Perpustakaan judul masih dalam tahap pengembangan, admin siap menampung kritik dan saran
Pembuatan Dan Karakterisasi Anoda Solid Oxide Fuel Cell (SOFC), Serta Penentuan Kadar Nikel Sebagai Komponen Penyusunnya
Fitria Alifviani (2020) | Tugas Akhir | -
Bagikan
Ringkasan
Salah satu teknologi yang sedang gencar dikembangkan di era globalisasi ini adalah teknologi fuel cell. Teknologi ini bisa menjadi solusi dalam penyediaan listrik masa depan yang kebutuhannya akan terus meningkat. Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) merupakan salah satu teknologi fuel cell yang dapat mengubah biogas menjadi listrik dengan melakukan internal reforming terhadap biogas yang berlangsung pada anoda, karena sel ini berkerja pada suhu 650-800oC. Pembuatan anoda SOFC dilakukan dengan cara pencampuran bahan baku ‒NiO, yttria-stabilized ZrO2, gliserol, PEG, PVA dan air, penggilingan dengan menggunakan ball milling selama 12 jam, penghilangan gelembung gas, pencetakan, pengeringan pada suhu ruang dan sintering pada suhu 1200oC. Penelitian ini dilakukan dengan memvariasikan berat PVA dan air yang kemudian didapatkan komposisi terbaik bahan penyusun anoda. Lempengan anoda yang telah didapat kemudian di-sinter pada suhu 1200oC. Lempengan anoda yang baik ditunjukkan oleh hasil pengamatan visual berdasarkan kehalusan, ketahanan patah, elastisitas, kemudahan dilepas dari cetakannya, serta ketidakretakan. Hasil terbaik didapatkan dari bubur anoda yang telah dilakukan penghilangan gelembung gas pada rentang waktu 32-125 jam. Waktu penghilangan gelembung gas ini bergantung kepada jumlah PVA dan air yang dimasukkan kedalam bubur anoda. Karakterisasi lempeng anoda SOFC dilakukan dengan mengamati morfologidan topografi menggunakan SEM dan komposisi kimia menggunakan EDX, kekerasan menggunakan metode Vickers, konduktivitas listrik pada suhu 650-800oC menggunakan tanur khusus dan multimeter, dan uji porositas menggunakan metode Archimedes. Morfologi lempengan anoda yang dibuat pada penelitian ini telah sesuai dengan morfologi lempengan anoda pembanding, dengan ukuran pori berkisar antara 100ɳm-1μm. Penentuan komposisi kimia menggunakan EDX menunjukan kadar NiO dan YSZ masing-masing berkisar antara 21 - 40% and 27-32% berat. Lempengan anoda yang dihasilkan menunjukkan porositas sebesar 28%, konduktivitas tertinggi pada suhu 750oC adalah 0,0981 S; dan pada suhu 800oC adalah 0,5291 S, kekerasan lempeng setelah sintering 170,3 HV sampai 212,2 HV. dan kadar nikel (menurut gravimetri) 25,59% berat atau sebagai NiO sebesar 32,52%. Kata Kunci: Anoda, SOFC, Sintering, Nikel.
Ringkasan Alternatif
Fuel cell technology is one of those being intensively developed in this global era. This technology offers a solution for the always increasing future needs of electricity which. Solid Oxide Fuel Cell (SOFC) is a type of fuel cell technology that can directly convert biogas into electricity (internal reforming) at the anode side, because these cells work at 650-800oC. The SOFC anode was manufactured by mixing raw materials NiO, yttria stabilized ZrO2, Glycerol, PEG, PVA and water as the liquid media. The obtained slurry was ball milled for 12 hours, de-gassed, tape-cast, dried at ambient temperature and sintered at 1200oC. In this work the weight of PVA and water were varied to obtain the best SOFC anode tape. The best tape refers to visual observation in terms of smoothness, fracture resistance, elasticity, ease of removal from the mold, and the absence of cracks. The best tapes were resulted from 32-125 hours of de-gassing time. This de-gassing time is affected by the amount of PVA and water added to the mixture. The best anode tapes were then sintered at 1200oC. The sintered tapes were characterized for morphology, topography and composition using SEM/EDX, hardness using the Vickers hardnes tests, electrical conductivity at 600-800oC using a special furnace and a multimeter, and porosity using Archimedes method. The results showed that visually good SOFC anode tapes were obtained in the range of 32-125 hours degassing time. This de-gassing time is affected by the amount of PVA and water added to the mixture. The morphology and topography of the anode tapes were comparable with those of the reference anode tape, with pore sizes ranging from 100ɳm-1μm. Determination of chemical composition using EDX showed NiO and YSZ respectively ranged at 21 - 40% and 27-32% by weight. The resulting anode tape showed 28% porosity, 0.00505 S; 750oC was 0.0981 S; and at 800oC was 0.5291 S, and 212.2 HV hardness. Gravimetric analysis of dried tape showed 25.59% by weight nickel or as NiO. Keywords: Anode, SOFC, Sintering, Nickel.