Penghematan Gas H2 Pada Sistem PEMFC ( Proton Exchange Membrane Fuel Cell ) Sesuai Perubahan Daya Beban
Saving Gas System H2 PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell) According to Changes in Power Load

## Habibullah
Jurusan Teknik Elektro Universitas Negeri Padang Email : hbullah@gmail.com

## Abstract
This project aims to testing the equation which obtained from the graph characteristics relationships of the optimum  input  voltage  driver  valve  to  change  the  power  load  on  the  valve  opening  proportional  to  the  input PEMFC  system  so  that  the  valve  opening  will  work  automatically  according  to  changes  in  load  power. Equations  are taken there  are  two  linear equations  and  polynomials.  Enter  the equation is  used  as the  power load and input voltage output driver valves.
Test  results  show  similarities  with  both  voltage  and  output  current  characteristics  are  almost  the  same system with the characteristics of the optimum and maximum valve opening. H2 gas usage on testing with both equations  show  similar  values  with  optimum  valve  opening,  making  it  more  efficient than the  maximum  valve opening.
Keywords : PEM Fuel Cell, Proporsional valve, H2 gas

## PENDAHULUAN
Pada  fuel  cell,  konversi  energi  terjadi dengan  adanya  reaksi  elektrokimia  dari bahan bakar (hidrogen) dan oksidan (oksigen)  yang  akan  mengubah  energi  kimia fuel  menjadi  energi  listrik(Muzamir  Isa  dkk, 2006:  2134-2135).  Tegangan  keluaran  yang dihasilkan  oleh  fuel  cell  juga  dipengaruhi oleh  adanya  rugi-rugi  dari  proses  yang terjadi,  baik  dari  proses  kimia  maupun mekanis.  Karakteristik  dari  sistem  fuel  cell adalah  tegangan  yang  dihasilkan  akan semakin  menurun  jika  terjadi  pertambahan beban. Untuk mengatasinya biasanya tekanan gas  H2  diatur  pada  tekanan  maksimumnya, sesuai  dengan  kapasitas  fuel  cell  tersebut. Tujuannya  supaya  suplay  gas  H2  tetap memadai jika beban tiba-tiba membesar.
Pada  sistem  PEMFC  H-100  suplay  gas H2  nya  diberikan  pada  tekanan  yang maksimum, yaitu antara 5.8 psi – 6.5 psi (H- 100  Fuel  Cell  Stack  User  Manual,  V2.0, 2009).  Tekanan ini sebenarnya  dapat disesuaikan  dengan  besar  beban  yang terhubung  ke  sistem,  pada  saat  bebannya kecil  tekanan  gas  yang  diberikan  juga  kecil,
dan  sebaliknya  jika  beban  besar  maka tekanannya  juga  diperbesar,  sehingga  dapat menghemat pemakaian gas H2.
Tegangan masukan valve didapatkan dari sebuah  driver  yang  dibangun  dari  rangkain op-amp.  Masukkan  driver  ini  diatur  secara manual pada setiap perubahan daya beban.
Untuk  memperbesar  atau  memperkecil tekanan  gas  H2  yang  masuk  ke  sistem PEMFC  ini  maka  ditambahkan  suatu  valve proporsional  pada  masukan  sistem.  Besar bukaan  valve  akan  ditentukan  besarnya  oleh beban  yang  terhubung.  Berdasarkan  hasil dari penelitian sebelumnya yang menghasilkan  grafik  karakteristik  hubungan tegangan  optimum  input  driver  valve terhadap  daya  beban  maka  dirancang pengaturan  bukaan  valve  input  gas  H2  pada sistem  PEMFC  secara  otomatis  sesuai dengan perubahan daya  beban  menggunakan persamaan  yang  didapatkan  dari  grafik karakteristik tersebut.
Dengan  pengaturan  seperti  ini  maka kebutuhan gas H2 pada sistem PEMFC dapat dioptimalkan  sehingga  dapat  menghemat pemakaian  gas  H2  tanpa  mengurangi performa keluaran sistem.
Penelitian ini bertujuan
untuk mengoptimalkan  kebutuhan  gas  H2  pada sistem  PEMFC  dengan  cara  mengatur  aliran gas  H2  pada  sistem  PEMFC  H-100  secara otomatis  sesuai  dengan  persamaan  pada karakteristik  hubungan  tegangan  optimum input  driver  valve  terhadap  daya  beban sehingga  pemakaian  gas  H2  lebih  hemat tanpa mengurangi performa keluaran sistem.
Penelitian  ini  membahas  rancangan pengaturan  bukaan  valve  proporsional  pada input  sistem  PEMFC  H-100  secara  otomatis sesuai persamaan pada karakteristik hubungan  input  driver  optimum  terhadap daya  beban.  Ada  dua  pendekatan  persamaan yang akan diujikan, yaitu pendekatan dengan persamaan polinomial dan pendekatan dengan persamaan linier.
Kedua  persamaan  diujikan  pada  sistem
PEMFC H-100
dan hasilnya akan dibandingkan dengan hasil percobaan sebelumnya. Dari hasil pengujian akan dicari efisiensi  sistem  dan  dibandingkan  dengan efisiensi sistem pada percobaan sebelumnya.

## Fuel Cell
Fuel cell adalah alat konversi elektrokimia  yang  berfungsi  mengubah energi kimia dari fuel (bahan bakar) menjadi energi  listrik.  Sama  halnya  dengan  baterai yang  menghasilkan  listrik  melalui  proses elektrokimia  perbedaan  fuel  cell  dengan baterai  adalah  karena  fuel  cell  menghasilkan air  dan  panas  di  samping  energi  listrik.  Fuel cell  dapat  menghasilkan  energi  secara berkelanjutan  (kontinyu)  karena  sumber energinya diberikan  langsung dari  sumber di luar  sistem,  sedangkan  pada  baterai  sumber energi  bersatu  dengan  sistem,  sehingga  jika sumber energinya habis, maka harus dilakukan  pengisian  sumber  energi  lagi (Muzamir Isa dkk, 2006: 2134-2135).
Tiap  unit  sistem  fuel  cell  terdiri  atas  4 komponen utama, yaitu:
1. Anoda (fuel electrode) yaitu komponen  yang  menjadi  tempat untuk bertemunya fuel dengan elektrolit.
2. Katoda  (oxygen  electrode)  yaitu komponen  yang  menjadi  tempat
untuk  bertemunya  oksigen  dengan elektrolit.
3. Elektrolit  yaitu  bahan  yang  berfungsi sebagai penghantar yang mengalirkan ion  yang  berasal  dari  bahan  bakar  di anoda menuju katoda.
4. Katalis  yaitu  material  atau  bahan khusus  untuk  mempercepat  reaksi kimiawi atau reduksi-oksidasi
Untuk  mampu  menghasilkan  tegangan yang tinggi/yang dinginkan maka sel tersebut dihubungkan  secara  seri.  Kumpulan  dari banyak  sel  tunggal  ini  disebut stack .  Untuk membuat stack ,  selain  dibutuhkan  sel tunggal,  juga  diperlukan  sel  separator. Susunan sebuah  Fuel  Cell dapat dilihat pada gambar 1.
Gambar 1. Unit Fuel Cell (Sumber: Aryani, Dharma, 2008)

## Prinsip kerja fuel cell
Saat  elektroda  dihubungkan  dengan beban  dari  luar,  maka  proses  yang  terjadi adalah  sebagai  berikut;  Hidrogen  (H2)  yang menyentuh  permukaan  anoda  akan  bereaksi secara  kimiawi  (reduksi),  menghasilkan  ion hidrogen  (H + )  dan  ion  elektron  (e - ). Sedangkan  pada  katoda  terjadi  reaksi oksidasi, menghasilkan air. Ion hidrogen (H + ) akan bergerak dari permukaan anoda menuju katoda melalui elektrolit dan ion elektron (e - ) bergerak  ke  beban  lalu  menuju  katoda. Prinsip  kerja  sebuah  fuel  cell  dapat  dilihat pada  gambar  2  dan  jenis-jenis  fuel  cell
berdasarkan reaksi pada anoda dan katodanya dapat dilihat pada tabel 1.
Gambar 2. Prinsip kerja Fuel Cell (Sumber: Aryani, Dharma, 2008)

## PEMFC
PEMFC  (Proton  Exchange  Membrane Fuel  Cell)  ini  bekerja  pada  temperatur operasi  yang  rendah  (50 0 -120 0 )  dengan menggunakan  bahan  bakar  hidrogen  murni. Jenis  membran  yang  digunakan  adalah Nafion.  Nafion  memiliki  sifat  sebagai konduktor  dan  melewatkan  muatan  positif H + .
Katalis PEMFC umumnya menggunakan bahan  dasar  platina.  Jenis  fuel  cell  ini  yang akan  diuji  dan  diatur  masukan  gas  H2  nya dalam penelitian ini.

## Karakteristik PEMFC
Polymer  electrolyte  membrane  fuel  cell (PEMFC)  disebut  juga proton  exchange membrane  fuel  cell .  Membrane  ini  berupa lapisan  tipis  padat  yang  berfungsi  sebagai elektrolit pemisah katoda dan anoda. Membran  ini  secara  selektif  mengontrol transport  proton  dari  anoda  ke  katoda  dalam fuel  cell.  PEMFC  mengandung  katalis platina.  Untuk  menhasilkan  energi,  PEMFC hanya  memerlukan  hidrogen,  oksigen  dan udara,  serta  air  untuk  mengoperasikannya. Selain  itu,  pada  fuel  cell  ini  tidak  dipakai fluida  yang  bersifat korosif  seperti  jenis  fuel cell lainnya.
Tabel 1. Reaksi elektrokimia Fuel Cell
Fuel Cell Reaksi pada Anoda Reaksi pada Katoda Proton Exchange Membrane dan Phosporic Acid H 2 → 2H + + 2e - 2 1 O 2 +  2H + + 2e - → H 2 O
Alkaline H 2 +  2(OH) - → 2H 2 O + 2e - 2 1 O 2 +  H 2 O + 2e - → 2(OH) - Molten carbonate H 2 +  CO 3 = → H 2 O  +  CO 2 + 2e - CO  +  CO 3 = → 2CO 2 +  2e - 2 1 O 2 +  CO 2 + 2e - → CO 3 = Solid Oxide H 2 + O = → H 2 O + 2e - CO  +  O = → CO 2 +  2e - CH 4 +  4O = → 2H 2 O  +  CO 2 + 8e - 2 1 O 2 +  2e - → O =
(Sumber: Aryani, Dharma, 2008)
Material  berbasis  polimer  memiliki beberapa keunggulan:
- Mempunyai  hantaran  yang  cocok  untuk aplikasi sel eletrokimia.
- Mempunyai hantaran listrik yang rendah.
- Mempunyai sifat mekanik yang baik.
- Mempunyai kestabilan kimia,
elektrokimia dan fotokimia yang baik.
- Murah dalam pembuatannya.
Disebut  Proton  Exchange  Membrane (PEM),  karena  menggunakan  proton  sebagai konduktor  untuk  melewati  membran  dari bahan  polimer  yang  berfungsi  sebagai elektrolit  dari  anoda  ke  katoda.  Katalisator yang digunakan adalah platina. Lihat gambar 3.

## Gambar 3. Skematik PEMFC (Sumber: Aryani, Dharma, 2008)
Struktur  satu  unit  PEMFC  yang  terdiri dari  anoda,  katoda  serta  membran,  disebut Membrane  Electrode  Assembly  (MEA). Bekerja  pada  suhu  rendah  (60 0 -80 0 )  dalam hidrogen  murni  dalam  bentuk  gas,  yang dialirkan  ke  anoda  dengan  tekanan  konstan. Hidrogen  yang  menyebar  di  anoda  akan dibantu  katalisator,  dari  bahan  platina  untuk melepaskan  elektron  menuju  beban  dan  ion positif hidrogen (proton) yang akan dialirkan menuju  katoda.  Proton  yang  dipindahkan  ke katoda  melalui  membran  penghantar  proton yang  hanya  membolehkan  ion  proton  saja yang  lewat  dan  menyaring  elektron.  Reaksi yang  terjadi  pada  PEFC  adalah  sebagai berikut [1,3];
Anoda  : H 2 → 2H + + 2e - (2.1)
Katoda  :
2 1 O 2 + 2H + + 2e - → H 2 O  (2.2)
Reaksi keseluruhan : H 2 + 2 1 O 2 → H 2 O (air)
+ Panas (2.3)

## PEMFC HORIZON H-100
PEMFC  Horizon  H-100  ini  merupakan jenis  fuel cell komersil  yang diproduksi oleh Horizon.  Fuel  cell  ini  memiliki  kapasitas daya sebesar 100 watt. Fuel cell ini memiliki saluran  masukan  dan  keluaran  gas  H2, sedangkan  untuk  saluran  oksigennya  hanya dialirkan dari blower.
Gambar  bagian-bagian  sistem  PEMFC H-100 dapat dilihat pada gambar 4.
(a)
(b)
Gambar 4. Bagian-bagian PEMFC H-100
(a) Stack,  valve  masukan,  valve purging, blower.
(b) Kontroller, saklar on/off, SCU
(H-100 Fuel Cell Stack User Manual, V2.0, 2009)

## 1) Stack
Stack  adalah  komponen  utama  dari sebuah  fuel  cell.  Pada  komponen  ini terdapat  membran  polymer,  lempeng anoda  dan  katoda,  saluran  input  dan output H2, konektor output, blower serta kabel  konektor  ke  kontroller.  Di  dalam stack inilah terjadi reaksi gas H2 dengan oksigen  melalui  membran  polymer sehingga  menguraikan  gas  H2  menjadi
ion  dan  akan  menghasilkan  aliran elektron.
2) H2 Supply Valve
Valve  ini  berfungsi  untuk  membuka aliran  gas  H2  dari  tabung  gas  ke  stack, jadi  valve  ini  terletak  sebelum  input stack.  Saat  sistem  hidup  maka  valve  ini juga  bekerja,  dan  ketika  sistem  mati valve ini juga mati. Valve ini tidak dapat diatur  bukaannya,  jadi  hanya  berfungsi on off saja.
3) H2 Purge Valve Valve purging berfungsi  membuang sisa reaksi  gas  dari  dalam  stack,  berupa  air dan gas sisa. Valve ini akan hidup secara periodik,  yaitu  1  kali  dalam  10  detik. Selain  itu valve  ini  juga  berfungsi untuk menjaga  kestabilan  tegangan  keluaran fuel  cell,  dimana  valve  ini  akan membuang gas H2 yang telah jenuh, dan kemudian  diganti  dengan  gas  yang  baru sehingga akan merefresh tegangan keluarannya.
4) Blower Berfungsi  untuk  mengalirkan  O2  ke sistem  serta  untuk  mengurangi  panas pada  sistem.  Blower  ini  hanya  akan hidup jika sistem juga hidup.
5) Controller
Berfungsi  untuk  mengontrol  suhu  stack, kipas,  hidrogen  input,  purging  dan  scu. Selain  itu  controller  ini  juga  berfungsi sebagai  pengaman  sistem  ketika  beban lebih  besar  dari  kapasitas  maka  sistem akan turn off .
6) On/Off Switch
Saklar  ini  digunakan  untuk  mematikan atau menghidupkan sistem. Penggunaannya  dengan  cara  menekan tombolnya selama ±5 detik.
7) Short Circuit Unit Saklar  ini  berfungsi  untuk  mematikan sistem  dengan  cepat.  Saklar  ini  hanya digunakan jika dibutuhkan.

## Karakteristik Power PEMFC H-100
Grafik  karakteristik  power  PEMFC  H- 100  ditunjukkan  pada  gambar  5.  sampai dengan  gambar  7.  Grafik  karakteristik  ini diperoleh dari data spesifikasi yang
disertakan  dalam  user  manual  Horizon  H- 100.
Gambar 5. Grafik Arus terhadap Tegangan
Gambar 6 . Grafik Daya terhadap Aliran

## Gambar 7. Grafik Arus terhadap Daya

## Spesifikasi PEMFC H-100
Tabel  2  menunjukkan  spesifikasi  teknis dari PEMFC H-100  yang diperoleh dari user manual .
Tabel 2. spesifikasi teknis dari PEMFC H-
100
(H-100  Fuel  Cell  Stack  User  Manual,  V2.0, 2009)

## METODOLOGI
Gambar  8  merupakan  gambar  blok diagram  percobaan  sistem  PEMFC  H-100. Gambar  yang  ditandai  dengan  garis  putus- putus  merupakan  bagian  yang  ditambahkan pada sistem. Tegangan masukan driver diatur melalui PC.
Gambar 8. Blok diagram percobaan sistem PEMFC dengan bukaan valve maksimum dan optimum.
Percobaan  pertama  dilakukan  dengan memberikan masukan driver valve pada nilai maksimum  sehingga  bukaan  valve  juga maksimum.  Percobaan  kedua  dilakukan dengan  mengubah  masukan  driver  valve  ke nilai  optimum  sesuai  dengan  beban  yang sedang  terhubung  ke  sistem.  Tegangan masukan driver ini nilainya akan naik seiring naiknya  beban.  Percobaan  dilakukan  dengan bantuan  program  simulink  matlab  dengan sample  time  0.01  selama  90  detik.  Selama percobaan,  data  tegangan  masukan  driver valve  dan  daya  beban  direkam  untuk keperluan analisa Karakteristik  hubungan  masukan  driver valve  terhadap  daya  beban  pada  sistem PEMFC H-100.
Berdasarkan data yang  didapatkan dari hasil percobaan  dengan  bukaan  valve  optimum, didapatkan  karakteristik hubungan  tegangan masukan optimum driver valve terhadap daya
beban  pada  sistem  PEMFC  H-100,  yang ditunjukkan pada gambar 9.
Gambar 9. Karakteristik hubungan tegangan optimum masukan driver valve terhadap daya beban.
Dari  grafik  pada  gambar  9,  ada  dua persamaan yang didapatkan, yaitu persamaan linier  dan  persamaan  polinomial.  Keluaran sistem  PEMFC  H-100  berupa  daya  beban dijadikan masukan dalam persamaan, hasilnya  dijadikan  masukan  driver  sehingga bukaan  valve  proporsional  berubah  sesuai dengan perubahan daya beban. persamaan:
a. Polinomial
y = 8E-07x 3 - 8E-05x 2 + 0.003x + 0.617
b. Linier y = 0.001x + 0.617 keterangan:
y = masukan driver valve (Vdc) x = daya beban (watt)
Persamaan  linier  ini  didapatkan  dengan bantuan tool  chart pada program  excell 2007.
Blok  diagram  pengaturan  valve  masukan gas H 2 pada sistem PEMFC
Gambar 10. Blok diagram kendali pengujian sistem PEMFC H-100
Pada  gambar  10  terlihat  blok  diagram kendali  sistem  pengujian  sistem  dengan bukaan  valve  secara  otomatis  sesuai  dengan perubahan  daya  beban.  Daya  beban  yang merupakan hasil perkalian arus dan tegangan keluaran  sistem  akan  dimasukkan  dalam persamaan, hasilnya akan dijadikan masukan driver  valve.  Sebelum  pengujian  dijalankan, tegangan  masukan  driver  diatur  pada  nilai awal  maksimum.  Saat  pengujian  dijalankan, tegangan  masukan  driver  diambil  alih  oleh keluaran persamaan.
Pengujian  dilakukan  dengan  mengubah beban  yang  terhubung  pada  sistem  secara bertahap,  mulai  dari  tanpa  beban  sampai dengan  beban  maksimum.  Setiap  perubahan beban  data  tegangan,  arus,  aliran  masukan dan  keluaran  gas  H2  nya  direkam  untuk keperluan analisa.
Langkah-langkah pengujian
1. Buka  valve  utama  pada  tabung  gas  H2 dan atur pada tekanan 40 kpa.
2. Buka  program  simulink,  tegangan  input driver  valve  diatur  pada  nilai  5  Vdc (max).
3. Hidupkan  sistem  PEMFC  H-100  sesuai buku petunjuk.
4. Setelah  sistem  hidup,  berikan  beban secara  bertahap  mulai  dari  tanpa  beban hingga beban maksimum.
5. Setelah diberikan beban, jalankan
simulink.  Pengujian  dengan  simulink
dilakukan dengan sample time 0,01 detik selama 90 detik.
6. Pengujian dilakukan dengan dua persamaan,  yang  pertama  persamaan polinomial  dan  yang  kedua  persamaan
linier.
7. Pada  setiap  pengujian,  data  arus  dan tegangan keluaran, aliran gas input/output dan tegangan input driver valve proporsional  direkam  untuk  keperluan analisa.
Gambar 11. Diagram alir langkah-langkah pengujian sistem PEMFC H-100
Diagram alir pengujian sistem PEMFC  pada  bukaan  valve  berdasarkan persamaan polinomial dan linier dapat dilihat pada gambar 11.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Tegangan     dan    arus    keluaran   sistem PEMFC.
Gambar 12. Karakteristik tegangan terhadap arus beban pada persamaan polinomial, linier, bukaan valve maksimum
dan optimum.
Dari  gambar  12  terlihat  ada  perbedaan pada karakteristik tegangan keluaran fuel cell terhadap  arus  beban  pada  bukaan  valve berdasarkan persamaan polinomial dan linier.
Perbedaan  ini  disebabkan  karena  kondisi sistem saat pengujian yang berbeda. Idealnya karakteristik tegangan keluaran sistem terhadap  arus  beban  pada  kedua  pengujian harusnya  sama.  Intinya  jika  sistem  masih dalam  keadaan  hidup  maka  performance pada  kedua  pengujian  seharusnya  memiliki karakteristik yang sama.

## Pemakaian    gas   H2 pada sistem PEMFC H-100
Pada  gambar  13  dapat  dilihat  bahwa aliran  masukan  gas  H2  pada  sistem  PEMFC H-100 pada pengujian bukaan valve proporsional menggunakan persamaan polinomial dan linier menunjukkan perbedaan  yang  sangat  kecil,  yaitu  sekitar ±0.0004  LPM.  Aliran  masukan  gas  H2 dengan  bukaan  valve  persamaan  linier  lebih tinggi  dibandingkan  dengan  persamaan polinomial. Perbedaan ini mulai terlihat pada saat beban 50 sampai 90 watt.
Gambar 13. Perbandingan aliran masukan gas H2 terhadap beban pada pengujian dengan persamaan polinomial dan linier
Gambar 14. Perbandingan aliran keluaran gas H2 terhadap beban pada pengujian dengan persamaan polinomial dan linier
Gambar  14  menunjukkan  perbandingan aliran keluaran gas H2 terhadap beban antara pengujian  sistem  dengan  bukaan  valve menggunakan  persamaan  polinomial  dan linier.  Dari  gambar  14  terlihat  bahwa  aliran keluaran  gas  H2  pada  pengujian  dengan
persamaan  polinomial  rata-rata  lebih  kecil ±0.00024 LPM dibandingkan dengan persamaan linier. Pengukuran  aliran  output  gas  H2  pada sistem  PEMFC  H-100  ini  bertujuan  untuk melihat  berapa  besar  gas  H2  yang  bereaksi dalam  sistem. Semakin  besar aliran keluaran gas  H2  maka  jumlah  gas  H2  yang  bereaksi semakin  sedikit  sehingga  pemakaian  gas  H2 menjadi  boros.  Sebaliknya  jika  aliran kelauaran  gas  H2  semakin  kecil  berarti konsumsi gas H2 menjadi lebih hemat.
Perbandingan  tingkat  penghematan  gas H2 pada sistem PEMFC H-100
Tingkat penghematan di sini maksudnya adalah  rasio  daya  beban  dengan  aliran masukan gas H2 pada sistem PEMFC H-100. Perbandingan  tingkat  penghematan  gas  H2 pada  pengujian  sistem  PEMFC  H-100 terhadap  beban  dengan bukaan valve menggunakan  persamaan  polinomial  dan linier dapat dilihat pada gambar 15.
Gambar 15. Perbandingan tingkat penghematan gas H2 pada sistem PEMFC dengan bukaan valve menggunakan persamaan polinomial dan linier
Dari  gambar  15.  terlihat  bahwa  tingkat penghematan gas H2 menggunakan persamaan  linier  lebih  tinggi  dibandingkan
menggunakan persamaan polinier pada beban di  atas  50  watt.  Pada  beban  di  atas  70  watt, tingkat  penghematan  gas  H2  menggunakan persamaan  linier  rata-rata  lebih  tinggi  1.6 ppm dibandingkan  menggunakan  persamaan persamaan polinomial.
Pengontrolan bukaan valve dengan persamaan linier
Dari  hasil  pengujian  dinamik  sistem
PEMFC H-100 terlihat bahwa kedua persamaan  dapat  mengatur  bukaan  valve sesuai  dengan  besar  daya  beban  yang terhubung ke sistem. Namun untuk selanjutnya  persamaan  linier  yang  akan digunakan  untuk  dijadikan  algoritma  dalam mengatur  bukaan  valve  proporsional  pada masukan gas H2 sistem PEMFC H-100.
Karena  hasil  dari  grafik  daya  beban  per aliran  masukan  gas  H2  pada  bukaan  valve menggunakan  persamaan  linier  memiliki efisiensi yang lebih rendah dari bukaan valve optimum  maka  nilai  pada  persamaan  linier diturunkan menjadi:
y = 0.0017x + 0.45 (2.4) dimana;
x = daya beban (watt)
y = masukan driver valve (vdc)
Gambar 16. Perbandingan daya beban per aliran masukan gas H2 pada sistem PEMFC H-100   terhadap   beban    dengan  bukaan valve optimum, maksimum, bukaan dengan persamaan polinomial dan linier yang baru
Batasan minimum masukan driver ditetapkan  pada  nilai  0.45  vdc  dan  batas maksimum  pada  nilai  2  vdc.  Hal  ini  untuk menjaga  agar  sistem  masih  mendapat  suplay gas  yang  cukup  dan  tidak  boros.  Dengan mengunakan  persamaan  linier  yang  baru didapatkan  perbandingan  daya  beban  per aliran  masukan  gas  H2  terhadap  beban  yang lebih  tinggi  dibandingkan  dengan  bukaan valve  optimum  seperti  yang  terlihat  pada gambar 16.

## SIMPULAN
Dari  pengujian  yang  dilakukan  dapat disimpulkan :
1. Persamaan  pada  grafik  karakteristik hubungan tegangan optimum driver valve terhadap  daya  beban  dapat  dijadikan sebagai  kontrol  untuk  mengatur  bukaan valve input gas H2 sistem PEMFC H-100 secara otomatis  sesuai dengan perubahan daya beban.
2. Pengujian dengan bukaan valve menggunakan persamaan linier menunjukkan  pemakaian  gas  H2  yang lebih kecil dibandingkan dengan persamaan  linier  untuk  beban  di  atas  50
watt. 3. Dengan menurunkan nilai pada persamaan  linier  didapatkan  tingkat penghematan  gas  H2  yang  lebih  tinggi, sehingga  lebih  hemat  dalam  konsumsi gas  H2  tanpa  mengurangi  performa keluaran sistem secara signifikan.

## SARAN
Penelitian yang telah dilakukan ini dapat dikembangkan  dengan  membuat  sebuah kontroler  untuk  mengatur  bukaan  valve sehingga  dapat  mempermudah  pengontrolan gas H2 pada sistem PEMFC

## DAFTAR PUSTAKA
Aryani,  Dharma.  Identifikasi  Sistem  Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC)  dengan  Metode  Kuadrat Terkecil. Seminar, Universitas Indonesia. Desember 2008.
Horizon  Fuel  Cell. H-100  Fuel  Cell  Stack User Manual . V2.0, 2009
Muzamir  Isa,  Baharuddin  Ismail,  Che  Mat Hadzer,  Ismail  Daut  and  Faizah  Abu Bakar. Characteristic  Curve  of  a  Fuel Cell .  American  Journal  of  Applied Sciences  3  (11):  2134-2135,  2006  ISSN 1546-9239.