BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sistem Pembangkit

BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Sistem Pembangkit Listrik Fuel Cell (FC) adalah suatu bentuk sistem
energi terbarukan yang tidak menghasilkan zat polutan, karena prinsip
pembangkit jenis ini adalah elektrokimia, menggunakan hidrogen sebagai bahan
reaktan dan oksigen sebagai oksidan. Sistem Pembangkit Listrik Fuel Cell
umumnya memberikan keluaran listirk arus searah (DC) dari hasil reaksi H2 dan
O2. Pembangkit ini termasuk ramah lingkungan karena hanya menimbulkan panas
dan air sebagai sisa reaksinya.
Akan tetapi, sisa reaksi yang ditimbulkan dari pembangkit ini dapat
menurunkan kinerja Fuel Cell secara keseluruhan. Air sisa reaksi dapat
melembabkan membran dan panas sebagai sisa reaksi dapat meningkatkan suhu
stack Fuel Cell. Ketika menginginkan kondisi Fuel Cell yang optimal, membran
tidak diperbolehkan menjadi terlalu basah, terlalu kering, ataupun terlalu panas.
Sebab jika terlalu kering ataupun terlalu panas, maka arus listrik yang dihasilkan
akan berkurang [5].
Pada penelitian tugas akhir ini, peneliti menggunakan Fuel Cell 100W dari
jenis Proton Exchange Membrane (PEM) yang sudah bersifat self-humidity. Jadi,
Fuel Cell jenis ini sudah bisa mengatur kelembabannya sendiri tanpa harus
dikontrol. Akan tetapi permasalahannya jenis Fuel Cell ini tidak bersifat selftemperature. Oleh karena itu diperlukan perancangan suatu sistem kontrol
pengatur suhu kerja pada stack Fuel Cell dari jenis Proton Exchange Membrane
(PEM) untuk optimalisasi efisiensi sistem secara menyeluruh, agar stack tersebut
selalu berada pada kondisi suhu kerja yang ideal.
1.2
Rumusan Masalah
Masalah yang dijadikan pada penelitian tugas akhir ini adalah:
1. Bagaimana karakteristik suhu terhadap performansi Fuel Cell.
2. Bagaimana merancang sistem agar diperoleh performansi Fuel Cell yang
optimal ditinjau dari pengaruh suhu Fuel Cell.
19
3. Bagaimana karakterisitik dari sistem setelah diberikan perlakuan (pengaturan)
suhu ditinjau dari performansi Fuel Cell.
1.3
Batasan Masalah
Untuk membatasi cakupan pembahasan masalah pada tugas akhir ini,
maka diberikan batasan-batasan sebagai berikut:
1. Fuel Cell yang digunakan adalah Fuel Cell 100W jenis Proton Exchange
Membrane (PEM).
2. Jenis sensor yang digunakan adalah sensor RTD PT100 yang bekerja pada
suhu -243oC sampai 600oC.
3. Beban yang digunakan dari hasil keluaran Fuel Cell dikondisikan konstan.
4. Performansi yang diukur adalah tegangan yang dihasilkan.
5. Laju aliran hidrogen sebagai bahan reaktan yang masuk ke Fuel Cell
dikondisikan konstan.
6. Software yang digunakan untuk mensimulasikan kontroller sebelum
diimplementasikan ke dalam sistem adalah Matlab R2012a.
1.4
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian yang dilakukan pada tugas akhir ini adalah:
1. Mengetahui karakteristik performansi Fuel Cell ditinjau dari suhu kerja stack
Fuel Cell.
2. Merancang sistem pengontrolan suhu, guna mengatur suhu kerja pada stack
Fuel Cell 100W jenis Proton Exchange Membrane (PEM) agar stack selalu
berada pada kondisi suhu kerja yang ideal.
1.5
Sistematika Penulisan
Adapun sistematika penulisan dalam penulisan tugas akhir ini dibagi
menjadi:
1. BAB I PENDAHULUAN
Menjelaskan mengenai latar belakang masalah sehingga dilakukan penelitian,
rumusan masalah, batasan masalah, tujuan, serta sistematika penulisan tugas
akhir.
20
2. BAB II LANDASAN TEORI
Pembahasan mengenai dasar teori yang berkaitan dengan penyusunan tugas
akhir, seperti Fuel Cell, kontrol PID, root locus, dan respon transien sistem.
3. BAB III PERANCANGAN SISTEM
Menguraikan tentang metode penelitian, objek penelitian, variabel penelitian,
prosedur penelitian, rancangan penelitian, dan pengujian sistem.
4. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Menguraikan tentang hasil penelitian dan pembahasan dari data yang
diperoleh.
5. BAB V PENUTUP
Berisi kesimpulan hasil penelitian dan saran-saran terhadap penelitian
berikutnya yang berkaitan dengan topik penelitian ini.
21