Percetakan 3D Akan Memfasilitasi Produksi Elektrolit Untuk Sel Bahan Bakar
KALBARNEWS.CO.ID (RUSIA) - Para ilmuwan di Institut Sains dan Teknologi Skolkovo (Skoltech) berhasil menggunakan printer 3D untuk menghasilkan komponen keramik dengan bentuk kisi kompleks yang dapat digunakan dalam elektrolit untuk sel bahan bakar. Hasil penelitian ini dipublikasikan dalam jurnal Ceramics International. Tanggal 08.09.2024
Salah satu alternatif untuk pembakaran gas dalam turbin gas adalah penggunaan sel bahan bakar yang mengubah energi kimia gas alam menjadi listrik sambil menghindari emisi nitrogen, sulfur dioksida, dan partikel aerosol.
Sel bahan bakar oksida padat terdiri dari anoda, katoda, dan elektrolit, lapisan bahan keramik di antara dua elektroda, yang salah satu karakteristiknya adalah konduktivitas ionik: semakin tinggi konduktivitasnya, semakin tinggi pula daya sel bahan bakar tersebut. Konduktivitas ionik sendiri bergantung pada bahan elektrolit dan suhu pengoperasian perangkat.
Konduktivitas ionik yang tinggi dapat dicapai dengan menggunakan elektrolit keramik dengan struktur kisi hierarkis. Ilmuwan Skoltech mencoba membuat elektrolit tersebut menggunakan zirkonium yang distabilkan dengan skandium oksida atau yttrium oksida. Bahan tersebut cocok untuk sel bahan bakar dengan suhu operasi masing-masing 1.000 dan 750 derajat Celsius.
Elektrolit itu sendiri "dicetak" oleh printer 3D menggunakan teknologi mikrostereolitografi, yang praktis untuk pembuatan prototipe dan komponen kecil. Para peneliti juga menggunakan proyektor kantor untuk menyalurkan radiasi ultraviolet yang bekerja pada pengikat polimer dalam pasta keramik dan memberikan pemadatan selama pencetakan komponen kosong.
Bagian kosong yang dicetak pada printer 3D ditempatkan dalam tungku tempat pengikat polimer dibakar, kemudian bagian tersebut disinter untuk menghilangkan pori-pori yang tersisa. "Keluaran" yang dihasilkan adalah keramik yang kuat.
" Kami telah menunjukkan bahwa teknologi pencetakan 3D, khususnya mikrostereolitografi, dapat menghasilkan struktur kompleks dari satu bahan elektrolit sel bahan bakar keramik yang tersedia secara komersial dan satu bahan elektrolit sel bahan bakar keramik yang eksperimental. Ini merupakan langkah maju menuju peningkatan karakteristik kinerja sel bahan bakar – sehingga seiring waktu mereka mampu bersaing dengan sumber energi yang kurang ramah lingkungan dan menggantikannya ," Skoltech mengutip pemimpin studi Oleg Pchelintsev.(Tim Lipuan)
Editor : Aan
