Water Fuel Cell / Hydroxygen Fuel Cell
Oleh: FNU Abdillah
Apa itu Water Fuel Cell atau Hydroxygen Fuel Cell?
Water Fuel Cell secara sederhana, dapat diartikan adalah generator listrik arus DC yang dihasilkan dengan memisalkan atom hidrogen dan atom oksigen dari air (water) melalui proses elektrolisa air. Kemudian gas yang terpisah tersebut dimasukkan ke “lorong” terbuat dari gafit. Platinanya yang menempel pada grafit yang dialiri gas/atom hidrogen akan berlaku sebagai kutub positif, serta platinanya yang menempel pada grafit yang dialiri gas/atom oksigen akan berlaku sebagai kutub negatif. Dengan sebuah Proton Exchange Membrane (PEM) yang berfungsi untuk mengalirkan ion positif (proton) dari grafit hidrogen ke grafit oksigen. Ion negatif (elektron) tidak diloloskan oleh membran. Dengan kata lain, membran berfungsi sebagai “saringan” ion. Ion negatif (elektron) yang tidak lolos pada membran tersebut, akan menuju kutub negatif melalui platina pada grafit hidrogen dan melalui kabel (jika kita beri kabel antara kutub positif dan negatif tentunya dengan sebuah “hambatan/beban” sebuah lampu misalnya). Aliran elektron itulah listriknya, yaitu mengalirnya elektron dari kutub positif ke kutub negatif.
Maka, jika antara kutub negatif dan kutub positif kita beri lampu, pasti akan menyala.
Aliran Elektron pada Water Fuel Cell
1. Elektrolisa air:
Elektrolisa air ada sebuah proses mengurai atom hidrogen dan atom oksigen dari molekul H2O (air). Penguraiannya melalui pemberian arus listrik pada batang logam (biasanya platina) yang ditaruh di dalam air dimana katoda (kutub positif) dan anoda (kutub negatif) baterai terhubung dengan logam tersebut. Pada logam kutub positif, akan menghasilkan gas oksigen. Sedang kutub negatifnya menghasilkan gas hidrogen.
Alat elektrolisa air dijual di toko-toko kimia. Jadi jika Anda ingin mengurai atom hidrogen dan atom oksigen dari air, dapat membeli alat tersebut di toko kimia.
Namun apabila Anda sulit mendapatkannya, Anda dapat membuatnya seperti gambar berikut:
Membuat Alat Elektrolisa Air Sederhana:
Untuk membuat alat elektrolisa air seperti gambar di atas, yang dibutuhkan adalah:
– Pipa paralon yang tebal (kualitas 1, tahan panas) ukuran diameter 1 inchi dan 2 inchi;
– 3 buah kran air 1/2 inchi;
– 4 buah keni 1/2 inchi ke 2 inchi;
– 3 buah keni leter “T”
– 2 buah balon warna merah dan biru
– Lem paralon
– Karet sumbat
– Batang logam Stainless steel.
– 1 buah baterai/aki mobil
– Kabel;
– Air garam atau air + baking soda.
Buatlah dari bahan tersebut seperti terlihat digambar. Buat pula penyanggahnya agar tidak rebah.
Memulainya:
– Buka semua keran (keran dalam kondisi terbuka);
– lalu masukkan air garam atau air yang diberi seujung sendok makan baking soda. setelah permukaan air rata (terlihat berada sedikit di atas keran), tutuplah semua keran.
– Lalu pasang balon dan buka keran “A” dan “C”. Maksudnya agar ketika gas mulai keluar, balon akan melembung.
– Koneksikan kabel ke baterai/aki mobil.
– Tunggulah sampai balon melembung.
– Jika balon sudah melembung cukup besar, lepaskan balon dari alat dan ikatlah.
Balon yang dapat terbang seperti balon gas, itulah balon yang terisi gas hidrogen. Sedang balon yang tidak terbang, itulah balon yang terisi gas oksigen. Agar balon tidak terbang jauh, ikatlah dengan benang.
Sampai disini, kita sudah dapat membuat gas hidrogen dan gas oksigen melalui proses elektrolisa air dengan alat yang kita buat sendiri untuk keperluan membuat water fuel cell.
Berikutnya kita akan belajar apa itu grafit?, bagaimana memperoleh bahan grafit yang mudah?, bagaimana cara membuat atau membentuk grafit untuk water fuel cell (WFC). Mengenai hal tersebut akan kita bicarakan berikutnya.
2. Grafit:
Adik-Adik tentu tahu arang, intan, pensil semua benda itu adalah bentukan dari karbon. Arang, intan, batang hitam pada pensil unsur secara kimianya sama, yaitu karbon.
Membuat arang tentu sangat mudah. Semua zat organik yang dibakar, akan menjadi arang. Arang umumnya terbuat dari kayu atau batok kelapa. Arang sifatnya mudah dibakar, rapuh, dan meninggalkan bekas ditangan kalau kita pegang.
Arang rapuh karena banyak rongga didalamnya. Berbeda dengan intan. Intan juga arang. Tapi intan adalah arang yang selama ratusan, ribuan, bahkan jutaan tahun ada di dalam bumi. Karena ada di dalam bumi, arang itu mendapat tekanan yang luar biasa beratnya. Karena tekanan itu, tidak ada ruang sedikit pun didalam arang yang ada di dalam bumi. Maka jadilah intan. Intan sangat kuat, Intan sulit untuk dihancurkan atau dipotong. Intan hanya dapat dipotong dengan intan pula. Para ahli dapat membuat intan dari kabon. Yaitu dengan cara memberikan tekanan dan pembakaran. Intan buatan disebut intan sintetis.
Batang hitam dalam pensil juga arang atau karbon. Batang hitam pada pensil, dibuat dari grafit. Grafit tidak beda dengan arang. Sifatnya rapuh, membekas disesuatu kalau digoreskan, dan melekat pada tangan jika dipegang. Untuk dapat digunakan sebagai isi pensil, grafit harus dicampur dengan tanah liat dan air, kemudian dipanaskan.
Salah satu sifat karbon adalah dapat digunakan sebagai penghantar listrik. Kamu dapat membuktikan dengan membuat garis tebal disebuah kertas putih dan di ujungnya diberi tanda “A” dan ujung lainnya beri tanda “B”. Kemudian gunakan AVO Meter pada skala OHM. Tempatkan kutub positif AVO meter ke titik “A” dan kutub negatifnya ke titik “B”. Perhatikan apakah jarum AVO meter bergerak?.
Cobalah sekarang dengan arang. Coretlah kertas putih dengan arang. Lalu ikuti cara diatas. Apakah jarum AVO Meter bergerak?. Jika belum bergerak, tebali pensil dan arang di kertas tersebut.
Lihat Gambar Berikut:
Cara Mengukur Konduktifitas Arang Pensil
Sampai disini adik-adik mungkin sudah mendapatkan gambaran apa itu grafit?. Yaitu salah satu unsur karbon atau bentukan dari bahan kimia karbon.
Untuk membuat grafit sebagai keperluan kita membuat water fuel cell, dapat dilakukan dengan mengumpulkan karbon yang kemudian dicampur dengan tanah liat dan dipanaskan dalam oven. Sedangkan untuk bentuknya, kelak kita akan bicarakan.
Bersambung:
3. PEM
4. Platina;
Percobaan Membuat Batterai dari Kopi
Oleh: FNU Abdillah
Bagi adik-adik, satu lagi kita bisa melakukan percobaan membuat batterai. Batterai ramah lingkungan ini, kini sedang banyak diteliti oleh para pakar teknologi ramah lingkungan di negara maju. Kita juga bisa kok ikut serta dalam pengembangannya. Ditangan adik-adiklah kemajuan bangsa Indonesia dalam bidang teknologi untuk masa depan. Dan adik-adik dapat melakukannya dari sekarang.
Untuk percobaan kali ini, perhatikan hal berikut:
Alat dan Bahan:
1. Sebuah mangkok kecil terbuat dari alumunium. Bisa dibeli di pasar ditempat penjualan perabotan rumah tangga.
2. Kopi bubuk secukupnya (ingat kopi bubuk dan bukan kopi instan).
3. Air yang dicampur garam
4. Sebuah plat tembaga.
5. AVO Meter/Multitester.
6. Beberapa lampu LED.
Cara Membuatnya:
1. Letakkan plastik sebagai isolator dan dudukan plat tembaga di dasar mangkok alumunium,
2. Pasang plat tembaga diatas plastik tersebut (lihat gambar),
3. Masukkan bubuk kopi kedalam mangkok sampai penuh,
4. Tambahkan air garam kedalam bubuk kopi dalam mangkok sampai seluruh bubuk kopi basah kerja airgaram.
5. Tes-lah dengan menggunakan AVO Meter pada posisi Volt DC.
Jawablah pertanyaan ini:
1. Berapa Volt DC tegangan yang keluar dari betterai kopi tersebut?
2. Dapatkah batterai kopi menyalakan LED?.
3. Berapa lama LED menyala?.
4. Bagaimanakah cara meningkatkan jumlah Voltage batterai kopi tersebut?.
Keterangan: Jika kopi terlalu mahal, adik-adik dapat menggantinya dengan bubuk arang kayu/batok kelapa.
Selamat Bereksperimen.
Filed under Umum
Pemanas Air Tenaga Matahari
oleh: FNU Abdillah
Selain untuk solar sel yang memanfaatkan “partikel” sinar matahari untuk menumbuk ion-ion pada silikon sehingga terjadi pelepasan elektron dan menghasilkan listrik, sinar matahari juga dapat dimanfaatkan panasnya.
Pada solar sel bukan panas matahari yang menghasilkan listrik , tapi tekanan sinarnya pada solar sel. Sedang kali ini kita akan memanfaatkan panas sinar matahari untuk memanaskan air.
Bahan yang diperlukan:
1. selembar plat logam (boleh terbuat dari seng, alumunium, stainless steel);
2. dudukan plat terbuat dari besi (dapat memesan ke tukang las);
3. pipa air terbuat dari logam (secukupnya);
Cara membuatnya:
Lihat gambar berikut ini.
Cara kerja:
1. Panas dikumpulkan oleh kolektor pada parabola dipantulkan ke titik apinya;
2. Air yang mengalir pada pipa di titik api parabola dari tangki air akan dipanaskan oleh panas yang dikumpulkan kolektor.
3. Air yang panas dialirkan ke bak mandi.
Bagi adik-adik:
1. carilah informasi tentang rumus titik api pada parabola;
2. carilah informasi tentang energi thermal matahari;
3. tanyalah pada kakak/orangtua/guru atau siapa pun yang mengerti tentang energi thermal matahari untuk membantu menerangkan cara kerja alat pada tulisan di atas.
4. carilah informasi bagaimana menerapkan rumus-rumus fisika dan matematika untuk membuat pemanas tenaga matahari di atas.
SELAMAT BERKARYA.
Contoh gambar kolektor panas matahari yang baik.
Filed under Energi Surya
Bereksperimen Sederhana Membuat Biogas.
Oleh: FNU Abdillah
Saudara sekalian, biogas adalah gas yang diperoleh dari sampah tanaman, kotoran hewan, dan lain sebagainya yang dapat membusuk. Biogas dapat kita manfaatkan untuk energi. Antara lain untuk memasak.
Ada cara mudah dan sederhana bagi yang ingin mengetahui tentang biogas dan pemanfaatannya. Alat yang dibutuhkan pun ada disekitar kita. Dalam kesempatan ini, saya mencoba menjelaskan secara sederhana mungkin bagaimana cara membuat biogas dengan alat dan bahan disekeliling kita.
Alat/Bahan yang dibutuhkan:
1. Galon air mineral
2. Pisau untuk melubangi tutup galon
3. Pipa logam kecil denga diameter kira-kira 1 cm
4. Selang plastik aquarium dengan diameter 1 cm
5. Air.
6. Eceng gondong atau sisa sayuran mentah dari dapur.
Cara membuatnya:
1. Masukkan eceng gondok atau sisa sayuran sampai 1/2 galon.
2. Isilah galon tersebut dengan air secukupnya lalu tutup yang rapat (jangan sampai ada lubang sedikit pun).
3. Simpan selama 7 hari
4. Siapkan pipa logam dengan diameter 1 cm sepanjang 10 cm dan 20 cm (2 buah)
5. Siapkan selang plastik aquarium dengan diameter 1 cm, sepanjang 1 meter.
6. Lubangi tutup galon air mineral sedikit saja (Jangan dibuka tutupnya agar gas tidak hilang/habis menguap).
7. Lalu tusukkan pipa logam pada tutup tersebut.
8. Kemudian sambungkan selang palstik ke pipa logam pada tutup galon tersebut.
9. Di ujung selang satunya, sambungkan pipa loga 20 cm.
10. Sulutlah dengan korek api.
Jika pembusukannya baik, maka pasti akan menyala.
Pemanfaatan:
Dalam kapasitas yang lebih besar, misalnya menggunakan drum bekas minyak, dapat digunakan untuk bahan bakar kompor gas dengan biogas ini.
Mudah ?,
Catatan: Bila belum berhasil, mungkin terdapat kekurangan bakteri pada sisa sayurannya. Untuk itu dapat ditambah bakteri methanogen yang produknya berupa gas methana (CH4). Tetapi biasanya tanpa ditambah bakteri itu tetap dapat memproduksi biogas.
Selamat Bereksperimen.
Peringatan: Bagi adik-adik yang ingin mencoba eksperimen di atas, mohon meminta bimbingan kakak, orang tua, atau guru sekolah. Jangan sampai niat bereksperimen justru membahayakan diri dan lingkungan.
Filed under Energi Bio Gas
Cara Membuat Generator Gas Hidrogen-Hidrogen-Oksigen (HHO)
Oleh: FNU Abdillah
Bahannya
1. 6 buah lempeng stainless steel
2. Aki mobil
3. Kotak yang bisa ditutup rapat dan tidak bocor/berlubang. Terbuat dari plastik, akrilik, kaca, dll.
4. Tabung
5. Kabel
6. Cairan elektrolit
7. Air
8. Selang
9. Penguhubung selang
Cara membuatnya:
Silahkan lihat gambar.
Cairan Elektrolit:
Untuk generator HHO ini, cairan elelktrolit dapat dibuat dengan cara:
1. Air yang dicampur garam.
2. Air dicampur sedikit bakingsoda.
Pemanfaatan:
1. Gas HHO jika ditampung dalam balon, setelah penuh balon dihubungkan ke selang kompor gas, maka dapat digunakan untuk memasak. Hati-hati karena gas HHO mudah meledak. Balon atau selangnya jangan terkena api.
2. Dapat digunakan untuk bahan bakar motor. Hanya perlu seorang ahli untuk merubah mesin motor dari tenaga bensin ke gas HHO. Jangan coba-coba bila tidak paham mesin.
Peringatan
Hidrogen adalah zat yang mudah terbakar. Maka hati-hati dalam mengujinya. Jika gelembung hidrogen yang keluar dari tabung berisi air disulut api, maka akan terjadi letupan.
Segala akibat negative dari percobaan yang Anda lakukan dari blog ini, diluar tanggung jawab saya.
Info ini semata untuk memberikan informasi dan pengetahuan tentang bagaimana memproduksi HHO atau Hidrogen dengan menggunakan alat yang mudah didapat.
Fresh Helm 