GDL

Fabrication of Solid Oxide Fuel Cell Anode Made from Cermet Ni - YSZ and Anode Catalytic Activity Test Reactor Design

Tugas Akhir, 037 / 2020 / TKI
Undergraduate Theses from JBPTPPOLBAN / 2021-08-06 14:38:50
Oleh : Dina Nur Amalia - 171411074 & Isnaniah Wahyuni - 171411082 (isnaniah.wahyuni.tkim17@polban.ac.id)
Dibuat : 2021-08-06, dengan 4 file

Keyword : SOFC, anode, tape-casting, sintering, catalytic
Subjek : SOFC, anoda, tape-casting, sintering, katalitik

Sel bahan bakar merupakan salah satu alternatif alat pembangkit listrik yang efisien dan ramah lingkungan karena tidak menghasilkan polutan dan tidak bising. Jenis sel bahan bakar yang sedang banyak dikembangkan yaitu Solid Oxide Fuel Cell (SOFC). Penelitian ini difokuskan pada pembuatan anoda SOFC dan karakterisasinya serta perancangan reaktor uji aktivitas katalitik anoda. Pembuatan anoda SOFC dilakukan dengan tahap pencampuran bahan padat (NiO dan YSZ) dan cair (PEG, Gliserol; sebagai plasticizer dan larutan PVA sebagai binder), penggilingan menggunakan ball mill dengan putaran 120 rpm, penghilangan gelembung gas, pencetakan dengan metode tape casting, drying pada suhu ruang dan sintering pada suhu 1200⁰C. Untuk karakterisasi anoda dilakukan uji morfologi, topografi, distribusi pori dan unsur, porositas serta kekerasan. Anoda SOFC telah berhasil dibuat dengan hasil terbaik ditunjukkan oleh sampel A1-12-24DS dan A2-24-92DS yang memiliki sebaran pori cukup merata. Ukuran porinya berkisar antara 300 – 500 nm dengan porositas 11,41 – 11,61 %volume dan kekerasan berkisar pada rentang 194,7 – 195,9 HV. Hasil ini dinilai belum cukup baik diduga dikarenakan masih terdapat bekas gelembung udara pada permukaannya dan nilai porositas yang rendah. Hal ini diduga dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti komposisi binder dan plasticizer yang masih memerlukan optimasi dan penggilingan yang tidak dilakukan secara kontinyu. Untuk perancangan reaktor uji aktivitas katalitik digunakan bahan kuarsa dengan dimensi diameter dalam sebesar 12 mm dengan ketebalan 2 mm dan panjang 400 mm. Kata Kunci: SOFC, anoda, tape-casting, sintering, katalitik Sel bahan bakar merupakan salah satu alternatif alat pembangkit listrik yang efisien dan ramah lingkungan karena tidak menghasilkan polutan dan tidak bising. Jenis sel bahan bakar yang sedang banyak dikembangkan yaitu Solid Oxide Fuel Cell (SOFC). Penelitian ini difokuskan pada pembuatan anoda SOFC dan karakterisasinya serta perancangan reaktor uji aktivitas katalitik anoda. Pembuatan anoda SOFC dilakukan dengan tahap pencampuran bahan padat (NiO dan YSZ) dan cair (PEG, Gliserol; sebagai plasticizer dan larutan PVA sebagai binder), penggilingan menggunakan ball mill dengan putaran 120 rpm, penghilangan gelembung gas, pencetakan dengan metode tape casting, drying pada suhu ruang dan sintering pada suhu 1200⁰C. Untuk karakterisasi anoda dilakukan uji morfologi, topografi, distribusi pori dan unsur, porositas serta kekerasan. Anoda SOFC telah berhasil dibuat dengan hasil terbaik ditunjukkan oleh sampel A1-12-24DS dan A2-24-92DS yang memiliki sebaran pori cukup merata. Ukuran porinya berkisar antara 300 – 500 nm dengan porositas 11,41 – 11,61 %volume dan kekerasan berkisar pada rentang 194,7 – 195,9 HV. Hasil ini dinilai belum cukup baik diduga dikarenakan masih terdapat bekas gelembung udara pada permukaannya dan nilai porositas yang rendah. Hal ini diduga dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti komposisi binder dan plasticizer yang masih memerlukan optimasi dan penggilingan yang tidak dilakukan secara kontinyu. Untuk perancangan reaktor uji aktivitas katalitik digunakan bahan kuarsa dengan dimensi diameter dalam sebesar 12 mm dengan ketebalan 2 mm dan panjang 400 mm.

Deskripsi Alternatif :

Fuel cells are an alternative to power generation tools that are efficient and environmentally friendly because they do not produce pollutants and are not noisy. The type of fuel cell that is being developed is Solid Oxide Fuel Cell (SOFC). This research is focused on the manufacture of SOFC anode and its characterization and the design of the anode catalytic activity test reactor. Making SOFC anodes is carried out by mixing solid (NiO and YSZ) and liquid (PEG, Glycerol; as a plasticizer and PVA solution as a binder), grinding using a ball mill with a rotation of 120 rpm, removing gas bubbles, tape casting, drying at room temperature and sintering at 1200⁰C. To characterize the anode, morphology, topography, pore and element distribution, porosity and hardness were measured. SOFC anode were successfully made with the best results shown by samples A1-12-24DS and A2-24-92DS with fairly even pore distribution. The pore size ranges from 300 - 500 nm with porosity of 11.41 - 11.61% by volume and a hardness in the range of 194.7 - 195.9 HV. This result is considered not good enough, presumably because there are still traces of air bubbles on the surface and the low porosity value. This is thought to be influenced by several factors such as the composition of the binder and plasticizer which still require optimization and grinding which is not carried out continuously. For the design of the catalytic activity, the test reactor used quartz material with an inner diameter of 12 mm with a thickness of 2 mm and a length of 400 mm.

Beri Komentar ?#(0) | Bookmark

Properti	Nilai Properti
ID Publisher	JBPTPPOLBAN
Organisasi
Nama Kontak	Erlin Arvelina
Alamat	Jl. Trsn. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga
Kota	Bandung
Daerah	Jawa Barat
Negara	Indonesia
Telepon	022 201 3789 ext. 168, 169, 239
Fax	022 201 3889
E-mail Administrator	erlin.arvelina@polban.ac.id
E-mail CKO	erlin.arvelina@polban.ac.id