Sumber Energi Masa Depan ( Sel Bahan Bakar ) - Museum Listrik dan Energi Baru PLN

Haloo sahabat museum listrik, kita jumpa lagi,

kali ini kita akan belajar tentang Sel Bahan Bakar.

Sel bahan bakar (fuel cell) adalah sebuah alat elektrokimia yang mirip dengan baterai, tetapi berbeda karena dia dirancang untuk dapat diisi terus reaktannya yang terkonsumsi; yaitu dia memproduksi listrik dari penyediaan bahan bakar hidrogen dan oksigen dari luar. Hal ini berbeda dengan energi internal dari baterai. Sebagai tambahan, elektrode dalam baterai bereaksi dan berganti pada saat baterai diisi atau dibuang energinya, sedangkan elektrode sel bahan bakar adalah katalitik dan relatif stabil.

Reaktan yang biasanya digunakan dalam sebuah sel bahan bakar 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.

Sel bahan bakar sering kali 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, tetapi ada kekhawatiran dalam proses pembuatan hidrogen yang menggunakan banyak energi. Memproduksi hidrogen membutuhkan “carrier” hidrogen (biasanya bahan bakar fosil, meskipun air dapat dijadikan alternatif), dan juga listrik, yang diproduksi oleh bahan bakar konvensional. Meskipun sumber energi alternatif seperti energi angin dan surya dapat juga digunakan, tetapi sekarang ini mereka sangat mahal.

Teknologi

Dalam salah satu contoh sel bahan bakar, yaitu sel bahan bakar membran penukar proton] hidrogen/oksigen, suatu membran polimer penghantar-proton memisahkan bagian anode dan katode. Pada bagian anode, hidrogen berdifusi ke katalis anode.

Jenis sel bahan bakar

Sel bahan bakar alkalin
Sel bahan bakar biologis
Sel bahan bakar borohidrida langsung
Sel bahan bakar metanol langsung /
Sel bahan bakar asam format
Sel bahan bakar karbonat leleh
Sel bahan bakar asam fosfat/sulfat
Sel bahan bakar membran penukar proton
Sel bahan bakar reversibel
Sel bahan bakar oksida padat
Sel bahan bakar redoks
Sel bahan bakar seng (‘Air’ fuel cell)

Di antara jenis-jenis sel bahan bakar, bahan bakar sel asam sulfat yang paling mungkin untuk dikomersialkan.

Sel bahan bakar metanol langsung (direct-methanol fuel cell/DMFC) adalah sejenis sel bahan bakar PEM. Metanol cair, bukan hidrogen, adalah bahan bakar yang teroksidasi pada anoda, dan oksigen dari luar berkurang pada katoda. Metanol dianggap sebagai pembawa hidrogen ideal karena hanya membutuhkan sedikit energi untuk mengeluarkannya dari hidrogen. Campuran metanol dan air dikirim langsung ke sel PEM yang dimodifikasi ini dan melepaskan hidrogen yang dibutuhkan oleh sel bahan bakar. Sel ini menggunakan selaput tipis yang dilapisi tipis pada kedua sisinya dengan lapisan katalis berbasis platina. Metanol cair juga lebih mudah disimpan daripada hidrogen dan memiliki kepadatan energi jauh lebih tinggi daripada hidrogen yang dikompres.

Sel bahan bakar asam fosfat (phosphoric acid fuel cell ) adalah sel bahan bakar yang paling umum digunakan dalam aplikasi komersial; dapat beroperasi pada efisiensi 37 sampai 42 persen. Sel bahan bakar ini menggunakan asam fosfat cair (lihat gambar di bawah) sebagai elektrolit dengan elektroda yang terbuat dari kertas karbon yang dilapisi dengan katalis platinum.

sel bahan bakar, alkaline adalah yang banyak digunakan untuk penelitian antariksa.

Sel bahan bakar alkalin (AFC) adalah sel bahan bakar yang digunakan terutama oleh NASA. Sel bahan bakar ini mahal, tapi sangat efisien. Dalam wahana antariksa, air (knalpotnya) digunakan sebagai air minum bagi awak pesawat penerbangan antariksa. Sel bahan bakar ini niscaya tidak akan pernah digunakan dalam mobil karena biayanya. Hal ini juga sangat sensitif terhadap karbon dioksida, yang berarti paling baik bila semua CO2 dapat dikeluarkan dari pasokan udara yang masuk. Sel bahan bakar ini beroperasi dengan cara yang sama seperti PEM.

Sebagai Sumber Energi Masa Depan

Bersamaan dengan pencarian sumber energi terbarukan untuk jangka panjang, diperlukan juga sumber energi yang ramah secara lingkungan.

Salah satu kandidat dan sangat menjanjikan sebagai solusi sumber energi untuk masa depan dunia adalah fuel cell. Fuel cell adalah perangkat elektro-kimia yang secara langsung mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Dasar struktur fisik fuel cell terdiri dari lapisan elektrolit diapit oleh anoda dan katoda di sisi lain.

Fuel cell memiliki potensi untuk mengganti mesin pembakaran internal di kendaraan dan menyediakan energi pada pengisian bahan bakar kendaraan serta merupakan aplikasi energi portable yanghemat, bersih, dan relatif fleksibel.

Ada banyak pilihan potensial sumber mentah dari sumber terbarukan untuk mengasilkan hidrogen. Sebagai sebuah teknologi yang secara potensi dapat dimanfaatkan secara luas untuk berbagai aplikasi -termasuk transportasi, mikro power, BTS, untuk bangunan dan didistribusikan ke aplikasi pembangkitan, dan sumber energi terpusat-, aplikasi fuel cell tersebut akan menjadi industri yang berkembang di seluruh dunia.

Pada jangka pendek, produksi hidrogen yang terdistribusi melalui reform gas alam atau dengan elektrolisis- akan menjadi pendekatan yang paling memungkinkan untuk memperkenalkan teknologi hidrogen dan awal untuk membangun sebuah infrastruktur hidrogen. Sedangkan pada jangka panjang, fasilitas produksi hidrogen skala besar yang tersentralisasi berbasis pada produksi hidrogen melalui gasifikasi batubara dan melalui gasifikasi biomassa akan memberi keuntungan sekala ekonomi serta akan dibutuhkan untuk memnuhi kebutuhan hidrogen dan di masa yang akan datang akan memberikan efek yang positif bagi ekonomi nasional.

Berdasarkan data dari Buku Outlook Energi Indonesia 2014 (OEI 2014) digambarkan tentang permasalahan energi saat ini serta proyeksi kebutuhan dan pasokan energi untuk kurun waktu 2012-2035. Disampaikan bahwa keterbatasan sumber daya energi menyebabkan pada tahun 2033 total produksi energi dalam negeri (fosil dan EBT) sudah tidak mampu lagi memenuhi konsumsi domestik sehingga Indonesia akan menjadi negara net importir energi untuk skenario dasar.

Pada skenario tinggi menjadi net importir energi lebih cepat lagi yaitu pada tahun 2030 karena peningkatan kebutuhan energi yang lebih tinggi. Untuk pasokan gas, Indonesia akan menjadi negara net importir gas pada tahun2023, berdasarkan data neraca gas 2012-2025.

Ketergantungan impor energi yang tinggi dapat membahayakan ketahanan energi nasional, karenanya upaya-upaya seperti diversifikasi energy mutlak diperlukan. Untuk itu seminar ini diharapkan mampu memberikan informasi terbaru tentang fuel celldan teknologi hidrogen dan hasil dari seminar dan memotivasi para ilmuwan peneliti dan pengampu kebijakan di Indonesia, untuk menciptakan suatu penemuan baru.

Sebagai salah satu sumber energi terbarukan, fuel cell dianggap sebagai solusi energi yang memiliki potensi menjanjikan. Dengan sifatnya yang secara langsung mampu mengubah energi kimia menjadi energi listrik, fuel cell berpotensi mengganti mesin pembakaran internal pada kendaraan sekaligus menyediakan energi pada pengisian bahan bakar kendaraan tersebut.

Melihat besarnya potensi dan peluang fuel cell dimasa depan di Indonesia, Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) menginisiasi dibentuknya Indonesia Association Fuel Cell and Hydrogren Energy (INAFHE) sebagai wadah bagi seluruh elemen yang bergerak di bidang pengembangan fuel cell di Indonesia.

Sumber : BPPT/Dari Berbagai Sumber

waah…. keren dan bermanfaat sekali bukan sahabat museumlistrik, untuk tambahan pengetahuan lagi yuk ,simak video berikut :

Jangan Lupa berikan kami Komentar , like, share dan Support terus website kami

salam museum dihatiku, sampai jumpa di Next postingan berikutnya…

salam

Museum Listrik dan Energi Baru