Bono Pranoto

RANCANGAN PEMANFAATAN HIDROGEN TEKANAN TINGGI PADA PEMBANGKIT LISTRIK FUEL CELL BERGERAK Bono Pranoto [email protected]

SARI Hidrogen memiliki fleksibilitas yang mampu menggantikan bahan bakar kendaraan yang ada. Karena sifatnya yang mudah disalurkan, mudah dikirim, mudah dicairkan. Namun dibalik itu tersimpan potensi bahaya yang besar dalam pemanfaatannya. Penggunaan tangki hidrogen bertekanan tinggi dan gas yang mudah terbakar mengharuskan persyaratan keamanan dan ke­ selamatan harus dipenuhi. Studi ini mengembangkan skema dasar pemanfaatan fuel cell dengan gas yang bertekanan tinggi menjadi sistem yang memenuhi persyaratan keamanan. Penurunan tekanan tinggi menjadi tekanan rendah memerlukan peralatan yang mungkin rentan terhadap terjadinya suatu bahaya. Analisis terhadap timbulnya potensi bahaya, penyebab bahaya, risiko dan pengendalian dilakukan pada rancangan tersebut. Matrik risiko dibuat berdasarkan besar­ nya kemungkinan terjadi dan dampak yang dapat ditimbulkan. Proses pengendalian atau pencegahan terjadinya bahaya berdasarkan standar-standar keamanan yang berlaku di Internasio­ nal. Mengembangkan skema dasar dengan penambahan komponen penunjang dengan tujuan meminimalisasi kemungkian terjadinya bahaya. Sebuah rancangan telah dibuat dan dilengkapi de­ngan informasi tersebut sebagai panduan operator untuk mencegah terjadinya bahaya. Kata Kunci: Hidrogen, Fuel cell, Rancangan, Keamanan.

1. PENDAHULUAN Fuel cell adalah alat konversi elektrokimia yang berfungsi mengubah energi kimia dari fuel (bahan baku) secara kontinu menjadi energi lis­trik. Fuel cell menggunakan Hidrogen dan oksigen sebagai bahan bakunya. Hidrogen adalah unsur kimia pada tabel periodik yang memiliki simbol H dan nomor atom 1. Pada suhu dan tekanan standar, hidrogen tidak berwarna, tidak berbau, bersifat non-logam, bervalensi tunggal, dan merupakan gas diatomik yang sangat mudah terbakar pada konsentrasi serendah 4% H2 di udara bebas. (Carcassi, 2005). Dengan massa atom 1,00794 amu, hidrogen adalah unsur teringan di dunia. Tabel 1. Menunjukkan perbandingan karakteristik bahan bakar hidrogen dengan bensin dan gas alam.

98

Penggunaan fuel cell sebagai sumber energi tidak terlepas oleh adanya potensi bahaya yang mungkin timbul karena penggunaan hidrogen sebagai bahan utamanya. Terlebih jika pemanfaatannya di peruntukkan untuk pembangkit yang bergerak (mobile) seperti pada unit transportasi. Untuk memasok kebutuhan gas hidrogen untuk pembangkit yang bergerak dibutuhkan tangki penampung yang memiliki standar keamanan yang layak. Tekanan besar tentunya menjadi pertimbangan keamanan dalam penggunaan tangki penyedia hidrogen. Pemanfaatan gas yang mudah terbakar terlebih pada tekanan tinggi perlu dilengkapi de­ ngan peralatan yang sesuai standar keamanan dan keselamatan. Analisis potensi terjadinya bahaya dan penyebab terjadinya bahaya haM&E, Vol.13, No. 3, September 2015

Tabel 1. Perbandingan Sifat Bahan Bakar Kendaraan Karakteristik bahan bakar

Buoyancy (densitas pada persen udara,%) Diffusion Coefficient (cm/s2) Lower Calorific Fuel Value (MJ/kg) TNT Equivalent of Fuel Lower Calorific Mixture Value (MJ/m3) Lower Flammability Limit (%) Upper Flammability Limit (%) Lower Detonation Limit (%) Upper Detonation Limit (%) Stoichiometric Concentration (%) Minimum Ignition Temperature (°C) Minimum Ignition Energi (mJ) Minimum Quenching Distance (mm) Adiabatic Flame Temperature (°C) Maximum Overpressure Ratio Maximum Explosion Overpressure (psi) Maximum Flame Speed ( m/s) Relative Thermal Radiation (%)

Bensin

~400 ~0.5 ~45 ~0.38 ~4.5 ~1 ~8 ~1 ~3 ~1.8 ~370 ~0.2 ~2.8 ~1,250 ~5.1 ~75 ~0.5 ~50

Gas Alam

~55 ~0.16 ~50 ~0.42 ~3.1 ~5 ~15 ~6 ~14 ~9.5 ~630 ~0.3 ~1.2 ~2,050 ~7.7 ~110 ~0.4 ~33

Hidrogen

~7 ~0.61 ~120 ~1 ~2.9 ~4 ~75 ~18 ~59 ~30 ~580 ~0.02 ~0.6 ~2,250 ~8.4 ~125 ~3.2 ~10

Sumber : (Drell, 1958)

rus segera diidentifikasi sejak awal. Setelah hal tersebut diketahui, kemudian dapat dirancang pengendaliannya.

Hidrogen Tekanan 200 Bar

Sistem Penurun tekanan

Fuel cell Tekanan 0.5 Bar

Makalah ini bertujuan untuk melakukan peme­ taan potensi bahaya/kegagalan alat, pe­nyebab bahaya/kegagalan, konsekuensi risiko dan pengendaliannya terhadap laju alir pemanfaatan gas hidrogen tekanan tinggi.

Gambar 1. Skema dasar pemanfaatan hidrogen

2. METODOLOGI

2. Analisis potensi bahaya Banyak Potensi bahaya yang dapat ditimbulkan dalam pemanfaatan hidrogen ini, diantaranya adalah kemungkinan terjadinya kebocoran, kebakaran dan ledakan, untuk itu perlu dilakukan pemetaan terhadap terjadinya potensi bahaya dimaksud.

1. Skema dasar Skema dasar dari pemanfaatan fuel cell adalah sebagai berikut, karena laju alir yang dibutuhkan sangat besar, maka dibutuhkan volume hidrogen yang sangat besar pula. Hal ini bisa diatasi dengan menggunakan tangki Hidrogen bertekanan tinggi. Sedangkan tangki yang beredar dipasaran untuk keperluan instalasi bergerak dengan spesifikasi yang aman dalam kendaraan adalah tangki dengan tekanan maksimal 200 bar. Pengoperasian fuel cell hanya membutuhkan tekanan kecil dan stabil dikarenakan

M&E, Vol.13, No. 3, September 2015

membran sangat sensitif terhadap tekanan yang besar. Karena itu dibutuhkan sistem penurun tekanan (lihat Gambar 1).

3. Analisis Risiko Bahaya Setelah potensi-potensi bahaya ditemukan, maka langkah berikutnya adalah melakukan pemetaan terhadap lokasi-lokasi yang memungkinkan terjadinya risiko bahaya ter­ sebut.

99

4. Tindakan pencegahan Setelah terdeteksi sumber-sumber yang potensial terjadi bahaya, maka dirancang suatu langkah-langkah untuk mencegah terjadinya bahaya.

Hidrogen memiliki potensi ledakan rentang 20kali lebih luas dari konsentrasi, hidrogen memiliki probabilitas yang tingkat lebih besar pada selama kebocoran yang dapat mengakibatkan ledakan.

5. Pengendalian bahaya Dibutuhkan suatu sistem pencegahan bahaya, untuk pendeteksian awal jika terjadi potensial bahaya, sehingga bisa segera dilakukan pengambilan tindakan secara dini.

Karena daya apung tinggi dan difusivitas di udara, hidrogen akan menyebar sangat cepat dan dengan durasi yang terbatas di mana setiap campuran di udara berada dalam jangkauan mudah terbakar.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN Dari skema dasar pada Gambar 1 dilakukan pengembangan perancangan detail terhadap kebutuhan laju alir hidrogen dari tangki penampung menuju Fuel cell. Dikarenakan sangat berbahaya, maka tekanan perlu diturunkan menjadi 2 tahapan, untuk itu dibutuhkan tambahan regulator untuk menurunkan tekanan tinggi ketekanan sedang (200 Bar menjadi 5 bar). Analisis Potensi Bahaya Untuk analisis potensi bahaya terhadap Hidrogen jelas berbeda dari bensin konvensional dan bahan bakar diesel. Gas ini akan disimpan didalam kendaraan, pada kondisi tekanan tinggi atau sebagai cairan kriogenik. Gas ini memiliki jangkauan mudah terbakar yang lebih luas (rasio bahan bakar/udara) daripada bahan bakar konvensional. Terjadinya potensi bahaya pembakaran, berdasarkan perbandingan antara Hidrogen, ben­ sin dan gas alam pada Tabel 1. Hasil kajian komparatif risiko relatif dirangkum sebagai berikut: Pada massa, basis kalori bahan bakar, hidrogen memiliki sekitar tiga kali kandungan ener­gi dari bensin, nilai hampir setara dengan TNT, bahan peledak tinggi yang padat, yang sangat berbahaya. Hidrogen mudah terbakar pada rentang 10-kali lebih luas dari konsentrasi, hidrogen memiliki probabilitas yang lebih mudah terbakar selama kebocoran.

100

Selain itu, dispersi hidrogen akan cepat naik dan jauh dari sumber, sedangkan uap bensin akan tetap dekat dengan permukaan tanah. Selama kebocoran pada ruang terbatas, konsentrasi hidrogen akan cenderung meningkat di atas (langit-langit) hingga turun, dan tetap mudah terbakar untuk periode waktu yang lama karena hampir 10 kali-nya batas mudah terbakar yang lebih tinggi diatas. Karena membutuhkan 10-kali lebih rendah minimum-peng­ apian energi (MIE), hidrogen akan lebih rentan untuk menyala di udara daripada bensin uap atau gas alam bila terkena pelepasan listrik statis. Hidrogen dapat memicu diri selama pada konsentrasi cepat. Jika dinyalakan, kebocoran hidrogen terbakar dengan nyala non-bercahaya, kebiruan hampir tak terlihat dan sulit terdeteksi (Api ini lebih mudah terlihat dalam gelap.) Karena memancarkan sekitar 5 kali lebih sedikit radia­si termal sebagai api uap bensin-udara, api hidrogen-udara memiliki kecenderungan lebih rendah untuk menyebabkan luka bakar pada kulit. Karena 6-kali kecepatannya mudah terbakar, yang mencerminkan laju reaksi keseluruhan, kebakaran hidrogen memiliki durasi yang lebih pendek daripada kebakaran yang melibatkan uap bensin atau gas alam. Hidrogen-udara-api akan lebih mudah merambat melalui material sekitarnya dikarenakan api hidrogen memiliki jarak quenching terkecil. Karena memiliki temperatur nyala adiabatik terpanas, hidrogen-udara menghasilkan 1,5 deflagration (subsonik pembakaran) jika

M&E, Vol.13, No. 3, September 2015

tekanan ledak melebihi nilai maksimum, yang secara langsung akan berubah menjadi kerusakan fisik sebagai akibat dari ledakan. Terjadinya potensi bahaya tekanan tinggi, dikarenakan kandungan energi per satuan massa hidrogen secara substansial lebih besar dibanding bahan bakar lainnya, karena secara alami kandungan energi per satuan vo­ lume rendah. Hidrogen harus dikompresi pada suhu tinggi atau cair pada suhu kriogenik agar sesuai dengan bahan bakar kendaraan, se­ hingga cukup memadai untuk mencapai jarak kriteria mengemudi.

tingkat yang lebih rendah. Pada Tabel 2 tingkat kemungkinan terjadi kegagalan alat dinilai pada skala tiga poin dari Rendah, Sedang, dan Tinggi (Battelle, 2007).

Kerusakan tangki bahan bakar dapat meng­ akibatkan pelepasan ledakan energi kimia dan energi mekanik potensial hidrogen terkompresi yang sangat tinggi. Standar untuk desain tang­ ki bahan bakar dimaksudkan untuk memastikan mereka kuat, tahan lama dan tidak akan pecah dalam kondisi terburuk.

Pengelompokan jenis-jenis dampak atau konsekuensi yang mungkin ditimbulkan dari tingkat keseriusan atau keparahan dinilai dalam tiga kategori Rendah, Sedang, dan Tinggi (lihat Tabel 3).

Analisis Risiko Bahaya Analisis Risiko Bahaya dilakukan pada tingkat komponen. Untuk setiap komponen kunci, diidentifikasi fungsinya kemudian diikuti oleh potensi terjadinya kegagalan. Sebuah skena­ rio kegagalan didefinisikan sebagai cara atau mekanisme dimana komponen, subsistem, atau sistem berpotensi gagal untuk memenuhi atau memberikan fungsi dimaksud. Dalam sistem multilayer, skenario kegagalan dalam satu lapisan juga bisa menjadi penyebab kegagalan dalam sistem tingkat yang lebih tinggi atau menjadi efek kegagalan dalam komponen

M&E, Vol.13, No. 3, September 2015

Rating

Keterangan

Tinggi (T)

Mungkin terjadi berulang-ulang

Sedang (S)

Mungkin terjadi, mungkin tidak

Rendah (R)

Tidak mungkin terjadi

Tabel 3. Kategori Dampak/Konsekuensi Rating

Keterangan

Tinggi (T)

Berpotensi berbahaya hingga kematian

Sedang (S)

Menimbulkan bahaya hingga perawatan medis

Rendah (R)

Tidak berbahaya

Dari kedua tabel kemungkinan dan dampak tersebut di atas, untuk mengetahui besaran Risiko bahaya yang terjadi, dapat dilihat pada matrik risiko (Gambar 2). Semakin tinggi kemungkinan terjadi dan semakin tinggi bahaya terhadap dampaknya maka risiko yang diha­ dapi tinggi. Kemungkinan

Tegangan dan arus listrik yang tersedia pada kendaraan fuel cell ini tentu cukup untuk menyebabkan serangan jantung, gangguan pernapasan, luka bakar atau kerusakan sel lainnya (IEC 60479-1 Zona 4) jika sese­orang terkena kontak dengan konduktor terbuka. Untuk kondisi operasi kendaraan normal, perlin­ dungan dengan isolasi listrik cukup untuk kedua tegangan dan arus fuel cell. Namun, melindungi pengemudi, penumpang, teknisi perbaikan, dan responden pertama dalam peristiwa kecelakaan ini sangat berbeda de­ ngan teoritis dan harus berada di bawah pertimbangan yang cermat.

Tabel 2. Kategori Kemungkinan

Tinggi

S

T

T

Sedang

R

S

T

Rendah

R

R

S

Rendah

Sedang

Tinggi

Konsekuensi Gambar 2. Matrik Risiko

Tindakan Pencegahan Setelah teridentifikasi bahaya dan risiko, maka dirancang tindakan pencegahannya. Tindakan

101

pencegahan dilakukan di setiap unit peralatan dengan menekan kemungkinan terjadi bahaya. Tindakan pencegahan pertama adalah dengan mencegah terjadinya kontak hidrogen dengan oksigen pada jalur gas, dengan cara membersihkan jalur dengan nitrogen. Flushing menggunakan nitrogen perlu dilakukan untuk tujuan agar jalur hidrogen bebas dari kandungan oksigen yang potensial menimbulkan ledakan (Hennessey, 2005) Karena itu dilakukan pencabangan jalur agar Nitrogen bisa masuk terlebih dahulu ke dalam jalur sebelum hidrogen dialirkan. Pengaliran hidrogen bergantian dengan pengaliran nitrogen, diatur menggunakan katup solenoide pada tekanan 5 bar (terlihat pada Gambar 3). Melengkapi komponen utama dengan perangkat keamanan Tabel 4. Analisis Risiko Jenis

Peralatan

K

D

R

Tangki Penampung Hidrogen bertekanan tinggi

Tangki Penampung

R

T

S

Pengisian Hidrogen

R

T

S

Penyaluran Hidrogen

R

T

S

Pengendali Aliran Tekanan Tinggi

R

T

S

Pengendali Aliran Tekanan Sedang

R

T

S

Pengendali Aliran Tekanan Rendah

R

T

S

Stack Fuel cell

S

T

T

Supplai Udara

S

T

T

Saluran Hidrogen dalam sistem

Fuel cell

K = Kemungkinan, D = Dampak, R=Risiko T=Tinggi, S=Sedang, R = rendah H=High, M=Medium, L=Low

102

Tangki penampung hidrogen tekanan tinggi, telah memiliki sertifikat uji tekanan dan telah melalui standar uji lainnya untuk penggunaan yang bergerak. Kemungkinan terjadinya bocoran karena faktor internal kecil, tetapi tetap memiliki potensi dampak yang besar karena menggandung kekuatan mekanik dari tekanan yang besar. Maka berdasarkan matrik risiko tangki tersebut memiliki risiko yang sedang, karena masih terdapat ancaman dari faktor eks­ternal. Pada jalur pengisian hidrogen menggunakan sistem peralatan yang sesuai dengan spesifikasi tekanan tinggi, port yang digunakan dilengkapi dengan katup searah dan katup manual untuk mencegah terjadi­nya tekanan balik. Potensi dampak masih tinggi karena melibatkan gas bertekanan tinggi. Analisis risiko menjadi sedang berdasarkan matrik risiko. Pada jalur penyaluran tekanan tinggi setelah tangki penampung pun menggunakan per­ alatan dengan spesifikasi penggunaan tekanan tinggi. Kelengkapan seperti katup searah, ka­ tup solenoide buka-tutup, dan port penyaluran sesuai dengan syarat-syarat tekanan tinggi. Potensi dampak tetap tinggi dan risiko menjadi sedang. Regulator penurun tekanan dengan spesifikasi peruntukan tekanan input dan jenis gas yang akan dialiri. Besaran tekanan output sudah diadjust di awal sehingga tidak perlu mengubah-ubah sepanjang proses untuk meng­ hindari kesalahan tekanan. Potensi dampak jika terjadi kegagalan alat masih tinggi, sehingga risiko pada level sedang. Stack Fuel Cell perlu mendapat perhatian khusus, dikarenakan potensi kemungkinan terjadinya kegagalan alat ditingkat Sedang. Kebocoran dapat terjadi dari sela-sela tumpukan stack akibat terjadinya guncangan karena material yang mudah retak. Bercampurnya hidrogen dan oksigen di dalam MEA akibat kebocoran membran juga mungkin terjadi dikarenakan umur membran atau terjadi tekanan tinggi tiba-tiba. Potensi dampak yang ditimbulkan tinggi karena berpotensi timbul ledakan karena

M&E, Vol.13, No. 3, September 2015

Tabel 5. Penambahan Alat Keamanan Subsistem Tangki Penampung

Komponen Tangki Penampung PRD teraktivasi termal Katup penutup tangki

Pengisian Hidrogen

Katup manual pengisian

Penyaluran Hidrogen

Katup Searah (check valve)

Pengendali Aliran Tekanan Tinggi

Safety Relief tekanan tinggi

Port Pengisian Port penyaluran Katup Manual Utama Sistem Katup Solenoide Utama Sistem Regulator Tekanan Tinggi

Pengendali Aliran Tekanan Sedang

Safety Relief tekanan Sedang Filter Hidrogen Tekanan Sedang PRD

Pengendali Aliran Tekanan Rendah

Safety Relief Anode Hidrogen Flow Meter Sensor Tekanan Hidrogen Katup Solenoide Tekanan rendah

Peralatan tambahan

pencampuran hidrogen dan oksigen. Sehingga risiko yang ditempatkan pada tingkat Tinggi. Pengendalian Bahaya Pemasangan katup, baik itu katup manual ataupun elektrik bertujuan untuk memberi batasan tersebarnya/menjalarnya risiko bahaya ke tingkat yang lebih jauh. Katup dipasang pada sebelum atau sesudah peralatan utama.

dengan melepas sebagian gasnya keluar. Penggunaan PRD pada jalur tekanan sedang diperuntukkan untuk melindungi peralatan fuel cell terhadap masuknya tekanan tinggi. PRD diatur pada tekanan 10 bar. Pembersihan jalur hidrogen terhadap terperangkapnya udara dalam pipa perlu dilakukan pada tahapan awal proses sebelum peng­ aliran hidrogen. Untuk itu perlu dilakukan instalasi nitrogen yang sewaktu-waktu dapat digunakan segera ketika sebelum dan sesudah proses elektrokimia. Instalasi disambungkan pada jalur tekanan sedang dengan kendali menggunakan katup solenoid (lihat Gambar 3). Transduser pada tekanan rendah digunakan untuk memonitoring tekanan yang masuk kedalam fuel cell. Instalasi peralatan tambah­ an ditunjukkan pada gambar rancangan alat (Gambar 4). Melakukan analisis kembali potensi terjadi­nya bahaya pada alat-alat yang baru dipasang. Sekalipun tujuan alat adalah sebagai kelengkapan pencegahan, maka perlu dilakukan analisis potensi bahaya dan tingkat risiko jika alat mengalami kegagalan fungsi. Hasil analisis tersebut dicantumkan dalam flow diagram alat sebagai informasi akan kemung­ kin­ an potensi bahaya, penyebab kegagalan, risiko dan tindakan pencegahan (Gambar 5).

Pada Tabel 5 katup searah dipasang pada setiap jalur untuk mencegah terjadinya aliran balik akibat adanya kemungkinan perbedaan tekanan. Penggunaan PRD (Pressure Relief Device) pada tangki hidrogen yang dilengkapi dengan sensor termal bertujuan untuk mencegah ledakan akibat terpaparnya tangki oleh api, sehingga PRD akan menurunkan tekanan tangki

M&E, Vol.13, No. 3, September 2015

Gambar 3. Penambahan flushing nitrogen

103

Kemungkinan terjadinya risiko besar perlu mendapat perhatian khusus dari operator, untuk itu pada gambar flow diberi keterangan dengan label warna merah, untuk tingkat risiko sedang diberi warna jingga dan tingkat risiko ringan diberi wana kuning.

katup solenoide, penggunaan flow meter gas, persyaratan perlindungan terhadap tegangan listrik dan air.

Melakukan identifikasi tiap unit peralatan terhadap terjadinya Potensi Kegagalan (PG), Penyebab Kegagalan (PK), Konsekuensi (K) dan Pengendalian (P).

Telah dirancang suatu sistem keamanan sebagai penunjang sistem utama disertai de­ngan analisis potensi bahaya, sumber bahaya, konsekuensi dan pengendaliannya (Gambar 5).

Pemetaan terhadap penyebab kegagalan dari potensi yang mungkin terjadi pada setiap unit peralatan utama maupun pendukung. Bebera­ pa potensi penyebab terjadinya bahaya antara lain: desain peralatan yang tidak sesuai spesifikasi, kegagalan mekanik atau elektrik, tumbukan hingga menyebabkan kerusakan, kebakaran, pengaruh degradasi, kerusakan, kegagalan elektronik, tersumbat pengotor, kelebihan tekanan, kelebihan panas, kehilang­ an daya, gagal buka atau gagal tutup.

Simbol warna dibuat dengan tujuan membedakan tingkat risiko dari yang rendah, sedang dan tinggi.

Beberapa langkah pengendalian diinventa­ ris berdasarkan referensi standar-standar baku keselamatan yang telah diaplikasikan oleh beberapa negara lain terkait dengan hidrogen dan fuel cell yaitu: Society of Automotive Engineers (SAE J2578, SAE J2579 (Draft), Organisasi Internasional untuk Standarisasi (ISO 23273-1:2006(E), ISO 23273-2:2006: ISO/DIS 23273-3), Japanese HFCV Standards (Lam­ piran 17, Lampiran 100, Lampiran 101), Komisi Ekonomi PBB untuk Eropa (WP.29), CSA America (CSA , CSA HPRD1 (Draft)), Standar Keselamatan Kendaraan Motor Fede­ral (FMVSS 303, FMVSS 304, FMVSS 305).

Rancangan ini kemudian dilanjutkan dengan mencari spesifikasi alat yang sesuai dengan persyaratan keamanan.

4. KESIMPULAN

Analisis tersebut dicantumkan dalam diagram alir dengan tujuan operator dapat langsung mengambil tindakan-tindakan pencegahan­ nya. 5. SARAN

Beberapa langkah pengedalian secara umum adalah: penetapan persyaratan peralatan yang telah melalui uji kualitas, monitoring tegangan sistem fuel cell, memenuhi per­ syaratan perlindungan terhadap panas dan api, penggunaan peralatan keselamatan, penggunaan tangki ganda, persyaratan uji tabrakan, penggunaan sensor kebocoran hidrogen, penggunaan sensor tekanan hidrogen, penggunaan sensor temperatur, perancang­ an letak ventilasi, penggunaan katup manual, penggunaan

104

M&E, Vol.13, No. 3, September 2015

Gambar 4. Perancangan penempatan peralatan pencegahan bahaya KETERANGAN 1. Port pengisian hidrogen 2. Katup isolator 3. Katup searah 4. Jalur pengisian hidrogen dan sambungan 5. Temperature thermistor 6. Aktifasi TPRD 7. Tangki hidrogen 8. Regulator hidrogen 9. Katup solenoide utama sistem masukan H2 10. Katup searah 11. Katup searah 12. Katup solenoide utama sistem masukan N2 13. Regulator nitrogen 14. Tangki nitrogen 15. Katup searah 16. Pipa buangan nitrogen 17. Port pengisian nitrogen 18. Katup PRD 19. Regulator tekanan anode 20. Transduser tekanan 21. Blower udara 22. Temperature Thermistor 23. Stack Fuel cell 24. Stack pompa pendingin 25. Katup pembersihan hidrogen 26. Katup pembersihan nitrogen

M&E, Vol.13, No. 3, September 2015

Catatan : = Area tekanan tinggi = Sistem bahan bakar hidrogen = Sistem pengendalian aliran hidrogen = Sistem bahan bakar nitrogen = Sistem pengendalian aliran nitrogen = Sistem Fuel cell = Jalur hidrogen = Jalur nitrogen

105

106

M&E, Vol.13, No. 3, September 2015

Gambar 5. Hasil Analisis Potensi, penyebab, konsekuensi dan pengendalian bahaya

DAFTAR PUSTAKA Battelle, 2007, Evaluation and Comparative Analysis of Existing and Draft Hidrogen Fuel cell Vehicle (HFCV) and Related Component Regulations and Standards, Final Report. NHTSA CN DTNH22-02-D-02104, September 2007. Washington, DC: Natio­nal Highway Traffic Safety Administration. Battelle, 2004. Survey of Potential Safety Issues With Hidrogen-Powered Vehicles. Final Report, prepared by Stephens, D. R., Gifford, M. T., & George, P. E., for USCAR Safety Working Group of USCAR, August 2004. Southfield, MI: United States Council for Automotive Research, LLC.

International Standart Organization (ISO 23273-1:2006(E), ISO 23273-2:2006: ISO/ DIS 23273-3). Japanese HFCV Standards ( Lampiran 17, Lampiran 100, Lampiran 101). Society of Automotive Engineers (SAE J2578, SAE J2579 (Draft). Simon Mylus, 2014, Technical file and operation manual, Arcola Energy Autopak, Arcola Energy. United Nations Economic Commission for Euro­pe( WP.29 ).

Carcassi, M. N.; Fineschi, F. (2005). "De­­ fla­­­grations of H2–air and CH4–air lean mixtu­ res in a vented multi-compartment en­ vironment". Energy 30 (8): 1439–1451. doi:10.1016/j.energy.2004.02.012. CSA America (CSA , CSA HPRD1 (Draft)). Federal Motor Vehicle Safety Standards (FMVSS 303, FMVSS 304, FMVSS 305). Drell,, I. and Belles, F., 1958. Survey of Hidrogen Combustion Properties. Report 1382. Washington, DC: National Advisory Committee for Aeronautics (now National Aeronautics and Space Administration). Hennessey, B., Hammel-Smith, C., & Koubek, M., 2005. NHTSA’s Four-Year Plan for Hidrogen, Fuel cell and Alternative Fuel Vehicle Safety Research. Proceedings of the 19th International Technical Confe­rence on the Enhanced Safety of Vehicles (ESV) - Washington D.C. June 6-9, 2005. Paper Number 05-0034. Southfield, MI: United States Council for Automotive Research, LLC.

M&E, Vol.13, No. 3, September 2015

107