Logo Eventkampus
Perpustakaan judul masih dalam tahap pengembangan, admin siap menampung kritik dan saran
Pembuatan Prototipe Multi-stack dan Multi-layer Stack Direct Ethanol Fuel Cell (DEFC)
Imamah Nur Maulina (2017) | Tugas Akhir | -
Bagikan
Ringkasan
Direct Ethanol Fuel Cell (DEFC) merupakan salah satu jenis dari Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) yang menggunakan etanol sebagai bahan bakar secara langsung untuk menghasilkan listrik. Etanol menghasilkan elektron dan H+ melalui reaksi oksidasi dengan bantuan katalis di anoda yang kemudian berikatan dengan oksigen di katoda membentuk air. Laporan tugas akhir ini berisi deskripsi rinci pembuatan prototipe dan pengujian kinerja multi-stack dan multi-layer stack DEFC. DEFC dirancang menggunakan MEA dengan luas permukaan aktif 5x5 cm2, katalis Pt/C 30% di katoda dan Pt-Ru/C (3:1) 30% di anoda dengan catalyst loading 0,5 mg/cm2, end-plate anoda desain persegi dengan tiga sekat dan current collector stainless steel jenis screen yang memiliki hambatan dalam terendah sebesar 17,98 Ω. Pada pengujian kinerja digunakan etanol dengan konsentrasi optimum 3% dan resistor 0,80 Ω untuk pembacaan arus. Variasi yang dilakukan pada pengujian kinerja DEFC adalah rangkaian seri dan paralel serta pemakaian pompa udara dan oksigen 95% pada multi-layer stack. Kinerja terbaik DEFC multi-stack dihasilkan pada rangkaian seri yang memiliki daya sebesar 24,94 mW (tegangan 1,05 Volt dan arus 23,75 mA), rapat arus 0,95 mA/cm2, power density 1,00 mW/cm2, dan efisiensi 44,51%. Kinerja terbaik multi-layer stack dihasilkan pada rangkaian seri menggunakan oksigen 95% yang memiliki daya sebesar 12,59 mW (tegangan 0,78 Volt dan arus 16,25 mA), rapat arus 0,65 mA/cm2, power density 0,50 mW/cm2, dan efisiensi 32,86%. Nilai hambatan dalam multi-layer stack DEFC lebih besar (12,53 Ω) dibandingkan dengan multi-stack DEFC (13,41 Ω) karena MEA telah mengalami crossover, kondisi MEA 1 dan MEA 2 tidak persis sama, proses perakitan, dan berkurangnya jumlah mol etanol atau mol oksigen yang bereaksi. Kata kunci: Current collector, Direct Ethanol Fuel Cell, kinerja DEFC, multi-stack, multi-layer stack.
Ringkasan Alternatif
Direct Ethanol Fuel Cell (DEFC) is one kind of Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) using ethanol as fuel directly to generate electricity. Ethanol produces electrons and H + through oxidation reaction with the aid of a catalyst at the anode which then binds with oxygen at the cathode to form water. This final report contains a detailed description of prototyping and testing the performance of multi-stack and multi-layer stack DEFC. DEFC is designed using MEA with an active surface area of 5x5 cm, the catalyst Pt / C 30% at the cathode and Pt-Ru / C (3:1) 30% in the anode, catalyst loading of 0.5 mg/cm2, square end plate anode with three bulkhead, and stainless steel current collector with type of screen which has the lowest resistance of 17,98 Ω. Test of performance DEFC used ethanol with optimum concentration of 3% of and 0,80 Ω resistor for current readings. Variations in the test of performance DEFC are done with series and parallel circuits and used air pumps and 95% oxygen on multi-layer stack. The best performance of multi-stack DEFC was generated in a series circuit which has 24,94 mW of power (1,05 Volt of voltage and 23,75 mA of current), 0,95 mA/cm2 of current density, 1,00 mW/cm2 of power density, and 44,51%, of efficiency. Best performance of the multi-layer stack was generated in a parallel circuit using 95% oxygen which has 12,59 mW of power (0,78 Volts of voltage and 16,25 mA of current), 0,65 mA/cm2 of current density, 0,50 mW/cm2 of power density, and 32,86% of efficiency. Resistance values on multi-layer stack DEFC larger (12,53 Ω) compared to multi-stack DEFC (13.41 Ω) because MEA has experienced crossover, conditions of MEA 1 and MEA 2 is not exactly the same, assembly process, and reduced moles of ethanol or oxygen that react. Keyword: Current collector, Direct Ethanol Fuel Cell, multi-stack, multi-layer stack, performance DEFC.
Sumber