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