PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA HIDROGEN MELALUI PENGEMBANGAN MEMBRAN ELECTROLYZER DAN FUEL CELL BERASAL DARI LIMBAH PLASTIK LDPE-POLISTIREN

Pada abad ke-21 ini, banyak dari para peneliti dan ilmuwan sedang mencari jalan alternatif dari kebutuhan energi yang semakin lama semakin sangat dibutuhkan seiring dengan perkembangan teknologi. Upaya pemenuhan energi yang telah dilakukan saat ini sebagian besar diperoleh dari konversi bahan bakar fosil. Penggunaan bahan bakar fosil untuk menghasilkan energi telah menuai banyak masalah, diantaranya adalah emisi hasil pembakaran tersebut yang mencemari lingkungan. Masalah lainnya adalah bahan bakar fosil yang merupakan energi yang tidak dapat diperbaharui (unrenewable resources).Oleh karena itu. diperlukan suatu inovasi mengenai energi alternatif yang ramah lingkungan serta dapat diperbaharui. Salah satu inovasi yang dikemukakan oleh 3 mahasiswa IPB yaitu Jaelani, Ari Adrianto dan Ririn Masrina adalah teknologi hidrogen yang memanfaatkan air untuk menghasilkan gas hidrogen yang kemudian menghasilkan listrik dalam sistem fuel cell.

Pada proses ini diperlukan  membran polimer (Polymer Electrolyte Membrane/PEM) yang mampu menghantar proton (permeabel terhadap proton). Salah satu membran yang saat ini telah banyak digunakan adalah Nafion®.  Namun, harga membran polimer tersebut sangat mahal sehingga pengembangan teknologi hidrogen di Indonesia menjadi kurang ekonomis.

Dari sinilah, mereka akhirnya menggunakan limbah polimer jenis Low Density Poly-Ethylene (LDPE) dan polistiren. Bahan-bahan ini dapat dimodifikasi strukturnya sehingga mampu manghantarkan proton dengan baik. Modifikasi dapat dilakukan melalui proses florinasi dan iradiasi pada LDPE dan sulfonasi pada polistiren. Hal ini akan mengakibatkan terbentuknya gugus fungsi yang dapat manghantarkan proton.

Pemanfaatan limbah plastik LDPE dan polistiren sebagai membran dalam electrolyzer dan fuel cell ini merupakan gagasan yang sangat kreatif mengingat teknologi hidrogen yang masih belum aplikatif karena mahalnya membran yang digunakan seperti Nafion®.Dengan membuat membran berkarakteristik yang sama dan mudah didapatkan,  permasalahan krisis energi dan pencemaran lingkungan dapat menemukan jalan keluar.

Bagaimanakah cara kerjanya?

H2 Energizer adalah pembangkit listrik dengan memanfaatkan membran komposit LDPE terflorinasi dengan polistiren tersulfonasi sehingga permeabel terhadap proton. Mekanisme alat ini adalah dengan cara mengelektrolisis air pada membran electrolyzer menjadi gas hidrogen dan oksigen. Energi untuk proses elektrolisis dihasilkan dari solar sel. Gas hidrogen hasil elektrolisis dipisahkan menuju katoda, kemudian dialirkan ke tabung penyimpanan. Dari tabung penyimpanan, hidrogen dialirkan dengan laju tertentu menuju membran fuel cell. Pada unit membran fuel cell, hidrogen ditangkap di anoda menghasilkan proton (H+) dan elektron (e-). Adanya gradien elektrokimia menyebabkan elektron mengalir dari anoda ke katoda melalui kabel, sementara proton melewati membran menuju katoda. Aliran elektron inilah yang kemudian menyalakan lampu yang terhubung dengan katoda dan anoda dari membran fuel cell. Pada bagian katoda membran fuel cell, proton (H+) kemudian bereaksi dengan oksigen yang disuplai dari udara membentuk uap air. Hassil samping pada proses pembakaran H2 hanya berupa uap air sehingga mampu mengurangi tingkat pencemaran udara dan pemanasan global.

Semoga bermanfaat🙂

Referensi : Pembangkit Listrik Tenaga Hidrogen, Jaelani dkk, 2009, IPB.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s