Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Penyusun:
Djoko Triyono
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
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
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
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
KONSEP KERJA
• Kerja dalam sains memiliki konsep yang berbeda dengan konsep kerja pada kehidupan sehari-hari
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
SAINS
• Kerja dalam sains berhubungan dengan gaya yang diaplikasikan pada benda sehingga menimbulkan perubahan posisi benda
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
• 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
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
=
• 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
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
DAYA
• Pernahkan terpikir mengapa ketika kita berlari menaiki
tangga akan terasa lebih lelah dibandingkan jika kita
menaiki tangga dengan berjalan?
• 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)
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
Energi dapat mempunyai bentuk yang berbeda:
Bentuk Energi
Energi Mekanik Energi Kimia Energi Radiasi
Energi Nuklir
Energi Listrik
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
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.
• 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)
Energi yang dimiliki suatu benda karena
posisinya
Energi Potensial (E P )
Energi Potensial Gravitasi
Energi Potensial Pegas
• 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 = ×
=
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
• 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
• 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.
• 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
=
ALIRAN ENERGI
• Kunci untuk memahami masing-masing konsep kerja dan energi adalah dengan memahami hubungan antara
keduanya
Darimanakah Darimanakah energi berasal?
Kemanakah energi
menghilang?
ALIRAN ENERGI
Bentuk Energi
Energi Mekanik Energi Kimia
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
Bentuk Energi
Energi Nuklir Energi Radiasi
Energi Listrik
Energi Mekanika
• Bentuk energi yang berhubungan dengan gerak, posisi dan interaksi gravitasi.
Energi kinetik dari benda bergerak
Energi potensial gravitasi
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
2Air Gula O
2ENERGI RADIASI
• Bentuk energi yang berkaitan dengan energi dari gelombang elektromagnetik
• Cahaya tampak hanya merupakan bagian kecil dari
spektrum gelombang elektromagnetik
ENERGI LISTRIK
• Bentuk energi yang berasal dari hasil interaksi elektromagnetik
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
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
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
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
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
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
CONTOH KEKEKALAN ENERGI
Silahkan Lihat Animasi badak jatuh.swf
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
badak jatuh.swf
“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
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
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
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
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)
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
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
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)
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
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
Bagaimana energi nuklir dapat menghasilkan listrik?
Silahkan Lihat Animasi nuklir.swf
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
nuklir.swf
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
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
Bagaimana energi air dapat menghasilkan listrik?
Silahkan Lihat Animasi hidro.swf
hidro.swf
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
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.
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
Bagaimana sel surya bekerja?
Silahkan Lihat Animasi sel surya.swf
sel surya.swf
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
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
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
Bagaimana biomass bekerja?
Silahkan Lihat Animasi biomass.swf
biomass.swf
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
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
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
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
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
0C)
Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC)
o Menggunakan membran penukar proton sebagai elektrolitnya
Beroperasi pada temperatur yang tidak
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
0C, menyebabkan fuel
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
• Beroperasi pada temperatur 500 – 1000
0C, 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)
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.
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
0C, 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
Bagaimana PEMFC menghasilkan listrik?
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011
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.
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.
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
thed., McGraw Hill, Boston.
Hanya dipergunakan di Universitas Indonesia ATA 2010/2011