cool

1. TUGAS AKHIR
RANCANG BANGUN ALAT ELEKTROLISER HIDROGEN
SEBAGAI PENGHEMAT BBM UNTUK SEPEDA MOTOR
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar
Sarjana (S-1) Teknik Mesin
Disusun Oleh:
AHMAD SHADIQ
08510010
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2014

2. LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI
RANCANG BANGUN ALAT ELEKTROLISER HIDROGEN
SEBAGAI PENGHEMAT BBM UNTUK SEPEDA MOTOR
Diajukan Kepada :
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Mesin
Program Strata Satu (S-1) Jurusan Teknik Mesin
Oleh:
Ahmad Shadiq
08510010
Diterima dan Disetujui
pada tanggal Mei 2012
Dosen Pembimbing I
Murjito ST, M.T
Dosen Pembimbing II
Ir. Mulyono, M.T.
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Mesin
Universitas Muhammdiyha Malang
Ir. Daryono, MT.

3. KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji dan syukur kepada Allah SWT. Yang
senantiasa mengurus, mengasihi serta menyayangi makhluk-Nya, sehingga skripsi
ini dapat diselesaikan pada bulan yang penuh rahmat, ramadhan 1433H.
Seiring penyusunan Skripsi ini, terdapat hambatan serta rintangan yang
dihadapi, namun berkat bantuan dari beberapa pihak segala kesulitan itu terasa
ringan dan dapat teratasi. Ungkapan terima kasih atas jasa baik yang selama ini
telah diterima, baik nasihat, petunjuk, ide, saran, serta bimbingan tersebut
disampaikan kepada :
1. Ayahanda Abdurrahman dan Ibunda Suraya Ali, yang selalu
memberikan bantuan materiil maupun non materiil, mendo`akan,
mengingatkan akan pesan-pesannya yang tak akan terlupakan. Dan tak
lupa untuk adikku tersayang Husain yang selalu menyemangati
2. Bapak Sudarman, Ir. MT. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang.
3. Bapak Daryono, Ir. MT. Selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.
4. Bapak Murjito, ST, MT. selaku Dosen Pembimbing I yang telah
memberikan bimbingan serta arahan secara intensif selama
penyusunan skripsi ini dilakukan.
5. Bapak Mulyono, Ir. MT selaku Dosen Pembimbing II yang telah
memberikan masukan ide serta saran sehingga terselesaikannya skripsi
ini.

4. 6. Bapak/Ibu Dosen yang telah bersedia memberikan bantuan berupa
bimbingan teoritis secara langsung maupun tidak langsung.
7. Kawan-kawan sebimbingan (Irwan, Irul, Dika, Nanda, dll), rekan-rekan
laboran laboratorium di lingkungan teknik mesin, LSO
Otomotif, teman-teman seangkatan TM 2008 A dan B, serta sahabat-sahabat
margo utomo 5 yang selalu mendukung.
8. Serta semua pihak yang belum tersebutkan, terima kasih banyak ya.
Dalam Skripsi ini tentunya terdapat kekurangan yang tidak terbahas. Oleh
sebab itu segala kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan
untuk pengembangan teknologi terkait. Semoga Allah SWT memberikan sifat
rahim-Nya kepada kita semua semoga skripsi ini bermanfaat bagi penyusun dan
pembaca.
Malang, April 2014
Ahmad Shadiq

5. DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i
POSTER ......................................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................... iii
BERITA ACARA ........................................................................................ iv
LEMBAR PERYATAAN ............................................................................. v
ABSTRAK ................................................................................................... vi
KATA PENGANTAR ............................................................................... viii
DATAR ISI ................................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ................................................................................. xiii
DATAR TABEL ........................................................................................ xiv
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ............................................................................... 1
1.2.Rumusan Masalah ........................................................................... 5
1.3.Tujuan Penelitian ............................................................................ 5
1.4.Batasan Masalah ............................................................................. 5
1.5.Metode Penulisan............................................................................ 6
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1.Hidrogen ......................................................................................... 7
2.1.1. Pengertian Hidrogen .............................................................. 7
2.1.2. Karakteristik Hidrogen .......................................................... 7
2.1.3. Sifat Kimia dan Fisika Hidrogen ........................................... 8
2.1.4. Perbandingan Flammibility Hidrogen Dengan
Bahan Bakar Lain ................................................................ 10
2.1.5. Manfaat Hidrogen Terhadap Mesin Sepeda Motor ............. 12

6. 2.2.Elektrolisis .................................................................................... 15
2.2.1. Pengertian Elektrolisis......................................................... 15
2.2.2. Elektrolisis Air .................................................................... 16
2.2.3. Cara Kerja Elektrolisis ........................................................ 17
2.3.Elektroliser .................................................................................... 19
2.3.1. Komponen Elektroliser ....................................................... 19
2.3.2. Sejarah Penemuan Elektroliser............................................ 20
2.3.3. Katalisator ........................................................................... 22
2.4.Stainless Steel ............................................................................... 23
2.4.1. Pengertian Dan Sejarah Stainless Steel ............................... 23
2.4.2. Kandungan Unsur-Unsur Dalam Stainlees Steel ................ 24
2.4.3. Klasifikasi Dan Komposisi Kimia Stainless Steel .............. 25
2.4.4. Kegunaan Stainless Steel .................................................... 30
2.4.5. Siat Kimia Dan Fisika Stainless Steel ................................. 31
2.4.5.1.Sifat Kimia Stainless Steel ............................................... 31
2.4.5.2.Sifat Fisika Stainless Steel ............................................... 32
2.5.Fuel Cell........................................................................................ 33
2.5.1. Pengertian Fuel Cell ............................................................ 33
2.5.2. Cara Kerja Fuel Cell ............................................................ 35
2.5.3. Tipe Fuel Cell ...................................................................... 36
2.5.3.1.Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell ....................... 37
2.5.3.2.Direct Methanol Fuel Cell ............................................... 40
2.5.3.3.Alkaline Fuel Cell ............................................................ 42
2.5.3.4.Phosporic Acid Fuel Cell ................................................. 43
2.5.3.5.Molten Carbonate Fuel Cell ............................................. 45
2.5.3.6.Solid Oxide Fuel Cell ...................................................... 47
III. METODOLOGI
3.1.Instalasi Perancangan.................................................................... 50
3.2.Metode Penelitian ......................................................................... 52
3.3.Prinsip Kerja Dan Struktur Kerja ................................................. 53
3.4.Tempat Waktu Penelitian ............................................................. 54
3.5.Alat Yang Dipergunakan .............................................................. 54

7. 3.6.Sistem Kerja Alat .......................................................................... 54
IV. PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN
4.1.Rangkaian Alat ............................................................................. 56
4.1.1. Gambar Alat ........................................................................ 56
4.1.2. Detail Alat ........................................................................... 57
4.1.3. Langkah Perakitan ............................................................... 61
4.2.Cara Kerja Alat ............................................................................. 62
4.3.Rangkaian Pengujian Elektroliser................................................. 62
4.4.Cara Kerja Pengujian Elektroliser ................................................ 62
4.5.Data Hasil Percobaan .................................................................... 63
4.6.Data Spesifikasi Alat .................................................................... 67
4.7.Hukum Faraday I .......................................................................... 69
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.Kesimpulan ................................................................................... 72
5.2.Saran ............................................................................................. 73
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

8. DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Perbandingan rentang kemudahan terbakar beberapa jenis bahan
bakar (micr-ovett, 09/10/2006) ....................................................................................... 11
Gambar 2.2 Perbandingan tingkat resiko kebocoran tangki bahan bakar pada
mobil hydrogen dan mobil bensin (Catherine E, 17/02/2005) ........................................ 12
Gambar 2.3 skema prinsip produksi hydrogen dengan elektrolisa ................................. 17
Gambar 2.4 Skema alat Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell ................................ 37
Gambar 2.5 Skema alat Direct methanol fuel cell .......................................................... 40
Gambar 2.6 Skema alat Alkaline Fuel Cell ..................................................................... 42
Gambar 2.7 Skema alat Phosporic Acid Fuel Cell .......................................................... 43
Gambar 2.8 skema alat Molten Carbonate Fuel Cell ...................................................... 45
Gambar 2.9 Skema alat Solid Oxide Fuel Cell ............................................................... 47
Gambar 3.1. desain alat elektroliser dry cell ................................................................... 50
Gambar 3.2. flow chart penelitian ................................................................................... 52
Gambar 4.1 gambar alat elektroliser ............................................................................... 56
Gambar 4.2 elektroda (stainless steel) ............................................................................ 57
Gambar 4.3 baut, ring dan mur ....................................................................................... 58
Gambar 4.4 plat mika (dinding depan dan belakang) dan kran ...................................... 59
Gambar 4.5 Keran ¼ “ .................................................................................................... 60
Gambar 4.6 Gambar skat (karet) ..................................................................................... 60
Gambar 4.6 Langkah perakitan alat elektroliser ............................................................. 61
Gambar 4.7 rangkaian pengujian elektroliser ................................................................. 67
Gambar 4.8 Grafik perbandingan antara Volume gas (ml) dengan Waktu (detik) ......... 64

9. DAFTAR TABEL
Table 2.1 sifat kimia hydrogen ...................................................................... 9
Table 2.2 sifat fisika hydrogen ..................................................................... 10
Tabel 2.3 komponen utama penyusun PEMFC............................................ 38
Table 4.1. volume gas hydrogen dengan perbandingan waktu .................... 63
Table 4.2 sifat termodinamika suatu senyawa pada suhu 25oC ................... 64

10. DAFTAR PUSTAKA
Catherine E. Gregoire Padro, Los Alamos National Laboratory, First Annual
International Hydrogen Energy Implementation Conference, Santa Fe, NM,
February 17, 2005
Crosbie, L. M., 2003, Chapin, D., Hydrogen Production by Nuclear Heat,
GENES4/ ANP2003, Sep. 15-19, 2003 , Kyoto, JAPAN
D. Labonte, Water Injection for Gasoline Engines, Labonte MotorSports.
J. C. Christoper, J.B.D. Philip, Effect of diesel and water co-injection with real
time control on diesel engine performance and emissions,SAE Int. World
congress, Detroid (2008).
J.A. Goldwitz, J.B. Heywood, Combustion optimization in a hydrogen-enhanced
lean-burn SI engine, SAE paper no. 01-0251 (2005).
Jamal. 2007. Pembuatan Membran Fuel Cell Dari Limbah Plastik LDPE.
Bandung: ITB-Press.
LIPI, Pengujian Water and Air Injection, Lab Motor Bakar LIPI (2008).
R. Lanzafame, Water injection effects in a single-cylinder CFR engine. SAE Int.
Congress and exposition Detroit, Micigan (1999).
R.F. Horng, Y.P. Chang, H.H. Huang, M.P. Lai, Driving characteristics of a
motorcycle fuelled with hydrogen-rich gas produced by an onboard plasma
reformer, Int J Hydrogen Energy (2008).
Revision O, Module 1: Hydrogen Properties, December 2001.

11. S. Verhelst, R. Sierens, Aspects concerning the optimisation of a hydrogen fueled
engine. Int J Hydrogen Energy; 26: 981–5 (2005).
T. Suzuki, Y. Sakurai, Effect of hydrogen rich gas and gasoline mixed combustion
on spark ignition engine, SAE paper no. 01-3379 (2006).
US-DOE, 2002, National Hydrogen Energy Roadmap, National Hydrogen Energy
Roadmap Workshop, Washington DC.
http://arikfebri.wordpress.com/2011/03/04/hidrogen/
http://bangkitindriyanasuyono.blogspot.com/2012/01/polymer-electrolyte-membrane-
fuel-cell.html
http://budhisantoso97.blogdetik.com/tag/sifat-hidrogen/
http://id.wikipedia.org/wiki/Sel_bahan_bakar
http://mahasiswanegarawan.wordpress.com/2007/08/18/sel-bahan-bakar-fuel-cell-
sebuah-energi-alternatif-berkelanjutan-dan-ramah-lingkungan/
http://rozaqsangbleu.blogspot.com/2011/05/stainless-steel.html
http://www.chem-is-try.
org/artikel_kimia/berita/direct_methanol_fuel_cell_dmfc_baterai_laptop_tanp
a_charger/
http://www.kamase.org/?p=154
http://www1.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/fuelcells/fc_types.html
http://sd3pengadegan.blogspot.com/2013/03/fuel-cell-hydrogen-sel-tunam-sumber.
html