• Tidak ada hasil yang ditemukan

Penyusun: Djoko Triyono

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Membagikan "Penyusun: Djoko Triyono"

Copied!
77
0
0

Teks penuh

(1)

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

Penyusun:

Djoko Triyono

(2)

Topik

Topik yang akan dibahas

• Pendahuluan

• Konsep Kerja

• Daya

• Energi, Posisi, dan Gerak

• Konversi Energi

• Sumber Energi

• Energi Alternatif dan Energi Masa Depan

• Energi Alternatif dan Energi Masa Depan

• Kesimpulan dan Saran

• Daftar Pustaka

(3)

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

(4)

KONSEP INTI

Energi dapat berubah melalui kerja dan pemanasan, namun

Kaitan dengan fisika

Kaitan dengan ilmu bumi

Kaitan dengan ilmu hayati

Perubahan energi

mengubah bentuk bumi

• Panas merupakan energi yang berpindah

• Suara merupakan bentuk energi mekanik

• Listrik merupakan bentuk energi

kerja dan pemanasan, namun jumlah totalnya tetap sama

Kaitan dengan kimia Kaitan dengan astronomi

Makhluk hidup

menggunakan energi dan material dalam suatu

interaksi kompleks

• Perubahan kimia merupakan bentuk energi

(5)

OVERVIEW

• Energi berkaitan erat dengan konsep gaya dan gerak.

• Materi yang bergerak secara alami seperti air dan angin dapat memberikan gaya pada benda lain

menjadi sumber energi

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

(6)
(7)

KONSEP KERJA

• Kerja dalam sains memiliki konsep yang berbeda dengan konsep kerja pada kehidupan sehari-hari

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

(8)

SAINS

(9)

• Kerja dalam sains berhubungan dengan gaya yang diaplikasikan pada benda sehingga menimbulkan perubahan posisi benda

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

(10)

• Kerja mekanik yang diberikan pada suatu objek

didefinisikan sebagai perkalian antara gaya yang diberikan dengan jarak yang dihasilkan akibat pemberian gaya

kerja = gaya jarak

W F × d

= ×

• Dua pertimbangan yang perlu diingat mengenai definisi tersebut:

 Sesuatu harus bergerak saat kerja dilakukan

 Arah gerak benda harus sama dengan arah gaya yang diberikan

W = F × d

(11)

Satuan Kerja

• Gaya memiliki satuan Newton (N) sedangkan jarak memiliki satuan meter (m), sehingga satuan kerja adalah

( )( )

W Fd

W = Newton meter

=

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

• Newton.meter disebut juga Joule (J).

1 Joule = 1 Newton.meter

( )( )

( )( )

W Newton meter W = N m

=

(12)

• Contoh:

W = F d

• Ketika seseorang mengangkat kardus dari posisi jongkok hingga setengah berdiri, ia melakukan kerja W pada

kardus, dalam arti ia memberikan gaya ke atas F sehingga

F d

W = F d

(13)

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

(14)

DAYA

• Pernahkan terpikir mengapa ketika kita berlari menaiki

tangga akan terasa lebih lelah dibandingkan jika kita

menaiki tangga dengan berjalan?

(15)

• Kita melakukan kerja yang sama besar baik dengan berlari maupun berjalan, namun berlari membutuhkan laju kerja lebih besar.

Laju kerja yang dilakukan disebut daya dan didefinisikan sebagai kerja per-satuan waktu

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

sebagai kerja per-satuan waktu

Daya biasa diukur dalam satuan J/s atau Watt (W).

kerja daya =

waktu

P W

= t

1 J/s = 1 Watt (W)

(16)
(17)

ENERGI,POSISI DAN GERAK

Konsep energi berkaitan erat dengan konsep kerja

Energi melakukan kerja Kemampuan Sesuai

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

Sesuai dengan kenyataan

dibutuhkan banyak energi untuk melakukan banyak kerja

Sebagai fakta:

salah satu cara untuk mengukur

energi adalah dengan cara mengukur besar kerja yang dapat

dilakukan

(18)

Energi dapat mempunyai bentuk yang berbeda:

Bentuk Energi

Energi Mekanik Energi Kimia Energi Radiasi

Energi Nuklir

Energi Listrik

(19)

ENERGI,POSISI DAN GERAK

• Contoh-contoh berikut akan membantu untuk memahami hubungan antara kerja dan energi:

Energi mekanik

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

Energi

potensial Energi kinetik

(20)

Energi Potensial

• Jika Anda mengangkat kardus ke atas lemari (seperti gambar), Anda melakukan kerja pada kardus yang

besarnya sebanding dengan hasil perkalian gaya ke atas

yang dilakukan dengan tinggi lemari dari lantai.

(21)

• Jika suatu saat, kita tidak sengaja

menjatuhkan sebuah koper dari tempat yang tinggi, dan menimpa kaki kita, kita akan kesakitan (lihat gambar)  koper melakukan kerja pada kaki kita

• Kaki kita akan semakin sakit jika koper jatuh dari tempat yang lebih tinggi.

(Koper akan melakukan kerja yang lebih besar jika jatuh dari tempat yang lebih

tinggi)

(22)

Energi yang dimiliki suatu benda karena

posisinya

Energi Potensial (E P )

Energi Potensial Gravitasi

Energi Potensial Pegas

(23)

• Perubahan energi potensial dapat diukur dari kerja yang dilakukan untuk mengubah posisi benda

Kerja yang dilakukan untuk mengangkat bola dari tanah ke ketinggian h adalah mgh

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

• Biasanya energi potensial di permukaan tanah dianggap nol. Jadi energi potensial gravitasi dapat dinyatakan

energi potensial gravitasi gaya berat ketinggian

E P mgh = ×

=

(24)

Energi Kinetik

• Benda yang bergerak mampu melakukan kerja pada benda lain karena geraknya.

• Benda bergerak memiliki kemampuan melakukan kerja, jadi benda bergerak memiliki energi

Energi yang berkaitan dengan

gerak benda

Energi Kinetik

(25)

• Ketika Anda melempar

bola baseball, untuk waktu yang singkat Anda

memberikan gaya pada bola sebelum bola

meninggalkan tangan meninggalkan tangan Anda.

• Saat bola lepas dari

tangan, energi kinetik bola

sama dengan kerja yang

Anda lakukan pada bola

(26)

• Bola memberikan gaya pada tangan seseorang yang

menangkapnya.

• Kerja total yang dilakukan

tangan si penangkap untuk

tangan si penangkap untuk

menghentikan bola sama

dengan energi kinetiknya.

(27)

• Ternyata……energi kinetik berbanding lurus dengan massa benda bergerak

namun kecepatan benda-lah yang memiliki pengaruh terbesar.

Energi kinetik Benda yang bergerak dengan kecepatan 2 kali lebih besar

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

Energi kinetik sebanding dengan kuadrat kecepatan

benda

kecepatan 2 kali lebih besar memiliki energi kinetik 4 kali

lebih besar

• Energi kinetik suatu benda dapat dinyatakan dengan:

2

2

2 1

) (kecepatan (massa)

2 kinetik 1 Energi

EK = mv

=

(28)

ALIRAN ENERGI

• Kunci untuk memahami masing-masing konsep kerja dan energi adalah dengan memahami hubungan antara

keduanya

Darimanakah Darimanakah energi berasal?

Kemanakah energi

menghilang?

(29)

ALIRAN ENERGI

Bentuk Energi

Energi Mekanik Energi Kimia

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

Bentuk Energi

Energi Nuklir Energi Radiasi

Energi Listrik

(30)

Energi Mekanika

Bentuk energi yang berhubungan dengan gerak, posisi dan interaksi gravitasi.

Energi kinetik dari benda bergerak

Energi potensial gravitasi

(31)

ENERGI KIMIA

• Bentuk energi yang melibatkan reaksi kimia.

• Energi kimia dibutuhkan untuk mengikat atom-atom, ketika ikatan antar atom terlepas, energi dilepaskan energi kimia

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

• Fotosintesis:

Energi CO

2

Air Gula O

2

(32)

ENERGI RADIASI

• Bentuk energi yang berkaitan dengan energi dari gelombang elektromagnetik

• Cahaya tampak hanya merupakan bagian kecil dari

spektrum gelombang elektromagnetik

(33)

ENERGI LISTRIK

• Bentuk energi yang berasal dari hasil interaksi elektromagnetik

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

(34)

ENERGI NUKLIR

• Inti atom merupakan sumber energi nuklir:

– Energi yang terkait dengan reaksi dalam inti atom, seperti reaksi fisi (terpecahnya inti atom) dan fusi

• Bentuk energi yang digunakan dalam reaktor nuklir

(35)

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

(36)

KONVERSI ENERGI

Konversi energi adalah perubahan bentuk energi dari satu bentuk ke bentuk lain

• Semua bentuk energi dapat dikonversi ke bentuk lain:

Nuklir

Oksidasi

Radiasi Kimia

G a m m a

F us i

Fotosintesis

Mesin

Gesekan Sel Surya

Lampu M e s in

G e s e k a n

Motor listrik

B a te re , a k i

Radiasi Kimia

E le k tr o li s is

(37)

Perubahan bentuk energi yang paling sering ditemui adalah perubahan energi potensial menjadi energi kinetik dan sebaliknya

• Contoh: Ayunan bandul

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

(38)

KEKEKALAN ENERGI

• Energi dapat berpindah dari satu benda ke benda lain, dan energi juga dapat berubah bentuk dari satu bentuk ke bentuk lain.

Namun….. Jika kita melakukan perhitungan mengenai jumlah energi sebelum dan sesudah terjadi perpindahan ataupun konversi energi, jumlah totalnya akan tetap sama

Pengukuran yang selama ini dilakukan mendukung hal tersebut,

• Pengukuran yang selama ini dilakukan mendukung hal tersebut, konsistensi seperti ini memunculkan hukum alam:

Energi tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan.

Energi dapat berubah bentuk dari satu bentuk ke bentuk lain, namun jumlah totalnya tetap sama

HUKUM KEKEKALAN ENERGI

(39)

CONTOH KEKEKALAN ENERGI

Silahkan Lihat Animasi badak jatuh.swf

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

badak jatuh.swf

(40)
(41)

“We do not inherit the earth from our parents, we borrow it from our children” – Chief Seattle

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

(42)

Sumber Energi

• Pada mulanya, manusia belajar menggunakan energi air dan angin (sumber energi non-fosil) untuk irigasi serta transportasi

• Kemudian, manusia belajar menggunakan api dari kayu bakar untuk memasak dan menghangatkan tubuh

Kemunculan mesin serta teknologi baru saat revolusi industri (sekitar abad ke- saat revolusi industri (sekitar abad ke- 18)  sumber energi fosil banyak

digunakan

(43)

Sumber Energi

Tidak dapat

diperbaharui Dapat diperbaharui Sumber energi fosil Angin

 Minyak bumi Geotermal

Sumber energi terbagi menjadi dua yaitu sumber energi dapat diperbaharui dan tidak dapat diperbaharui

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

 Minyak bumi Geotermal

 Batubara Biomass

 Gas alam Matahari

Nuklir Air

Pasang surut

(44)

Sumber Energi Tak Dapat Diperbaharui

• Merupakan sumber energi yang tidak dapat terbarukan dalam jangka waktu singkat

Sumber energi fosil merupakan sumber energi yang tidak dapat diperbaharui, namun ada juga sumber energi non-fosil yang

merupakan sumber energi tidak dapat diperbaharui  nuklir

(45)

Sumber Energi Fosil

• Berasal dari sisa makhluk hidup atau organisme lain yang telah membusuk dan terkubur dalam tanah selama jutaan tahun

Terdiri dari batubara, minyak bumi, dan gas alam yang tergolong sumber energi tak dapat diperbaharui

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

• Tidak dapat diperbaharui  digunakan jauh lebih besar dan cepat

dibandingkan dengan waktu pembentukannya (jutaan tahun)

(46)

Minyak dan Gas Bumi

• Terbentuk dari sisa organisme yang telah

membusuk dan terkubur dalam tanah selama jutaan tahun.

Minyak bumi dapat diolah kembali menjadi bentuk lain seperti

- avtur bahan bakar pesawat

- bensin,solar  bahan bakar kendaraan - minyak tanah

- aspal, dll

• Keuntungan:

• Relatif murah

• Populer di masyarakat

• Kerugian:

• Persediaan minyak bumi dan gas alam semakin sedikit

• Emisi CO2

• Asap yang dihasilkan

• Mudah terbakar

(47)

Samudra, 400 juta tahun lalu Samudra, 50 juta tahun lalu

pasir dan lumpur

Pasir, lumpur dan batu

Proses pembentukan minyak dan gas bumi

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011 Sisa organisme yang mati

Sisa organisme yang mati

Organisme laut yang mati terkubur dalam tanah

Selama jutaan tahun, sisa

organisme semakin banyak dan terkubur makin dalam.

Panas dan tekanan bumi

mengubahnya menjadi minyak dan gas

Saat ini, manusia harus melakukan pengeboran menembus pasir dan batu untuk mencapai lapisan yang kaya minyak dan gas bumi

(48)

Batubara

• Terbentuk dari sisa tumbuhan yang telah membusuk dan terkubur dalam tanah selama jutaan tahun.

• Merupakan sumber energi fosil paling berlimpah di alam 

kandungan di alam cukup untuk cadangan bahan bakar hingga 250 tahun yang akan datang

Tiga tingkatan dalam Tiga tingkatan dalam pembentukan batubara

Lignite

(batubara coklat)

Bituminous (batubara lunak)

Anthracite

(batubara keras)

(49)

Batubara

• Proses pembentukan:

300 juta tahun lalu, bumi sebagian besar ditutupi oleh hutan

Tumbuhan mati, membusuk dan membentuk gambut

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011 Gambut tertekan antar lapisan endapan

untuk membentuk lignit

Tekanan yang semakin lama, akan membentuk batubara bituminous

Pada akhirnya terbentuk batubara anthracite

(50)

Nuklir

• Energi nuklir berasal dari energi inti suatu atom yang umum digunakan adalah

uranium

• Untuk menghasilkan energi nuklir:

– Reaksi fusi: atom terpecah dan menghasilkan energidigunakan pada reaktor nuklir

– Reaksi fusi: beberapa atom bersatu dan menghasilkan energi

• Keuntungan:

• Dengan sedikit uranium dapat dihasilkan listrik

• Dengan sedikit uranium dapat dihasilkan listrik yang cukup besar

• Tidak menghasilkan emisi CO2

• Dapat diandalkan

• Kerugian:

• Masalah keamanan

• Limbah radioaktif yang dihasilkan sangat berbahaya

• Membutuhkan biaya besar untuk perawatan dan operasional

(51)

Bagaimana energi nuklir dapat menghasilkan listrik?

Silahkan Lihat Animasi nuklir.swf

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

nuklir.swf

(52)

Sumber Energi Dapat Diperbaharui

• Berasal dari energi yang terdapat pada alam sumber energi non-fosil

Mengapa disebut dapat diperbaharui??

– Karena tidak akan habis jika dipakai

Contoh:

• Angin akan tetap bertiup, walaupun kita tidak menggunakannya

• Angin akan tetap bertiup, walaupun kita tidak menggunakannya sebagai sumber energi dapat diperbaharui

• Air akan tetap mengalir, walaupun kita tidak menggunakannya sebagai

sumber energi dapat diperbaharui, dll

(53)

Air

• Air yang bergerak dapat menghasilkan listrik  pembangkit listrik tenaga air (hydroelectric power)

• Keuntungan:

• Tidak menghasilkan emisi CO2

• Berumur lebih panjang dibandingkan sumber tenaga lain

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

• Kerugian:

• Biaya yang besar untuk membangun pembangkit baru

• Dampaknya pada lingkungan:

– Longsor

– Alokasi penduduk yang tinggal dekat lokasi pembangkit

(54)

Bagaimana energi air dapat menghasilkan listrik?

Silahkan Lihat Animasi hidro.swf

hidro.swf

(55)

Angin

• Energi kinetik angin dapat diubah menjadi bentuk energi lain seperti:

Energi mekanik

– Digunakan pada kapal layar

– Petani menggunakan angin untuk

memompa air dari sumur, dengan kincir angin, dll

Energi listrik

• Keuntungan:

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

• Keuntungan:

• Tidak menghasilkan emisi CO2

• Tidak ada bahan bakar yang digunakan untuk menggerakkan turbin

• Kerugian:

• Energi angin sulit diprediksi

• Turbin angin menimbulkan polusi visual dan akustik

• Mudah tersambar petir

(56)

Bagaimana turbin angin bekerja?

• Angin memutar baling-baling mengelilingi rotor.

• Rotor terhubung pada poros yang kemudian memutar

generator. Generator berputar menghasilkan listrik.

• Listrik kemudian dialirkan pada penguat tegangan (trafo), lalu dialirkan pada jaringan

transmisi, yang kemudian

didistribusikan.

(57)

Matahari

• Energi matahari berasal dari radiasi matahari yang mencapai bumi

• Energi matahari dapat diubah menjadi bentuk energi lain:

Energi termal

– Memanaskan air, bangunan, dll

Energi listrik

sel surya/ Photovoltaic cell (PV)

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011 – sel surya/ Photovoltaic cell (PV)

• Keuntungan:

• Cocok digunakan pada daerah terpencil

• Harga sel surya semakin murah

• Listrik dapat disimpan dalam batere

• Kerugian:

• Tidak berguna saat malam hari

• Biaya yang mahal untuk membuat pembangkit

• Tidak dapat diandalkan

(58)

Bagaimana sel surya bekerja?

Silahkan Lihat Animasi sel surya.swf

sel surya.swf

(59)

Pasang Surut

• Memanfaatkan energi kinetik air laut ketika pasang dan surut untuk

menghasilkan listrik

• Keuntungan:

• Tidak menghasilkan emisi CO2

• Tidak ada bahan bakar yang digunakan untuk menggerakkan turbin

• Pasang dan surut air laut dapat diprediksi dengan pasti

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

dengan pasti

• Tidak membutuhkan biaya perawatan yang tinggi

• Kerugian:

• Dibutuhkan biaya sangat besar untuk membangun pembangkit energi pasang surut

• Tidak banyak tempat di dunia ini yang dapat menggunakannya

• Efek buruk terhadap mamalia laut

(60)

Bagaimana energi pasang surut bekerja?

• Ketika air laut pasang, air di

dalam bendungan lebih rendah, sehingga air laut akan mengalir masuk ke dalam bendungan, lalu memutar turbin, sehingga dapat menghasilkan listrik

• Ketika air laut surut, air di

dalam bendungan lebih tinggi,

dalam bendungan lebih tinggi,

sehingga air bendungan akan

mengalir keluar menuju laut,

lalu memutar turbin, sehingga

dapat menghasilkan listrik

(61)

Biomass

• Biomass adalah sisa tumbuhan atau hewan yang telah mati serta sisa makanan yang dapat dibakar, dijadikan sumber energi

• Keuntungan:

• Murah

• Mengurangi pemakaian bahan bakar fosil

• Mengurangi bahan sisa (sampah)

• Kerugian:

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

• Kerugian:

• Emisi CO2 akibat pembakaran

• Mengumpulkan bahan biomass dalam jumlah banyak cukup sulit dilakukan

• Beberapa jenis bahan biomass tidak tersedia sepanjang tahun

(62)

Bagaimana biomass bekerja?

Silahkan Lihat Animasi biomass.swf

biomass.swf

(63)

Geotermal

• Energi yang berasal dari panas yang terdapat dalam perut bumi

• Keuntungan:

• Tidak menghasilkan emisi CO2

• Stasiun pembangkit tidak membutuhkan tempat yang luas

• Tidak menggunakan bahan bakar lain

• Kerugian:

• Tidak banyak lokasi yang dapat digunakan sebagai pembangkit geotermal

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

• Tidak banyak lokasi yang dapat digunakan sebagai pembangkit geotermal

• Gas dan mineral berbahaya mungkin dapat muncul ke permukaan tanah

(64)

Energi alternatif dan energi masa depan

• Energi alternatif mengacu pada energi yang berbeda dari sumber energi yang banyak digunakan saat ini (sumber energi fosil)

Air 6,24%

Nuklir 5,76 %

Lain-lain

0,86 % Konsumsi

non- pembangkit

listrik 0,5 %

Mengapa muncul kebutuhan akan energi alternatif dan

energi masa depan?

Minyak Bumi 35,27 %

Batubara 28,02 % Gas Alam

23,35 %

Konsumsi Energi Dunia Tahun 2006

Sumber: EIA, BP

(65)

Energi alternatif dan energi masa depan

Berdasarkan grafik, kurang lebih 86% sumber energi dunia berasal dari sumber energi fosil (minyak bumi, gas alam, batubara)

• Sumber energi fosil terbatas dalam jumlah serta memberikan dampak negatif bagi lingkungan:

– Minyak bumi hanya dapat menyuplai energi dunia hingga 40-50 tahun yang akan datang!!

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

datang!!

– Meskipun batubara memiliki jumlah yang melimpah di bumi, namun pembakarannya menghasilkan emisi CO2 terbesar

– Emisi CO2 dari pembakaran sumber energi fosil menyebabkan efek rumah kaca dan pemanasan global

• Kesimpulan:

Dibutuhkan sumber energi lain selain sumber energi fosil

Energi

alternatif

(66)
(67)

Energi alternatif dan energi masa depan

• Energi alternatif yang dapat digunakan sebagai pengganti sumber energi fosil adalah seluruh sumber energi dapat diperbaharui yang telah dijelaskan:

Air Angin

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

Sinar Matahari Pasang Surut

Geotermal

Biomass

Hidrogen fuel cell

Kandidat sumber energi masa

depan

(68)

Sel Bahan Bakar (Fuel Cells)

• Suatu sel elektrokimia yang secara

langsung dan terus menerus mengubah energi reaksi antara hidrogen dan oksigen menjadi energi listrik

• Jenis fuel cell berdasarkan jenis elektrolit:

 Phosphoric Acid Fuel Cell

o Menggunakan asam fosforik cair sebagai elektrolitnya

elektrolitnya

 Molten Carbonate Fuel Cell

o Menggunakan campuran garam karbonat cair sebagai elektrolitnya

 Solid Oxide Fuel Cell (SOFC)

o Menggunakan keramik, atau elektrolit padat o Beroperasi pada temperatur tinggi (1000

0

C)

 Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC)

o Menggunakan membran penukar proton sebagai elektrolitnya

Beroperasi pada temperatur yang tidak

(69)

Solid Oxide Fuel Cell (SOFC)

• Fuel cell yang menggunakan bahan oksida padat sebagai

elektrolitnya untuk mengalirkan ion negatif oksigen dari katoda ka anoda

• Fuel cell ini dapat menggunakan bahan bakar hidrokarbon (tidak terbatas pada gas hidrogen murni), seperti bensin, gas alam

metanol,alkohol, dll  kandidat sumber energi masa depan

• Beroperasi pada temperatur 500 – 1000

0

C, menyebabkan fuel

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

• Beroperasi pada temperatur 500 – 1000

0

C, menyebabkan fuel cell ini tidak menggunakan platina sebagai katalisnya (lebih

murah dibandingkan fuel cell jenis lain) serta tidak memerlukan pompa untuk memompa bahan bakar ke dalam sel.

Keuntungan Kerugian

Bahan bakar yang digunakan tidak

terbatas pada hidrogen Elektrolit yang digunakan cukup mahal Efisiensi cukup besar (~60%)

Lebih murah (tanpa platina)

(70)

Bagaimana SOFC menghasilkan listrik?

• Oksigen dari udara dialirkan melalui katoda, sementara bahan bakar hidrokarbon seperti metana dialirkan melalui anoda

• Hidrogen bereaksi dengan anoda, sehingga terionisasi menghasilkan elektron yang mengalir ke rangkaian listrik luar (misal menyalakan lampu), lalu menuju katoda.

• Elektron tersebut bereaksi dengan oksigen di katoda, membentuk ion negatif oksigen

• Ion negatif tersebut melewati elektrolit dan bergabung dengan hidrogen di anoda

membentuk uap air.

(71)

Polymer Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC)

• Fuel cell yang menggunakan membran polimer padat sebagai

elektrolitnya untuk mengalirkan ion positif hidrogen dari anoda ke katoda

• Beroperasi pada temperatur 80 - 100

0

C, menyebabkan fuel cell ini membutuhkan waktu singkat untuk beroperasi kandidat

sumber energi kendaraan bermotor, menggantikan bensin

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

Keuntungan Kerugian

Beroperasi pada temperatur yang tidak terlalu tinggi

Bahan bakar yang digunakan terbatas pada gas hidrogen

Efisiensi cukup besar (40 - 60%)

Ringan dan mudah dibawa

(72)

Bagaimana PEMFC menghasilkan listrik?

(73)

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

(74)

Setelah mendiskusikan sedikit pengantar bagi bahasan ini di bagain Pendahuluan, kita telah mendikusikan

topik-topik sebagai berikut

• Konsep Kerja

• Daya

• Energi, Posisi, dan Gerak

• Konversi Energi

Kesimpulan

• Konversi Energi

• Sumber Energi

• Energi Alternatif dan Energi Masa Depan

Topik-topik ini diperlukan untuk memahami konsep

energi secara ilmiah dan sumber-sumber energi.

(75)

Pemahaman secara ilmiah tentang energi dan sumber- sumbernya sangat diperlukan.

Sumber-sumber energi yang dikenal dan banyak dipakai saat ini akan habis terpakai.

Karena itu kami sarankan untuk mempelajari lebih lanjut topik-topik yang telah didiskusikan dari buku- buku acuan yang ada di daftar pustaka dan juga

Saran

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

buku acuan yang ada di daftar pustaka dan juga

literatur-literatur lain yang relevan.

(76)
(77)

Daftar Pustaka

•Hewitt, Paul G., John Suchocki, Leslie A Hewitt (2007),

Conceptual Physical Science Explorations, Pearson Addison Wesley, San Fransisco.

•Hewitt, Paul G., Suzanne Lyons, John Suchocki, Jennifer Ye (2007), Conceptual Integrated Science, Pearson Addison Wesley, San Fransisco.

•Tillery, Bill W., (2008), Physical Science 8

th

ed., McGraw Hill, Boston.

Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011

Boston.

•Tillery, Bill W., Eldon D. Enger, dan Frederick C. Ross (2008),

Integrated Science 4

th

ed., McGraw Hill, Boston.

Referensi

Dokumen terkait

Hasil penelitian ini sejalan dengan teori yang dikemukakan oleh Hudak & Gallo (2010) dalam Widiyanto & Yamin (2014) disebutkan bahwa meningkatkan FiO2

Dari hasil penelitian diatas maka kualitas produk Shampo Pantene harus bisa selaulu menjaga kualitas produknya agar mampu mempertahankan kepercayaan konsumen terhadap produk

The presence of silicified coal characterized several coal seam in Muara Enim Formation and become the important issue in coal mining industry.. Silicified coal

Dengan demikian hipotesis yang menyatakan metode latihan massed practice lebih baik pengaruhnya terhadap peningkatan kemampuan pukulan forehand tenis meja pada mahasiswa

Strukturmikro dan komposisi unsur bongkah Fe-Cr hasil variasi sintering tertera pada Gambar 4, dan hasil analisis komposisi unsur dengan EDS tertera pada Tabel

• Metabolisme adalah suatu proses komplek perubahan makanan menjadi energi dan panas melalui proses fisika dan kimia, berupa proses pembentukan dan penguraian zat didalam

Masa berburu dan mengumpulkan makanan (food gathering and hunting period) adalah masa dimana cara manusia purba mengumpulkan makanan-makanan yang dibutuhkan

Hasil bulk density semakin menurun dengan meningkatnya suhu pirolisis, dimana bulk density tertinggi adalah 0,786 gr/cm 3 dan terendah adalah 0,664 gr/cm 3. Kata