Pengaruh Pengendalian Tekanan Gas Hidrogen (H2) Sebagai Bahan Bakar Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) Terhadap Tegangan Keluaran.

Hamdi, Muhammad Nurhilal and Waru Djuriatno, S.T., M.T and Ir. Rahmadwati, S.T., M.T., Ph.D (2023) Pengaruh Pengendalian Tekanan Gas Hidrogen (H2) Sebagai Bahan Bakar Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) Terhadap Tegangan Keluaran. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Fuel cell adalah sebuah alat elektrokimia yang dirancang untuk dapat memisahkan ion hidrogen dan oksigen dengan bantuan bahan katalis. Dari hasil reaksi kimia tersebut akan menghasilkan dua bentuk energi yaitu energi panas dan energi listrik. Namun, fuel cell merupakan alat yang mengandung senyawa kimia yang tidak dapat dikontrol pengeluaran maupun masukannya. Oleh karena itu, dibutuhkannya sebuah alat pengontrol berupa pengendali tekanan gas hidrogen yang dapat mengatur proses reaksi elektrokimia dalam fuel cell itu bekerja agar tegangan keluaran fuel cell dapat sesuai dengan kebutuhan beban. Alat pengendali tekanan gas hidrogen fuel cell merupakan alat yang dirancang untuk dapat berfungsi dalam mengendalikan tekanan gas hidrogen sebagai bahan bakar fuel cell dengan metode membuka maupun menutup katup solenoid pneumatik pada saluran masukan gas hidrogen pada fuel cell yang dikontrol dengan pengendali berupa mikrokontroler yang telah diintegrasikan program dengan input yang didapat dari komponen sensor tekanan gas hidrogen serta algoritma pengendalian tekanan gas hidrogen yang bekerja untuk mengendalikan tekanan gas hidrogen pada tekanan 1,2 BAR hingga 1,5 BAR sehingga hasil dari reaksi sel volta pada fuel cell dapat menghasilkan keluaran energi listrik yang lebih stabil. Berdasarkan penelitian ini, hasil pengujian diperoleh bahwa pada fuel cell jenis PEM ini memiliki pengaruh apabila tekanan gas hidrogen jauh melebihi dari gas oksigen yang ada di udara sekitar katoda fuel cell maka tegangan keluaran fuel cell akan semakin rendah. Pada hasil pengujian tanpa pengendalian tekanan gas hidrogen diperoleh tegangan tertinggi pada tekanan 1 BAR dan terendah pada tekanan 1,7 BAR dengan variasi tanpa beban yaitu 51,1V & 5,01V; beban resistif 50W yaitu 64,3V & 4,64V; beban resistif 100W yaitu 66,7V & 4,33V; dan beban resistif 150W yaitu 61,2V & 4,29V. Pengendalian tekanan gas hidrogen dapat menghasilkan tegangan keluaran yang sedikit lebih stabil pada beban resistif yang rendah (50W) yaitu dengan rata-rata 45,7V namun cenderung menurun apabila tidak dihubungkan dengan beban resistif apapun.

English Abstract

A fuel cell is an electrochemical device designed to separate hydrogen and oxygen ions with the help of a catalyst. From the results of these chemical reactions will produce two forms of energy namely heat energy and electrical energy. However, fuel cell is a device that contains chemical compounds whose output and input cannot be controlled. Therefore, a controller is needed in the form of a hydrogen gas input pressure controller which can regulate the chemical reaction process in the fuel cell so that the use and output of the fuel cell voltage can match the load requirements. Hydrogen fuel cell gas pressure control device is a device designed to function in controlling hydrogen gas pressure as a fuel cell fuel by opening or closing the pneumatic solenoid valve at the hydrogen gas inlet channel in the fuel cell which is controlled by a controller in the form of a microcontroller that has been installed 1.2 BAR to 1.5 BAR so that the result of the reaction of the voltaic cell in the fuel cell can produce a stable output of electrical energy according to the needs of the load. Based on this research, the test results show that the PEM type fuel cell has an effect if the hydrogen gas pressure far exceeds the oxygen gas in the air around the fuel cell cathode, the fuel cell output voltage will be lower. In the test results without controlling the hydrogen gas pressure, the highest voltage was obtained at a pressure of 1 BAR and the lowest at a pressure of 1.7 BAR with no-load variations of 51.1V & 5.01V; 50W resistive load i.e. 64.3V & 4.64V; 100W resistive load i.e. 66.7V & 4.33V; and a 150W resistive load i.e. 61.2V & 4.29V. Controlling the hydrogen gas pressure can produce a slightly more stable output voltage at a low resistive load (50W), which is an average of 45.7V but tends to decrease if it is not connected to any resistive load.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	052307
Uncontrolled Keywords:	Fuel Cell, Proton Exchange Membrane (PEM), Pengendalian, Tekanan, Tegangan, Fuel Cell, Proton Exchange Membrane (PEM), Control, Pressure, Voltage.
Divisions:	Fakultas Teknik > Teknik Elektro
Depositing User:	Zainul Mustofa
Date Deposited:	11 Jan 2024 07:10
Last Modified:	11 Jan 2024 07:10
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/208441

Text (DALAM MASA EMBARGO) Muhammad Nurhilal Hamdi.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (4MB)

Actions (login required)

View Item