Pengaruh Penambahan Massa Filler SiO2 Pada Membran PEMFC Berbasis Nano Chitosan Oligosaccharida-Polyvinyl Alcohol

Bareta, Wishnu Yudha (2024) Pengaruh Penambahan Massa Filler SiO2 Pada Membran PEMFC Berbasis Nano Chitosan Oligosaccharida-Polyvinyl Alcohol. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5011201001-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Ancaman terbesar yang dihadapi negara-negara saat ini adalah perubahan iklim yang terjadi karena penggunaan bahan bakar fosil secara eksklusif. Oleh karena itu, mitigasi atau peralihan ke sumber energi terbarukan dan berkelanjutan diperlukan untuk menghentikan hal ini. Salah satu upaya transisi energi yang digunakan yaitu pemanfaatan hidrogen dengan fuel cell sebagai moda transportasi. Fuel cell adalah suatu perangkat yang secara langsung mengubah bahan bakar kimia menjadi tenaga listrik tanpa adanya pembakaran. Fuel cell memiliki beberapa jenis seperti, PEMFC, AFC, DMFC, PAFC, MCFC, dan SOFC. Dari jenis sel bahan bakar tersebut, PEMFC muncul sebagai yang terdepan, hal ini dikarenakan PEMFC memiliki berbagai kelebihan. Komponen utama pada PEMFC merupakan membran electrode assembly (MEA) yang terdiri dari membran penukar proton dengan catalyst layer serta gas diffusion layer di tiap sisi. Bagian utama MEA merupakan membran yang berperan untuk transfer proton. Membran yang biasanya digunakan pada saat ini adalah nafion. Namun, nafion memiliki beberapa kekurangan seperti, harganya yang mahal, tidak biodegradable, serta tidak dapat beroprasi pada kondisi temperatur yang tinggi. Maka dari itu, akan dilakukan penelitian penambahan filler SiO2 pada membran PEMFC berbasis nano COS-PVA. Yang diharapkan dapat menggantikan membran nafion dengan sifatnya yang biodegradable, biaya manufaktur yang murah, dan mampu beroperasi pada temperatur tinggi. Pada penelitian ini menggunakan variasi penambahan kandungan silika (SiO2) pada komposisi membran nano COS sebanyak 8 %, 10 %, dan 12 %. Membran kemudian diuji karakterisasi menggunakan FTIR, XRD, Konduktivitas (EIS), water uptake, swelling ratio, dan pengujian tarik. Didapatkan bahwa membran nano COS shrimp dengan penambahan kandungan silika sebanyak 12% dapat bekerja maksimal dengan nilai water uptake, swelling ratio, dan konduktivitas sebesar 28.787%; 26.468%; 0.471259 S/cm.
==============================================================================================================================
The biggest threat facing countries today is climate change which is occurring due to the exclusive use of fossil fuels. Therefore, mitigation or switching to renewable and sustainable energy sources is necessary to stop this. One of the energy transition efforts used is the use of hydrogen with fuel cells as a mode of transportation. Fuel cell is a device that directly converts chemical fuel into electric power without combustion. Fuel cell has several types such as PEMFC, AFC, DMFC, PAFC, MCFC, and SOFC. Of these types of fuel cells, PEMFC emerged as the leader, this is because PEMFC has various advantages. The main component in PEMFC is the membrane electrode assembly (MEA) which consists of a proton exchange membrane with a catalyst layer and gas diffusion layer on each side. The main part of the MEA is the membrane that plays a role for proton transfer. The membrane that is usually used at this time is nafion. However, nafion has several disadvantages such as, it is expensive, not biodegradable, and cannot operate at high temperature conditions. Therefore, research will be conducted on the addition of SiO2 filler to the COS-PVA nano-based PEMFC membrane. Which is expected to replace the nafion membrane with its biodegradable nature, low manufacturing costs, and able to operate at high temperatures. This study uses a variation of the addition of silica (SiO2) in the composition of nano COS membrane as much as 8 %, 10 %, and 12 %. The membrane was then tested for characterization using FTIR, XRD, Conductivity (EIS), water uptake, swelling ratio, and tensile testing. It was found that the COS shrimp nano membrane with the addition of 12 % silica can work optimally with water uptake, swelling ratio, and conductivity values of 28.787%; 26.468%; 0.471259 S/cm.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Biodegradable, Membran, Nafion, Nano COS, PEMFC, PVA, Silika, Membrane, Silica
Subjects:	Q Science > Q Science (General) T Technology > T Technology (General)
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Wishnu Yudha Bareta
Date Deposited:	04 Sep 2024 03:13
Last Modified:	04 Sep 2024 03:13
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/110498

Actions (login required)

View Item