solid oxide fuel cell

14
1. Baseload pada pembangkit listrik 2. Penyedia listrik dalam keadaan darurat 3. Tempat penyimpan energi pada jaringan tertutup 4. Barangelektronik portabel 5. Kendaraan bertenaga listrik 6. Sumber energi pada telepon seluler Beberapa aplikasi daripada sel pembakaran yang telah ada saat ini meliputi:

Upload: zoid-takashi-mura

Post on 27-Nov-2015

78 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: Solid Oxide Fuel Cell

1. Baseload pada pembangkit listrik 2. Penyedia listrik dalam keadaan darurat3. Tempat penyimpan energi pada jaringan

tertutup4. Barangelektronik portabel5. Kendaraan bertenaga listrik 6. Sumber energi pada telepon seluler 

Beberapa aplikasi daripada sel pembakaran yang telah ada saat ini meliputi:

Page 2: Solid Oxide Fuel Cell

Photon-exchange Fuel Cell / Polymer Elektrolit Membrane Fuel Cell (PEM /PEMFC) / Sel pembakaran pertukaran proton-

Reversible Fuel Cell (RFC) / Sel pembakaran bolak-balik -Direct-methanol Fuel Cell (DMFC) / Sel pembakaran methanol

langsung-Direct Borohydride Fuel Cell / Sel pembakaran Borohidrid

Langsung-Solid-Oxide Fuel Cell (SOFC) / Sel pembakaran Oksida Padat-Molten-carbonate Fuel Cell (MCFC) / Sel pembakaran Karbonat

Larut-Phosphoric-acid Fuel Cell (PAFC) / Sel pembakaran Asam Fosfor -Alkaline fuel cell (AFC) / Sel pembakaran Alkaline

Beberapa jenis dari sel pembakaran (fuel cell) antara lain:-

Page 3: Solid Oxide Fuel Cell

SOFC menggunakan keramik keras yang merupakan gabungan

dari logam (seperti kalsium / zirconium) dengan oksida (O2)

sebagai elektrolit.

Sel Bahan Bakar Oksida Padat (Solid Oxide Fuel Cells = SOFC)

Page 4: Solid Oxide Fuel Cell

Sel bahan bakar oksida pertama kali terpikirkan setelah ditemukannya elektrolit padatan oksida oleh Nerst pada tahun 1899. Pada tahun 1905, Haber mengeluarkan paten mengenai sel bahan bakar dengan suatu elektrolit berupa padatan yakni sejenis gelas dan porslein, sedangkan material elektroda yang digunakan adalah logam platinum dan logam emas. Pada tahun 1916, Baur dan Treadwell mengeluarkan paten mengenai sel bahan bakar dengan oksida logam sebagai elektroda dan padatan keramik dengan lelehan garam diporinya sebagai elektrolit. Tahun 1935, Schottky menyatakan bahwa zirkonia terstabilkan itria (yttria stabilized zirconia, YSZ) dapat digunakan sebagai elektrolit sel bahan bakar padatan.

Page 5: Solid Oxide Fuel Cell

Tahun 1943, Wagner memperkenalkan kehadiran kekosongan (vacancy) pada subkisi anion dalam campuran padatan oksida dan sekaligus menjelaskan mekanisme konduksi yang terjadi pada Nernst Glowers. Wagner memberikan nama untuk material tersebut sebagai konduktor ion oksida. Baur dan Preis berikutnya mendemonstrasikan sel bahan bakar padatan oksida (solid oxide fuel cell, SOFC) dengan menggunakan YSZ sebagai elektrolit dan ternyata sel ini berjalan dengan baik pada suhu 1000oC. Malangnya, suhu operasional yang tinggi menimbulkan masalah yang serius terhadap material penyusunnya. Sejak tahun 1960 hingga kini, sejumlah paten telah dihasilkan berkaitan dengan pengembangan teknologi SOFC [Ormerod, R.M., 2002].

Page 6: Solid Oxide Fuel Cell

Keunggulan SOFC dibandingkan material sel bahan bakar lainnya adalah efisiensinya yang cukup tinggi.

Keunggulan?

??

Page 7: Solid Oxide Fuel Cell

Alat tersebut berupa sel bahan bakar oksida padat (SOFC) yang dapat mengubah hidrogen menjadi energi listrik. Selain

itu, alat ini juga dapat menyimpan energi elektrokimia, seperti baterai. Sel bahan bakar ini dapat terus menghasilkan

energi listrik dalam waktu yang singkat setelah bahan bakarnya telah habis.

Page 8: Solid Oxide Fuel Cell

sel bahan bakar oksida padat terdiri dari empat lapisan, tiga di antaranya keramik (maka nama). Sebuah sel tunggal yang terdiri dari empat lapisan ditumpuk bersama biasanya hanya beberapa milimeter. Penurunan oksigen menjadi ion-ion oksigen terjadi pada katoda. Ion-ion ini kemudian dapat menyebar melalui elektrolit oksida padat ke anoda di mana mereka elektrokimia dapat mengoksidasi bahan bakar.

Page 9: Solid Oxide Fuel Cell

Aliran Kerja SOFC

Page 10: Solid Oxide Fuel Cell

produk sampingan air dilepaskan serta dua elektron. Elektron ini kemudian mengalir melalui sirkuit eksternal di mana mereka dapat melakukan pekerjaan. Siklus ini kemudian berulang seperti yang elektron masukkan bahan katoda lagi.

Page 11: Solid Oxide Fuel Cell

Efisiensinya sekitar 60%, dan temperatur operasinya sekitar 1000 oC. hasil output dapat mencapai 100 kW. Dalam temperatur yang tinggi tersebut, tidak dibutuhkan alat bantu untuk memisahkan hydrogen dari bahan bakar. Sisa energi panas dapat didaur ulang untuk menambah hasil listrik. Bagaimanapun, temperatur kerja yang tinggi membatasi aplikasi dari unit-unit SOFC dan cenderung merusak. Walaupun elektrolit padat tidak dapat bocor, akan tetapi dapat retak atau pecah.

Page 12: Solid Oxide Fuel Cell

KatodePada sisi udara pada Elektroda, di mana oksigen dari udara berpisah secara elektrokimia untuk menghasilkan ion oksigen

AnodeElektroda pada sisi bahan bakar, di mana ion oksigen dari katodesecara elektrokimia dikombinasikan dengan hidrogen dari bahan bakar untuk membentuk air.

ElektrolitKoduktor terpilih yang mana berfungsi sebagai suatu penghalang pada pengangkutan gas tetapi mengkonduksi ion oksigen. Pada elektrolit dielektrode akan membatasi reaksi elektrokimia yang berlangsung.

Solid Oxide Fuel Cell mempunyai tiga prinsip komponen elektrokimia .

Page 13: Solid Oxide Fuel Cell

SOFC tersusun atas komponen anoda, katoda, dan elektrolit yang berupaelektrolit padat yang tidak mengandung metal oksida fosfor. Operasi yangterjadi pada SOFC adalah reaksi oksidasi hidrogen.

Jika SOFC beroperasi pada temperatur yang optimum, maka akan meningkatkan efisiensinya, sehingga dapat memaksimalkan kinerja SOFC.

KESIMPULAN

Page 14: Solid Oxide Fuel Cell

Agar penggunaan SOFC lebih dikembangkan dan disebarluaskan padamasyarakat sebagai penghasil energi listrik alternatif.

Diharapkan pemerintah bersedia ikut serta dalam pengembangan teknologiSOFC di Indonesia.

Diupayakan agar pengembangan SOFC dilakukan secara besar-besaransehingga akan mampu mengatasi masalah krisis energi listrik.

SARAN