PENDAHULUAN

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA TERBARUKAN

FUEL CELL

1. PENDAHULUANFuel cell adalah alat konversi energi elektro kimia yang akan mengubah hidrogen dan oksigen menjadi air, secara bersamaan menghasilkan energi listrik dan panas dalam prosesnya. fuel cell merupakan suatu bentuk teknologi sederhana seperti baterai yang dapat diisi bahan bakar untuk mendapatkan energinya kembali, dalam hal ini yang menjadi bahan bakar adalah oksigen dan hidrogen.

Pada satu unit fuel cell terjadi reaksi kimia yang terjadi di anoda dan katoda. Reaksi yang terjadi pada anoda adalah 2 H2 --> 4 H+ + 4 e-. Sementara reaksi yang terjadi pada katoda adalah 2 + 4 H+ + 4e- --> 2 H2O. Sehingga keseluruhan reaksi pada fuel cell adalah 2H2 + O2 --> 2 H2O. Hasil samping reaksi kimia ini adalah aliran elektron yang menghasilkan arus listrik serta energi panas dari reaksi.

2. TUJUAN

1. Memerika sifat-sifat listrik dari fuel cell dan mencatat hasil percobaan dalam bentuk kurva karaktersitik.2. Memerika sifat-sifat listrik dari dua fuel cell yang dihubungkan secara paralel dan mencatat hasil percobaan dalam bentuk kurva karaktersitik.3. Memerika sifat-sifat listrik dari dua fuel cell yang dihubungkan secara seri dan mencatat hasil percobaan dalam bentuk kurva karaktersitik.3. ALAT DAN BAHANAlat:

Project Board

Kabel secukupnya

Membran fuel cell

Power supply tipe 2A (8 socket) dan 2D (6 socket)

Pin jumper

USB Connector

Personal komputer

Bahan:

60ml H2 (air murni)

60ml O2 (oksigen cair)

4. LANGKAH KERJA

A. Karakteristik fuel sel

1. Pertama ikuti aturan di gambar

2. Tegangan yang melewati resistor akan dihitung pada channel A, dan arus melewati resistor lalu menuju channel B. Selama percobaan, resistor akan membutuhkan persediaan daya dari fuel cell. Seperti digambar dibawah ini.

3. Buka Electrolyzer dan X/Y pada Menu Instruments. Perekaman X/Y diatur plot tegangan pada sumbu X. Arus dan daya pada sumbu Y. Ini bisa diatur dengan mengklik tombol yang diberi label sumbu X dan sumbu Y. Skala daya diatur maksimal 2 watt ( dua kali klik pada skala ). Catatan: atur resistansi shunt.

4. Lalu isi tabung H2 sampai 60 ml. Rubah variabel resistor kontrol sampai pada resistansi maksimum. Hubungkan satu atau dua sel kepada variabel resistor. Mulai rekam karakteristik. Kurangi variabel resistor perlahan-lahan. Putar variabel resistor kontrol ( potensiometer ) sampai batas kanan/ batas maksimum. Sampai perekaman karakteristik berhenti. Salin diagram yang dihasilkan ke bagian evaluasi. Jika anda perlu, anda dapat mengahapus plot X/Y (dengan mengklik CLEAR ) untuk melakukan pengukuran kembali.B. Karakteristik Paralel Fuel Cell

1. Pertama ikuti aturan di gambar

2. Tegangan yang melewati resistor akan dihitung pada channel A, dan arus melewati resistor lalu menuju channel B. Seperti digambar dibawah ini.

3. Buka Electrolyzer dan X/Y pada Menu Instruments. Perekaman X/Y diatur plot tegangan pada sumbu X. Arus dan daya pada sumbu Y. Ini bisa diatur dengan mengklik tombol yang diberi label sumbu X dan sumbu Y. Skala daya diatur maksimal 2 watt ( dua kali klik pada skala ).

4. Lalu isi tabung H2 sampai 60 ml. Rubah variabel. resistor kontrol sampai pada resistansi maksimum. Hubungkan satu atau dua sel kepada variabel resistor. Mulai rekam karakteristik. Kurangi variabel resistor perlahan-lahan. Putar variabel resistor kontrol ( potensiometer ) sampai batas kanan/ batas maksimum. Sampai perekaman karakteristik berhenti. Salin diagram yang dihasilkan ke bagian evaluasi. Jika anda perlu, anda dapat mengahapus plot X/Y (dengan mengklik CLEAR ) untuk melakukan pengukuran kembali.C. Karakteristik Seri fuel sel

1. Pertama ikut aturan di gambar

2. Tegangan yang melewati resistor akan dihitung pada channel A, dan arus melewati resistor lalu menuju channel B. Selama percobaan, resistor akan membutuhkan persediaan daya dari fuel cell. Seperti digambar dibawah ini.

3. Buka Electrolyzer dan X/Y pada Menu Instruments. Perekaman X/Y diatur plot tegangan pada sumbu X. Arus dan daya padasumbu Y. Ini bisa diatur dengan mengklik tombol yang diberi label sumbu X dan sumbu Y. Skala daya diatur maksimal 2 watt ( dua kali klik pada skala ). Catatan juga atur resistansi shunt.

4. Lalu isi tabung H2 sampai 60 ml. Rubah variabel resistor kontrol sampai pada resistansi maksimum. Hubungkan satu atau dua sel kepada variabel resistor. Mulai rekam karakteristik. Kurangi variabel resistor perlahan-lahan. Putar variabel resistor kontrol ( potensiometer ) sampai batas kanan/ batas maksimum. Sampai perekaman karakteristik berhenti. Salin diagram yang dihasilkan ke bagian evaluasi. Jika anda perlu, anda dapat mengahapus plot X/Y (dengan mengklik CLEAR ) untuk melakukan pengukuran kembali.D. DATA DAN ANALISA

A. DATA

1. Karakteristik fuel cell

2. Karakteristik Paralel Fuel Cell

3. Karakteristik Seri Fuel Cell

E. TUGAS DAN PERTANYAAN

A. Karakteristik Fuel Cell

1. Bagaimana respon tegangan saat beban naik ?

a. Tegangan jatuh hampir linier

b. Tegangan sampai dengan linier

c. Tegangan konstan

d. Tegangan jatuh dengan eksponesial

2. Bagaimana respon daya saat beban naik ?

a. Daya mendeketi nilai asymptotic sekitar 2 W

b. Daya mendeketi nilai asymptotic sekitar 1.5 W

c. Daya mendeketi nilai asymptotic sekitar 0.75 W

B. Paralel Fuel Cell

1. Mengapa daya maksimum kurang dari dua kali nilai setiap sel?a. Meskipun arus yang mengalir di sini adalah dua kali lipat tegangan menurun tajam b. arus yang sama mengalir di sini, sementara tegangan telahsekitar dua kali lipat. Namun, kerugian panas juga telahmeningkat tajamc.kira-kira saat yang sama mengalir di sini, tapi tegangan hanya sedikit lebih tinggi2. Aplikasi yang mana yang cocok dihubungkan dengan fuel cell paralel?

a. Aplikasi di mana tegangan konstan karena beban meningkat.

b. Aplikasi yang mana daya jatuh bisa diminimalkan karena beban naik

C. Seri Fuel cell

1. Apa yang bisa dikatakan tentang tegangan ?

a. Tegangan hampi konstan

b. Karakteristik tegangan hampir linier

c. tegangan hampir dua kali meningkat setiap cell pada saat yang samad. tegangan dua kali lipat

2. Aplikasi yang mana yang cocok dihubungkan dengan fuel cell seri ?

a. Aplikasi yang tegangan harus tetap konstan mungkin karena beban meningkatb. Aplikasi yang daya yang jatuh karena beban yang naikF. KESIMPULAN

Setelah melaksanakan pratikum pembangkit listrik tenaga terbarukan fuel cell serta analisa sampai tersusunnya laporan ini, praktik ini mengambilan kesimpulan antara lain :a. Arus dan tegangan yang dihasilkan oleh sebuah sel surya pewarna tersesensitisasi saat ini relatif kecil sehingga mengakibatkan efisiensi konversi energi yang dihasilkan kecil. Untuk meningkatkan arus dan tegangan SSPT ( sel surya perwarna tersensitisasi) salah satunya dengan cara menggabungkan beberapa SSPT menjadi susunan rangkaian SSPT yang dihubungkan secara seri,paralel, maupun gabungan keduanya.b. Arus dan tegangan yang dihasilkan dari susunan rangkaian sel surya pewarna tersensitisasi dipengaruhi oleh susunan SSPT pada rangkaian tersebut. Untuk meningkatkan nilai tegangan maka sel surya pewarna tersensitisasi dihubungkan secara seri pada rangkaian listrik sederhana

c. Dan untuk meningkatkan arus, sel surya pewarna tersensitisasi dihubungkan secara paralel pada rangkaian listrik sederhana.