, dan SOFC sangat cocok untuk aplikasi pembangkit listrik skala besar (power plant) karena mampu untuk diaplikasikan pada co-generation dan combined cycle.

Pengembangan PEMFC sebagai stationary power generation banyak diaplikasikan pada pemenuhan listrik untuk perumahan dengan kapasitas 1-7 KW.

(43)

Untuk keperluan listrik perumahan, PEMFC dapat menggunakan bahan bakar gas alam atau LPG setelah melalui proses reformasi menjadi gas hidrogen.

2.7.2 Penerapan Sel Bahan Bakar di Sektor Transportasi

Suatu alat transportasi sangat berhubungan dengan berat total kendaraan dan bahan bakar yang digunakan merupakan suatu zat dari sistem yang mempengaruhi berat total kendaraan dan kinerjanya. Jika digunakan bahan bakar yang mempunyai nilai kalor tinggi, maka kinerja akhir kendaraan dapat dikatakan baik. Seperti diketahui, hidrogen sebagai energi alternatif merupakan senyawa bahan bakar yang pada saatnya nanti menjadi suatu sumber energi yang sangat potensial, bersih dan efisien. Bila hidrogen digunakan sebagai bahan bakar fuel cell, maka mobil listrik akan menjadi ringan dibandingkan bahan bakar lain. Hal ini disebabkan energi per satuan beratnya lebih tinggi.

Pengembangan mobil listrik dengan baterai konvensional dirasakan tidak realibel karena jarak tempuhnya pendek dan waktu pengisian baterai yang lama jika dibandingkan mobil konvensional. Namun dengan adanya teknologi sel bahan bakar dan reformernya, kendala jarak tempuh dan pengisian baterai dapat diatasi. Pada beberapa jenis prototipe mobil listrik selain tangki penyimpanan gas hidrogen juga digunakan reformer dimana campuran metana dan air diubah menjadi gas hidrogen. Sebagai salah satu contoh penerapan sel bahan bakar pada listrik.

(44)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

Dalam melakukan penelitian daripada sel bahan bakar, pertama-tama harus dilakukan set up terhadap sel bahan bakar agar dapat dioperasikan.

3.1 Peralatan pengujian

Adapun beberapa peralatan pengujian yang digunakan adalah : 1. Fuel cell stack 20W

Fuel cell ini merupakan peralatan yang digunakan untuk menghasilkan listrik setelah dialirkan hidrogen murni hasil elektrolisis. Berikut ini adalah spesifikasi sel bahan bakaryang digunakan :

Type of fuel cell : PEM Number of cell : 13

Rated Power : 20W

Performance : 7,8V @2.6A Purging valve voltage : 6V

Blower voltage : 5V

Reactants : hidrogen dan air External temperature : 5 to 30oC

Max stack temperature : 55oC

H2 Pressure : 0.45 – 1.1 bar Hydrogen purity : ≥99.995% dy H2 Weight (with fan & casing) : 275grams (±30 grams) Controller : 90 grams (±10 grams) Flow rate : 0.23 l/min

(45)

Gambar 3.1 Stack

2. Hydrofill

Hydrofill berfungsi sebagai alat untuk menghidrolisis H2O dari aquadest menjadi molekul H2 (hidrogen murni) dan O2. Berikut ini adalah spesifikasi dari hydrofill yang digunakan :

Water input : De-ionized or distilled water only Hydrogen generation capacity : 0 – 3 L/h

Purity : 99.99 %

Input voltage : DC : 2.5 V – 3.3 V Rated power : ≤ 23W

Hydrogen output pressure : 0 – 3.3 MPa

Dimensions : 145 x 208 x 153 mm

Weight : 1.8kg ± 5%

(46)

Gambar 3.2 Hydrofill

3. Hydrostik

Hydrostik merupakan salah satu tabung yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan hidrogen murni hasil hidrolisis aquadest yang dilakukan oleh hydrofill. Berikut ini adalah spesifikasi dari hydrostik yang digunakan : Capacity : 10 L Hidrogen

Cartridge size : ɸ22 x 85mm Storage material : Metal hydride Rated charging pressure : 2.8 MPa

(47)

4. Multitester

Multitester berfungsi sebagai alat untuk mengukur arus hambatan, tegangan, dan arus yang dihasilkan setelah fuel cell beroperasi. Spesifikasi dari multitester yang digunakan adalah :

DC voltage

Ranges : 0.1 – 0.5 – 2.5 – 10 – 50 – 250 – 1000V Accuracy : 5;(1000V;5)

Sensitivity : 20k Ω/V Extension : 25kV

AC Voltage

Ranges : 10 – 50 – 250 – 1000V Accuracy : 5;(1000V;5)

Sensitivity : 9k Ω/V

Decibelmeter : - 10 to +22dB (0 dB = 1mw/ 600 Ω)

DC Current

Ranges : 50 µA, 2.5mA, 25mA, 0.25mA, *10A Accuracy : 5(10A;5)

Volt drop : 250mV

RESISTANCE Ranges :

• x1 – 0.2 Ω up to 2k Ω, midscale, at 20 Ω • x10 – 2 Ω up to 20k Ω, midscale, at 200 Ω • x100 – 20 Ω up to 200k Ω, midscale, at 2k Ω • x1k – 200 Ω up to 2M Ω, midscale, at 20k Ω • x10k – 2k Ω up to 20M Ω, midscale, at 200k Ω

SIZE : 148 X 100 X 35

(48)

Gambar 3.4 Multitester 5. Laptop

Digunakan untuk menyimpan dan mengolah data yang telah didapatkan dari Agilient 34972a.

(49)

6. Agilient 34972a

Alat ini dihubungkan dengan termocouple yang dipasang pada titik-titik yang akan diukur temperaturnya,setelah itu akan disimpan ke dalam alat ini, setelah itu dipindahkan ke komputer untuk dapat di olah datanya

Gambar 3.6 Agilient 34972a Dengan spesifikasi :

a. Daya 35 Watt

b. Jumlah Saluran termocouple 20 buah c. Tegangan 250 Volt

d. Mempunyai 3 saluran utama

e. Dapat memindahkan data hingga 250 saluran per detik f. Mempunyai 8 tombol panel dan sistem control

g. Fungsional antara lain pembacaan suhu termocouple, RTD dan termistor, arus listrik AC

7. Cooling Pad

Digunakan sebagai alat ujicoba untuk mengetahui apakah tegangan yang dihasilkan dari fuel cell dapat menggerakkan 2 kipas yang terdapat pada cooling pad dengan tegangan yang dibutuhkan pada masing-masing kipas adalah 5V.

(50)

Gambar 3.7 Cooling Pad 8. Software MATLAB

MATLAB (singkatan dari MATrix LABoratory) adalah sebuah lingkungan komputasi numerikal dan bahasa pemrograman komputer generasi keempat yang dikembangkan oleh The MathWorks.Inc. MATLAB memungkinan manipulasi matriks, pemplot-an fungsi dan data, implementasi algoritma, pembuatan antarmuka pengguna, dan peng-antarmuka-an dengan program dalam bahasa lainnya.

Karakteristik MATLAB :

• Bahasa pemogramannya berdasarkan pada matrik (baris dan kolom).

• Tersedia banyak toolbox untuk aplikasi-aplikasi khusus seperti Simulink, Neural network, State Flow, Data Acquisition Toolbox, Communications Blockset, Fuzzy Logic Toolbox, Image Acquisition Toolbox, Signal Processing Blockset dan lain sebagainya.

• Dalam menulis kode programnya, tidak harus mendeklarasikan array terlebih dahulu.

(51)

• Memiliki waktu pengembangan program yang lebih cepat dibandingkan dengan pemrograman tradisional, seperti Fortran dan C.

Gambar 3.8 Tampilan Matlab R2008b

3.2 Bahan Pengujian

Beberapa bahan yang digunakan untuk pengujian adalah : 1. Aquadest

Digunakan sebagai bahan awal yang dielektrolisis menggunakan Hydrofill

(52)

untuk menghasilkan hidrogen murni yang pada akhirnya digunakan sebagai bahan bakar untuk menggerakkan fuel cell.

2. Acid powder

Digunakan dalam penelitian ini adalah jenis apple acid powder. Acid powder berfungsi agar performa dari hydrofill pada saat menghidrolisa, aquadest menjadi hidrogen tetap terjaga.

Gambar 3.10 Acid powder 3. Ionizer

Digunakan untuk membantu proses hidrolisa air untuk memisahkan molekul oksigen dan hidrogen menggunakan hydrofill.

Gambar 3.11 Ionizer

3.3 Experimental SetUp

Pengujian ini dimulai dengan melakukan pemisahan molekul H2O dari aquadest menjadi H2 dan O2. Dan lalu kemudian H2 tersebut diisi ke dalam tabung

(53)

pengisian Hydrostik. Pada saat pemisahan molekul H2O ini dilakukan pembacaan temperatur air dengan menggunakan Agilient. Kabel – kabel termocouple dihubungkan ke dalam air yang akan dielektrolisis. Flash disk dihubungkan ke Agilient untuk pembacaan data. Setelah Hydrostik penuh diisi dengan H2 maka flash disk dicabut dan kemudian dibaca menggunakan microsoft excel. Setelah pengisian Hydrostik penuh, maka kemudian flash disk dihubungkan kembali ke Agilient untuk pembacaan pada saat hydrostik dihubungkan ke stack dan menghasilkan listrik. Kabel – kabel termocouple dihubungkan pada permukaan hydrostik, lubang input dan lubang output yang terdapat pada stack fuel cell. Setelah fuel cell beroperasi secara penuh dan hidrogen yang terdapat di dalam hydrostik habis, flash disk dicabut dan dibaca menggunakan excel untuk mengetahui temperatur pada kondisi saat pengoperasian.

Gambar 3.12 Experimental Set Up

3.4 Prosedur Pengujian

Adapun prosedur pengujian yang akan dilakukan adalah :

1. Acid Powder dituangkan ke dalam Hydrofill kemudian dimasukkan Aquadestdan lalu dimasukkan Ionizer.

2. Setelah acid powder, aquadest, dan ionizer dimasukkan lalu hydrostik dihubungkan ke hydrofill.

(54)

3. Pada saat pengisian hidrogen ke dalam hydrostik ini, dilakukan pengambilan data suhu air dengan menggunakan Agilient 39472a. 4. Setelah hydrostik penuh, lampu yang terdapat pada hydrofill berubah

menjadi hijau dari warna merah.

5. Hydrostik selanjutnya dihubungkan ke fuel stack yang dihubungkan ke cooling pad.

6. Pada saat pengoperasian fuel cell, dilakukan pengambilan data temperatur hydrostik, temperatur inlet, temperatur outlet yang terdapat pada stack dengan menggunakan Agilient 39472a.

(55)

Berikut ini adalah diagram alir dari tahapan proses yang dilaksanakan pada skripsi ini

Gambar 3.13 Diagram alir proses pengerjaan tugas akhir Tidak

Buku referensi, Jurnal dll Studi

literatur

Pengujian dan pengambilan data mengunakan agilient hydrostik dihubungkan

ke hydrofill

Pengisian Hidrogen

hydrostik dihubungkan ke Fuel

stack

Apakah bisa? Mulai

Simulasi menggunakan software MATLAB

Kesimpulan dan saran

(56)

BAB IV

ANALISA DATA

4.1Simulasi pemodelan temperatur pada lapisan dalam Gas Diffusion Layer

Dengan menggunakan software MATLAB untuk membuat simulasi pemodelan lapisan dalam dengan asumsi panjang sumbu x: 1,6; panjang sumbu y: 1,0 ; grid point sumbu x: 201 ; grid point sumbu y: 201 ; perturbation parameter: 0,2 dengan perintah-perintah sebagai berikut :

Gambar 4.1 Perintah-perintah yang digunakan untuk membuat grafik 3D dari temperatur pada lapisan dalam GDL

(57)

Gambar 4.2 Perintah-perintah yang digunakan untuk membuat grafik 3D dari temperatur pada lapisan dalam GDL

(58)

4.2 Simulasi pemodelan temperatur dan konsentrasi oksigen pada Gas Diffusion Layer

Dengan menggunakan software MATLAB untuk membuat pemodelan temperatur dan konsentrasi oksigen dengan asumsi panjang sumbu x: 2,0; panjang sumbu y: 1,0 ; grid point sumbu x: 101 ; grid point sumbu y: 65 ; perturbation parameter: 0,2 dengan perintah-perintah sebagai berikut :

• Pemodelan temperatur

Gambar 4.4 Perintah-perintah yang digunakan untuk membuat pemodelan temperatur dengan grafik 2D

(59)

Gambar 4.5 Perintah-perintah yang digunakan untuk membuat pemodelan temperatur dengan grafik 2D

(60)

Gambar 4.6 Perintah-perintah yang digunakan untuk membuat pemodelan temperatur dengan grafik 2D

(61)

Simulasi pemodelan temperatur dengan grafik 2D yang didapat dengan menggunakan software MATLAB adalah

(62)

• Pemodelan konsentrasi oksigen

Gambar 4.8 Perintah-perintah yang digunakan untuk membuat pemodelan konsentrasi oksigen dengan grafik 2D

(63)

Gambar 4.9 Perintah-perintah yang digunakan untuk membuat pemodelan konsentrasi oksigen dengan grafik 2D

(64)

Gambar 4.10 Perintah-perintah yang digunakan untuk membuat pemodelan konsentrasi oksigen dengan grafik 2D

(65)

Simulasi pemodelan konsentrasi oksigen dengan grafik 2D yang didapat dengan menggunakan software MATLAB adalah

(66)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Gas diffusion layer pada sel bahan bakar Polymer Electrolyte Membrane berfungsi menyediakan lintasan akses reaksi dan produk, membantu penanganan air sebagai produk akhir dan memberikan dukungan untuk Membrane Electroda Assembly.

2. Membran yang digunakan pada proton exchange adalah Nafion.

3. Hasil simulasi menggunakan software MATLAB menunjukkan adanya penurunan temperatur yang terjadi pada lapisan dalam gas diffusion layer.

5.2 Saran

1. Untuk mengoptimalkan penggunaan sel bahan bakar Polymer Electrolyte Membrane, digunakan air murni untuk menjaga tidak terjadinya korosi di dalam sel bahan bakar tersebut.

2. Agar dapat ditingkatkan lagi tingkat efisiensi daripada sel bahan bakar pada saat pengisian hidrogen ke dalam hydrostick.

3. Agar hasil yang didapat lebih akurat, perlu ditambahkan beberapa alat ukur.

(67)

DAFTAR PUSTAKA

[1] Benziger, Jay & David Blackwell. 2005. Water Flow in the Gas Diffusion Layer of PEM Fuel Cells.(5 Agustus 2012).

[2] Berry M. & Macdonald A. 2000. Energy Through Hydrogen. Heliocentris [3] Cook, Brian. 2001. An Introduction to Fuel Cells and Hydrogen

Technology. Canada

[4] Ganesha TC. 2001. Mobil Listrik Fuel Cell.Tekno Energi.(25 September 2012)

[5] Hasan, Ahmad. 2007. Aplikasi Sistem Fuel Cell Sebagai Energi Ramah Lingkungan di Sektor Transportasi dan Pembangkit. Jakarta

(14 Oktober

2012)

[7] I. EG&G Services Parsons. 2000. Fuel Cell Handbook. Morgantown [8] Larminie J. & Dicks A. 2000. Fuel Cell Systems Explained, John Wiley &

Sons

[9] Nelson, Richard G. 2002. Fuel Cell Proposal

[10] Rayment, Chris and Scott Sherwin. 2003. Introduction to Fuel Cell Technology. Notre Dame

[11] Sauer, Dirk Uwe. 2003.Hydrogen Storage Fuel Cell.

[12] Spiegel, Colleen. PEM Fuel Cell Modeling and Simulation Using MATLAB. Elsevier's Science & Technology Rights Department in Oxford, UK

(68)

LAMPIRAN A

Suhu air pada saat hidrolisa aquadest menjadi hidrogen murni tanggal 25 Mei 2012

Time Suhu Air(oC) 05/25/2012 11:11:15:305 27.92 05/25/2012 11:13:15:300 27.79 05/25/2012 11:15:15:335 27.76 05/25/2012 11:17:15:290 27.73 05/25/2012 11:19:15:328 27.76 05/25/2012 11:21:15:306 27.77 05/25/2012 11:23:15:330 28.46 05/25/2012 11:25:15:332 29.09 05/25/2012 11:27:15:322 29.39 05/25/2012 11:29:15:290 29.59 05/25/2012 11:31:15:298 29.92 05/25/2012 11:33:15:290 30.28 05/25/2012 11:35:15:305 30.51 05/25/2012 11:37:15:319 30.84 05/25/2012 11:39:15:320 31.19 05/25/2012 11:41:15:312 31.42 05/25/2012 11:43:15:328 31.60 05/25/2012 11:45:15:290 31.81 05/25/2012 11:47:15:324 32.02 05/25/2012 11:49:15:290 32.20 05/25/2012 11:51:15:337 32.41 05/25/2012 11:53:15:290 32.58 05/25/2012 11:55:15:320 32.70 05/25/2012 11:57:15:343 32.88 05/25/2012 11:59:15:339 33.05 05/25/2012 12:01:15:306 33.11 05/25/2012 12:03:15:337 33.29 05/25/2012 12:05:15:290 33.36 05/25/2012 12:07:15:311 33.49 05/25/2012 12:09:15:292 33.65 05/25/2012 12:11:15:334 33.81 05/25/2012 12:13:15:300 33.89 05/25/2012 12:15:15:346 33.89 05/25/2012 12:17:15:329 33.98 05/25/2012 12:19:15:348 34.11 05/25/2012 12:21:15:333 34.24 05/25/2012 12:23:15:301 34.41

(69)

05/25/2012 12:25:15:291 34.51 05/25/2012 12:27:15:341 34.53 05/25/2012 12:29:15:316 34.72 05/25/2012 12:31:15:340 34.81 05/25/2012 12:33:15:302 34.81 05/25/2012 12:35:15:322 34.96 05/25/2012 12:37:15:328 35.12 05/25/2012 12:39:15:322 35.15 05/25/2012 12:41:15:347 35.22 05/25/2012 12:43:15:297 35.26 05/25/2012 12:45:15:347 35.33 05/25/2012 12:47:15:343 35.50 05/25/2012 12:49:15:309 35.67 05/25/2012 12:51:15:323 35.48 05/25/2012 12:53:15:294 35.79 05/25/2012 12:55:15:334 36.24 05/25/2012 12:57:15:306 35.94 05/25/2012 12:59:15:290 35.70 05/25/2012 13:01:15:330 35.41 05/25/2012 13:03:15:302 35.24 05/25/2012 13:05:15:292 35.08 05/25/2012 13:07:15:323 35.02 05/25/2012 13:09:15:348 34.86 05/25/2012 13:11:15:318 34.76 05/25/2012 13:13:15:292 34.53 05/25/2012 13:15:15:338 34.57 05/25/2012 13:17:15:290 34.56 05/25/2012 13:19:15:290 34.48 05/25/2012 13:21:15:346 34.41 05/25/2012 13:23:15:327 34.39 05/25/2012 13:25:15:327 34.26 05/25/2012 13:27:15:323 34.25 05/25/2012 13:29:15:334 34.18 05/25/2012 13:31:15:311 34.07 05/25/2012 13:33:15:290 34.05 05/25/2012 13:35:15:329 34.00 05/25/2012 13:37:15:311 33.88 05/25/2012 13:39:15:334 33.62

(70)

LAMPIRAN B

Suhu hydrostick, stack inlet, dan stack outlet pengoperasian tanggal 26 Mei 2012 Time Hidrostik (oC) Inlet(oC) Outlet(oC) 05/26/2012 13:53:35:700 31.71 29.69 29.60 05/26/2012 13:54:05:685 28.42 29.48 29.42 05/26/2012 13:54:35:711 24.36 29.37 29.57 05/26/2012 13:55:05:687 21.84 29.51 29.63 05/26/2012 13:55:35:691 20.26 29.70 29.72 05/26/2012 13:56:05:720 19.37 29.87 30.01 05/26/2012 13:56:35:685 18.71 30.04 30.25 05/26/2012 13:57:05:685 18.35 30.23 30.48 05/26/2012 13:57:35:730 18.03 30.42 30.50 05/26/2012 13:58:05:724 17.82 30.58 30.70 05/26/2012 13:58:35:706 17.73 30.64 30.95 05/26/2012 13:59:05:685 17.83 30.67 31.02 05/26/2012 13:59:35:716 17.96 30.69 31.01 05/26/2012 14:00:05:698 18.12 30.70 31.16 05/26/2012 14:00:35:700 18.21 30.94 31.30 05/26/2012 14:01:05:696 18.46 30.89 31.32 05/26/2012 14:01:35:719 18.71 31.01 31.39 05/26/2012 14:02:05:711 18.61 31.22 31.46 05/26/2012 14:02:35:691 18.73 31.19 31.60 05/26/2012 14:03:05:685 18.99 31.17 31.66 05/26/2012 14:03:35:720 19.17 31.39 31.64 05/26/2012 14:04:05:689 19.47 31.35 31.66 05/26/2012 14:04:35:685 19.65 31.40 31.76 05/26/2012 14:05:05:685 19.80 31.59 31.92 05/26/2012 14:05:35:725 20.06 31.57 31.83 05/26/2012 14:06:05:728 20.20 31.71 31.95 05/26/2012 14:06:35:709 20.31 31.78 31.95 05/26/2012 14:07:05:685 20.53 31.67 31.91 05/26/2012 14:07:35:685 20.77 31.77 32.01 05/26/2012 14:08:05:719 21.25 31.54 31.76 05/26/2012 14:08:35:701 21.42 31.64 31.91 05/26/2012 14:09:05:721 21.74 31.69 32.04 05/26/2012 14:09:35:701 21.93 31.86 32.17 05/26/2012 14:10:05:695 22.11 31.80 32.20 05/26/2012 14:10:35:719 22.48 32.07 32.28 05/26/2012 14:11:05:695 22.83 32.16 32.39 05/26/2012 14:11:35:727 23.87 31.86 32.46 05/26/2012 14:12:05:704 23.67 31.98 32.42

(71)

LAMPIRAN C

Suhu air pada saat hidrolisa aquadest menjadi hidrogen murni tanggal 29 Mei 2012

Time Suhu Air (oC) 05/29/2012 14:14:43:062 32.72 05/29/2012 14:15:43:059 32.87 05/29/2012 14:16:43:100 32.83 05/29/2012 14:17:43:084 32.77 05/29/2012 14:18:43:067 32.73 05/29/2012 14:19:43:056 32.65 05/29/2012 14:20:43:094 32.72 05/29/2012 14:21:43:084 32.85 05/29/2012 14:22:43:080 32.80 05/29/2012 14:23:43:066 32.94 05/29/2012 14:24:43:078 33.09 05/29/2012 14:25:43:103 33.22 05/29/2012 14:26:43:089 33.30 05/29/2012 14:27:43:080 33.37 05/29/2012 14:28:43:084 33.45 05/29/2012 14:29:43:064 33.57 05/29/2012 14:30:43:055 33.67 05/29/2012 14:31:43:047 33.73 05/29/2012 14:32:43:104 33.80 05/29/2012 14:33:43:072 33.83 05/29/2012 14:34:43:055 33.91 05/29/2012 14:35:43:049 33.91 05/29/2012 14:36:43:054 34.05 05/29/2012 14:37:43:047 34.19 05/29/2012 14:38:43:047 34.22 05/29/2012 14:39:43:104 34.28 05/29/2012 14:40:43:088 34.34 05/29/2012 14:41:43:074 34.42 05/29/2012 14:42:43:066 34.45 05/29/2012 14:43:43:047 34.52 05/29/2012 14:44:43:101 34.58 05/29/2012 14:45:43:094 34.63 05/29/2012 14:46:43:086 34.58 05/29/2012 14:47:43:063 34.64 05/29/2012 14:48:43:103 34.78 05/29/2012 14:49:43:093 34.87 05/29/2012 14:50:43:085 34.88

(72)

05/29/2012 14:51:43:075 34.95 05/29/2012 14:52:43:064 34.97 05/29/2012 14:53:43:047 35.04 05/29/2012 14:54:43:101 35.07 05/29/2012 14:55:43:047 35.15 05/29/2012 14:56:43:088 35.18 05/29/2012 14:57:43:065 35.30 05/29/2012 14:58:43:058 35.35 05/29/2012 14:59:43:054 35.16 05/29/2012 15:00:43:062 35.16 05/29/2012 15:01:43:057 35.01 05/29/2012 15:02:43:060 35.02 05/29/2012 15:03:43:059 34.96 05/29/2012 15:04:43:047 34.89 05/29/2012 15:05:43:091 34.74 05/29/2012 15:06:43:060 34.80 05/29/2012 15:07:43:047 34.80

(73)

LAMPIRAN D

Suhu hydrostick, stack inlet, dan stack outlet pengoperasian tanggal 30 Mei 2012 Time hidrostik(oC) input(oC) output(oC) 05/30/2012 12:21:28:976 31.77 28.04 28.03 05/30/2012 12:22:28:974 25.33 28.30 28.19 05/30/2012 12:23:28:961 21.40 28.63 28.56 05/30/2012 12:24:28:960 21.14 29.03 28.97 05/30/2012 12:25:29:011 21.54 29.48 29.67 05/30/2012 12:26:28:991 21.06 30.14 30.20 05/30/2012 12:27:29:017 19.99 30.40 30.43 05/30/2012 12:28:29:010 19.77 30.58 30.78 05/30/2012 12:29:29:011 19.60 30.69 30.89 05/30/2012 12:30:29:009 19.70 30.80 31.06 05/30/2012 12:31:28:998 24.63 30.71 31.08 05/30/2012 12:32:28:988 27.55 30.75 31.07 05/30/2012 12:33:28:988 28.00 30.78 30.96

(74)

LAMPIRAN E

Suhu air pada saat hidrolisa aquadest menjadi hidrogen murni tanggal 30 Mei 2012

Time Suhu Air 05/30/2012 10:42:27:313 31.02 05/30/2012 10:43:27:314 31.00 05/30/2012 10:44:27:304 30.96 05/30/2012 10:45:27:348 30.91 05/30/2012 10:46:27:334 30.99 05/30/2012 10:47:27:318 31.10 05/30/2012 10:48:27:302 31.18 05/30/2012 10:49:27:340 31.26 05/30/2012 10:50:27:322 31.39 05/30/2012 10:51:27:317 31.53 05/30/2012 10:52:27:304 31.55 05/30/2012 10:53:27:344 31.36 05/30/2012 10:54:27:340 31.40 05/30/2012 10:55:27:324 31.44 05/30/2012 10:56:27:304 31.46 05/30/2012 10:57:27:297 31.53 05/30/2012 10:58:27:342 31.58 05/30/2012 10:59:27:316 31.59 05/30/2012 11:00:27:348 31.68 05/30/2012 11:01:27:323 31.77 05/30/2012 11:02:27:307 31.85 05/30/2012 11:03:27:297 31.82 05/30/2012 11:04:27:349 32.01 05/30/2012 11:05:27:348 32.03 05/30/2012 11:06:27:332 32.07 05/30/2012 11:07:27:318 32.11 05/30/2012 11:08:27:321 32.19 05/30/2012 11:09:27:309 32.28 05/30/2012 11:10:27:313 32.36 05/30/2012 11:11:27:297 32.52 05/30/2012 11:12:27:337 32.43 05/30/2012 11:13:27:321 32.49 05/30/2012 11:14:27:297 32.48 05/30/2012 11:15:27:342 32.43 05/30/2012 11:16:27:326 32.51 05/30/2012 11:17:27:313 32.56 05/30/2012 11:18:27:297 32.68

(75)

05/30/2012 11:19:27:349 32.74 05/30/2012 11:20:27:327 32.85 05/30/2012 11:21:27:319 32.85 05/30/2012 11:22:27:309 32.94 05/30/2012 11:23:27:299 32.98 05/30/2012 11:24:27:346 33.02 05/30/2012 11:25:27:339 33.13 05/30/2012 11:26:27:352 33.15 05/30/2012 11:27:27:341 33.17 05/30/2012 11:28:27:339 33.22 05/30/2012 11:29:27:327 33.21 05/30/2012 11:30:27:330 33.42 05/30/2012 11:31:27:319 33.34 05/30/2012 11:32:27:329 33.29 05/30/2012 11:33:27:327 33.42 05/30/2012 11:34:27:354 33.52 05/30/2012 11:35:27:346 33.51 05/30/2012 11:36:27:349 33.59 05/30/2012 11:37:27:335 33.64 05/30/2012 11:38:27:317 33.70 05/30/2012 11:39:27:305 33.69 05/30/2012 11:40:27:345 33.76 05/30/2012 11:41:27:351 33.86 05/30/2012 11:42:27:325 33.86 05/30/2012 11:43:27:314 34.02 05/30/2012 11:44:27:299 33.95 05/30/2012 11:45:27:297 33.99 05/30/2012 11:46:27:297 34.03 05/30/2012 11:47:27:327 34.07 05/30/2012 11:48:27:320 34.07 05/30/2012 11:49:27:305 34.13 05/30/2012 11:50:27:298 34.20 05/30/2012 11:51:27:335 34.23 05/30/2012 11:52:27:331 33.83 05/30/2012 11:53:27:311 34.07 05/30/2012 11:54:27:298 34.16 05/30/2012 11:55:27:347 34.18 05/30/2012 11:56:27:344 34.26 05/30/2012 11:57:27:330 34.23 05/30/2012 11:58:27:314 34.38 05/30/2012 11:59:27:312 34.44 05/30/2012 12:00:27:305 34.41 05/30/2012 12:01:27:346 34.36

(76)

05/30/2012 12:02:27:324 34.34 05/30/2012 12:03:27:300 34.31 05/30/2012 12:04:27:347 34.14 05/30/2012 12:05:27:350 34.17 05/30/2012 12:06:27:342 34.14 05/30/2012 12:07:27:311 34.13 05/30/2012 12:08:27:312 34.05 05/30/2012 12:09:27:308 34.00 05/30/2012 12:10:27:297 33.94 05/30/2012 12:11:27:303 33.94 05/30/2012 12:12:27:297 33.87 05/30/2012 12:13:27:297 33.76 05/30/2012 12:14:27:306 33.72 05/30/2012 12:15:27:297 33.69

(77)

LAMPIRAN F

Suhu hydrostick, stack inlet, dan stack outlet pengoperasian tanggal 4 Juni 2012 Time hidrostik input output 06/04/2012 12:10:20:240 29.07 27.89 27.75 06/04/2012 12:10:50:249 22.79 27.87 27.81 06/04/2012 12:11:20:225 19.78 28.18 27.86 06/04/2012 12:11:50:250 17.24 28.24 28.14 06/04/2012 12:12:20:251 17.15 28.38 28.35 06/04/2012 12:12:50:274 20.01 28.72 28.38 06/04/2012 12:13:20:273 19.92 28.86 28.58 06/04/2012 12:13:50:256 17.89 29.31 28.80 06/04/2012 12:14:20:266 21.19 29.46 29.00 06/04/2012 12:14:50:269 23.21 29.67 29.01 06/04/2012 12:15:20:231 22.95 29.87 29.16 06/04/2012 12:15:50:246 21.30 30.08 29.31 06/04/2012 12:16:20:234 21.67 30.18 29.37 06/04/2012 12:16:50:226 20.61 30.32 29.60 06/04/2012 12:17:20:277 20.71 30.42 29.70 06/04/2012 12:17:50:260 20.19 30.54 29.67 06/04/2012 12:18:20:259 19.89 30.67 29.74 06/04/2012 12:18:50:234 19.54 30.66 29.95 06/04/2012 12:19:20:262 20.06 30.78 29.99 06/04/2012 12:19:50:249 19.10 30.80 30.00 06/04/2012 12:20:20:275 19.80 30.97 30.03 06/04/2012 12:20:50:260 20.81 31.04 30.04 06/04/2012 12:21:20:248 20.31 31.02 30.23 06/04/2012 12:21:50:243 20.34 31.10 30.22 06/04/2012 12:22:20:271 20.82 31.19 30.20 06/04/2012 12:22:50:260 21.66 31.24 30.25 06/04/2012 12:23:20:228 22.28 31.18 30.23 06/04/2012 12:23:50:260 21.74 31.23 30.23 06/04/2012 12:24:20:252 22.42 31.24 30.29 06/04/2012 12:24:50:234 22.24 31.26 30.26 06/04/2012 12:25:20:260 22.34 31.29 30.31 06/04/2012 12:25:50:255 21.47 31.25 30.48 06/04/2012 12:26:20:236 22.34 31.26 30.40 06/04/2012 12:26:50:227 22.77 31.23 30.49 06/04/2012 12:27:20:277 22.11 31.26 30.51 06/04/2012 12:27:50:259 21.65 31.27 30.44 06/04/2012 12:28:20:229 21.95 31.16 30.38 06/04/2012 12:28:50:273 22.03 31.06 30.30

(78)

LAMPIRAN G

Suhu air pada saat hidrolisa aquadest menjadi hidrogen murni tanggal 11 Juni 2012

Time Suhu Air

06/11/2012 09:39:57:697 27.61 06/11/2012 09:40:57:715 27.48 06/11/2012 09:41:57:723 27.54 06/11/2012 09:42:57:707 27.53 06/11/2012 09:43:57:682 27.48 06/11/2012 09:44:57:719 27.75 06/11/2012 09:45:57:699 28.04 06/11/2012 09:46:57:682 28.26 06/11/2012 09:47:57:682 28.38 06/11/2012 09:48:57:700 28.47 06/11/2012 09:49:57:682 28.62 06/11/2012 09:50:57:720 28.88 06/11/2012 09:51:57:710 28.93 06/11/2012 09:52:57:691 29.05 06/11/2012 09:53:57:703 29.25 06/11/2012 09:54:57:726 29.40 06/11/2012 09:55:57:682 29.51 06/11/2012 09:56:57:729 29.64 06/11/2012 09:57:57:726 29.82 06/11/2012 09:58:57:693 29.94 06/11/2012 09:59:57:705 30.11 06/11/2012 10:00:57:715 30.25 06/11/2012 10:01:57:694 30.38 06/11/2012 10:02:57:721 30.38 06/11/2012 10:03:57:725 30.60 06/11/2012 10:04:57:731 30.72 06/11/2012 10:05:57:711 30.84 06/11/2012 10:06:57:692 31.10 06/11/2012 10:07:57:723 31.12 06/11/2012 10:08:57:698 31.20 06/11/2012 10:09:57:725 31.35 06/11/2012 10:10:57:689 31.44 06/11/2012 10:11:57:720 31.43 06/11/2012 10:12:57:698 31.58 06/11/2012 10:13:57:687 31.70 06/11/2012 10:14:57:704 31.97 06/11/2012 10:15:57:686 31.92 06/11/2012 10:16:57:695 32.05

(79)

06/11/2012 10:17:57:704 32.24 06/11/2012 10:18:57:717 32.26 06/11/2012 10:19:57:682 32.50 06/11/2012 10:20:57:734 32.42 06/11/2012 10:21:57:708 32.56 06/11/2012 10:22:57:732 32.57 06/11/2012 10:23:57:685 32.76 06/11/2012 10:24:57:708 32.78 06/11/2012 10:25:57:717 32.82 06/11/2012 10:26:57:712 33.14 06/11/2012 10:27:57:687 33.16 06/11/2012 10:28:57:711 33.17 06/11/2012 10:29:57:726 33.24 06/11/2012 10:30:57:700 33.23 06/11/2012 10:31:57:729 33.42 06/11/2012 10:32:57:690 33.50 06/11/2012 10:33:57:682 33.61 06/11/2012 10:34:57:696 33.67 06/11/2012 10:35:57:717 33.85 06/11/2012 10:36:57:703 33.79 06/11/2012 10:37:57:682 34.05 06/11/2012 10:38:57:732 33.94 06/11/2012 10:39:57:709 34.05 06/11/2012 10:40:57:730 34.14 06/11/2012 10:41:57:708 34.31 06/11/2012 10:42:57:696 34.25 06/11/2012 10:43:57:691 34.32 06/11/2012 10:44:57:704 34.53 06/11/2012 10:45:57:688 34.56 06/11/2012 10:46:57:721 34.58 06/11/2012 10:47:57:693 34.74 06/11/2012 10:48:57:682 34.63 06/11/2012 10:49:57:688 34.72 06/11/2012 10:50:57:727 34.88 06/11/2012 10:51:57:732 34.91 06/11/2012 10:52:57:682 35.06 06/11/2012 10:53:57:713 35.10 06/11/2012 10:54:57:730 35.20 06/11/2012 10:55:57:732 35.28 06/11/2012 10:56:57:711 35.26 06/11/2012 10:57:57:715 35.35 06/11/2012 10:58:57:685 35.43 06/11/2012 10:59:57:717 35.49 06/11/2012 11:00:57:702 35.53

(80)

06/11/2012 11:01:57:682 35.63 06/11/2012 11:02:57:692 35.68 06/11/2012 11:03:57:703 35.76 06/11/2012 11:04:57:691 35.79 06/11/2012 11:05:57:723 35.84 06/11/2012 11:06:57:724 35.87 06/11/2012 11:07:57:716 35.96 06/11/2012 11:08:57:700 36.03 06/11/2012 11:09:57:682 36.08 06/11/2012 11:10:57:717 36.13 06/11/2012 11:11:57:692 36.19 06/11/2012 11:12:57:724 36.23 06/11/2012 11:13:57:710 36.22 06/11/2012 11:14:57:727 36.36 06/11/2012 11:15:57:716 36.56 06/11/2012 11:16:57:714 36.46 06/11/2012 11:17:57:727 36.42 06/11/2012 11:18:57:701 36.57 06/11/2012 11:19:57:682 36.58 06/11/2012 11:20:57:725 36.58 06/11/2012 11:21:57:706 36.64 06/11/2012 11:22:57:732 36.77 06/11/2012 11:23:57:682 36.74 06/11/2012 11:24:57:689 36.88 06/11/2012 11:25:57:682 36.85 06/11/2012 11:26:57:704 36.95 06/11/2012 11:27:57:705 36.96 06/11/2012 11:28:57:683 37.03 06/11/2012 11:29:57:700 37.07 06/11/2012 11:30:57:690 37.13 06/11/2012 11:31:57:682 36.94 06/11/2012 11:32:57:729 36.78 06/11/2012 11:33:57:682 36.70 06/11/2012 11:34:57:702 36.60 06/11/2012 11:35:57:724 36.53 06/11/2012 11:36:57:715 36.45 06/11/2012 11:37:57:722 36.43 06/11/2012 11:38:57:703 36.36 06/11/2012 11:39:57:682 36.28 06/11/2012 11:40:57:684 36.25 06/11/2012 11:41:57:706 36.04 06/11/2012 11:42:57:696 36.13 06/11/2012 11:43:57:708 36.07 06/11/2012 11:44:57:682 35.91

(81)

06/11/2012 11:45:57:707 35.98 06/11/2012 11:46:57:688 35.74 06/11/2012 11:47:57:715 35.67 06/11/2012 11:48:57:682 35.64 06/11/2012 11:49:57:684 35.68 06/11/2012 11:50:57:707 35.62 06/11/2012 11:51:57:703 35.65 06/11/2012 11:52:57:682 35.59

(1)

end

for j = 2:ny y(j)=y(j-1)+hy; end

% Solve the Oxygen concentration equation

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %omega = 1.0; % SOR parameter

% Initialize the oxygen concentration field as zero u = zeros(nx,ny);

% Max-Norm on Error {L-inf Error) Initialized Linf = 1.0;

iteration = 0;

while (Linf > 1.0e-5) iteration = iteration+1;

% Store the old values of T in Told uold = u;

% Apply the boundary conditions for i = 1:nx

% BC for the bottom boundary u(i,1)=u(i,2)-(1.81 * (eps^2) *hy); % BC for the top boundary

if ( x(i) <= 0 ) u(i,ny) = 1; else

u(i,ny) = u(i,ny-1); end

end

for j = 1:ny

% BC for the Left boundary u(1,j)=u(2,j);

% BC for the Left boundary u(nx,j)=u(nx-1,j);

end

(2)

den = 2.0 * (((eps/hx)^2)+((1.0/hy)^2)); ugs = num/den;

u(i,j) = (omega * ugs)+((1.0-omega) * uold(i,j)); end

end

% Calculate the error uerr = abs(u-uold); Linf = norm(uerr,2); % Plot the solutions figure

[X,Y] = meshgrid(x,y);

clevel = [-1 -0.5 -0.087 -0.031 0 0.025 0.08 0.136 0.192 0.247 0.303 0.359 0.415 0.47 0.526 0.582 0.638 0.693 0.749 0.805 0.86 0.916 0.972 1 3.0];

contourf(X’,Y’,u,clevel) colorbar

axis([-1.2 1.2 -0.8 1.8]) xlabel(‘ x ’)

ylabel(‘ y ’) zlabel(‘ u(x,y) ’) hold on

yi = [0:0.01:1]; xi = zeros(length(yi)); plot(xi,yi,’black’)

(3)

CARA PEMAKAIAN AGILIENT 34972A (Sustainable Energy Research Centre)

Untuk pengukuran temperatur di Sustainable Energy Research Centre, mengunakan 2 perangkat yaitu Agilient 34972A dan thermocouple

1. Thermocouple

Kabel yang digunakan mengukur temperatur, biasanya dilekatkan/ditempel pada titik yang akan diukur temperaturnya

2. Agilient 34972A

Perangkat ini lebih berfungsi kepada sebagai alat baca temperatur. thermocouple yang telah ditempel sudah tersambung dengan agilient, bisa langsung di baca .

Cara pengoperasian Agilient 34972A :

1. Pasang thermocouple pada titik-titik yang akan di baca temperaturnya 2. Agilient 34972A : Power On, terlihat pada gambar :

3. Tunggu Loading…

4. Setelah dibuka, akan langsung terbaca suhu pada setiap titik , dapat dilihat pada gambar :

Power ON

(4)

Jika thermocouple yang dipasang ada 20 titik, maka yang terbaca juga akan ada 20(dua puluh) titik. Tulisan daripada Channel adalah 101,102,…..110,111…….120. Namun yang dibaca adalah satuan dan puluhannya. Jika mau membaca titik 1, maka channel yang dibuka adalah channel 101 dst, jika mau membaca titik 11, maka channel yang dibuka adalah 111 dan seterusnya.

Putar ke kanan dan putar ke kiri buat mengganti channel.

5. Setelah mengerti cara membaca masing-masing titik, sekarang kita akan mencoba menyimpan data yang telah dibaca (otomatis), Siapkan Flash disk , Colokkan dibelakang agilient . Setelah itu kita mengeset agilientnya. Yang perlu kita ketahui adalah :

• Berapa selang waktu yang kita mau untuk 1 x scan?

• Berapa lama waktu yang mao kita suruh si agilent menyimpan data? Contoh

Saya mau 1 menit 1 x scan, dan dari jam 9 pagi ampe jam 3 siang. Berarti Interval = 1menit, lama scan= 6 jam, total scan = 6 jam x 60 menit = 360 scan

Tombol Putar

Tombol Interval

(5)

6. Tekan tombol Interval, Masukkan interval nya 1 menit , Format pada layar adalah HH:MM:SS

(Hour:Minutes:Second) karena tadi kita mau 1 menit, format menjadi 00:01:00 . Jika mau diubah tekan tombol kanan kiri, kemudian putar sampai dapat interval yang diinginkan . Untuk mengkonfirmasi tekan tombol interval beberapa kali.

7. Setelah itu tekan tombol scan ini dimaksudkan untuk memulai proses penyimpanan dengan interval dan waktu yang telah anda tentukan tadi.

8. Scan telah dimulai , silahkan tunggu.

9. Setelah selesai, shutdown saja dengan tekan Power On . Ambil flashdisk. NB:

• Jika terjadi kerusakan(temperatur naik turun secara drastis), ujung thermocouple yang ditempelkan pada titik harus

Tombol Scan

(6)

Simulasi Distribusi Temperatur pada Gas Diffusion Layer Sebuah Sel Bahan Bakar Polymer Electrolyte Membrane kapasitas 20 W”.