Kinerja Sel Tunggal Proton Pertukaran Membran Fuel Cell Terhadap Temperatur dan Tekanan

Abstract

Perkembangan teknologi energi terbarukan saat ini semakin pesat salah satunya yaitu Fuel Cell. Fuel Cell merupakan teknologi energi yang bersih,aman yang mempunyai kerapatan dan efisiensi energi tinggi, bertemperatur rendah, berdaya tinggi dan efisien. Salah satu cara pembuatan fuel cell dengan cara membuat media membran penukar proton dan dalam aplikasi sel bahan bakar yang disebut dengan Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) atau Sel Tunggal Proton Pertukaran Membran FuelCell. Tujuan penelitian ini yaitu mempelajari kinerja sel tunggal PEMFC untuk mendapatkan kondisi optimum terhadap variasi kondisi operasi dengan menggunakan software GUI MATLAB 7.10. Penentuan kinerja PEMFC ditunjukkan oleh nilai volt yang dihasilkan. Simulasi pada unit ini dilakukan terhadap variasi parameter RHA dan RHK dalam range 0 hingga 100%, Temperatur antara 323 K hingga 373 K, tekanan operasi di anoda (PA) dan di katoda (PK) 1atm hingga 2,5 atm, rasio stoikiometri hidrogen antara 1,2 hingga 1,8 dan oksigen antara 1 hingga 3. Kinerja sel tunggal PEMFC dipengaruhi oleh kehilangan nilai volt yang disebabkan oleh aktivasi, ohm dan konsentrasi. Pemodelan kehilangan nilai volt akibat aktivasi menggunakan nilai perubahan current density yang nilainya 10-2 hingga 10-8 A. Pengujian kinerja sel tunggal PEMFC dilakukan dengan melihat perubahan current density dari 0 hingga 1,6 A cm-2 pada berbagai variasi parameter terhadap nilai volt dan current density yang dihasilkan. Hasil dari penelitian ini didapatkan bahwa peningkatan temperatur akan meningkatkan kinerja PEMFC yaitu pada temperatur 900C,tekanan 3 atm, kelembaban relatif di salah satu sisi elektroda yakni pada sisi katoda didapatkan kinerja PEMFC yang jauh lebih baik pada kelembaban relatif 100%, dengan perbandingan rasio stoikiometri yang dihasilkan 2,5 dan 3