| dc.description.abstract | Microbial fuel cell (MFC) merupakan sistem energi biokimia yang mampu mengonversi bahan organik menjadi energi listrik dengan bantuan aktivitas elektrokatalitik dari mikroorganisme. Pada sistem MFC dibutuhkan suatu membran penukar proton (PEM) yang berfungsi untuk mentransfer proton dari anode menuju katode. Membran yang digunakan sebagai PEM harus mempunyai nilai konduktivitas yang tinggi. Nafion adalah membran yang umum digunakan pada sistem MFC karena mempunyai stabilitas mekanik yang baik dan konduktivitas proton yang tinggi. Namun, tingginya permeabilitas oksigen dan harga yang mahal menyebabkan nafion tidak efisien untuk digunakan. Salah satu upaya untuk menggantikan nafion dan meningkatkan nilai konduktivitas membran adalah dengan Membrane Electrode Assembly (MEA) berbasis polistirena tersulfonasi (PSS). Secara umum pembuatan MEA bertujuan untuk meningkatkan konduktivitas membran, mengurangi overpotensial, memaksimalkan densitas daya, mencapai panas yang efektif, dan memperpanjang umur dari sistem fuel cell. Tujuan dari penelitian ini adalah mempelajari kemampuan membrane electrode assembly dari polistirena tersulfonasi dengan menggunakan katalis Ag/C dan elektrode karbon yang diharapkan menghasilkan konduktivitas dan daya lebih tinggi dari membran biasa.
MEA berbasis polistirena tersulfonasi dan membran nafion dibentuk dengan menggunakan katalis Ag/C 20%. Membran polistirena tersulfonasi dipreparasi menggunakan oleum pada suhu 60oC dengan nilai derajat sulfonasi (DS) yang diperoleh sebesar 33.8%. Pencirian membran dilakukan dengan menggunakan spektroskopi fourier transform infrared (FT-IR) dan nuclear magnetic resonance (NMR) mengonfirmasi adanya gugus –SO3H. keberadaan gugus tersebut mengonfirmasi telah terbentuknya polistirena tersulfonasi.
Kinerja membran dan MEA berbasis PSS dan nafion dievaluasi dengan mengukur nilai konduktivitas proton dan densitas daya. Hasil pengukuran dari MEA-PSS mempunyai nilai konduktivitas proton sebesar 0.79 x 10-3 S/cm dan nilai densitas daya sebesar 7.54 mW/cm2, nilai ini lebih tinggi dibandingkan dengan membran PSS dan nafion non aktivasi. Hasil tersebut menunjukkan bahwa MEA dapat meningkatkan nilai konduktivitas proton. Selain kinerja membran, topografi membran sebelum dan sesudah proses MFC dianalisis dengan menggunakan atomic force microscopy (AFM). Sebelum proses MFC, topografi MEA berbasis PSS dan nafion menunjukkan permukaan yang lebih kasar dibandingkan membran setelah proses MFC. | id |
