“FUEL CELL, Teknologi bersih yang menjanjikan”

 

Sel bahan bakar (fuel cell) merupakan sel elektrokimia yang mampu mengkonversi bahan bakar (fuel) menjadi energi listrik. Sel ini dapat digunakan sebagai pembangkit listrik skala besar, maupun skala kecil, misalnya untuk keperluan rumah tangga, atau biasa disebut dengan microCHP (micro Combined Heat and Power) yang mampu menyediakan kebutuhan listrik dan panas bagi rumah tangga. Fuel cell juga dapat digunakan dalam bidang otomotif. Bahkan Brazil telah melakukan uji coba prototipe bus fuel cell pada tahun 2009, yang bahan bakarnya, yaitu hydrogen, diproduksi dari elektrolisis air pada suatu stasiun produksi gas hidrogen. Pada tahun 2003, Honda juga telah meluncurkan mobil berbahan bakar hidrogen dengan menerapkan teknologi fuel (Honda FCX). DeimlerChrysler di Eropa bahkan telah meluncurkan proyek Sarana Transportasi Kota yang bersih untuk Eropa (CUTE = Clean Urban Transport for Europa) akhir tahun 2001 berupa sejumlah bus berbahan fuel cell yang beroperasi di Amsterdam, Barcelona, Hamburg, London, Luxemburg, Madrid, dan Reykjavik (Islandia).

Berbeda dengan teknologi penghasil energi yang berbasis pembakaran, teknologi ini bersih, karena jika digunakan hidrogen sebagai bahan bakar, maka tidak akan dihasilkan karbon dioksida (CO2) sebagai hasil samping produksinya. Sedangkan jika digunakan bahan bakar hidrokarbon, yang bersumber dari bahan bakar fosil, maka karbon dioksida masih akan diproduksi, tetapi dengan kuantitas yang jauh lebih rendah dibandingkan karbon dioksida yang dihasilkan oleh mesin penghasil energi yang berbasiskan teknologi pembakaran. Berkaitan dengan fleksibilitas bahan bakar yang bisa digunakan tersebut, fuel cell juga dinyatakan sebagai teknologi yang berkelanjutan, karena selain mengandalkan gas hidrogen murni sebagai bahan bakar, teknologi ini juga tetap bisa menggunakan bahan bakar fosil, seperti gas metana, butana, etanol, metanol dan sebagainya.Prinsip dasar kerja fuel cell pertama kali ditemukan oleh seorang ilmuwan Jerman bernama Christian Frederic Schonbein pada tahun 1838, dan dipublikasikan dalam suatu majalah ilmiah. Sketsa pertama dari fuel cell dibuat oleh Sir William Robert Grove tahun 1842 pada majalah ilmiah Philosophical Magazine and Journal of Science. Tahun 1955, seorang ahli kimia, W Thomas Grubb, yang bekerja pada Perusahaan General Electric, memodifikasi desain fuel cell dengan mengaplikasikan membran penukar ion-polistiren tersulfonasi. Tiga tahun kemudian, modifikasi dilanjutkan oleh Leonard Niedrach, dengan mendeposisikan platinum pada membran polistiren tersebut. Platinum tersebut berfungsi sebagai katalis (pemercepat reaksi) bahan bakar. Selanjutnya perusahaan General Electric bekerjasama dengan NASA dalam Proyek Gemini, yang merupakan proyek yang pertama kali mempergunakan fuel cell secara komersial.

Tahun 1959, seorang Insinyur Inggris Francis Thomas Bacon, berhasil mengembangkan fuel cell yang mampu menghasilkan daya 5 kW. Pada tahun yang sama, Harry Ihrig dan timnya mampu membuat fuel cell berdaya 15 kW. UTC Power merupakan perusahaan yang pertama kali memproduksi secara komersial fuel cell stasioner yang digunakan sebagai pembangkit energi cadangan pada rumah sakit, universitas-universitas, maupun gedung-gedung perkantoran. Sampai akhir 2009, UTC Power telah memasarkan fuel cell dengan produksi daya mencapai 400 kW. Perusahaan ini juga tetap mensuplai fuel cell untuk NASA, selain juga mengembangkannya sebagai sumber energi dalam bidang otomotif. Perusahaan ini pula yang pertama kali

 

mendemonstrasikan fuel cell untuk otomotif, yang menggunakan membrane PEM (proton exchange membrane) yang mampu beroperasi pada kondisi beku.  

Beberapa contoh penggunaan fuel cell dalam kendaraan bermotor

Jenis-jenis fuel cell dapat dibedakan berdasarkan temperatur operasionalnya. Fuel cell yang dioperasikan pada temperatur kurang dari atau sampai 200 derajat C, contohnya yaitu PEMFC (proton exchange membrane fuel cell) dan DMFC (Direct methanol fuel cell). Kedua jenis fuel cell tersebut sudah dalam tahap komersial, tetapi risetnya masih berlanjut sampai sekarang dalam rangka meningkatkan efisiensinya. Fuel cell yang dioperasikan pada temperatur sedang, yaitu antara 600 derajat C – 800 derajat C, contohnya adalah MCFC (molten carbonate fuel cell) yang mampu menghasilkan daya sampai 100 MW dan DCFC (Direct Carbon Fuel Cell). Meskipun kedua jenis ini sudah sampai pada tahap komersial, risetnya juga tetap berlangsung dalam rangka peningkatan efisiensinya. Sedangkan fuel cell yang dioperasikan pada temperatur tinggi yaitu antara 850 derajat C – 1100 derajat C, adalah SOFC (solid oxide fuel cell). Kelebihan dari SOFC ini adalah tidak diperlukan keberadaan katalis dalam sistemnya, sehingga biaya produksinya dapat diturunkan, karena katalis merupakan material yang cukup mahal serta mudah teracuni oleh hasil samping reaksi dalam sel, yaitu karbon monoksida atau teracuni oleh kandungan sulfur dalam bahan bakarnya.

Salah satu jenis fuel cell yang cukup menarik adalah fuel cell yang menggunakan bakteri sebagai katalis. Tepatnya, menggunakan enzim dari bakteri tersebut sebagai katalis, dikarenakan enzim dari bakteri mikroba tersebut bersifat aktif secara elektrokimia, yaitu mampu mentransfer elektron-elektron ke material lain. Pada fuel

 

cell jenis ini, yang biasa disebut dengan microbial fuel cell, bahan bakar dioksidasi oleh mikroorganisme di anoda, menghasilkan elektron-elektron dan proton-proton. Elektron-elektron ditransfer ke katoda melalui sirkuit eksternal, sedangkan proton- proton ditransfer ke katoda melalui separator membran.

Perkembangan teknologi yang menghasilkan sumber energi yang bersih dan dapat diperbarui sangat diperlukan saat ini, dengan tujuan utama mengurangi pelepasan karbon dioksida ke dalam atmosfir bumi yang berkontribusi besar pada pemanasan global. Bahkan, pemerintah Indonesia telah menjadikan hal tersebut sebagai salah satu kebijakannya yang tertuang dalam Peraturan Pemerintah RI tahun 2006. Dalam PP tersebut ditetapkan bahwa 5% dari konsumsi energi nasional harus merupakan sumber energi baru. Dewan riset nasional, pada tahun 2006 juga sudah mencanangkan bahwa pada tahun 2025, sel bahan bakar dengan kapasitas 250 MW harus sudah dikembangkan. Dengan perkembangan pesat riset-riset fuel cell di luar negeri, bahkan teknologi ini telah memasuki tahap komersial di negara-negara maju tersebut, terutama dalam bidang otomotif. Kita berharap bangsa Indonesia mampu secara mandiri mengembangkan teknologi ini sehingga tidak hanya menjadi pangsa pasar bagi produk-produk fuel cell dari Negara lain.

Saat ini para peneliti yang tergabung dalam konsorsium Fuel Cell Indonesia (FCI) telah menghasilkan prototype skala laboratorium pembangkit listrik tenaga (PLT) Fuel Cell dengan kapasitas 500 watt untuk pemakaian di rumah tangga. Penelitian-penelitian pembuatan komponen-komponen fuel cell telah dilakukan secara parsial di berbagai lembaga penelitian seperti LIPI, BPPT, Batan, ITB, UI, Lemigas maupun PLN. Selanjutnya, prototype PLT fuel cell tersebut akan dikembangkan untuk skala industri. Cetak biru produksi PLT fuel cell telah dibuat oleh konsorsium FCI dan telah ada industri yang tertarik untuk memproduksinya, yaitu Medco Energy. Dengan bantuan kebijakan dari pemerintah baik berupa pemberian insentif maupun keringanan pajak, diharapkan dapat menurunkan biaya produksi dan pembangkitan PLT fuel cell tersebut sehingga mampu bersaing dengan pembangkit listrik konvensional yang telah ada.

 

Pengembangan selanjutnya adalah meningkatkan kandungan lokal dalam PLT fuel cell, antara lain pada bahan baku polimer dan oksida padat yang digunakan. Sedangkan gas hidrogen, sebagai bahan bakar fuel cell, keberadaannya melimpah di Indonesia. Dari PLTU Suralaya saja, gas hidrogen dihasilkan sebagai produk samping sebanyak 150 ton per hari, sedangkan yang dimanfaatkan kembali untuk pembangkitnya hanya 20 ton per hari. Dengan ketersediaan bahan bakar, bahan baku komponen fuel cell, serta para peneliti yang kompeten, maka selayaknyalah bangsa Indonesia menyandarkan harapan pada kelompok-kelompok riset di bidang fuel cell tersebut, baik yang berasal dari universitas-universitas, maupun lembaga-lembaga penelitian di Indonesia untuk mampu mengembangkan teknologi fuel cell sebagai pembangkit energi yang bersih, secara mandiri

generator dan motor

Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanik, biasanya dengan menggunakan induksi elektromagnetik. Proses ini dikenal sebagai pembangkit listrik. Walau generator dan motor punya banyak kesamaan, tapi motor adalah alat yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Generator mendorong muatan listrik untuk bergerak melalui sebuah sirkuit listrik eksternal, tapi generator tidak menciptakan listrik yang sudah ada di dalam kabel lilitannya. Hal ini bisa dianalogikan dengan sebuah pompa air, yang menciptakan aliran air tapi tidak menciptakan air di dalamnya. Sumber enegi mekanik bisa berupa resiprokat maupun turbin mesin uap, air yang jatuh melakui sebuah turbin maupun kincir air, mesin pembakaran dalam, turbin angin, engkol tangan, energi surya atau matahari, udara yang dimampatkan, atau apa pun sumber energi mekanik yang lain.

mengenal teknologi hybrid

Mengenal Teknologi Mobil Hybrid

MOBIL HYBRID — Kenaikan harga BBM memang menjadi satu hal yang tidak bisa dipungkiri terus terjadi. Seperti diketahui Bahan Bakar Minyak merupakan hasil dari sumber daya alam yang tidak bisa diperbaharui. Permasalahan inilah salah satu yang mendasari lahirnya teknologi Hybrid. Menggantikan BBM 100 persen dengan sumber lain sebagai bahan bakar kendaraan bermotor memang masih belum efektif bisa diterapkan. Karena itulah Teknologi Hybrid diterapkan. Teknologi Hybrid pada dasarnya menggunakan bahan bakar minyak dan listrik secara bersamaan.

Mobil hybrid bekerja secara komplementer dengan dua buah sumber tenaga yaitu BBM dan listrik. Dengan menggabungkan dua sumber tenaga tersebut konsumsi BBM akan dapat dihemat. Saat gas ditekan, mobil masih bisa melaju dengan motor listriknya hingga 50 km per jam. Mesin bensin baru akan bekerja jika mobil berada di atas kecepatan 50 km/jam atau ketika baterai mobil tersedot habis.

Salah satu yang sudah menerapkan teknologi Hybrid pada mobil komersial adalah Toyota dengan Toyota Prius. Berdasarkan test drive Toyota Prius di jalanan Jakarta, Toyota Prius, mendapatkan angka konsumsi bahan bakar yang sangat irit yaitu 1 liter untuk 22 kilometer. Efisiensi bahan bakar yang dihasilkan Toyota Prius membuat pengendara mobil ini tidak akan khawatir dengan kenaikan harga BBM yang terus meningkat. Namun sayangnya harga mobil hybrid ini masih lumayan tinggi untuk konsumen kelas menengah ke bawah.

Cara Kerja Mobil Hybrid

1. Saat Mobil Berhenti
Pada saat mobil hybrid berhenti yang bekerja adalah mesin bahan bakar, sedangkan generator, dan motor listrik tidak bekerja. Pada saat energi listrik di baterai mulai menipis dan kendaraan sedang berhenti, mesin bahan bakar akan menyala sejenak untuk sedikit mengisi baterai.
Mesin bahan bakar memutar generator sehingga generator dapat menghasilkan energi listrik untuk mengisi ulang baterai. Bila kondisi EV (Electric Vehicle) Mode yang terdapat pada mobil hybrid maka mobil hanya digerakkan oleh motor listrik saja (maksimum sejauh 1km jika baterai dalam kondisi penuh) dan kecepatan maksimum 

2. Saat Kendaraan Mulai Bergerak dari Berhenti
Saat keadaan ini motor listrik menggerakkan mobil, sementara mesin bahan bakar tidak bekerja. Baterai memberikan energi listrik kepada motor listrik, motor listrik menggerakkan roda mobil.

3. Kondisi Kecepatan Rendah Konstan
Motor listrik sebagai penggerak utama sementara mesin bahan bakar hanya sekali-sekali saja membantu. Baterai memberikan energi listrik kepada motor listrik, motor listrik menggerakkan roda mobil dan mesin bahan bakar terkadang membantu menggerakkan roda mobil.

4. Kondisi Akselerasi
Motor listrik dan mesin bahan bakar secara bersamaan bekerja untuk menghasilkan tenaga gabungan yang besar. Baterai memberikan energi listrik kepada motor listrik untuk menggerakkan roda mobil begitu juga secara bersamaan mesin bahan bakar juga menggerakkan roda mobil.

5. Kondisi Kecepatan Tinggi Konstan
Mesin bahan bakar bekerja penuh karena sebagai penggerak utama sementara motor listrik hanya sekali-sekali saja membantu. Mesin bahan bakar menggerakkan roda, baterai terkadang memberikan energi listrik kepada motor listrik yang terkadang membantu mesin bahan bakar menggerakkan roda mobil.

6. Kondisi Deselerasi
Motor listrik dalam kondisi mengisi ulang baterai sehingga sebagai generator kedua fungsinya sementara mesin bahan bakar berhenti bekerja. Roda mobil memutar motor listrik yang berubah fungsi sebagai generator kedua untuk menghasilkan energi listrik untuk mengisi ulang baterai.

Jika teknologi Hybrid sudah bisa diimplementasikan pada kebanyakan mobil, tentu akan banyak sekali penghematan BBM yang dihasilkan. Selain itu dengan teknologi Hybrid pencemaran lingkungan yang dihasilkan oleh gas buang mobil BBM akan berkurang banyak, sehingga ramah terhadap lingkungan.

Transportasi B3

kendaraan diatas adalah kendaraan khusus yang dimiliki pertamina untuk mengangkut bahan bakar yang dipasok ke daerah Brebes, Tegal dan pemalang. Kendaraan yg terdapat pada gambar mampu mengangkut 24 ton bahan bakar.

persiapan kami sebelum memasuki area pertamina yaitu menerapkan konsep K3(keselamatan dan kesehatan kerja) yaitu menggunakan helm lapangan,rompi visitor<krn kami sbgai pengunjung>,serta safety shoes. Pada saat memasuki area dilarang membawa HP, korek ,serta benda"yg dpt mnimbulkan induksi dan dapat menimbulkan percikan api.