Produksi Membran Poly Ether Ether Ketone Tersulfonasi Untuk Proton Exchange Membrane Fuel Cell

Abstract

Konsumsi minyak bumi sudah saatnya dikurangi dengan menggunakan sumber energi alternatif karena cadangan minyak bumi semakin menipis. Fuel cell (Sel bahan bakar) merupakan salah satu solusi penyedia sumber energi listrik. Selain merupakan sumber energi yang ramah lingkungan, fuel cell juga dapat diaplikasikan untuk berbagai kebutuhan yang luas. Kendala komersialisasi sel bahan bakar di Indonesia disebabkan oleh tingginya biaya manufaktur, termasuk diantaranya adalah mahalnya membran elektrolit yang merupakan salah satu komponen jantung fuel cell. Pemanfaatan material yang murah seperti poly ether ether ketone (PEEK) dapat mengurangi beban biaya manufaktur fuel cell secara keseluruhan dan sekaligus menumbuhkan industry hilir. Tetapi PEEK merupakan material yang non-ionik sehingga PEEK harus dijadikan material yang mampu menghantarkan ion dengan cara sulfonasi dan/ atau penambahan bahan lain yang konduktif. Penelitian ini secara umum bertujuan untuk melakukan proses sulfonasi PEEK. Secara khusus bertujuan untuk menentukan kondisi operasi; suhu dan waktu sulfonasi PEEK yang tepat sehingga diperoleh derajat sulfonasi yang diinginkan. Tujuan yang lain, untuk memperbaiki sifat-sifat konduktivitas, water uptake, permeabilitas dan sifat mekanik membrane sPEEK ditambahkan bahan pengisi SiO 2 -Cs 2.5 H 0.5 PW 12 O , sehingga membran komposit sPEEK mampu menggeser posisi membran Nafion 40 ® yang relatif mahal harganya. Sifat-sifat membran sPEEK dipengaruhi oleh kedua variabel yang diteliti. Peningkatan waktu dan suhu sulfonasi meningkatkan kemampuan membran dalam menyimpan air dan sedikit meningkatkan permeabilitas metanol Jumlah gugus asam sulfonik yang menggantikan ion hidrogen dalam rantai polimer meningkat dengan bertambahnya waktu dan suhu sulfonasi.