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
Universitas Sumatera Utara
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
Universitas Sumatera Utara
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
Scm, ketahanan 0,05
Ω cm
2
untuk membran dengan ketebalan 50 mikrometer. Selain itu ketahanan dan kestabilan terhadap zat kimia dan termal 300 °C sangatlah
menentukan performa arus yang dihasilkan.
Universitas Sumatera Utara
• 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
Kategori