Kendaraan dan Mesin Pengguna Fuel Cell

Tugas 12

Kendaraan dan Mesin Pengguna Fuel Cell

Zaenal Abidin (4209100102)

Teknik Sistem Perkapalan

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

1. Pendahuluan                                   

Sel bahan bakar (fuel cell) merupakan sel elektrokimia yang mampu mengkonversi bahan bakar (fuel) menjadi energi listrik. Sel ini dapat digunakan sebagai pembangkit listrik skala besar, maupun skala kecil, misalnya untuk keperluan rumah tangga, atau biasa disebut dengan microCHP (micro Combined Heat and Power) yang mampu menyediakan kebutuhan listrik dan panas bagi rumah tangga. Fuel cell juga dapat digunakan dalam bidang otomotif. Bahkan Brazil telah melakukan uji coba prototipe bus fuel cell pada tahun 2009, yang bahan bakarnya, yaitu hydrogen, diproduksi dari elektrolisis air pada suatu stasiun produksi gas hidrogen. Pada tahun 2003, Honda juga telah meluncurkan mobil berbahan bakar hidrogen dengan menerapkan teknologi fuel (Honda FCX). DeimlerChrysler di Eropa bahkan telah meluncurkan proyek Sarana Transportasi Kota yang bersih untuk Eropa (CUTE = Clean Urban Transport for Europa) akhir tahun 2001 berupa sejumlah bus berbahan fuel cell yang beroperasi di Amsterdam, Barcelona, Hamburg, London, Luxemburg, Madrid, dan Reykjavik (Islandia).

Berbeda dengan teknologi penghasil energi yang berbasis pembakaran, teknologi ini bersih, karena jika digunakan hidrogen sebagai bahan bakar, maka tidak akan dihasilkan karbon dioksida (CO₂) sebagai hasil samping produksinya. Sedangkan jika digunakan bahan bakar hidrokarbon, yang bersumber dari bahan bakar fosil, maka karbon dioksida masih akan diproduksi, tetapi dengan kuantitas yang jauh lebih rendah dibandingkan karbon dioksida yang dihasilkan oleh mesin penghasil energi yang berbasiskan teknologi pembakaran. Berkaitan dengan fleksibilitas bahan bakar yang bisa digunakan tersebut, fuel cell juga dinyatakan sebagai teknologi yang berkelanjutan, karena selain mengandalkan gas hidrogen murni sebagai bahan bakar, teknologi ini juga tetap bisa menggunakan bahan bakar fosil, seperti gas metana, butana, etanol, metanol dan sebagainya.

Gambar 1. Skema komponen-komponen penyusun fuel cell dan reaksi di dalamnya

Prinsip dasar kerja fuel cell pertama kali ditemukan oleh seorang ilmuwan Jerman bernama Christian Frederic Schonbein pada tahun 1838, dan dipublikasikan dalam suatu majalah ilmiah. Sketsa pertama dari fuel cell dibuat oleh Sir William Robert Grove tahun 1842 pada majalah ilmiah Philosophical Magazine and Journal of Science. Tahun 1955, seorang ahli kimia, W Thomas Grubb, yang bekerja pada Perusahaan General Electric, memodifikasi desain fuel cell dengan mengaplikasikan membran penukar ion-polistiren tersulfonasi. Tiga tahun kemudian, modifikasi dilanjutkan oleh Leonard Niedrach, dengan mendeposisikan platinum pada membran polistiren tersebut. Platinum tersebut berfungsi sebagai katalis (pemercepat reaksi) bahan bakar. Selanjutnya perusahaan General Electric bekerjasama dengan NASA dalam Proyek Gemini, yang merupakan proyek yang pertama kali mempergunakan fuel cell secara komersial.

Tahun 1959, seorang Insinyur Inggris Francis Thomas Bacon, berhasil mengembangkan fuel cell yang mampu menghasilkan daya 5 kW. Pada tahun yang sama, Harry Ihrig dan timnya mampu membuat fuel cell berdaya 15 kW. UTC Power merupakan perusahaan yang pertama kali memproduksi secara komersial fuel cell stasioner yang digunakan sebagai pembangkit energi cadangan pada rumah sakit, universitas-universitas, maupun gedung-gedung perkantoran. Sampai akhir 2009, UTC Power telah memasarkan fuel cell dengan produksi daya mencapai 400 kW. Perusahaan ini juga tetap mensuplai fuel cell untuk NASA, selain juga mengembangkannya sebagai sumber energi dalam bidang otomotif. Perusahaan ini pula yang pertama kali mendemonstrasikan fuel cell untuk otomotif, yang menggunakan membrane PEM (proton exchange membrane) yang mampu beroperasi pada kondisi beku.

Gambar 2. Beberapa contoh penggunaan fuel cell dalam kendaraan bermotor

Jenis-jenis fuel cell dapat dibedakan berdasarkan temperatur operasionalnya. Fuel cell yang dioperasikan pada temperatur kurang dari atau sampai 200 ^oC, contohnya yaitu PEMFC (proton exchange membrane fuel cell) dan DMFC (Direct methanol fuel cell). Kedua jenis fuel cell tersebut sudah dalam tahap komersial, tetapi risetnya masih berlanjut sampai sekarang dalam rangka meningkatkan efisiensinya. Fuel cell yang dioperasikan pada temperatur sedang, yaitu antara 600 ^oC – 800 ^oC, contohnya adalah MCFC (molten carbonate fuel cell) yang mampu menghasilkan daya sampai 100 MW dan DCFC (Direct Carbon Fuel Cell). Meskipun kedua jenis ini sudah sampai pada tahap komersial, risetnya juga tetap berlangsung dalam rangka peningkatan efisiensinya. Sedangkan fuel cell yang dioperasikan pada temperatur tinggi yaitu antara 850 ^oC – 1100 ^oC, adalah SOFC (solid oxide fuel cell). Kelebihan dari SOFC ini adalah tidak diperlukan keberadaan katalis dalam sistemnya, sehingga biaya produksinya dapat diturunkan, karena katalis merupakan material yang cukup mahal serta mudah teracuni oleh hasil samping reaksi dalam sel, yaitu karbon monoksida atau teracuni oleh kandungan sulfur dalam bahan bakarnya.

Salah satu jenis fuel cell yang cukup menarik adalah fuel cell yang menggunakan bakteri sebagai katalis. Tepatnya, menggunakan enzim dari bakteri tersebut sebagai katalis, dikarenakan enzim dari bakteri mikroba tersebut bersifat aktif secara elektrokimia, yaitu mampu mentransfer elektron-elektron ke material lain. Pada fuel cell jenis ini, yang biasa disebut dengan microbial fuel cell, bahan bakar dioksidasi oleh mikroorganisme di anoda, menghasilkan elektron-elektron dan proton-proton. Elektron-elektron ditransfer ke katoda melalui sirkuit eksternal, sedangkan proton-proton ditransfer ke katoda melalui separator membran.

Perkembangan teknologi yang menghasilkan sumber energi yang bersih dan dapat diperbarui sangat diperlukan saat ini, dengan tujuan utama mengurangi pelepasan karbon dioksida ke dalam atmosfir bumi yang berkontribusi besar pada pemanasan global. Bahkan, pemerintah Indonesia telah menjadikan hal tersebut sebagai salah satu kebijakannya yang tertuang dalam Peraturan Pemerintah RI tahun 2006. Dalam PP tersebut ditetapkan bahwa 5% dari konsumsi energi nasional harus merupakan sumber energi baru. Dewan riset nasional, pada tahun 2006 juga sudah mencanangkan bahwa pada tahun 2025, sel bahan bakar dengan kapasitas 250 MW harus sudah dikembangkan. Dengan perkembangan pesat riset-riset fuel cell di luar negeri, bahkan teknologi ini telah memasuki tahap komersial di negara-negara maju tersebut, terutama dalam bidang otomotif. Kita berharap bangsa Indonesia mampu secara mandiri mengembangkan teknologi ini sehingga tidak hanya menjadi pangsa pasar bagi produk-produk fuel cell dari Negara lain.

Saat ini para peneliti yang tergabung dalam konsorsium Fuel Cell Indonesia (FCI) telah menghasilkan prototype skala laboratorium pembangkit listrik tenaga (PLT) Fuel Cell dengan kapasitas 500 watt untuk pemakaian di rumah tangga. Penelitian-penelitian pembuatan komponen-komponen fuel cell telah dilakukan secara parsial di berbagai lembaga penelitian seperti LIPI, BPPT, Batan, ITB, UI, Lemigas maupun PLN. Selanjutnya, prototype PLT fuel cell tersebut akan dikembangkan untuk skala industri. Cetak biru produksi PLT fuel cell telah dibuat oleh konsorsium FCI dan telah ada industri yang tertarik untuk memproduksinya, yaitu Medco Energy. Dengan bantuan kebijakan dari pemerintah baik berupa pemberian insentif maupun keringanan pajak, diharapkan dapat menurunkan biaya produksi dan pembangkitan PLT fuel cell tersebut sehingga mampu bersaing dengan pembangkit listrik konvensional yang telah ada.

Gambar 3. PLTU Suralaya, Cilegon, Banten

Pengembangan selanjutnya adalah meningkatkan kandungan lokal dalam PLT fuel cell, antara lain pada bahan baku polimer dan oksida padat yang digunakan. Sedangkan gas hidrogen, sebagai bahan bakar fuel cell, keberadaannya melimpah di Indonesia. Dari PLTU Suralaya saja, gas hidrogen dihasilkan sebagai produk samping sebanyak 150 ton per hari, sedangkan yang dimanfaatkan kembali untuk pembangkitnya hanya 20 ton per hari. Dengan ketersediaan bahan bakar, bahan baku komponen fuel cell, serta para peneliti yang kompeten, maka selayaknyalah bangsa Indonesia menyandarkan harapan pada kelompok-kelompok riset di bidang fuel cell tersebut, baik yang berasal dari universitas-universitas, maupun lembaga-lembaga penelitian di Indonesia untuk mampu mengembangkan teknologi fuel cell sebagai pembangkit energi yang bersih, secara mandiri.

2. Mesin Fuel Cell

Untuk mengurangi kadar gas beracun, telah banyak dilakukan pengembangan pada motor

bakar dengan cara menghasilkan pembakaran yang lebih sempurna, penggunaan katalisator untuk gas buang, pemanfaatan kembali gas buang, dsb. Langkah alternatif lain yang dilakukan adalah mengganti motor bakar dengan jenis mesin atau peralatan penghasil

energi yang lain, seperti penggunaan batere, solar cell atau fuel cell

A.      Fuel Cell

Ada beberapa jenis fuel cell yang telah dicoba pada kendaraan, salah satu jenis yang paling

sesuai adalah Proton Exchange Membrane (PEM).

Gambar 4. Proton Exchange Membrane Fuel Cell

Jenis ini beroperasi pada temperatur yang rendah : 60 – 100 o C, dapat segera menghasilkan

energi tanpa harus menunggu pemanasan, bentuknya tidak terlalu besar karena memiliki

kepadatan energi yang tinggi(high density energy).

Fuel cell adalah alat yang mampu menghasilkan listrik arus searah. Alat ini terdiri dari dua buah elektroda, yaitu anoda dan katoda yang dipisahkan oleh sebuah membrane polymer yang berfungsi sebagai elektrolit.mMembran ini sangat tipis, ketebalannya hanya

beberapa mikrometer saja. Hidrogen dialirkan ke dalam  fuel cell yaitu ke bagian anoda, sedang oksigen atau udara dialirkan ke bagian katoda, dengan adanya membran, maka gas hidrogen tidak akan bercampur dengan oksigen. Membran dilapisi oleh platina tipis yang berfungsi sebagai katalisator yang mampu memecah atom hidrogen menjadi elektron dan proton. Proton mengalir melalui membran, sedang electron tidak dapat menembus membran, sehingga elektron akan menumpuk pada anoda, sedang pada katoda terjadi penumpukan ion bermuatan positif. Apabila anoda dan katoda dihubungkan dengan sebuah penghantar listrik, maka akan terjadi pengaliran elektron dari anoda ke katoda, sehingga terdapat arus listrik. Elektron yang mengalir ke katoda akan bereaksi dengan proton dan oksigen pada sisi katoda dan membentuk air. Reaksi kimia yang terjadi pada  fuel cell

Anoda  : 2H 2 ⇒  4H +  +4e -

Katoda : 4e          - + 4H +  + O2 ⇒  2H2O

Untuk mengalirkan hidrogen, oksigen atau udara ke dalam fuel cell, maka lapisan luar dari

cell ini dibuat dari lembaran  bipolar yang diberi kanal-kanal untuk lewatnya gas maupun air

pendingin agar temperatur fuel cell dapat selalu terkendali. Satu unit  fuel cell tidak terlalu besar, tebalnya ada yang hanya 2 mm, untuk menghasilkan energi yang cukup, maka beberapa fuel cell harus ditumpuk menjadi satu disebut fuel cell stack.

B.       Bahan Bakar

Untuk mendapatkan energi yang diolah oleh fuel cell, yaitu dari bahan baku gas hidrogen,

maka perlu diketahui berapa banyak gas hidrogen yang harus dibawa agar kendaraan dapat beroperasi sesuai dengan standar apabila menggunakan bahan bakar bensin atau solar.

Dari tabel 1 dapat dihitung berapa kebutuhan hidrogen untuk mendapatkan energi setara

dengan energi yang dihasilkan oleh bahan bakar fosil. Pada kondisi normal gas hidrogen mempunyai berat jenis sangat rendah: 

γH2 : 9.10-5kg/l.

Untuk memperoleh energi yang setara dengan bahan bakar bensin dibutuhkan gas hydrogen dengan volume sebesar 3000 kali lebih banyak, tetapi dari segi berat, hidrogen yang dibutuhkan hanya ¼ dari berat bensin

Tabel 1.  Energi yang Dihasilkan oleh Bahan Bakar

Permasalahan yang dihadapi pada kendaraan adalah menyangkut tangki bahan bakar. Apabila bahan bakarnya berupa gas hidrogen, maka harus disediakan jumlah yang sangat besar. Ini hanya dapat dilakukan dengan menggunakan tangki bertekanan, yang tentunya akan mempunyai dinding yang tebal dan katup pengaman. Selain itu juga perlu adanya kompressor untuk memasukkan ke dalam tangki. Apabila yang dibawa hidrogen cair, maka

akan timbul kesulitan karena harus dipertahankan pada temperatur -253,15o C pada tekanan 105 Pa. Dengan demikian membawa hidrogen dalam kendaraan untuk saat ini masih sangat problematis, tetapi sebagai gantinya dapat,digunakan bahan bakar lain misalnya methanol. Methanol cair mempunyai kepadatan energi dan berat jenis yang mendekati bensin, merupakan alternatif yang lebih baik untuk bahan bakar kendaraan, walaupun methanol masih menghasilkan CO2  yang sama dengan motor bakar yang menggunakan bensin menurut standar  Ultra-Low Emission Vehicle (ULEV), tetapi untuk kandungan gas beracun lainnya jauh lebih kecil (Grafik dibawah). Untuk mendapatkan gas hidrogen dari methanol dibutuhkan suatu proses melalui sebuah alat yang disebut  reformer, dengan proses ini dibutuhkan panas dan uap air dan hal ini akan menyebabkan menurunnya efisiensi bahan bakar.

Gambar 5. Komposisi Gas Buang untuk Motor Bakar dan Fuel Cell

C.      Konsep Desain Kendaraan

Pada desain kendaraan yang sangat menentukan adalah berat awal kendaraan, jarak tempuh, kecepatan dan percepatan. Berat awal kendaraan merupakan penentu untuk daya angkut. Kemampuan menempuh jarak tertentu tanpa harus mengisi bahan bakar juga merupakan kriteria. Kecepatan dan percepatan kendaraan akan menentukan daya yang dimiliki oleh kendaraan. Penghematan energi dan zero emission merupakan trend yang tidak dapat diabaikan lagi. Hal-hal di atas ini merupakan kriteria yang sangat menentukan

dalam memilih mesin penggerak kendaraan. Adanya kendala-kendala pada motor bakar, mengakibatkan perlunya dicari suatu sistem yang baru yang lebih baik dan menguntungkan untuk menggantikan motor bakar yang menggunakan  fossil fuel. Oleh karena suatu sistem yang baru tidak akan mungkin menggantikan sistem yang telah ada dalam waktu yang singkat, maka perlu ada suatu masa transisi, yang mampu menjembatani peralihan sistem tersebut, salah satu sistem yang pada waktu ini banyak diterapkan yaitu sistem hybrid, yang menggabungkan dua sistem ke dalam sebuah kendaraan, misalnya motor bakar dan batere sebagai sistem penggerak

Percobaan dengan menggunakan  fuel cell telah dilakukan dengan menggabungkan  fuel cell dengan batere. Kesulitan yang masih ada pada  fuel cell dapat teratasi dengan menggunakan batere sebagai sistem pengganti. Sistem hybrid ini walaupun memiliki kelebihan tetapi harganya menjadi mahal, karena sistemnya lebih kompleks. Untuk menggantikan suatu konsep teknologi yang sudah berjalan selama lebih dari satu abad dibutuhkan suatu pemikiran dan perencanaan yang sangat matang dan melalui pengujian-pengujian oleh semua pihak terkait. Desain pemanfaatan  fuel cell untuk kendaraan masih merupakan hal yang tergolong baru. Walaupun pengenalan teknologi ini bagi kendaraan sudah ada sejak 40 tahun, tetapi pelaksanaan yang benar-benar diikuti oleh semua pihak, baru berlangsung 8 tahun ini. Dengan diterapkannya sistem yang baru ini, maka beberapa komponen kendaraan masih harus diganti atau dikembangkan. Beberapa komponen yang mutlak diganti adalah komponen pada sistem bahan bakar, sistem motor, sistem pelengkapan penggerak(drive train), sistem kontrol, sistem pembuangan gas dan yang sangat menentukan adalah infrastruktur penunjang sistem ini

C.1 Tangki Bahan Bakar

Seperti telah disinggung sebelumnya untuk mengangkut hidrogen di dalam kendaraan ada

kendalanya. Hidrogen cair menuntut temperatur yang sangat rendah (-253oC), sedang gas hidrogen dengan  low density energy harus

dibawa dalam kondisi bertekanan agar dapat memberikan volume yang diharapkan. Tabung hidrogen yang bertekanan tinggi dalam volume yang cukup tentunya membutuhkan material yang memadai dilihat dari segi kekuatan maupun berat dan segi keamanannya. Hidrogen yang dibutuhkan oleh kendaraan sedan umum untuk menempuh jarak sejauh 560 km diperlukan 350 l dengan tekanan 25 Mpa. Mengangkut hidrogen sebanyak ini membutuhkan ruang yang cukup besar, ruang ini sebenarnya dapat digunakan untuk keperluan lain. Kendaraan seperti bis dan truk, memungkinan membawa bahan bakar sebanyak itu, tetapi harus diingat akan bahaya-bahaya yang mungkin terjadi. Apabila ada kebocoran, dapat terjadi ledakan karena adanya listrik static. Untuk mencegah hal ini, sistem harus dilengkapi dengan katup pengaman pada saat pengisian

C.2 Reformer

Untuk menghindari kendala yang ditimbulkan oleh hidrogen, maka dapat diganti dengan

methanol(methyl alcohol), yang mempunyaisifat cair pada kondisi lingkungan yang normal

(<64,5oC). Methanol dicampur dengan uap air didalam sebuah  reformer dan dengan adanya

katalisator akan terbentuk gas hidrogen yang diperlukan.Reaksi kimia dari methanol:

CH3OH + H2O ⇒  CO2 + 3H2

Methanol yang berbentuk cair pada temperatur udara normal memungkinkan untukditampung di dalam tangki dengan ukuran

standar kendaraan. Methanol bersifat asam,mudah terurai kalau bercampur dengan air dan

mudah menguap, sehingga memerlukan tangki khusus yang rapat. Dengan digunakannya  reformer untuk mendapatkan hidrogen, maka efisiensi menjadi
agak menurun. Apabila methanol dapat langsung digunakan tanpa memakai  reformer, seperti yang sedang dicoba oleh Daimler Chrysler, efisiensi tidak akan menurun.

C.3.  Sistem Penyaluran Bahan Bakar dan Udara ke Fuel Cell

Hidrogen yang terdapat di dalam tangki mempunyai tekanan 25 Mpa. Hidrogen ini disalurkan keluar melalui pipa dan katup pressure regulator yang akan menurunkan tekanannya hingga 1 Mpa. Gambar 6 adalah skema sistem suplai bahan bakar dari tangki ke  fuel cell  pada  Hybrid Electric Future Car yang didesain oleh Mechanical Engineering Department, Virginia Polytechnic Institute and State University, di Virginia, USA.

Gambar 6. Sistem Penyimpanan dan Suplai Hidrogen

Tekanan hidrogen yang masuk ke  fuel cell diatur sebesar 69 kPa(10 psi), dengan menggunakan pressure regulator kedua, diubahlah tekanan 1 MPa menjadi 69 kPa. Kelembaban hidrogen sebelum masuk  fuel cell harus dikendalikan, karena air yang masuk ke dalam  cell dapat merusaknya. Hidrogen sendiri harus memiliki kadar kelembaban tertentu pada saat masuk ke dalam cell. Hal ini dilakukan di dalam  humidification chamber yaitu dengan menyemprotkan kabut air pada aliran hidrogen. Berdasar percobaan pada  fuel cell, kelem-

baban yang diharapkan adalah 60% untuk temperatur operasi 60o C. Untuk mencegah masuknya air ke dalam fuel cell, maka sebelumnya dipasangi  water separator yang mampu

mengambil air dari aliran gas hidrogen. Selain sistem bahan bakar ini, masih ada beberapa sub sistem yang juga berperan dalam mengendalikan agar  fuel cell  selalu dalam keadaan yang baik. Sub sistem tersebut adalah sistem udara, sistem air yang deionisasi, system pendingin  fuel cell, dan sistem kelembaban hidrogen. Udara yang akan dipakai untuk bereaksi dengan proton dan membentuk air, harus mempunyai kelembaban dan temperatur tertentu. Gambar 7 menunjukkan skema proses suplai hidrogen, udara dan air, sebelum memasuki fuel cell. Selanjutnya ditampilkan pula pengaturan temperatur pada fuel cell.

Gambar 7. Skema Sistem Fuel Cell

C.4 Sistem  Thermal untuk Mengatur Temperatur Fuel Cell

Berhubung proses pembentukan energy listrik akan menimbulkan panas sebagai hasil sampingan  fuel cell, sedangkan panas yang berlebihan pada  fuel cell dapat merusaknya, maka panas ini harus disalurkan keluar. Dengan adanya pengaturan panas seperti yang tercantum pada gambar 3 yang menggambarkan secara skematis dan gambar 4 menunjukkan rangkaian komponen pengatur panas, maka temperatur  fuel cell dapat terkendali.

Gambar 8. Skema Sistem Pengaturan Panas

Air yang di “de-ionized” dipompa masuk ke dalam fuel cell dan mengambil kelebihan panas
yang terbentuk kemudian menuju ke  heat exchanger dan membuang panas tersebut. Selanjutnya air yang dingin masuk ke dalam reservoir. Karena reservoir selalu berisi air maka pompa tidak  akan kosong, sebagian air yang tidak masuk ke dalam  fuel cell akan dialirkan ke  de-ionizer untuk dibersihkan dan kembali ke reservoir. Hal ini diperlukan untuk menjaga kondisi fuel cell tetap prima dan tidak mudah rusak. Selain kondisi air yang perlu diperhatikan, temperatur dan kualitas bahan bakar maupun udara juga harus selalu dikontrol. Selain energi listrik,  fuel cell  juga mengeluarkan air dan panas. Kedua komponen

ini harus selalu dikeluarkan dari  fuel cell sebagai hasil pembuangan, sedang gas buang yang lain seperti halnya pada motor bakar biasa tidak ada.

C.5 Kelengkapan Penerus Energi (Drive Train)

Berbeda dengan motor bakar yang meng hasilkan energi mekanik, hasil energi dari  fuel

cell adalah listrik, sehingga bentuk kelengkapan penerus energi akan mengalami perubahan yang sangat drastis. Pada kendaraan konventional ada kopling dan  gear box yang memindahkan energi mekanik dari motor bakar ke poros roda, pada sistem yang baru ini

digunakan jenis komponen yang berbeda. Gambar 9 menunjukkan skema dari pada sistem bahan bakar, sistem fuel cell dan system kelengkapan penerus(drive train) pada sebuah truk Chevrolet Suburban yang dimodifikasi. Kendaraan Chevrolet yang telah dimodifikasi  menjadi  fuel cell hybrid electric truck,  mempunyai dua sistem penggerak yang menghasilkan energi listrik yaitu fuel cell dan batere.

Tabung hidrogen memberikan bahan bakar untuk  fuel cell  stack dan bereaksi dengan oksigen yang diperoleh dari kompresor udara. Energi listrik yang dihasilkan oleh  boost converter diteruskan menuju inverter motor dan oleh  transaxle diubah menjadi energi mekanik yang mampu memutar poros roda.

Gambar 9. Skema Sistem Bahan Bakar,  Fuel Cell dan Drive Train

Energi listrik dari fuel cell stack mempunyai tegangan 60 – 110 V sedang tegangan kendaraan yang lain 336 V, sehingga perlu ada suatu  interface, yang digunakan adalah  boost converter, selain itu  converter juga berfungsi sebagai beban dari fuel cell. Variasi beban yang diberikan oleh  boost converter sesuai kebutuhan, dapat memberikan peningkatan efisiensi dari sistem tersebut. Traction inverter adalah pengubah arus searah(DC) yang dihasilkan  fuel cell menjadi arus bolak balik(AC) yang digunakan untuk menggerakkan motor. Motor listrik ini akan menggerakkan system transaxle  dan mengubahnya menjadi tenaga penggerak mekanis yang dapat memutar poros roda. Untuk mengatur kendaraan, termasuk pengaturan kecepatan, pengereman, posisi jalan, berhenti, mundur, maju, netral, dilakukan

dengan menggunakan Vehicle Interface  Module (VIM), bahkan impuls untuk bermacam-macam sinyal seperti kondisi tegangan, temperatur, tekanan, speedometer, tachometer, dan

sebagainya diberikan dari VIM. Pada gambar 10 dapat dilihat posisi pengatur kendaraan untuk mengatur kecepatan dan perlambatan dihubungkan dengan komponen kendaraan yang lain. Gambar 11 dan 12 menunjukkan penempatan komponen-komponen pada kendaraan sedan dan truk.

Gambar 10. Skema Sistem Bahan Bakar,  Fuel Cell dan Drive Train

Gambar 11. Penempatan Komponen pada Truck

Gambar 12. Penempatan Komponen

Berhubung kendaraan-kendaraan ini adalah fuel cell  hybrid electric car dan – truk, maka menggunakan batere yang tentunya memakan tempat yang cukup luas. Pada sedan, berat dari batere itu sangat membebani kendaraan, sehingga kapasitas angkut akan berkurang. Masalah penting yang dihadapi oleh batere adalah waktu pengisian yang sangat lama

7. Kendaraan pengguna Fuel Cell

Fuel Cell Vehicle (FCV) yang didukung oleh sel bahan bakar, yang menghasilkan listrik dari hidrogen, yang tidak hanya ramah lingkungan dan sangat hemat energi, tapi juga dapat diproduksi dengan menggunakan berbagai bahan baku tersedia. Berkat karakteristik ini, bahan bakar kendaraan sel yang ideal untuk mencapai mobilitas yang berkelanjutan.

Prinsip Kerja
Pada  kecepatan jelajah yang stabil , motor ini didukung oleh energi dari sel-sel bahan bakar. Ketika Anda membutuhkan lebih banyak daya, misalnya saat akselerasi berat, output dari  baterai melengkapi sel bahan bakar. Sebaliknya, pada kecepatan rendah bila kurang diperlukan, kendaraan berjalan hanya pada baterai. Selama perlambatan fungsi motor sebagai generator untuk menangkap pengereman energi, yang tersimpan di baterai.
Salah satu mobil fuel cell Toyota yang sudah diperkenalkan ke publik adalah Toyota Highlander FCHV (Fuel Cell Hydrogen Vehicle). Mobil ini sudah teruji melakukan perjalanan jauh. Di Jepang, Toyota Highlander FCHV terbukti mampu melakukan perjalanan Tokyo-Osaka sejauh 560km dengan satu tangki hydrogen.
Sampai saat ini teknologi fuel-cell masih mahal karena teknologi yang dipakai dan fakta bahwa masih belum ada teknologi yang bisa menyimpan hydrogen dalam mobil agar mobil ini memiliki daya jelajah sejauh mobil konvensional.

Fuel Cell Daihatsu, Hasil Pengolahan Air Murni dan Hidrogen

Mesin dan motor penggerak listrik semuanya berada di bagian bawah, diklaim bakal kurang cocok di negara-negara yang biasa dilanda banjir. Karena akan berbahaya bagi pengendara

Salah satu teknologi masa depan yang dipamerkan oleh Daihatsu adalah mobil dengan prototipe fuel cell, berbahan bakar air dan hidrogen. Teknologi mobil listrik yang tergolong baru ini sudah pernah di pamerkan oleh Daihatsu tapi masih banyak yang perlu dikembangkan. Karena untuk bodi dan kerangka mobilnya sendiri belum ada.

“Sebenarnya mobil listrik konsep ini merupakan mobil yang telah mengadopsi teknologi masa depan dari Daihatsu. Kendati modelnya belum ada, namun sirkuit dan cara kerja mesin penghasil listrik yang menggerakkan motor traksinya sudah ada. Di Jepang sendiri mobil ini diprediksi baru akan dipopulerkan pada 2015 mendatang,” ungkap Satriyo Budi Utomo, Product Specialist & Product Planning Department, PT Astra Daihatsu Motor.

Cara kerjanya sendiri sebenarnya cukup kompleks, karena menggunakan bahan bakar hidrogen dan air distilasi. Yaitu air dan hidrogen yang dipompakan kedalam baterai utama, kemudian udara bertekanan juga di masukkan. Jalur udara bertekanan ini ada dua, yaitu udara dingin dan panas, yang berfungsi untuk menekan air distilasi dan hidrogen ke dalam kisi-kisi baterai utama.

Nah, dari baterai utama inilah tercipta arus listrik yang diperlukan untuk menggerakkan motor traksi roda depan. Selain mengalirkan tenaga listrik ke motor traksi, baterai utama juga menyisihkan tenaganya di baterai cadangan.

“Namun yang paling boros digunakan adalah air distilasi, karena inilah yang menciptakan arus listrik lebih banyak. Sementara penggunaan hidrogen tidak akan terlalu banyak. Karena menggunakan bahan bakar air, maka yang keluar melalui pipa pembuangannya nanti juga berbentuk tetesan air,” imbuh Satriyo kemudian.

Dengan sistem kerja tersebut, tentunya kendaraan listrik dari Daihatsu yang satu ini bakal lebih aman. Sayangnya harga hidrogen untuk saat ini masih cukup tinggi. Namun diperkirakan paling lambat tahun 2015, di Jepang mobil ini akan mulai di produksi. 

Kendaraan Bahan bakar sel

Dari tahun 2000 hingga 2005, 95 kendaraan berbahan bakar ringan sel ditempatkan di California dan bepergian lebih dari 220.000 mil di jalan California dan jalan raya. Mobil-mobil ini masih sedang diuji dan tersedia untuk armada sedikit dan konsumen.

Fuel cell bus sedang diuji di Transit Sun Line di Thousand Palms, Alameda-Contra Costa Transit (AC Transit), dan Santa Clara Valley Transportation Authority (Santa Clara VTA). Bus mulai beroperasi pada tahun 2005.

Selain itu, bus sedang diuji di District Sacramento Municipal Utility dan University of California di Davis.

kendaraan bertenaga hidrogen, kendaraan dengan bahan bakar alternatif yang menggunakan hidrogen sebagai bahan bakarnya.

Kendaraan ini mengubah energi kimia hidrogen menjadi energi mekanik baik itu hidrogen terbakar di mesin dengan pembakaran internal, ataupun dengan mereaksikan hidrogen dengan oksigen dalam sel bahan bakar untuk menjalankan motor listrik.

1. Aston Martin DBGT 2025

Mobil ini mampu melaju dengan bahan bakar yang berasal dari air setelah melalui proses elektrolisis, yang mengarah ke nol emisi. Aston Martin DBGT 2025 adalah salah satu desain mobil terbaik masa depan. Aston Martin tampak berkelas dan sangat menarik

2. Honda FC Sport

Perusahaan telah merilis FC Sport, yang merupakan design mobil sport berbahan bakar sel hidrogen yang pernah ditampilkan pada event di LA Auto Show. 

FC Sport didasarkan pada V-Flow Stack dari konsep FCX Clarity. Mobil ini menggabungkan high-power fuel cell stack, yang terletak di antara tempat duduk belakang, dan baterai cadangan diletakkan di tengah mobil.

3. BMW HR2 Hybrid Car

BMW juga mengembangkan mobil bahan bakar sel, dengan menggunakan teknologi mobil hibrida. BMW menjanjikan untuk meluncurkan versi dual-mode Seri 7 saat ini selama siklus produksi model ini, dengan demikian mobil pertama dari jenisnya dapat melaju dengan bahan bakar hidrogen dan bensin.

4. Jaguar C-XC

Jaguar C-XC hadir dengan sel drive berbahan bakar hidrogen yang terpasang di bawah permukaan salah satu kacanya, yang meliputi seluruh panjang mobil, ditambah dengan estetika Aerodynamic. 

Roda mobil juga ditutup untuk lebih meningkatkan sifat Aerodynamic. Selain didukung oleh mesin nol-emisi, bahan yang digunakan untuk membangun tubuh mobil memiliki dampak lingkungan yang minimal. Mobil dirancang bangun dari kulit sayuran dan daur ulang botol PET.

5. General Motors' HydroGen4

HydroGen4 menggunakan 440 sel hidrogen tunggal yang menggabungkan hidrogen dari serat dengan tangki penyimpanan karbon dan oksigen dari udara untuk menghasilkan listrik, yang kemudian mendorong mobil menghasilkan kecepatan maksimum 100 mph.

Mobil ini dari saat berhenti hingga melesat dengan kecepatan 62 mph hanya membutuhkan waktu 12 detik.

6. RT20

RT20 juga didukung oleh hidrogen cair. Dengan mesin V6 twin-turbo berbahan bakar hidrogen ini sangat menjanjikan kenyamanan dalam berkendara serta dilengkapi fitur-fitur keamanan yang lengkap. 

Suspensi pegas yang biasanya berbasis konvensional diganti dengan elektromagnet untuk respon yang lebih baik.

7. H2 Racer

Mobil dengan Zero-Emisi telah dirancang untuk pembalap tercepat di dunia yang berbahan bakar hidrogen pada tahun 2009. 

Selain bertujuan untuk memecahkan rekor, mobil ini juga telah dirancang untuk menunjukkan kekuatan bahan bakar bersih seperti hidrogen ke seluruh dunia.

Mobil ini didukung oleh mesin dengan pembakaran internal yang telah dimodifikasi untuk melaju dengan hidrogen. Dengan mesin yang ecofriendly, mobil ini diperkirakan mampu mencapai kecepatan lebih dari 170km / jam.

8. Mazda TONBO

Dirancang oleh Dedek Design dan Mazda Eropa, mobil dengan sel bahan bakar hidrogen ini dipastikan mengeluarkan air murni dari knalpotnya.

Sama halnya dengan Rinspeed Scuba, mobil ini juga dirancang dapat dikemudikan di air. Fitur lain yang inovatif dari mobil ini adalah penggunaan sistem parkir anti-perusak.

9. Ronn Motors Scorpion Roadster

Roadster yang didukung mesin bertenaga hidrogen / bensin yang tidak hanya memastikan emisi rendah, tetapi juga menjanjikan sensasi yang dikenal untuk sebuah supercar. Scorpion dilengkapi dengan body dengan tampilan berkelas dan futuristik.

10. Honda PUYO

Honda PUYO diaktifkan oleh sel bahan bakar hidrogen. Sebuah karya yang inovatif, dengan berbentuk kotak halus yang lembut dan memberikan ruang maksimum. Body yang seluruhnya hampir transparan menjadikannya berpenampilan paling unik.

Tak hanya untuk mobil, teknologi fuel cell masih berkembang secara luar biasa meskipun banyak kendala yang dihadapi. Berikut adalah contoh-contoh kendaraan yang berhasil diciptakan dengan menggunakan teknologi fuel cell:

Gambar 13. Perahu fuel cell pertama kali di dunia yang tersertifikasi. (HYDRA) di Leipzig/Jerman

Gambar 14. Toyota FCHV PEM FC fuel cell Vehicle

Gambar 15. Fuel Cell Bus oleh Mercedes Benz di London

7. Kesimpulan

Mengingat makin mendesaknya pencarian jalan keluar untuk mengatasi problem yang ditimbulkan oleh motor bakar yang menggunakan bahan bakar fosil, maka sudah sewajarnya kalau  fuel cell yang mampu menandingi motor bakar konvensional dari segi teknis, mendapatkan prioritas khusus untuk dipertimbangkan penggunaannya pada kendaraan. Berbagai jenis komponen kendaraan seperti tangki bahan bakar,  fuel processor,  drive train dan alat-alat kontrol untuk mengendalikan kendaraan nantinya akan menggantikan system yang lama, masih harus lebih banyak dikembangkan dan diteliti untuk mendapatkan hasil yang optimal. Hal ini akan terus dilakukan oleh para teknisi dan tenaga ahli lainnya

8. Referensi

http://www.1000guru.net/htmls/articles/Ed2-Kim-FuelCell.html

http://puslit.petra.ac.id/journals/mechanical/ Suhada, hendrata. Fuel Cell Sebagai Pengganti Motor Bakar Pada Kendaraan. Universitas Kristen Petra: Surabaya

http://blogmechanical.blogspot.com/2011/08/prinsip-kerja-fuel-cell.html

http://adrian222.blogspot.com/2012/12/7-mobil-yang-menggunakan-air-sebagai.html

http://teknikfisika.wordpress.com/

http://anti-basabasi.blogspot.com/2011/08/10-mobil-terbaik-yang-menggunakan-air.html

Perkembangan Harga Methanol Fuel

Tugas 10

Perkembangan Harga Methanol Fuel

Zaenal Abidin (4209100102)

Teknik Sistem Perkapalan

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

1. Pendahuluan                                   

Metanol

Produk utama yang dihasilkan dalam rantai nilai metanol (Gambar 10) adalah formaldehida, mewakili sekitar sepertiga dari pasar metanol. Formaldehida bereaksi dengan baik fenol atau urea untuk menghasilkan fenol formaldehida dan resin urea formaldehida. Sebagian besar papan kayu lapis dan partikel diproduksi di dunia didasarkan pada dua resin formaldehida, sehingga industri hasil hutan merupakan pelanggan utama bagi para petrokimia.

Gambar 1. Angka ini menunjukkan Rantai Nilai Methanol dari bahan baku sampai produk akhir.

Metanol juga digunakan untuk menghasilkan metil-tersier butil eter (MTBE), yang digunakan semata-mata sebagai bahan pencampuran dan peninggi oktan dalam bensin. Produk ini awalnya dipilih sebagai aditif bensin yang ideal untuk mengurangi asap di California dan bagian lainnya dari Amerika Serikat. Sayangnya, sifat korosif alaminya yang menyebabkannya bocor dari tangki ke dalam air tanah, mengawal California dan negara-negara lain untuk melarang penggunaannya dalam bensin reformulasi atas keprihatinan bahwa hal itu bisa menyebabkan kanker. Beberapa negara lain juga telah membatasi penggunaan MTBE atau mengambil langkah-langkah untuk melarangnya langsung. Dalam banyak kasus telah diganti sebagai aditif bensin dengan etanol, yang dibuat dari jagung, produk pertanian yang berlimpah.

2. Perkembangan Harga Methanol

Rata-rata harga ditempat US metanol naik pada bulan November sampai 4 tahun puncaknya Houston (Platts) --3Dec2012/516 pm GMT EST/2216.

Rata-rata harga ditempat dari metanol di AS untuk November adalah $ 1.2701/gal FOB Gulf AS, rata-rata titik tertinggi sejak September 2008 ketika itu adalah $ 1.40/gal FOB Gulf AS.

Ini merupakan peningkatan sebesar 4,15 sen, atau 3,37%, dari harga spot rata-rata bulan Oktober  $ 1.2286/gal FOB Gulf AS.

Harga spot tinggi secara konsisten telah dilihat sebagai hasil dari gangguan produksi lanjutan di Trinidad, kata sumber. Trinidad adalah asal dari sebagian besar metanol di pasar AS.

Tiga perputaran pabrik berturut-turut pada bulan September dan Oktober dijadwalkan untuk berkoordinasi dengan perawatan di dua platform gas Trinidad, yang menyediakan bahan baku untuk unit metanol.

Perputaran terjadwal diikuti November 15 dengan pemadaman yang menyebabkan pemadaman dari semua produksi metanol di Pelabuhan Lisas Industrial Complex, yang merupakan rumah untuk tujuh fasilitas produksi metanol, Platts diberitakan sebelumnya, mengutip sumber industri.

Gambar 2. Biaya normal bahan bakar cair,E85,gasoline pada stasiun gas dan biaya perkiraan methanol pada stasiun.

Sejarah biaya US metanol, bensin dan E85 dibandingkan pada Gambar 3. Biaya E85 dan bensin pada Gambar 3 adalah harga rata-rata di stasiun pengisian bahan bakar. Biaya metanol merupakan penambahan harga grosir, ditambah distribusi (20 sen per galon bensin setara [Stark, Pendek]) dan pajak, diasumsikan 40 sen per galon bensin setara (18 sen / galon pajak federal dan sekitar 22 sen / pajak negara galon [gastax]). Biaya telah direferensikan untuk kandungan energi yang sama, dan ditunjukkan dalam dolar per galon bensin setara.

Gambar 3.  Harga methanol teah meningkat sesuai harga gas di sebagian besar negara-negara konsumen..

Harga metanol Asia yang stabil pada perdagangan tipis

Harga asia metanol fisik sebagian besar stabil minggu ini karena kurangnya perdagangan.

Tingkat operasi di Cina masih stabil di kisaran 60-70%. Ada kesenjangan jual-beli yang luas di pasar sebagai penjual perusahaan diselenggarakan menawarkan dengan keyakinan bahwa metanol penawaran pasar sangat ketat karena kurangnya impor Iran. Namun, pembeli menunjukkan bahwa permintaan hilir sangat lemah, dan efek bersih masih kelebihan pasokan. Membeli sentimen berkurang setelah pasar berjangka jatuh dalam menanggapi harga minyak mentah menurun.

Di antara pengguna akhir, blender energi, yaitu di sektor MTBE dan DME dikatakan yang paling produktif dalam perdagangan spot. Namun, produsen DME mengatakan minyak cair harga gas telah turun dan margin menurun, pinjaman untuk kegiatan campuran rendah dan dengan demikian konsumsi metanol yang rendah.

Importir India juga kehilangan uang disebabkan oleh depresiasi berat rupee India versus dolar AS, kata mereka. Depresiasi tajam rupee menyebabkan harga methanol dalam negeri di India naik sekitar Rs1.00/kg.

Pembeli Asia Tenggara mengatakan mereka menunda volume kontrak karena lemahnya permintaan.

Pembeli mengatakan harga metanol akan jatuh ke rendah 300s/tonne $ CFR tingkat Asia karena permintaan hilir loyo tradisional selama periode Juni-Agustus, tetapi telah dipegang teguh karena pasokan yang ketat memiliki sanksi Iran pembatasan pengiriman metanol.

Pasar sebagian besar tenang di Taiwan dan Korea. Ada minat sporadis terdengar di Taiwan tapi rendah 390s/tonne $ CFR tingkat pembelian Taiwan. Namun, penjual percaya bahwa harga akan bergerak naik di belakang pasokan ketat dan menolak untuk menjual barang pada tingkat tersebut.

Di samping catatan, Methanex telah dinominasikan nya Juni Asian harga kontrak posted (APCP) untuk metanol pada $ 465/tonne (€ 372/tonne), turun $ 15/tonne dari harga yang diusulkan untuk kontrak Mei.

Cina

Harga di Cina dinilai pada $ 383-393/tonne CFR Cina dalam refleksi dari penawaran serta berbagai penawaran dan tawaran mendengar selama seminggu. (Silahkan lihat penawaran dan bagian diskusi di atas)

Kesepakatan dilakukan di $ 393/tonne CFR Cina. Ide membeli terdengar di sekitar $ 383/tonne CFR China pada awal minggu yang dengan cepat turun menjadi sekitar $ CFR 370/tonne China pada tanggal 1 Juni. Penjual yang menawarkan pada $ 390-395/tonne CFR Cina.

Domestik kargo metanol China ditransaksikan di yuan (CNY) 2,840-3,010 / ton tangki mantan.

Harga ekspor tidak berubah, berdasarkan pada harga domestik yang berlaku dan biaya logistik ke pelabuhan.

India

Permintaan untuk metanol dari India adalah kuat. Harga di India selatan terdengar dengan premi 3,0%, sementara harga di timur India adalah $ 20-30/tonne diatas barat India harga pantai yang berada di $ 385-395/tonne CFR India. Harga impor diadakan stabil dalam pandangan tawaran stabil dan ide-ide menjual.

Tawaran terdengar di $ 390/tonne CFR India. Seorang trader mengatakan $ 390/tonne CFR India masih lebih rendah dari harga paket kontrak. Seorang penjual dikonfirmasi menerima tawaran pada $ 390/tonne CFR India.

Harga domestik India yang mendaki ke rupee (Rs) 27.50-28.00/kg ex-tank, oleh Rs1.00/kg dari minggu lalu. Kenaikan ini disebabkan oleh depresiasi rupee. Banyak pembuat formaldehid juga diharapkan harga turun, karena mereka percaya permintaan yang lemah saat ini tidak akan mampu mendukung tingkat harga yang ada tinggi.

Musim hujan di India juga akan tiba sekitar pertengahan Juni, dan karena hal ini menandai dimulainya masa jeda tradisional, pembeli formaldehida bahkan lebih bersedia untuk membeli.

Trader lain menunjukkan bahwa pasar India sangat stabil dan bahwa harga domestik akan segera jatuh pada berita Iran segar pasokan-meskipun kadang-kadang berita hanyalah rumor.

Asia Tenggara

Harga dinilai sebagai turun $ 5/tonne di Asia Tenggara dalam refleksi dari rendah jual-beli ide.

Meskipun shutdown di Qatar (lihat berita produksi) dikatakan telah mempengaruhi beberapa kontrak pengiriman di Asia Tenggara, trader mengatakan kargo dapat dengan mudah terletak untuk membuat kekurangan tersebut.

Turunan asam asetat tidak berjalan dengan baik seperti dalam bulan-bulan sebelumnya, namun dengan tingkat operasional yang dirahasiakan. Persediaan pembeli metanol terdengar untuk menjadi penuh.

Para pelaku pasar mengatakan pasar Asia Tenggara tidak spekulatif seperti pasar Cina, dan bahwa penurunan mencerminkan penurunan permintaan.

Peserta pasar Indonesia bersedia membeli pada $ 420/tonne CFR Indonesia, dan mengatakan telah menerima tawaran kargo prompt $ 430/tonne CFR Indonesia, asal dibebaskan tugas.

Taiwan

Pembeli sedang mencari keluar untuk kargo untuk kedatangan pada bulan Juli, tapi tidak dalam urgensi untuk membeli sambil menunggu harga menurun lebih lanjut. Tidak ada penyelidikan pembelian lainnya terdengar.

Korea Selatan

Seorang pedagang besar yang menawar pada $ 395-400/tonne CFR Korea sementara distributers lain mengatakan ide membeli lebih rendah di sekitar $ 390/tonne CFR Korea.

3. Pergerakan harga methanol

Saat ini ada handwringing nasional atas harga semakin tinggi bensin. Hal ini tampaknya memiliki konsekuensi pemilihan Presiden. Sebuah pengganti biaya yang lebih rendah untuk bensin adalah politik yang baik. Tagihan yang tertunda di kedua majelis Kongres untuk memberlakukan Standar Bahan Bakar Terbuka. Ini akan membutuhkan semua mobil baru pada 2017 untuk dapat beroperasi pada semua proporsi bensin, etanol dan metanol. Dari sudut pandang memberikan konsumen pilihan untuk sesuatu yang mendekati $ 100 per kendaraan, hal ini selalu menjadi ide yang baik. Tapi membujuk pompa gas untuk memasok alternatif akan menjadi sulit karena volume tidak dapat dijamin. Juga, alkohol tidak bisa ditebak biaya lebih rendah daripada bensin. Jadi, sementara pilihan akan diaktifkan oleh undang-undang, kecuali setidaknya sebagian besar rakyat ini cenderung untuk membuat pilihan alkohol, stasiun bahan bakar tidak akan dibujuk untuk membawa produk.

Murah gas shale telah dihapus dasarnya ketidakpastian pada harga metanol. Sebaliknya etanol dari jagung dan gula akan tergantung pada harga komoditas dan variabilitas yang melekat dalam yang sama. Etanol Ekonomis dari biomassa bukanlah hal yang pasti. Di sisi lain metanol dari biomassa, atau batubara dalam hal ini, sangatlah mudah. Dari dua, etanol lebih disukai karena kepadatan energi yang lebih tinggi. Ini memiliki kalori sekitar 33% lebih sedikit daripada bensin volume setara, sedangkan metanol dirugikan oleh sekitar 45%. Ethanol juga lebih mudah untuk menyimpan dan menangani.

Metana dapat dioksidasi menjadi campuran karbon monoksida dan hidrogen yang dikenal sebagai gas sintesis atau syngas untuk pendek. Syngas adalah blok bangunan dasar dari mana berbagai bahan kimia dapat disintesis. Yang paling sederhana di antaranya adalah metanol. Metana konsisten murah setara dengan metanol biaya tetap rendah. Karena hukuman jarak tempuh sekitar setengah dibandingkan dengan bensin, metanol akan perlu kurang dari setengah harga bensin. Jaminan ini bermuara pada harga therelative minyak, bensin dari mana berasal, dan gas alam. Kami telah memprediksi bahwa gas alam akan tetap rendah biaya yang disediakan shale pengembangan gas diperbolehkan. Minyak di sisi lain kami memperkirakan mungkin untuk melihat peningkatan yang berkelanjutan dalam harga dalam jangka waktu sepuluh tahun. Selain itu, harga minyak akan tunduk pada keinginan dari gejolak Timur Tengah, sebagaimana dibuktikan hari ini dengan Iran / Israel genderang perang. Hal ini akan menyebabkan ketidakpastian dalam harga bensin di SPBU. Gas alam di sisi lain adalah komoditas regional dan harga AS akan secara umum akan tahan terhadap peristiwa dunia. Dengan hasil dari semua ini akan dipertahankan rasio menguntungkan dari metanol untuk harga bensin.

Pada saat ini bensin eceran menulis berada di $ 3,79 dan grosir metanol di $ 1,13, jadi mari kita meningkatkan bahwa untuk $ 1,50 untuk mencakup margin ritel, pajak, dan sejenisnya. Ini jauh di bawah dua faktor. Selain itu, hampir semua metanol saat diimpor. Beberapa perusahaan telah mengumumkan rencana untuk menambah kapasitas dalam negeri, didorong oleh gas alam yang murah. Ketika ini terjadi, kita bisa mengharapkan penurunan harga metanol. Penelitian yang sedang berlangsung menargetkan konversi langsung metana menjadi metanol, melewatkan langkah syngas menengah. Satu unit operasi kurang kemungkinan untuk menjatuhkan harga.

Konsumen diberi pilihan cenderung menemukan harga rendah berkelanjutan untuk metanol dibandingkan dengan bensin. Namun mereka akan mendorong hanya setengah jarak pada tangki penuh, sedikit lebih dengan M85 (campuran metanol bensin 85% 15%). Ini hukuman rentang akan minus. Plus selain harga, akan emisi yang jauh lebih rendah, yang bisa menjadi driver untuk beberapa konsumen. Mereka pada dasarnya akan perdagangan lebih sering pengisian bahan bakar untuk perasaan hijau. Akhirnya, mobil baru dapat menginstal tangki bahan bakar yang lebih besar untuk mengakomodasi permintaan.

Sebuah kartu liar dalam jangka panjang akan menjadi mesin yang mengambil keuntungan dari nilai oktan yang lebih tinggi dari metanol, 117 dibandingkan dengan 87 untuk bensin biasa. Hari ini dragsters dan mobil balap Indy menggunakan metanol karena dengan rasio kompresi yang tinggi mereka mendapatkan dorongan listrik. Sebuah laporan 2010 dari MIT Sloan School (lihat komentar di bawah ini untuk link) menunjukkan kelayakan mesin yang menyuntikkan metanol secara terprogram. Teknik ini menyebabkan rasio kompresi efektif bahkan lebih banyak daripada jumlah yang disebutkan di atas. Hasilnya adalah pengapian mesin percikan kecil dengan jarak tempuh yang melebihi dari mesin berbahan bakar bensin sekitar 35%. Jadi, memanfaatkan nilai oktan yang lebih tinggi berjalan bahkan melampaui memusnahkan hukuman kalori. Mereka juga percaya bahwa silinder tidak perlu terlalu berat, sehingga akan lebih ringan daripada yang untuk mesin diesel kompresi tinggi. Hal ini muncul untuk menawarkan janji mesin tidak biaya lebih dari yang normal, dan kemungkinan kurang dari mesin diesel. Ini akan melibatkan re-tooling oleh produsen mobil tetapi tidak radikal. Sebuah atraksi yang signifikan dalam jangka menengah akan dalam memenuhi tujuan CAFÉ dengan emisi yang lebih rendah. Dalam jangka panjang, biomassa metanol diturunkan akan membuat untuk transportasi masa depan yang benar-benar berkelanjutan.

Metanol dari batubara dapat diharapkan biaya hampir sama dengan gas alam di ujung atas kisaran dalam gambar. Untuk perhitungan ini kita mengambil $ 25 per ton untuk batubara kelas rendah di mulut tambang. Kualitas batubara yang tinggi di $ 150 per ton akan keluar dari pertanyaan dan tidak perlu. Kokas minyak bumi merupakan produk-bi pengolahan minyak berat dan memiliki nilai yang sangat rendah. Tapi sangat tinggi dan sangat rendah karbon dalam abu. Hal ini bisa, bagaimanapun, memiliki logam berat sulfur dan tinggi. Ini terakhir adalah dikelola. Satu bisa berharap metanol dari kokas minyak bumi menjadi hanya sedikit lebih tinggi dibandingkan dari batubara kelas rendah. Semua ini masih sangat kompetitif dengan bensin. Akhirnya ada biomassa. Isi lignin dari beberapa biomassa kayu sangat merugikan untuk produksi etanol. Tapi proses termal yang digunakan untuk membuat metanol tidak terganggu oleh aspek itu. Biaya akan lebih tinggi dibandingkan sumber-sumber lain yang dibahas tetapi penelitian lebih lanjut bisa membawa yang turun.

Singkatnya, metanol menawarkan konsumen bahan bakar transportasi pilihan biaya rendah yang layak. Produsen akan memiliki pilihan yang berhubungan dengan bahan baku, dengan gas alam saat ini menjadi pemenang biaya rendah. Tapi di masa depan, sebagian besar dapat dari sumber daya kurang dimanfaatkan seperti bara kelas rendah dan kokas minyak bumi. Akhirnya, sumber terbarukan seperti biomassa kayu bisa dibuat ekonomis. Pecundang hanya dalam skenario ini akan diimpor minyak. Jika tergoda untuk minum untuk itu, pastikan itu adalah etanol.

Harga Methanol Outlook

Sebuah Executive Statoil disarankan di Forum Dunia 2010 Methanol September bahwa "Ada lebih banyak kejutan luar sana daripada supply / demand menunjukkan saldo." Analis industri setuju. Meskipun saat ini kelebihan kapasitas dalam penyediaan metanol, dan permintaan terbatas akibat aktivitas melemah di sektor konstruksi dan manufaktur, jika harga minyak tinggi faktor dalam harga harga metanol persamaan terlihat tegas. Di sisi pasar, harga dunia metanol melihat ke Timur di mana permintaan metanol China diperkirakan akan sama dengan seluruh dunia dikombinasikan pada tahun 2015, sebagian karena ekspansi mengesankan ekonomi China dan peningkatan penggunaan metanol dalam eter bahan bakar campuran LPG dimetil (DME ).

Namun, jutaan ton dari kapasitas yang memberi makan pasar dianggap tidak dapat diandalkan atau tidak pasti. Produsen domestik China mempekerjakan tanaman metanol berbasis batubara membutuhkan shutdowns rutin untuk pemeliharaan. Metanol pasokan dari Rusia dianggap tidak stabil, dan Iran dibatasi oleh pengetatan sanksi internasional, sehingga sulit untuk menempatkan bahan di pasar global yang paling. Menghilangkan kapasitas dari pasar dan faktor dalam penggunaan potensi metanol dalam bahan bakar secara internasional, dan tiba-tiba harga terlihat tegas untuk bullish. Pandangan bersejarah harga kontrak metanol di bawah ini jelas menggambarkan bagaimana kapasitas berfluktuasi dan keterbatasan-apakah bahan baku yang disebabkan oleh aksesibilitas atau bahan baku harga-harga meningkatkan metanol.

Harga Tren dengan Crude

Methanex, distributor terbesar di dunia metanol juga memperhatikan perbedaan harga antara gas alam dan minyak. Karena bahan baku utama untuk metanol Amerika Utara adalah gas alam, metanol erat mengikuti harga minyak mentah. Namun, dengan menggunakan aturan 06:01 praktis untuk minyak ke harga gas, harga gas alam di Amerika Utara akan menjadi sekitar $ 12.50/MMBtu. Sebaliknya, karena ini disparitas rekaman dekat, Methanex telah mampu mengamankan pasokan satu tahun gas untuk pabrik Hat mereka Kedokteran di bawah $ 4/MMBtu. Malas pada tahun 2001, Medicine Hat dijadwalkan untuk membuka kembali pada Q1 2011.

4. Kesimpulan

Rata-rata harga metanol di berbagai negara mengalami kenaikan per-tahun, karena substansinya sangat penting dalam industri. Namun untuk  bahan bakar mengalami kemrosotan karena sifat methanol yang beracun, yang berakibat pada gas buang hasil pembakaran terhadap lingkungan dan kesehatan. Dan sebaliknya untuk bahan selain bahan bakar terus mengalami kenaikan sebagai bahan thinner, cat dll.

5. Referensi

http://www.thejakartaglobe.com/business/methanol-refinery-eyed-for-restart-with-reducing-imports-in-mind/527939

http://www.icispricing.com/il_shared/Samples/SubPage190.asp

http://www.dewittworld.com/portal/Default.aspx?ProductID=114

http://www.methanolmsa.com/exec/sam/view/id=183/node=115/

http://www.cmtevents.com/aboutevent.aspx?ev=120513

http://www.platts.com/RSSFeedDetailedNews/RSSFeed/Petrochemicals/6864323