1. UKM Learning and Research Repository
2. Master Thesis / Tesis Master
3. Fuel Cell Institute / Institut Sel Fuel

Title:	Kesan biokotoran terhadap membran penukar proton (PEM) dalam sel fuel mikrob
Authors:	Madihah Miskan (P67840)
Supervisor:	Manal Ismail, Dr.
Keywords:	Microbial fuel cells Proton exchange membrane fuel cells Universiti Kebangsaan Malaysia -- Dissertations Dissertations, Academic -- Malaysia Fouling
Description:	Fungsi utama membran dalam Sel Fuel Mikrob (SFM) adalah sebagai pemisah antara ruangan anod dan katod. Selain itu, ia juga bertindak hanya membenarkan pengaliran proton sahaja yang melaluinya dari ruang anod ke katod. Dalam operasi jangka masa panjang SFM, biokotoran akan terbentuk secara berperingkat di atas permukaan membran penukar proton (PEM) jenis Nafion 117. Biokotoran merupakan satu fenomena yang tidak diingini dan menjadi salah satu halangan utama kepada kecekapan operasi SFM untuk operasi jangka masa panjang. Pemahaman secara terperinci terhadap mekanisme pembentukan biokotoran merupakan asas kepada kawalan pembentukan biokotoran yang baik. Oleh itu, kajian tesis ini dijalankan adalah untuk mengkaji serta menilai bagaimana biokotoran terbentuk di atas permukaan membran serta kesannya terhadap prestasi SFM dan juga terhadap membran itu sendiri pada tempoh masa operasi yang berlainan dalam operasi jangka masa panjang SFM. Ciri-ciri biokotoran di setiap membran biokotoran yang terbentuk juga dikaji bagi menganalisis tahap biokotoran yang berlaku di permukaannya. Oleh itu, tiga unit SFM telah dibangunkan dan dibiarkan beroperasi dalam tempoh masa dua bulan, empat bulan dan enam bulan. Sepanjang operasi SFM, data ketumpatan kuasa diambil, dicatat dan dibandingkan pada setiap bulan. Daripada keputusan ujian prestasi SFM, ia menunjukkan bahawa ketumpatan kuasa SFM mampu mencapai nilai maksimum 1000 mW/m2 dengan ketumpatan arus 3300 A/m2 dalam tempoh dua bulan operasi. Walau bagaimanapun, ketumpatan kuasa SFM berkurang kepada 650 mW/m2 selepas empat bulan operasi dan akhirnya kepada 450 mW/m2 selepas enam bulan operasi. Nilai kecekapan coulomb juga menunjukkan pengurangan daripada 25% kepada 9%. Sementara itu, nilai peratusan pengurangan COD meningkat sehingga 89% disebabkan oleh operasi jangka masa panjang SFM. Membran biokotoran dapat dicirikan dengan menganalisis perubahan morfologi permukaan membran, perubahan struktur membran, kekonduksian dan rintangan membran. Ujian pencirian membran biokotoran melalui analisis SEM mendapati bahawa morfologi membran menunjukkan peningkatan kepada kekompleksan pertumbuhan mikrob di permukaan membran serta kenaikan ketebalan biokotoran daripada 14.73 μm kepada 250.1 μm. Kehadiran unsur organik seperti protein dan polisakarida serta unsur bukan organik logam kation seperti Fe, Na, Mg, Al dan Ca yang menjadi faktor pengikat telah mengukuhkan lagi lapisan biokotoran di permukaan membran. Manakala, ujian kekonduksian dan rintangan membran melalui analisis EIS menunjukkan pengurangan kekonduksiannya daripada 17.6x10-4 S/cm ke 5.72x10-4 S/cm dan pada masa yang sama meningkatkan rintangan membran daripada 5.83 Ω kepada 42.7 Ω. Oleh itu, daripada keputusan ini, jelas menunjukkan kesan daripada pengumpulan biokotoran di permukaan membran semasa operasi jangka masa panjang SFM telah mengurangkan pergerakan proton merentasi membran dan seterusnya menyebabkan kemerosotan prestasi SFM.,Sarjana Sains
Pages:	113
Call Number:	TP339.M333 2015 3 tesis
Publisher:	UKM, Bangi
Appears in Collections:	Fuel Cell Institute / Institut Sel Fuel

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.