PENGARUH LAJU ALIR DAN TEKANAN HIDROGEN TERHADAP ARUS DAN TEGANGAN YANG DIHASILKAN OLEH PROTON EXCHANGE MEMBRANE FUEL CELL

Abstract

Saat ini, kebutuhan bahan bakar fosil semakin meningkat dan ketersediannya semakin menipis. Oleh karena itu, dibutuhkan bahan bakar alternatif dengan teknologi yang efisien dan ramah lingkungan, misalnya Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC). Teknologi ini mampu mengkonversi hidrogen yang dihasilkan dari biomasa melalui proses gasifikasi, menjadi sumber energi listrik. Kinerja PEMFC sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya adalah karakteristik proses dari bahan bakar hidrogen yang digunakan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh laju alir dan tekanan dari hidrogen terhadap kinerja PEMFC yang berupa arus dan tegangan. Bahan baku yang digunakan untuk proses gasifikasi adalah gas hidrogen murni yang dialirkan dengan variabel laju alir 0,5 ; 1 ; 1,5 ; 2 dan 2,5 liter/menit, dan variabel variasi tekanan 1 kg/cm2 dan 2 kg/cm2 . Tahap pertama adalah merangkai peralatan berupa 5 sel PEMFC yang terdiri dari endplate, current collector, bipolar plate sebagai separator, gasket (silikon), serta MEA (membrane electrode assembly). Elektroda yang digunakan adalah carbon paper, diolesi dengan tinta katalis Pt/C dengan loading 0.5 mg/cm2 . Sementara membran yang dipakai adalah Nafion 50 µm. Selain itu, peralatan juga dilengkapi dengan pompa udara (blower) bertekanan 4 psi untuk mensuplai oksigen selama fuel cell beroperasi. Pada saat pengujian, laju alir dan tekanan gas diatur melalui regulator sebelum mengalir ke fuel sel. Arus dan tegangan yang dihasilkan oleh PEMFC kemudian dicatat, termasuk nyala lampu indikator fuel cell. Hasil penelitian menunjukkan bahwa laju alir dan tekanan gas hidrogen mempengaruhi arus dan tegangan yang dihasilkan oleh PEMFC. Semakin tinggi laju alir, maka arus dan tegangan yang dihasilkan juga semakin besar. Begitu juga untuk kenaikan tekanan gas hidrogen akan meningkatkan arus dan tegangan PEMFC. Arus dan tegangan tertinggi dihasilkan dari percobaan yang menggunakan laju alir 2,5 liter/menit dan tekanan 2 kg/cm2 , yaitu sebesar 1,4 Ampere dan 7 Volt.