MAKALAH ENERGI KONVENSIONAL DAN NON-KONVENSIONAL ENERGI FUEL CELL
Dosen Pengampuh : Ir. Erlinawati, M.T
Oleh : Daniel Frendi Aritonang Muhammad Ga Ganta Kh Khaitami
JURUSAN TEKNIK KIMIA PROGRAM STUDI D IV TEKNIK ENERGI POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA ( 0612 404PALEMBANG 1 1520 ) ( 06 0612 40 4041 15 1531 ) 2014
( 1961 070519881120
KATA PENGANTAR Puji syukur kita panjatkan kehadirat allah SWT karena atas berkat rahmat dan karunia yang telah dilimpakan-Nya, karena atas berkat dan rahmat-Nya penulis
dapat dapat menyel menyeles esaik aikan an pembua pembuatan tan Makala Makalah h Energi Energi Konve Konvensi nsiona onall dan dan NonNonCell” tepat pada waktunya. Makalah ini Konvensional yang berjudul “Energi Fuel Cell” tepat disusun disusun untuk memenuhi memenuhi salah satu persyaratan persyaratan dalam pembelaja pembelajaran ran di mata kuliah kuliah Energi Energi Konven Konvensio sional nal dan Non-Ko Non-Konve nvensi nsiona onal. l. Shalaw Shalawat at serta serta salam salam senantiasa tercurahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW, keluarga, sahabat dan pengikut hingga akhir zaman. Kami sadar bahwa dalam penulisan makalah ini masih banyak terdapat kekurangan baik dari segi isi maupun penulisan yang kurang sempurna. Untuk itu kami kami meng mengha hara rapk pkan an krit kritik ik dan dan sara saran n kepa kepada da para para pemb pembac acaa yang yang sifa sifatn tnya ya membangun agar sempurnanya makalah ini dan juga sebagai bekal bagi kami untuk membuat makalah yang akan datang. Dan harapan kami semoga makalah ini dapat bermanfaat dalam hal untuk memperluas wawasan dan pengetahuan bagi kita semua.
Palembang, Maret 2014
Penulis
i
DAFTAR ISI
HALAMAN
KATA PENGANTAR………………………………………………… PENGANTAR………………………………………………… DAFTAR ISI ………………………………………………………….. iii DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR iv BAB I PENDAHULUAN
i ii
……………………………………………. 1.1 Latar Belakang ……………………………………………. ……………………………………… 1.2 Tujuan 3 …………….…………….. …………….. 1.4 Rumusan Masalah……………. Masalah ……………. …………….
1 3
BAB II PEMBAHASAN ………………………………... 2.1 Sejarah Penemuan Fuel Cell ………………………………. .. 4 2.2 Teori Dasar Energi Fuel Cell…………………… ………… 8 2.3 Jenis-Jenis Fuel Cell………………………………………… 10 2.4 Aplikasi Energi Fuel Cell …………… 26 BAB III CADANGAN ATAU POTENSI ENERGI FUEL CELL DI INDONESIA DAN DUNIA Dunia… . 29 3.1 Cadangan atau Potensi Energi Fuel Cell di Indonesia dan Dunia…. BAB IV KESIMPULAN 4.1 Kesimpulan …………………………………………………….… 34 DAFTAR DAFTAR PUSTAKA 36
ii
DAFTAR TABEL
HALAMAN TABEL 1
Data Departemen Energi Amerika Serikat, Desember 2008
12
TABEL 2
Tabel Grafik Total Konsumen Energi Primer
30
iii
DAFTAR GAMBAR
HALAMAN
GAMBAR 1 Operasi Dasar Fuel Cell
9
GAMB GAMBAR AR 2 Diag Diagra ram m AFC AFC Bese Besert rtaa Kese Keseim imba bang ngan an Reak Reaksi siny nyaa
11
GAMBAR 3 Diagram PAFC 14 sinya ……. …….. GAMBAR 4 Diagram MCFC beserta beserta Kesetimbangan Kesetimbangan Reak sinya GAMBAR GAMBAR 5 Diagra Diagram m SOFC SOFC beser beserta ta Kes Keseti etimba mbanga ngan n Rea Reaksi ksinya nya GAMBAR 6 Di D iagram PEMFC
20
GAMBAR 7 Di Diagram DMFC
22
16
18
GAMB GAMBAR AR 8 Diag Diagra ram m RFC RFC 24 GAMBAR 9 Diagram ZAFC25
i v
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Energi merupakan kebutuhan setiap orang. Dalam beraktivitas pun orang membutuhkan energi sehingga energi menjadi salah satu komponen utama yang sangat penting dalam kehidupan. Semakin canggih teknologi pada masa kini, maka semakin banyak pula energi yang digunakan dan menyebabkan masyarakat dunia menjadi ketergantungan akan energi. Semakin besar ketergantungan masyarakat akan energi, maka semakin besar pula masalah yang ditimbulkan. Permasalahan energi bagi kelangsungan hidup manusia merupakan masalah besar yang dihadapi oleh hampir seluruh negara di dunia ini. Bahan bakar fosil, terutama minyak bumi masih menjadi konsumsi energi utama dan sekarang mengalami penipisan stok bahan bakar fosil yang menyebabkan para ilmuwan bergerak untuk meneliti mengenai bahan bakar alternative yang dapat menggantikan bahan bakar fosil. Penelitian mengenai bahan bakar alternatif pengganti bahan bakar fosil terus dilakukan. Parameter keberhasilan bahan bakar alternatif ini adalah dapat diperbarui ( renewable energy), ramah lingkungan, dan biaya yang murah. Melihat kondisi persediaan bahan bakar fosil yang terus menipis dan juga meningkatnya kerusakan lingkungan yang disebabkan oleh energy fosil, maka saat ini sangat diperlukan penelitian yang intensif untuk mencari, mengoptimalkan dan menggunakan sumber energi alternatif / terbarukan. Hasil penelitian tersebut diharapkan
1
mampu mengatasi beberapa permasalahan yang berkaitan dengan penggunaan energi fosil. Salah satu bentuk energi terbarukan yang dewasa ini menjadi perhatian besar pada banyak negara, terutama di negara maju adalah hidrogen. Hidrogen adalah unsur yang paling melimpah dengan persentase kira-kira 75 % dari total massa unsur alam semesta. Hidrogen diprediksikan oleh banyak negara maju akan menjadi bahan bakar masa depan yang lebih ramah lingkungan, lebih efisien dan lebih hemat. Dimana suplai energi yang dihasilkan sangat bersih karena hanya menghasilkan uap air sebagai emisi selama berlangsungnya proses. Berbeda dengan bahan bakar fosil yang menghasilkan Karbon sebagai emisi yang tidak ramah lingkungan dan sebagai penyebab pemanasan global. Daya hidrogen terutama dalan bentuk sel bahan bakar hidrogen ( hydrogen fuel cells) sangat menjanjikan penggunaan bahan bakar yang tidak terbatas dan tidak polusi,
sehingga menyebabkan ketertarikan banyak perusahaan energi terkemuka di dunia, industri otomotif maupun pemerintahan. Teknologi sel bahan bakar ini dengan begitu banyak keuntungan yang menjanjikan menimbulkan gagasan " hydrogen economy" dimana hidrogen dijadikan sebagai bentuk energi utama yang dikembangkan. Beberapa negara maju seperti Jepang, Amerika Serikat, Jerman, Inggris, dan Prancis sudah mulai menerapkan teknologi hidrogen pada pembangkit energi di gedunggedung bertingkat dan rumah tangga, bus, mobil, atau alat-alat elektronik seperti PDA dan handphone dalam bentuk prototipe. Bahkan, beberapa pihak sudah mengomersialkan teknologi ini seperti yang dilakukan pabrikan transportasi
2
1.2 Tujuan
Tujuan dari Penulisan Makalah ini adalah:
1.3
1.
Mengetahui sejarah dari Energi Fuel Cell.
2.
Mengetahui definisi dari Energi Fuel Cell.
3.
Mengetahui jenis-jenis dari Energi Fuel Cell
4.
Mengetahui aplikasi apa saja yang dapat diterapkan dengan Energi Fuel Cell
Perumusan Masalah
Masalah yang dibahas dalam penulisan makalah ini adalah sebagai berikut: 1.
Apa sejarah dari Energi Fuel Cell ?
2.
Apa definisi dari Energi Fuel Cell ?
3.
Apa Jenis-jenis dari Energi Fuel Cell ?
4.
Aplikasi apa saja yang dapat diterapkan dengan menggunakan Energi Fuel Cell ?
3
BAB II PEMBAHASAN
2.1
Sejarah Penemuan Fuel Cell Pada tahun 11 Juli 1811, Tepatnya di kota Swansea, Wales bagian selatan,
lahirlah seorang berkebangsaan Inggris yang bernama Sir William Robert Grove. Beliau adalah orang pertama yang membuat sebuah alat sederhana yang akhir-akhir ini disebut sebagai fuel cell (Sel Bahan Bakar). Sir William Robert Grove adalah seorang hakim pengadilan, penemu, dan ahli fisika dan merupakan Bapak dari Fuel
Cell. Beliau meninggal di London pada tanggal 1 Agustus 1896.
Setelah menyelesaikan pendidikan privatnya, Grove masuk Brasenose College, Oxford University hingga mendapatkan gelar B.A di tahun 1832. Beliau juga belajar hukum di Lincoln Inn University. Karirnya dalam bidang ilmu pengetahuan dimulai ketika dia membuat voltaic battery, sebuah alat yang terdiri atas elektrolit asam, keping platina serta tabung gas oksigen dan hidrogen yang menggunakan prinsip reaksi balik terbentuknya air, dimana hidrogen dan oksigen akan bereaksi dalam larutan asam dan menghasilkan air dan listrik dengan arus sebesar 12 ampere dan tegangan 1,8 volt. Penemuannya ini dijelaskannya pada pertemuan The British Association for the Advancement of Science di tahun 1839. Sel ini kemudian disebut sebagai Grove’s Battery atau baterai Grove atau sel Grove. Sejak saat itu Sel Grove banyak digunakan. Akan tetapi karena listrik yang dihasilkan sedikit dan tidak mencukupi lagi akan kebutuhan listrik yang semakin membesar, maka seiiring waktu, Sel Grove mulai tergeser. Namun pun begitu sel Grove tetap menjadi dasar acuan pengembangan fuel cell selanjutnya.
4
Temuan-temuan fuel cell selanjutnya bermunculan. Di tahun 1889, 2 peneliti
asal
Jerman,
Ludwig
Mond
dan
asistennya
Charles
Langer
memperkenalkan istilah fuel cell. Ludwig Mond dan Charles Langer mencoba membuat fuel cell menggunakan udara dan gas batubara yang dipakai untuk industri batubara. Sementara upaya lebih lanjut yang dibuat di awal 1900-an untuk mengembangkan sel bahan bakar yang bisa mengubah batu bara atau karbon menjadi listrik, munculnya mesin pembakaran internal sementara membatalkan setiap harapan pengembangan lebih lanjut dari teknologi yang masih muda dan Di tahun 1920 penelitian fuel cell di Jerman membuka jalan bagi pembuatan siklus karbonat dan fuel cell oksida padat seperti yang ada sekarang ini. Di tahun 1932, seorang insinyur, Francis T. Bacon memulai penelitian penting dalam fuel cell dengan mengembangkan apa yang mungkin kesuksesan pertama untuk perangkat fuel cell pada tahun 1932, dengan sel hidrogen-oksigen dengan menggunakan elektrolit alkali dan elektroda nikel – alternatif murah untuk katalis yang digunakan Mond dan Langer. Dulunya fuel cell menggunakan elektroda platina dan asam sulfat sebagai elektrolit dimana platina sangat mahal dan asam sulfat sangat korosif (membuat cepat berkarat). Disini Bacon mengembangkan katalis platina yang sangat mahal itu dengan sel oksigen dan hidrogen yang memakai elektrolit alkali yang tidak korosif serta elektroda yang tidak
mahal.
Penelitiannya
berlangsung
hingga
tahun
1959.
dalam
pendemonstrasian model desainnya menghasilkan 5000 Watt yang dapat menghidupkan mesin pengelas. Fuel cell tersebut akhirnya disebut sebagai Bacon Cell. 5
Seorang insinyur Harry Karl Ihrig dari Allis-Chalmers Manufacturing Company, di bulan Oktober tahun 1959 mendemonstrasikan 20 traktor bertenaga
kuda yang merupakan mesin pertama menggunakan fuel cell. NASA memakai tenaga listrik berbasis fuel cell untuk tenaga pesawat ruang angkasanya yaitu Gemini dan Apollo. Sistem fuel cell yang dipakai dalam alat ini berdasar pada sel Bacon. Sampai sekarang, tenaga yang dipakai dalam pesawat ruang angkasa tetap memakai fuel cell karena dengan fuel cell, energi yang dipakai lebih efisien dibandingkan baterai atau tenaga nuklir yang cukup riskan. Dalam hal penelitian teknologi fuel cell, NASA telah mendanai lebih dari 200 riset.
Sejak saat itu bermunculan temuan-temuan yang lebih mutakhir tentang mobil yang bertenaga fuel cell ini. Promosi yang dilakukan besar-besaran dengan mengedepankan ramah dan amannya emisi yang dihasilkan kendaraan sehingga lingkungan yang bebas polusi dan takkan mengganggu lingkungan, kemudian juga dapat menjadi energi altenatif yang akhirnya mengurangi pemakaian bahan bakar minyak.
6
2.2
Teori Dasar Energi Fuel Cell
Fuel Cell (Sel Bahan Bakar) adalah sebuah alat yang mengubah energi
kimia dari bahan bakar menjadi listrik melalui reaksi kimia dengan oksigen atau zat pengoksidasi lain. Hidrogen adalah bahan bakar yang paling umum, tetapi hidrokarbon seperti gas alam dan alkohol seperti metanol kadang-kadang digunakan. Fuel Cell juga merupakan alat elektronika yang mirip baterai tetapi berbeda dirancang untuk dapat diisi terus reaktannya yang terkonsumsi dan mereka memerlukan sumber konstan bahan bakar dan oksigen / udara untuk mempertahankan reaksi kimia. Namun, Fuel Cell dapat menghasilkan listrik secara terus-menerus selama masukan ini dipasok.
Fuel Cell telah banyak digunakan dalam banyak aplikasi seperti
digunakannya Fuel Cell untuk daya utama dan cadangan untuk bangunan komersial, industri dan perumahan dan di daerah terpencil atau tidak dapat diakses. Mereka juga digunakan untuk daya sel bahan bakar kendaraan , termasuk forklift, mobil, bus, pesawat terbang, kapal, sepeda motor dan kapal selam.
Alat ini terdiri dari dua buah elektroda, yaitu anoda dan katoda yang dipisahkan oleh sebuah membran polimer yang berfungsi sebagai elektrolit. Elektron diambil dari anoda ke katoda melalui sebuah sirkuit eksternal, menghasilkan listrik arus searah sebagai perbedaan utama antara jenis sel bahan bakar yang dimana adalah elektrolit.
Karena dirancang untuk dapat diisi terus reaktannya yang terkonsumsi, Fuel Cell memproduksi listrik dari penyediaan bahan bakar hidrogen dan oksigen
7
dari luar dan hal ini membuatnya berbeda dengan energi internal dari baterai. Sebagai tambahan, elektrode dalam baterai bereaksi dan berganti pada saat baterai diisi atau dibuang energinya, sedangkan elektrode Fuel Cell adalah katalitik dan relatif stabil.
Reaktan yang biasanya digunakan dalam sebuah Fuel Cell adalah hidrogen di sisi anode dan oksigen di sisi katode (sebuah sel hidrogen). Biasanya, aliran reaktan mengalir masuk dan produk dari reaktan mengalir keluar. Sehingga operasi jangka panjang dapat terus menerus dilakukan selama aliran tersebut dapat dijaga kelangsungannya.
Fuel
Cell
menggunakan
hidrogen
sebagai
bahan
bakar
untuk
menghasilkan elektron, proton, panas dan air. Teknologi fuel cell didasarkan pada prinsip reaksi pembakaran sederhana yaitu:
2H2 + O2
H2O
Di dalam reaksi tersebut, Hidrogen disuplai ke kutub anoda (terminal negatif) dari fuel cell ketika Oksigen disuplai ke kutub Katoda (terminal positif) dan melalui reaksi kimia, hidrogren dibelah menjadi elektron dan proton. Setiap bagian tersebut melewati jalur yang berbeda menuju katoda.
8
Gambar 1. Operasi dasar Fuel Cell
Seperti dapat kita lihat di gambar berikut, elektron dialirkan melalui jalur tertentu sehingga terjadilah aliran elektron yang kita sebut arus listrik untuk mensuplai beban yang kita butuhkan. Sedangkan proton mengalir melaui Electrolyte dan akhirnya keduanya disatukan kembali di kutub katoda dan
bereaksi dengan oksigen yang berasal dari udara kemudian menghasilkan produk yang tidak berbahaya yaitu air.
Hidrogen dapat disuplai dari berbagai baan !aterial jika “pe!baaru baan bakar” dita!bakan pada Fuel C ell. Hidrogen sendiri dapat didapatkan dari bahan bakar hidrokarbon seperti Gas Alam atau methanol. Fuel Cell sendiri berarti memproduksi listrik dengan melalui reaksi kimia, sehingga emisi yang dihasilkan adalah emisi yang bersih.
Fuel Cell menghasilkan potensi listrik yang relatif kecil, sekitar 0,7 volt,
sehingga sel-sel ditumpuk, atau ditempatkan dalam seri untuk meningkatkan tegangan dan memenuhi persyaratan sebuah aplikasi. Selain listrik, Fuel Cell menghasilkan air, panas yang tergantung pada sumber bahan bakar, jumlah nitrogen
9
dioksida yang sangat kecil dan emisi lainnya. Efisiensi energi dari sel bahan bakar umumnya antara 40-60%, atau sampai dengan 85% efisien dalam kogenerasi jika limbah panas ditangkap untuk digunakan.
Fuel Cell seringkali dianggap sangat menarik dalam aplikasi modern
karena efisiensi tinggi dan penggunaan bebas-emisi, berlawanan dengan bahan bakar umum seperti metana atau gas alam yang menghasilkan karbon dioksida. Satu-satunya hasil produk dari bahan bakar yang beroperasi menggunakan hidrogen murni adalah uap air.
2.3 Jenis-jenis Fuel Cell . 1. Alkaline Fuel Cell (AFC)
Alkaline Fuel Cell (AFC), juga dikenal sebagai Bacon Fuel Cell, adalah salah satu teknologi Fuel Cell yang paling maju. NASA telah menggunakan Alkaline Fuel Cell sejak pertengahan 1960-an, di pesawat Apollo dan pada Pesawat ulang-alik . Alkaline Fuel Cell mengkonsumsi hidrogen dan oksigen murni yang memproduksi air, panas, dan listrik. Mereka adalah salah satu sel bahan bakar yang paling efisien, memiliki potensi untuk mencapai 70%. Secara kimiawi, Alkaline Fuel Cell sebanding dengan baterai yang akan menyediakan tenaga listrik secara terus-menerus, selama masih diisi dengan hidrogen dan udara. Alkaline Fuel Cell adalah perangkat emisi nol.
1 0
Gambar 2. Diagram Alkaline Fuel Cell beserta kesetimbangan reaksinya Mekanisme kerjanya dimulai dari reaksi air. Oksigen di katoda menghasilkan ion hidroksil (OH-) yang melewati elektrolit menuju sisi anoda. Di anoda hidrogen akan bereaksi dengan ion hidroksil menghasilkan air dan membebaskan elektron. Elektron dari anoda keluar sebagai tenaga listrik kemudian kembali ke sisi katoda. Di sisi katoda elektron bereaksi dengan oksigen dan air menghasilkan ion hidroksil kembali. Dalam sel bahan bakar alkali elektrolit adalah cairan alkali yang berupa Kalium Hidroksida. Kehadiran ion hidroksil yang berkeliaran di seluruh elektrolit memungkinkan sirkuit yang akan dibuat dan energi listrik dapat diekstraksi. Alkaline Fuel Cell memiliki nilai efisiensi listrik yang lebih tinggi di antara jenis – jenis Fuel Cell lainnya. Hal ini didasarkan data Departemen Energi Amerika Serikat pada bulan Desember 2008 lalu.
1 1
Fuel Cell Type
°
Suhu Operasional ( C) Efisiensi Listrik Alkaline (AFC) 70-100 60% Polymer Electrode Membran (PEM) 50 - 100 25-58% Asam fosfat (PAFC) 150-200 > 40% Molten Carbonate (MCFC) 600-700 45-47% Oksida padat (SOFC) 600 - 1000 35 - 43%
Tabel 1. Tabel Data Departemen Energi Amerika S erikat, Desember 2008 Walaupun memiliki efisiensi yang tinggi, Alkaline Fuel Cell sangat rentan
terhadap pencemaran karbon, sehingga membutuhkan hidrogen murni dan oksigen murni. Pengotor dalam
AFC
dapat
menyebabkan
reaksi samping
dan
karbondioksida akan bereaksi dengan elektrolit membentuk endapan karbonat yang akan menutup permukaan katalis dan menghambat reaksi dipermukaan anoda dan katoda.
2. Phosporic Acid Fuel Cell (PAFC) Phosporic Acid Fuel Cell adalah jenis Fuel Cell yang menggunakan cairan asam fosfat sebagai elektrolit. Dikembangkan pada pertengahan 1960-an dan teruji di lapangan sejak 1970-an, mereka telah meningkat secara signifikan dalam stabilitas, kinerja, dan biaya. Karakteristik tersebut telah membuat Phosporic Acid
Fuel Cell calon yang baik untuk aplikasi stasioner awal.
Phosphoric Acid Fuel Cell (PAFC) pertama kali dirancang dan diperkenalkan pada tahun 1961 oleh GV Elmore dan HA Tanner . Dalam sel-sel ini asam fosfat digunakan sebagai elektrolit non-konduktif untuk mengirimkan ion hidrogen positif dari anoda ke katoda. Sel-sel ini biasanya bekerja pada suhu 150 sampai 200 derajat Celcius. Suhu tinggi ini akan menyebabkan panas dan energi 1 2
yang hilang jika panas tidak dihilangkan dan digunakan dengan benar. Panas ini dapat digunakan untuk menghasilkan uap untuk sistem pendingin udara atau mengkonsumsi energi termal sistem lainnya. Menggunakan panas ini dalam keadaan kogenerasi dapat meningkatkan efisiensi sel bahan bakar asam fosfat dari 40-50% menjadi sekitar 80%. Asam fosfat, elektrolit digunakan dalam PAFCS, adalah asam cairan non-konduktif yang memaksa elektron untuk perjalanan dari anoda ke katoda melalui sebuah sirkuit listrik eksternal. Karena tingkat produksi ion hidrogen pada anoda kecil, platinum digunakan sebagai katalis untuk meningkatkan tingkat ionisasi ini. Kelemahan utama dari sel-sel ini adalah penggunaan elektrolit asam. Hal ini meningkatkan korosi atau oksidasi komponen terkena asam fosfat.
1 3
Gambar 3. Diagram Phosphoric Acid Fuel Cell Mekanisme kerjanya mirip seperti Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) , hidrogen pada sisi anoda dioksidasi menjadi proton dan elektron. Melalui elektrolit, proton berpindah dari anoda ke katoda. Elektron keluar dari sel melalui extenal circuit sebagai energi listrik dan kemudian kembali ke katoda. Di sisi katoda, elektron, proton, dan oksigen bereaksi menghasilkan air. Manfaat Phosphoric Acid Fuel Cell adalah skala produksi listrik yang bisa menghasilkan 200 unit kW dan mampu memberikan tenaga pada skala yang berguna untuk aplikasi industri dan komersial. Phosphoric Acid Fuel Cell juga merupakan sel bahan bakar suhu tinggi, berjalan pada sekitar 250-300
°
C.
Sementara pembangkit listrik berkisar efisiensi 37-42%, efisiensi secara keseluruhan bisa mencapai 80% ketika dikombinasikan untuk menghasilkan panas dan tenaga.
1 4
3. Molten Carbonate Fuel Cell (MCFC)
Molten Carbonate Fuel Cell adalah sel bahan bakar suhu tinggi yang menggunakan elektrolit terdiri dari campuran garam karbonat cair. Sel bahan bakar karbonat cair (MCFCs) saat ini sedang dikembangkan untuk gas alam, biogas (diproduksi sebagai hasil dari pencernaan anaerobik atau gasifikasi biomassa ), dan batu bara pembangkit listrik berbasis untuk utilitas listri , industri, dan militer. Karena mereka beroperasi pada temperatur yang sangat tinggi dari 650 C (sekitar 1.200 F) dan di atas, logam non-mulia dapat digunakan sebagai °
°
katalis pada anoda dan katoda untuk mengurangi biaya. Molten Carbonate Fuel Cell dapat mencapai efisiensi mendekati 60%, jauh lebih tinggi dari 37-42% efisiensi dari pabrik sel bahan bakar asam fosfat. Ketika panas yang terbuang ditangkap dan digunakan, efisiensi bahan bakar secara keseluruhan mencapai 85%.
1 5
Gambar 4. Diagram Molten Carbonate Fuel Cell beserta kesetimbangan reaksinya Mekanisme kerja Molten Carbonate Fuel Cell yang dimana Molten Carbonate Fuel Cell (MCFC) yang menggunakan garam natrium karbonat sebagai elektrolit, Garam karbonat dipanaskan 650 C sehingga meleleh. Lelehan garam °
dapat menghantarkan ion karbonat melalui elektrolit dari katoda ke anoda. Di sisi anoda ion karbonat bereaksi dengan hidrogen menghasilkan air, karbondioksida, dan electron MCFC. Electron ini sebagai tenaga listrik dan kembali ke katoda. Oksigen dari udara dan karbondioksida bereaksi dengan elektron membentuk ion karbonium yang dihantar oleh elektrolit menuju ke sisi anoda kembali. Reaksi berlangsung pada suhu 650 C. °
MCFC ini menggunakan katalis Nikel yang lebih murah dari pada platina. Pada suhu operasi 650 C batu bara lebih sesuai untuk bahan bakar sel. °
MCFC telah dibuat untuk memproduksi energi listrik sebesar 2 MW. 1
6
4. Solid Oxide Fuel Cell (SOFC)
Solid Oxide Fuel Cell adalah perangkat konversi elektrokimia yang menghasilkan listrik langsung dari oksidasi bahan bakar. Sel bahan bakar yang ditandai dengan bahan elektrolit mereka, SOFC memiliki oksida padat dan elektrolit. Keuntungan dari kelas ini sel bahan bakar termasuk efisiensi tinggi, stabilitas jangka panjang, fleksibilitas bahan bakar, rendah emisi, dan biaya yang relatif rendah. Solid Oxide Fuel Cell merupakan kelas dari Fuel Cell yang ditandai dengan penggunaan material oksida padat sebagai elektrolit. Solid Oxide Fuel Cell menggunakan elektrolit oksida padat untuk mengantarkan ion oksigen negatif
dari katoda ke anoda. Oksidasi elektrokimia dari ion oksigen dengan hidrogen atau karbon monoksida demikian terjadi pada sisi anoda. Baru-baru ini, ProtonConduct SOFC (PC-SOFC) sedang dikembangkan yang dimana proton transport, alih-alih ion oksigen melalui elektrolit dengan keuntungan dapat dijalankan pada suhu yang lebih rendah daripada SOFC tradisional.
1 7
Gambar 5. Diagram SOFC beserta kesetimbangan reaksinya Elektrolit SOFC menggunakan bahan keramik seperti kalsium oksida atau zircrnium oksida. Suhu operasi 700 C-1000 C. pada suhu tinggi ion oksigen °
°
bermuatan negatif bergerak melalui kristal menuju anoda. Sementara itu, molekul hidrogen di anoda dioksidasi oleh ion oksigen menghasilkan ion hidrogen dan membebaskan elektron. Elektron keluar dari sistem melalui external circuit untuk listrik dan masuk ke sisi katoda. Kelemahan dari SOFC adalah bekerja pada suhu tinggi yang mengakibatkan waktu start up dan start down lama. Selain itu, suhu yang terlalu tinggi dapat menyebabkan oksida padat pecah. Sedangkan keunggulannya adalah panas yang terbuang dapat digunakan kembali sebagai pembangkit listrik.
1 8
5. Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC)
Proton Exchange Membrane Fuel Cell juga dikenal sebagai Proton Excahnge Membrane (PEM) adalah jenis Fuel Cell sedang dikembangkan untuk aplikasi transport serta untuk aplikasi fuel cell stasioner dan aplikasi fuel cell portabel. Fitur yang membedakan adalah rentang yang suhu yang lebih rendah (50 sampai 100 C) dan menggunakan membran polimer elektrolit khusus. Proten °
Exchange Membrane Fuel Cell adalah kandidat utama untuk menggantikan teknologi Alkaline Fuel Cell yang sudah lama digunakan dalam pesawat luar angkasa. Sel PEMFC beroperasi pada suhu relatif rendah (di bawah 100 derajat Celcius) dan dapat menyesuaikan output listrik untuk memenuhi kebutuhan listrik dinamis. Karena suhu relatif rendah dan penggunaan elektroda berbasis logam mulia, sel-sel ini harus beroperasi pada hidrogen murni. Sel PEMFC saat ini teknologi terkemuka untuk penanganan material kendaraan, dan pada tingkat lebih rendah untuk aplikasi stasioner dan lainnya.
1 9
Gambar 6. Diagram Proton Exchange Membran Fuel Cell PEMFC menggunakan dua katoda sehingga reaksi di masing-masing elektroda adalah reaksi setengah sel, sedangkan bila reaksi terjadi antara anoda dan katoda dinamakan reaksi total sel. Elektrolit PEMFC adalah membrane pertukaran proton, yaitu material yang berbentuk seperti plastik pembungkus yang hanya dapat mengalirkan ion bermuatan positif. Sedangkan elektron yang bermuatan negative tidak akan melalui membran ini. Katalis yang diguakan adalah lembaran kertas karbon yang diberi selapis tipis bubuk platina. Pada satu unit sel bahan bakar terjadi reaksi di anoda dan katoda. Reaksi yang terjadi pada anoda adalah 2H 2 --> 4H+ + 4e-. Sementara reaksi yang terjadi pada katoda adalah O 2 + 4H+ + 4e- ◊ 2H2O. Hasil samping reaksi ini adalah aliran elektron yang menghasilkan arus listrik serta energi panas dari reaksi.
2 0
6. Direct Methanol Fuel Cell
Direct Methanol Fuel Cell (DMFC) adalah sel bahan bakar yang menggunakan membran penukar proton sebagai penghubung antara reaksi di katoda dan anoda. Membran ini menggunakan metanol sebagai sumber energi. Maksud dari kat direct pada direct methanol fuel cell adalah sel bahan bakar ini langsung memanfaatkan metanol untuk menghasilkan energi. Komponen dasar DMFC adalah satu set elektroda (katoda dan anoda) yang dipsahkan oleh sebuah membran. Katoda disini juga berfungsi sebagai katalis. Katoda yang biasa digunakan adalah Platina (Pt).
Direct Methanol Fuel Cell merupakan subkategori dari Proton Exchange Membrane Fuel Cell di mana metanol digunakan sebagai bahan bakar. Keuntungan utama mereka adalah kemudahan transportasi akan methanol, cairan padat energi namun cukup stabil pada semua kondisi lingkungan. Memiliki efisiensi sangat rendah, sehingga mereka sering diutamakan untuk aplikasi portable, di mana energi dan kekuatan densitas lebih penting daripada efisiensi.
2 1
Gambar 7. Diagram Direct Methanol Fuel Cell Mekanisme kerja Direct Methanol Fuel Cell di sisi anoda metanol dan air diinjeksikan ke dalam batch reaksi dengan kecepatan konstan. Tumbukan dengan katalis membantu terjadi reaksi konversi metanol secara katalik menjadi proton, CO2, dan elektron. Gas CO2 dikeluarkan dari sistem sementara proton bergerak menyebrangi membran menuju katoda yang kemudian bereaksi dengan oksigen menghasilkan air. Tumpukkan elektron di anoda menghasilkan beda potensial yang memaksa elektron dari reaksi konversi tersebut mengalir dalam sebuah sirkuit arus, dipakai sebagai arus searah oleh peralatan eltronik, kemudian sampai di katoda sehingga mentempurnakan reaksi pembentukan molekul air. Limbah dari DMFC adalah air, H 2O dan gas CO 2 dalam jumlah kecil.
7.
Regenerative Fuel Cell (RFC)
Regenerative Fuel Cell (RFC) adalah sel bahan bakar dijalankan dalam mode reversible, yang mengkonsumsi listrik dan kimia satu untuk memproduksi bahan kimia lainnya. Menurut definisi, proses dari setiap sel bahan bakar bisa reversible. Namun, perangkat yang diberikan biasanya dioptimalkan untuk
2
2
beroperasi di satu mode dan tidak dapat dibangun sedemikian rupa sehingga dapat dioperasikan mundur. Sel bahan bakar standar dioperasikan mundur umumnya tidak menghasilkan hasil sistem yang sangat efisien kecuali mereka bertujuan dibangun untuk melakukannya dengan electrolysers bertekanan tinggi.
Regenerative Fuel Cell menggunakan listrik dan air untuk menghasilkan hidrogen dan oksigen. Ketika sel bahan bakar dioperasikan dalam mode regeneratif, anoda yang dalam mode produksi listrik menjadi katoda dalam mode generasi hidrogen (reverse mode Fuel Cell), dan sebaliknya. Ketika tegangan eksternal digunakan, air pada sisi katoda akan mengalami elektrolisis untuk membentuk ion hidrogen dan oksida. Ion oksida akan ditransport melalui elektrolit ke anoda di mana ia dapat dioksidasi untuk membentuk oksigen. Dalam mode terbalik ini, polaritas sel berlawanan dengan bahwa untuk mode sel bahan bakar. Reaksi-reaksi berikut menggambarkan proses kimia dalam modus generasi hidrogen:
-
Pada katoda: H 2 O + 2e " H 2 + O
Pada anoda: O
2-
" 2 + 2e 1/2O
2-
-
Keseluruhan: H 2 O " #$%& 2 + H 2
2 3
Gambar 8. Diagram Regenerative Fuel Cell Regenerative Fuel Cells (RFC) memisahkan air untuk menghasilkan hidrogen dan oksigen dengan bantuan energi yang dihasilkan sel surya. Hidrogen dan oksigen dipancing pada regenerasi sel bahan bakar, menghasilkan energi listrik, panas, dan air. Air yang dihasilkan kemudian disirkulasikan ulang pada elektrolisis dari sel bahan bakar regenaritif dan proses berulang kembali.
8.
Zinc-Air Fuel Cell
Zinc-Air Fuel Cell adalah baterai logam-udara didukung oleh oksidasi seng dengan oksigen dari udara. memiliki kepadatan energi yang tinggi dan relatif murah untuk diproduksi. Ukuran berkisar dari yang sangat kecil dan yang lebih besar digunakan dalam film kamera yang sebelumnya menggunakan baterai merkuri , dengan yang sangat besar digunakan untuk kendaraan listrik.
2 4
Gambar 9. Diagram Zinc-air Fuel Cell Dalam sel bahan bakar seng-udara, terdapat difusi gas elektroda (Gde), seng anoda yang dipisahkan oleh elektrolit, dan beberapa bentuk pemisah mekanis. Gde adalah membran permeabel yang memungkinkan oksigen atmosfer melewatinya. Setelah oksien dikonversikan menjadi ion hidroksil dan air, ion hidroksil akan melakukan perjalanan melalui suatu elektrolit, dan mencapai anoda seng. Di sini, ia bereaksi dengan seng, dan bentuk oksida seng. Proses ini menciptakan potensial listrik, ketika satu set sel ZAFC yang terhubung, potensi listrik gabungan dari sel-sel ini dapat digunakan sebagai sumber tenaga listrik. Dalam sistem loop tertutup, listrik diciptakan sebagai seng dan oksigen dicampur dalam kehadiran elektrolit, menciptakan oksida seng. Setelah bahan bakar habis, sistem dihubungkan ke grid dan proses terbalik, meninggalkan sekali lagi pellet seng murni bahan bakar.
2 5
2.4 Aplikasi Energi Fuel Cell
Adapun aplikasi yang dapat digunakan dengan energi fuel cell : 1. Transportasi Semua produsen otomotif besar memiliki kendaraan sel bahan bakar baik dalam pembangunan atau dalam pengujian sekarang, dan beberapa telah mulai pengujian dalam jumlah yang lebih besar. Seperti contoh adalah mobil hybrid yang kini menjadi mobil terlaris mengalahkan mobil konvensional yang masih mengandalkan bahan bakar fosil. Ini adalah sebuah fenomena yang membuat banyak perusahaan makin fokus mengembangkan mobil jenis ini. Selain mobil berteknology hybrid, beberapa raksasa otomotif tengah mengembangkan teknologi fuel cell sebagai teknologi jangka panjang. Saat ini, setidaknya 3 produsen otomotif telah membuat kendaraan dengan teknologi fuel cell. Bus berbahan bakar hidrogen juga tak kalah luar biasa. Selama empat tahun terakhir, bus bahan bakar hidrogen telah dipasang lebih dari 50 sel bahan bakar yang telah dibuktikan di Amerika Utara dan Selatan, Eropa, Asia dan Australia. Sel bahan bakar adalah sangat efisien, bahkan jika hidrogen diproduksi dari bahan bakar fosil. Bus berbahan bakar hidrogen dapat mengurangi emisi CO 2 dan emisi yang dihasilkan adalah nol jika hidrogen diproduksi dari listrik terbarukan, yang sangat meningkatkan kualitas udara dan mengurangi polusi. Karena sistem sel bahan bakar jauh lebih bagus dari mesin diesel, bahan bakar hidrogen pada bus secara signifikan mengurangi polusi suara juga.
2 6
2. Telekomunikasi Dengan penggunaan komputer, Internet, dan jaringan komunikasi terus meningkat, akan dibutuhkan kebutuhan daya yang lebih dapat diandalkan daripada yang sekarang pada jaringan listrik saat ini, dan energi fuel cell telah terbukti. Fuel cell dapat menggantikan baterai untuk menyediakan listrik sebesar 1kW
sampai 5 kW. Menghasilkan daya telekomunikasi tanpa emisi sekalipun dan tahan lama, memberikan kekuatan sinyal untuk mengakses situs dengan baik bahkan yang sulit untuk diakses meskipun pada cuaca buruk. Sistem tersebut akan digunakan untuk memberikan tenaga utama atau cadangan untuk node saklar telekomunikasi, menara sel, dan sistem elektronik lainnya. Dalam skala kecil, fuel cell dipakai untuk handphone, komputer pribadi Seperti contoh produsen laptop di Jepang, mereka mengembangkan teknologi fuel cell pada sejumlah produknya. Baterai laptop pun bertenaga fuel cell.
Tidak semua sel bahan bakar bisa dipakai pada alat elektronik portabel. Sel bahan bakar akan mengubah dunia telecommuting, menyalakan telepon seluler, laptop lebih lama dari baterai. Perusahaan telah memproduksi sel bahan bakar yang dengan daya ponsel selama 30 hari penggunaan dan laptop selama 20 jam. Aplikasi lain untuk sel bahan bakar mikro termasuk pager, video recorder, peralatan listrik portabel, dan perangkat daya rendah seperti alat bantu dengar, detektor asap, alarm pencuri, kunci hotel dan pembaca meter.
2 7
3. Daya dan Efisiensi Sel bahan bakar dapat memberikan listrik di mana tidak ada jaringan listrik tersedia sekalipun. Tidak hanya akan menghemat emisi, tetapi akan mengurangi dampak-dampak negatif pada bumi misalnya polusi, emisi carbon, dan sebagainya. Sel bahan bakar portabel juga digunakan dalam situasi daya darurat dan aplikasi militer. Mereka jauh lebih ringan daripada baterai dan terakhir jauh lebih lama, terutama sangat penting kepada prajurit membawa alat berat di lapangan.
Sistem pembangkit listrik dapat beroperasi hingga mencapai 40 persen efisiensi. Karena sel bahan bakar beroperasi diam-diam, mereka mengurangi polusi kebisingan serta polusi udara dan panas yang terbuang dapat ditangkap untuk tujuan menguntungkan (cogeneration). Dalam skala besar sistem bangunan, sistem sel bahan bakar kogenerasi dapat mengurangi biaya energi fasilitas pelayanan sebesar 20% sampai 40% dari layanan energi konvensional dan meningkatkan efisiensi hingga 85 persen.
2 8
BAB III CADANGAN ATAU POTENSI ENERGI FUEL CELL DI INDONESIA DAN DUNIA
3.1
Cadangan atau Potensi Energi Fuel Cell di Indonesia dan Dunia
Energi merupakan salah satu kebutuhan dasar yang sangat dibutuhkan oleh manusia. Pemenuhan kebutuhan mulai dari penerangan, transportasi, proses produksi, dan berbagai hal lainnya sangat memerlukan energi. Ketergantungan masyarakat modern pada sumber energi yang tidak dapat diperbaharui, seperti minyak bumi, gas alam, dan batu bara, menjadi sumber permasalahan utama yang dihadapi saat ini. Ketersediaan cadangan minyak bumi yang semakin menipis dan peningkatan kebutuhan energi mendorong pengembangan sumber energi alternatif.
Hubungan antara manusia dan energi sangatlah erat dan saling mempengaruhi. Semakin besar jumlah populasi manusia, semakin canggih teknologi yang terus berkembang dari tahun ke tahun, maka akan semakin besar kebutuhan manusia dan semakin besar penggunaan energi yang seakan manusia sudah ketergantungan akan mengonsumsi energi tanpa tahu resiko ke depan tentang apa yang terjadi jika sumber energi di dunia mulai menipis.
Banyak orang tidak meragukan bahwa jumlah konsumsi energi primer yang merupakan sumber energi utama, per kapita suatu negara proporsional dengan tingkat kemapanan suatu negara. Semakin mapan sebuah negara maka semakin tinggi pula konsumsi energi primer per orangnya. Hal ini terlihat pada grafik total konsumsi energi primer dari berbagai negara.
2 9
Tabel 2. Tabel Grafik Total Konsumen Energi Primer Sumber:http://www.eia.gov/cfapps/ipdbproject/iedindex3.cfm?tid=44&pid=45&aid=2&cid= regions&syid=2007&eyid=2011&unit=QBTU .
Secara garis besar sumber energi menjadi sumber energi fosil dan sumber energi baru terbarukan. Sumber energi fosil adalah sumber energi yang habis tergunakan seperti minyak dan gas bumi, sedangkan sumber energi baru terbarukan adalah sumber energi yang tersedia selalu di alam dan dapat diperbarui seperti angin, air, surya dan lainnya.
Namun sampai sekarang, kebanyakan orang masih ketergantungan akan sumber energi fosil karena sudah dari dulu menggunakan minyak dan gas bumi yang diolah menjadi bahan bakar minyak seperti yang bisa kita temui saat ini walaupun isu-isu akan cadangan energi fosil yang menipis mulai menyebar. Sumber energi fosil adalah sumber energi yang paling banyak dieksploitasi, namun sayangnya keberadaan serta cadangannya sangat terbatas. Ditambah, penemuan cadangan sumber energi fosil tidak sepesat pengonsumsiannya, maka diversifikasi konsumsi sumber energi semakin digalakkan terutama konsumsi sumber energi baru dan terbarukan. Salah satunya adalah energi Fuel Cell yang sekarang digalakkan oleh pakar energi dunia.
30
Fuel Cell (Sel Bahan Bakar) adalah sebuah alat yang mengubah energi kimia dari
bahan bakar menjadi listrik melalui reaksi kimia dengan oksigen atau zat pengoksidasi lain. Hidrogen adalah bahan bakar yang paling umum, tetapi hidrokarbon seperti gas alam dan alkohol seperti metanol kadang-kadang digunakan. Sel bahan bakar atau fuel cell menggunakan gas hidrogen sebagai sumber bahan bakarnya. Pembakaran gas hidrogen dengan gas oksigen di udara menghasilkan uap air dan energi yang dapat dimanfaatkan lebih lanjut. Emisi hasil pembakaran tersebut berupa air, yang ramah lingkungan.
Fuel cell pun adalah energi alternatif masa depan yang sangat menjanjikan, bahkan
bisa untuk menggantikan penggunaan bahan
bakar
minyak karena menggunakan
menggunakan gas hidrogen sebagai sumber bahan bakarnya. Pembakaran gas hidrogen dengan gas oksigen di udara menghasilkan uap air dan energi yang dapat dimanfaatkan lebih lanjut. Emisi hasil pembakaran tersebut berupa air, yang ramah lingkungan. Unsur hidrogen adalah unsur yang paling melimpah di alam, sayangnya hanya 1% yang berada dalam bentuk gas hidrogen. Gas hidrogen dapat diperoleh dari pemecahan air atau alkohol. Dalam proses pemecahan tersebut diperlukan energi terlebih dahulu. Gas hidrogen yang dihasilkan dibakar dengan gas oksigen di udara yang kemudian menghasilkan energi listrik. Selain dapat digunakan langsung sebagai bahan bakar, gas hidrogen tersebut dapat disimpan dalam tangki atau dalam material penyimpan gas hidrogen (hydrogen storage).
Penerapan fuel cell juga akan membantu mengurangi konsumsi bahan bakar minyak. Dari segi lingkungan hidup pemanfaatan fuel cell di sektor transportasi akan mengurangi tingkat pencemaran udara di kota besar karena emisi buang sel bakar ini berupa uap air. sekarang ini produsen mobil banyak membuat mobil listrik murni atau mobil hibrida (bermotor listrik dan bermotor bakar bensin atau diesel). Namun untuk Indonesia, di mana rasio elektrifikasi belum 100%, kendaraan bermotor listrik hanya akan membebani pasokan listrik
3 1
nasional yang belum utuh. Untuk itu fuel cell atau sel bahan bakar adalah sumber energi masa depan yang sangat menarik untuk Indonesia.
Kendaraan bermotor fuel cell ini adalah kendaraan bermotor listrik, di mana listrik yang dihasilkan berasal dari sumber energi hydrogen atau methanol yang dihasilkan oleh fuel cell. Perkembangan kendaraan ber fuel cell ini, sudah cukup maju, bahkan produsen mobil
seperti Daimler, Toyota, Honda, VW sudah memiliki beberapa generasi dan Siemens dan MAN Technologie serta Toyota telah membuat bus dengan bahan bakar hidrogen ini.
Kita semua tahu bahwa Indonesia memiliki potensi energi alternatif yang lain seperti Sinar matahari dan angin dapat digunakan sebagai sumber energi. Sinar matahari dapat dimanfaatkan dengan mengubah energi matahari menjadi energi listrik dengan bantuan sel surya (solar cell). Sedangkan laju angin dapat digunakan untuk mengubah energi kinetik menjadi energi listrik dengan bantuan pembangkit listrik tenaga angin. Akan tetapi, jumlah energi yang dihasilkan dari kedua sumber energi tersebut tidaklah konstan sepanjang tahun. Ada kalanya jumlah sinar matahari menurun ketika cuaca berawan dan melimpah ketika cerah. Demikian juga dengan banyak sedikitnya angin. Untuk itu diperlukan media penyimpan energi yang efisien yang dapat digunakan kembali pada saat dibutuhkan atau kekurangan pasokan energi. Sel bahan bakar (fuel cell) dapat digunakan sebagai media penyimpan dan pemasok kebutuhan energi.
Namun, fuel cell tidak digunakan sebagai sumber energi utama Karena diperlukan energi terlebih dahulu sebelum menghasilkan energi yang lebih besar, maka sel bahan bakar (fuel cell) digunakan sebagai sistem kontrol energi. Jika jumlah energi yang dihasilkan dari pembangkit listrik tenaga surya atau angin melimpah, maka sebagian akan disimpan ke dalam sistem sel bahan bakar yang dikemudian dapat digunakan jika diperlukan.
32
Indonesia sekarang pun sedang mengembangkan pembangkit listrik berbasis teknologi fuel cell yang sudah lama diterapkan oleh negara-negara maju seperti inggris, jerman, amerika serikat, dan lainnya dengan harapan indonesia dapat mengikuti perkembangan zaman dan juga sebagai pemasok energi fuel cell juga suatu saat nanti. Namun, terkendala soal biaya yang cukup mahal, serta sosialisasi kepada masyarakat yang kurang sehingga belum bisa dibangunnya pembangkit listrik berbasis fuel cell yang seharusnya sudah ditargetkan akhir 2012 sudah selesai dibangun. Dan juga untuk membuat pembangkit listrik berbasis fuel cell membutuhkan infrastruktur yang kompleks sehingga itu juga menjadi salah satu penghambat pembangunannya.
Di dunia pun, energi fuel cell sudah mencakup teknologi modern karena banyak aplikasi yang dapat digunakan dengan fuel cell, efisiensi yang dihasilkan tinggi dan penggunaan bebas emisi. Namun ada kekhawatiran dalam proses pembuatan hidrogen yang menggunakan banyak energi. Memproduksi hidrogen membutuhkan "carrier" hidrogen dan dapat menghabiskan harga yang sangat mahal hanya untuk membuat satu fuel cell yang dimana pakar energi menginginkan energi yang efisien dan dapat dibuat dengan biaya yang murah.
3 3
BAB IV KESIMPULAN
4.1
Kesimpulan
Dari penjelasan tentang energi fuel cell, dapat disimpulkan bahwa :
1
Fuel Cell (Sel Bahan Bakar) adalah sebuah alat yang terdiri dari dua buah
elektroda, yaitu anoda dan katoda yang dipisahkan oleh sebuah membran polimer yang berfungsi sebagai elektrolit !lektron diambil dari anoda ke katoda melalui sebuah sirkuit eksternal, menghasilkan listrik arus searah sebagai perbedaan utama antara "enis sel bahan bakar yang dimana adalah elektrolit dan berfungsi mengubah energi kimia dari bahan bakar menjadi
listrik melalui reaksi kimia dengan oksigen atau zat pengoksidasi lain. Hidrogen adalah bahan bakar yang paling umum, tetapi hidrokarbon seperti gas alam dan alkohol seperti metanol kadang-kadang digunakan. 2
Fuel cell t elah banyak digunakan dalam banyak aplikasi seperti digunakannya
Fuel Cell untuk daya utama dan cadangan untuk bangunan komersial, industri dan
perumahan dan di daerah terpencil atau tidak dapat diakses. Mereka juga digunakan untuk daya sel bahan bakar kendaraan, termasuk forklift, mobil, bus, pesawat terbang, kapal, sepeda motor dan kapal selam 3
Jenis-jenis fuel cell ada 8 yaitu Alkaline Fuel Cell, Phosporic Acid Fuel Cell,
Molten Carbonate Fuel Cell, Solid Oxide Fuel Cell, Proton Exchange Membrane Fuel Cell, Direct Methanol Fuel Cell, Regenerative Fuel Cell, dan Zinc-Air Fuel Cell 4
Indonesia sedang mengembangkan pembangkit listrik berbasis teknologi fuel cell
yang sudah lama diterapkan oleh negara-negara maju seperti inggris, jerman, amerika serikat, dan lainnya. Namun, terkendala soal biaya yang cukup mahal, serta sosialisasi
kepada masyarakat yang kurang sehingga belum bisa dibangunnya pembangkit listrik 34
berbasis fuel cell dan juga membutuhkan infrastruktur yang kompleks sehingga itu menjadi salah satu penghambat pembangunannya. 1
Di dunia pun, energi fuel cell sudah mencakup teknologi modern. Namun ada
kekhawatiran dalam proses pembuatan hidrogen yang menggunakan banyak energi. Memproduksi hidrogen membutuhkan "carrier" hydrogen.
3 5
