Makalah Alkaline Fuel Cell - Kelompok 5

MAKALAH ELEKTROKIMIA “ALKALINE FUEL CELL”

Disusun Oleh:

1. . 3. 4. 5.

Tria Tria Hikma Hikma Novita Novita !a"an "an D#i $utarn $utarnii !u&ha 'ratama 'ratama !ulita us#i us#i *. +"ul, +"ul,ii -ai -ai

(M0314 (M031407 075) 5) (M0314 (M031407% 07%)) (M0314 (M031407 07)) (M0314 (M03140%0 0%0)) (M03 (M0314 140% 0%) )

PROGRAM STUDI KIMIA FAKULT FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU I LMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016

1

DAFTAR ISI

Halaman /u&ul..................................................................................................................... 1 Da,tar si.............................................................................................................................. ata 'enantar.....................................................................................................................3 22 1 'en&ahuluan 1 atar 2elakan...............................................................................................................4  umusan Masalah..........................................................................................................4 3 Tu6uan 'enulisan............................................................................................................4 22  'emahasan .1 'enertian $el 2ahan 2akar lkalin..............................................................................5 . $e6arah 'enemuan $el 2ahan 2akar lkalin.................................................................5 .3 eaksi &alam $el 2ahan 2akar lkalin.........................................................................7 .4 eleihan &an ekuranan $el 2ahan 2akar lkalin...................................................7 22 3 esim8ulan.............................................................................................................. Da,tar 'ustaka......................................................................................................................10

2

KATA PENGANTAR 

'u6i s"ukur kami 8an6atkan keha&irat Tuhan !an Maha 9sa karena &enan rahmat karunia serta tau,ik &an hi&a"ah;N"a kami &a8at men"elesaikan makalah 9lektrokimia &enan 6u&ul ini &enan aik meski8un an"ak kekuranan &i&alamn"a. Dan kami 6ua erterima kasih 8a&a Dr. -itria ahma#ati selaku Dosen mata kuliah 9lektrokimia 6urusan imia -M' ?N$ "an telah memeri tuas ke8a&a kelom8ok  kami. ami sanat erhara8 makalah ini &a8at eruna &alam ranka menamah #a#asan serta  8enetahuan kita menenai ahan akar alkalin meli8uti 8rinsi8 ker6an"a 6enis;  6enisn"a&am8akn"a. ami 6ua men"a&ari ah#a &i &alam makalah ini masih ter&a8at  an"ak kekuranan "an 6auh &ari kata sem8urna. Oleh sea itu kami erhara8 a&an"a kritik saran &an usulan &emi 8eraikan makalah ini meninat ti&ak a&a sesuatu "an sem8urna tan8a saran "an memanun. $emoa makalah se&erhana ini &a8at &i8ahami ai sia8a8un "an mema@an"a. $ekiran"a makalah "an telah &isusun ini &a8at eruna ai kami sen&iri mau8un oran "an mema@a. $eelumn"a kami mohon maa, a8aila ter&a8at kesalahan kata;kata "an kuran erkenan &an kami mohon kritik &an saran "an memanun &emi 8eraikan &i masa &e8an. $urakarta Desemer 01A Tim 'en"usun

3

BAB 1 PENDAHULUAN

. atar 2elakan $el ahan akar a&alah alat konversi elektrokimia "an se@ara kontin"u menuah eneri kimia &ari ahan akar &an oksi&an men6a& ener"i listrik. 'rinsi8 ker6a sel ahan  akar seru8a &enan 8rinsi8 ker6a aterai. 'ere&aan antara aterai &an sel ahan akar  a&alah letak sumer ener"i kimian"a. 'a&a aterai sumer enerin"a terletak &i &alam  aterai se&ankan sumer eneri kimia sel ahan akar &i8asok &ari luar. $elama selm"a &8asok &enan ahan akar &an oksi&an &a"a listrik akan &ihasilkan. $umer eneri kimia sel ahan akar a&alah seala ma@am ahan akar as &a oksi&an "an &a8at &ioksi&asi &an &ire&uksi se@ara elektrokimia. Namun 8a&a umumn"a  ahan akar "an &iunakan a&alah h"&roen karena memiliki reaktivitas elekrokimia "an tini serta &a8at &ihasilkan &ari hi&rokaron alkohol atau atuara. $e&ankan oksi&an "an &iunaka a&alah oksien aik "an murni mau8un "an erasal &ari u&ara  eas. $el ahan akar memiliki 6enis "an eraam &enan tinkat 8enemanan &an a8likasi "an ere&a 8ula. 'emilihan ti8e elektrolit mem8enaruhi 8ere&aan tem8erature ker6a masin;masin sel ahan akar. $alah satu 6enis elektrolit "an &iunakan a&alah kalium hi&roksi&a "an memiliki ion hi&roksi&a. 9lektrolit terseut &iunakan &alam sel ahan akar alkali "an memiliki reaksi kimia 8a&a kato&a &an ano&a. Oleh karena itu makalah ini &isusun untuk mem8ela6ari sel ahan akar alkali 2.

=. 1. . 3. 4.

( lkaline -uel =ell). umusan Masalah 1 8a "an &imaksu& &enan sel ahan akar alkaliB  2aaimana se6arah 8enemuan sel ahan akar alkaliB 3 2aaimana reaksi "an ter6a&i &alam sel ahan akar alkaliB 4 2aaimana keleihan &an kekuranan sel ahan akar alkaliB Tu6uan 'enulisan Memahami 8enertian sel ahan akar alkalin. Memahami se6arah 8enemuan sel ahan akar alkalin. Menetahui reaksi "an ter6a&i 8a&a sel ahan akar alkalin. Menetahui keleihan &an kekuranan sel ahan akar alkalin.

BAB 2 PEMBAHASAN

. 'enertian $el 2ahan 2akar lkalin $el ahan akar alkalin meru8akan suatu alat "an menuah oksien &ari u&ara &an hi&roen "an &isu8lai &ari luar men6a&i eneri listrik &an 8anas. $e@ara kimia sean&in &enan seuah aterai "an akan men"e&iakan eneri listrik se@ara 4

 erkelan6utan selama a&a su8lai hi&roen &an u&ara. $e8erti haln"a air sel ahan akar  alkalin meru8akan alat "an memiliki emisi nol. $alah satu kom8onen utam &alam seluruh sel ahan akar a&alah elektrolit. 9lektrolit meru8akan larutan "an &a8at menhantarkan listrik. Dalam sel ahan akar  alkali larutan elektrolit "an &iunakan a&alah @airan alkali se8erti kalium hi&roksi&a (OH). &an"a ion hi&roksi "an terkan&un &alam elektrolit &an menalir melalui sirkuit &an eruah men6a&i ener" listrik. onsentrasi "an &iunakan erkisar 30C; 45C terantun 8a&a sistem "an &iunakan. Da"a "an &ihasilkan &ari sel ahan akar  alkalin erkisar antara 300 #att sam8ai 5 k*. $el ahan akar alkalin 8ertama kali &iunakan 8esa#at emini;8ollo untuk menhasilkan air minum &an su8lai listrik. 2. $e6arah 'enemuan $el 2ahan 2akar lkali $el ahan akar 8ertama kali &itemukan tahun 1%3%. $el ahan akar alkalin  8ertama kali &ikomersialkan leih &ari satu aa& terakhir &i $oviet atau usia &an salah satu 8roram N$ untuk men@i8takan eneri untuk satelit &an tenaa ranka ka8al selam ?$N. $e6ak saat itu 8enemuan aru tentan katalis &an nanomaterial memiliki tantanan untuk menanulani aaimana meno8erasikan sel ahan akar alkalin. 9neri "an saat ini se@ara men"eluruh &iutuhkan. Hi&roen meru8akan unsur ahan akar &enan kelim8ahan tini & alam. $el  ahan akar ere&a &enan aterai ketika ahan akar telah terse&ia &an sumer oksien mereka isamem8ro&uksi listrik se@ara terus menerus. $el ahan akar alkalin 8ertama kali &i&itam8ilkan oleh ilmu#an *elsh $ir *illiam rove 8a&a tahun 1%3 teta8i harus &8ertimankan &alam #aktu "an lama untuk &iteliti se@ara ilmiah.

 -ran@is Thomas 2a@on a&alah 8elo8or teknoloi sel ahan akar. 2a@on tertarik  &enan kemam8uan sel ahan akar "an &a8at menuah ener" kimia se@aa lansun men6a&i ener" listrik &an 2a@on "akin ah#a itu akan sanat eruna. $elama tahun 150;an mun@ul seaai 8elo8or teknoloi sel ahan akar &enan &a"a versi A k* "an &i&emonstrasikan 8a&a tahun 15. 'ratt E *hitne" kemu&ian &iiinkan men&esain untuk tenaa 8esa#at 8ollo seuah 8enemanan &enan su8lai listrik untuk  5

 8eralatan ke&inasan. $el 2a@on menalami keaalan untuk men&a8atkan tem8at &alam  8ena8likasian untuk umum 8eralatann"a memutuhkan h"&roen &an oksien murni.  Namun 8eran 2a@on selama 8erio&e itu telah menins8irasi 8enelitian lain untuk  meno8erasikan sel ahan aka "an lain.

 $elama tahun 170;an &an %0;an ia"a katalis &an keterse&iaan material "an teratas telah mematasi 8erkemanan teknoloi sel ahan akar alkalin. lmu#an kimia lain ermun@ulan untuk mena#arkan alternati, lain untuk tenaa "a leih &terima se@ara  ia"a. Namun hal ini 6ua men6a&i a8likasi kimia "an terlihat se@ara 6elas seaai satu; satun"a teknoloi teraik. =. eaksi $el 2ahan 2akar lkali eaksi "an ter6a&i 8a&a sel ahan akar alkali a&alah seaai erikut. no&a : H( g ) F 4OH G (aq)  4HO(l ) F 4e G  ato&a : O( g ) F HO(l ) F 4e G  4OH G (aq) eaksi Total : H( g ) F O( g )  HO(l )

6

'a&a amar &i atas &a8at &ilihat ah#a ion hi&roksi (OH ;) &itrans,er &ari kato&a ke ano&a melalui elektrolit se&ankan ele@tron menalir melalui rankaian listrik eksterna atau ean. on hi&roksil akan ereaksi &enan hi&roen &an mementuk air serta menalirkan elektron.

D. eleihan &an ekuranan $el 2ahan 2akar lkalin 1. eleihan $el 2ahan 2akar lkalin a. inkunan asa meninkatkan e,isiensi

karena

kemam8uann"a

untuk 

mene&arkan oksien "an leih aik &ian&inkan &enan elektrolit asam.  . $el ahan akar ini &a8at eker6a aik &alam suhu kamar seaai akiat &ari elektrolit asa. @. eih murah &ari8a&a sel ahan akar lain karena elektro&a teruat &ari material "an murah. &. $el ahan akar ini memiliki #aktu o8erasi "an tini leih &ari 15.000 6am karena si,at elektrolit "an kuran korosi, terha&a8 elektro&a. . ekuranan $el 2ahan 2akar lkalin a. Harus &i8asan 8a&a linkunan "an eas karon &ioksi&a.  . /ika karon &ioksi&a erkontak &enan linkunan asa karonat terentuk. karonat ini a&alah aram larut "an men"umat elektro&a er8ori &an memlokir aliran hi&roen &an oksien menakiatkan keaalan &a"a.

7

BAB 3 KESIMPULAN

$el ahan akar alkalin a&alah suatu alat "an menuah oksien &ari u&ara &an hi&roen "an &isu8lai &ari luar men6a&i eneri listrik &an 8anas. $el ahan akar alkalin menunakan elektrolit kalium hi&roksi&a (OH)

&i &alam air &an memiliki suhu

o8erasi 1A0I -. Da"a "an &ihasilkan &ari sel ahan akar alkalin erkisar antara 300 #att sam8ai 5 k*. $el ahan akar alkalin 8ertama kali &iunakan 8esa#at emini; 8ollo untuk menhasilkan air minum &an su8lai listrik. $el ahan akar alkalin leih ramah linkunan. eaksi "an ter6a&i saat 8enunaan a&alah seaai erikut: no&a : H( g ) F 4OH G (aq)  4HO(l ) F 4e G  ato&a : O( g ) F HO(l ) F 4e G  4OH G (aq) eaksi Total : H( g ) F O( g )  HO(l ) Ter&a8at eera8a keleihan &ari $el 2ahan 2akar lkalin &iantaran"a eker6a  aik &alam suhu kamar #aktu o8erasi "an tini leih &ari 15.000 6am. $e&ankan kekuranann"a a&alah harus &i8asan 8a&a linkunan "an eas karon &ioksi&a karena &a8at menakiatkan keaalan &a"a.

8

Dafta P!"ta#a

iruakaran . /ain $. E Nema . . (00).  revie# on ,uel @ell te@hnoloies an&  8o#er ele@troni@ inter,a@e. Renewable and Sustainable Energy Reviews 13() 430; 440. *inter M. E 2ro&& . /. (004). *hat are atteries ,uel @ells an& su8er@a8a@itorsB. Chemical reviews 104(10) 445;470.

9