Kendaraan bermotor yang merupakan alat transportasi yang sangat dibutuhkan oleh masyarakat di negara-negara modern, menimbulkan masalah besar terhadap lingkungan dan akibat polusinya sudah sangat terasa, terutama di kota-kota besar. Untuk menanggulangi masalah ini, maka sejak pertengahan abad 20 telah banyak dilakukan tindakan-tindakan yang bertujuan mengurangi atau melenyapkan pengaruh gas yang ditimbulkan oleh motor bakar.
Sejak akhir abad 20 telah mulai dikembangkan alat untuk menggantikan motor bakar yang ternyata mempunyai beberapa keuntungan yang sangat menonjol, yaitu fuel cell yang dapat menghasilkan energi melalui proses elektro kimiawi. Berhubung fuel cell sangat berbeda dari motor bakar, maka kendaraan yang menggunakannya mengalami perubahan komponen yang cukup radikal diantaranya sistem bahan bakar, sistem penerus energi dan sistem kontrol.
Dari hasil pengembangan dan penelitian yang telah dilakukan ternyata jenis fuel cell ini sangat menjanjikan keuntungan-keuntungan yang tidak dimiliki oleh motor bakar, sehingga bukanlah hal yang mustahil bahwa fuel cell akan menggantikan motor bakar.
1. Pendahuluan
Kendaraan bermotor merupakan salah satu penghasil polusi udara yang cukup banyak, terutama di kota-kota besar. Gas buang yang dikeluarkan oleh kendaraan yang digerakkan oleh motor bakar bensin dan solar mengandung gas beracun, yang dapat menimbulkan efek yang sangat merugikan lingkungan ini, mengandung nitrogen oxida, karbon dioxida, methan, benzene dan juga partikel. Kerugian yang ditimbulkan adalah menimbulkan penyakit pada manusia, merusak lingkungan hidup, mematikan tumbuh-tumbuhan dan mahluk hidup, menjadikan bumi makin panas dsb.
Untuk mengurangi hal ini, maka telah banyak dibuat kesepakatan antar negara. Pada bulan Desember 1997, di Kyoto, Jepang telah ditanda tangani perjanjian Kyoto oleh 160 negara yang berisi rencana pengurangan kandungan gas beracun, di antaranya karbon dioksida, yaitu salah satu penyebab makin memanasnya bumi yang lebih dikenal dengan istilah “green house effect” atau efek rumah kaca.
Beberapa negara industri maju seperti Amerika Serikat, Canada, Eropa dan Jepang telah menyusun standar mengenai gas buang kendaraan, yang mengharuskan agar kadar racun dari gas buang diturunkan secara bertahap. Negara Jerman telah menyusun suatu standar EURO3 dan EURO4 yang menentukan penurunan kadar nitrogen oksida(NOx), non methan hidrokarbon, benzene dan partikel, penurunan ini dilakukan secara bertahap sampai tahun 2020, khususnya untuk kondisi jalan raya.(Grafik 1)
Grafik 1. Rencana Kadar Gas Buang Standar EURO 3 dan EURO 4
Untuk mengurangi kadar gas beracun, telah banyak dilakukan pengembangan pada motor bakar dengan cara menghasilkan pembakaran yang lebih sempurna, penggunaan katalisator untuk gas buang, pemanfaatan kembali gas buang, dsb. Langkah alternatif lain yang dilakukan adalah mengganti motor bakar dengan jenis mesin atau peralatan penghasil energi yang lain, seperti penggunaan batere, solar cell atau fuel cell.
2. Fuel Cell
Ada beberapa jenis fuel cell yang telah dicoba pada kendaraan, salah satu jenis yang paling sesuai adalah Proton Exchange Membrane (PEM).
Gambar 1. Proton Exchange Membrane Fuel Cell
Jenis ini beroperasi pada temperatur yang rendah : 60 – 100oC, dapat segera menghasilkan energi tanpa harus menunggu pemanasan, bentuknya tidak terlalu besar karena memiliki kepadatan energi yang tinggi(high density energy).
Fuel cell adalah alat yang mampu menghasilkan listrik arus searah. Alat ini terdiri dari dua buah elektroda, yaitu anoda dan katoda yang dipisahkan oleh sebuah membrane polymer yang berfungsi sebagai elektrolit. Membran ini sangat tipis, ketebalannya hanya beberapa mikrometer saja. Hidrogen dialirkan ke dalam fuel cell yaitu ke bagian anoda, sedang oksigen atau udara dialirkan ke bagian katoda, dengan adanya membran, maka gas hidrogen tidak akan bercampur dengan oksigen. Membran dilapisi oleh platina tipis yang berfungsi sebagai katalisator yang mampu memecah atom hidrogen menjadi elektron dan proton. Proton mengalir melalui membran, sedang electron tidak dapat menembus membran, sehingga elektron akan menumpuk pada anoda, sedang pada katoda terjadi penumpukan ion bermuatan positif.
Artikel lebih lengkapnya download DISINI
You Might Also Like :
0 komentar:
Posting Komentar