Kumpulan Penyelidikan

Kumpulan Penyelidikan Institut Sel Fuel

Kumpulan Kejuruteraan Sistem Proses Sel Fuel/ Bahan dan Pembuatan Plat Sel Fuel

Kumpulan Sistem Kejuruteraan Proses dan Bahan Pembuatan Plat Dwikutub yang kini diketuai oleh Prof. Madya Ir. Dr. Abu Bakar Sulong terbentuk dari penggabungan dua kumpulan terawal di SELFUEL iaitu kumpulan Sistem Kejuruteraan Proses yang sebelum ini diketuai oleh Prof. Dato’ Ir. Dr. Wan Ramli bin Wan Daud dan kumpulan Bahan dan Pembuatan Plat Dwikutub yang diketuai oleh Prof. Dr. Jaafar Sahari. Kini kumpulan ini bergerak aktif dengan bantuan beberapa orang felo hakiki dan felo bersekutu.

Projek penyelidikan kumpulan ini memberi tumpuan kepada reka bentuk, pembuatan dan kawalan stak untuk jenis sel fuel dan sel elektrolisis membran pertukaran proton (Proton-Exchange Membrane), serta pembuatan plat dwikutub. Sejumlah penerbitan dan beberapa anugerah telah diberikan oleh kumpulan ini berdasarkan penemuan dari penyelidikan. Kumpulan ini telah berperanan dalam sektor rekacipta sistem PEMFC, pembangunan penjana kuasa mudah alih, penjana kuasa kenderaan bermotor, pembangunan model dan sistem sel fuel dan kereta sel fuel. Selain itu, kumpulan ini juga telah berjaya membina sel elektrolisis berasaskan pertukaran proton bertekanan tinggi.

Kumpulan Elektrokimia Sel Fuel

Kumpulan penyelidikan Proses Elektrokimia Sel Fuel (PESF) di Institut Sel Fuel, UKM diketuai oleh Prof. Madya Dr. Loh Kee Shyuan. Fokus utama kumpulan penyelidikan adalah untuk melakukan kajian terhadap pembangunan himpunan-elektrod-membran (MEA) untuk aplikasi membran pertukaran proton sel fuel (PEMFC). Dengan membangunkan komponen-komponen MEA yang terdiri daripada membran elektrolit,
elektro-mangkin, lapisan resapan gas dan lapisan mangkin dengan menggunakan pelbagai material baharu, kumpulan penyelidikan ini juga berazam untuk menghasilkan PEMFC yang berprestasi tinggi, cekap dan murah. Kumpulan PESF telah memberikan tumpuan kepada beberapa kajian dalam
menghasilkan elektro-mangkin dan membran elektrolit baharu. Contohnya, elektro-mangkin alternatif berasaskan Graphene dan tiub nano karbon terdop nitrogen telah dikaji sebagai elektro-mangkin alternatif yang lebih murah. Selain itu, membran baharu berasaskan polymer turut disintesis dan dikaji sebagai alternatif bagi membran Nafion® yang mahal. Hasil daripada kajian penyelidikan telah diterbitkan dalam jurnal berimpak tinggi yang menandakan pencapaian berterusan kumpulan ini. prestasi.

Kumpulan Pemprosesan Fuel

Kumpulan ini yang diketuai oleh Prof. Ir. Dr.  Zahira Yaakob memfokus kepada perkembangan teknologi pemprosesan fuel dari bahan api cecair dan gas. Ini termasuk sintesis mangkin nano dan mikro, reaktor autoterma dan separa, reaktor bermembran, turus penjerap suhu dan tekanan berayun, sumber hidrogen dari metanol, etanol, butanol, gas asli, dan biojisim, dan storan hidrogen. Kumpulan ini menggabungkan kepakaran multidisiplin yang merangkumi kimia, kejuruteraan kimia, dan sains dan kejuruteraan bahan. Empat penyelidik mendokong kumpulan ini dengan bantuan 4 lagi penyelidik. Kumpulan ini telah berjaya mencipta mangkin pembentukan semula steam metanol autoterma berasaskan berasaskan oksida logam campuran seperti Cu, Zn Al yang digalakkan dengan Pd dan Vd, mangkin Cu-Zn-Al di atas penyokong Zeolite Zsm-5 dan Mo-Ni-Cu di atas penyokong Alumina bagi penghasilan hidrogen melalui pembentukan semula stim metanol autoterma.

Kumpulan Hidrogen Suria

Kumpulan hidrogen suria yang diketuai oleh Prof. Dr. Mohammad Kassim memfokus kepada penemuan fotomangkin bagi mengurai air kepada hidrogen dan oksigen dengan tenaga suria tanpa bantuan dan mereka-bentuk, membuat dan menjalankan reaktor fotokimia yang menggunakan mangkin itu di dalam elektrodnya bagi penghasilan hidrogen dengan tenaga suria. Pada masa yang sama, kumpulan ini berkerjasama dengan Institut Penyelidikan Tenaga Suria (SERI) dalam menjalankan Ekowisma Hidrogen Suria yang menggunakan sel fotovoltaik dan pengelektrosis berasingan bagi menghasilkan hidrogen daripada tenaga suria yang menguraikan air denagn menggunakan pengelekrolisis. Kumpulan melibatkan penyelidikan dalam berbagai-bagai kepakaran seperti kimia sintetik (kimia), pemangkinan penyelidikan (kimia dan kejuruteraan kimia) dan penjanaan tenaga keterbaharuan (fizik). Kumpulan ini dianggotai oleh 7 orang penyelidik yang dibantu oleh 4 orang penyelidik lain. Kumpulan ini telah berjaya mencipta molekul Tris-[1-Carboxyl-2-Phenyl-1,2-Ethylenodithiolenic-S,S¡¯] Tungsten sebagai fotomangkin bagi penghasilan hidrogen dengan tenaga suria, jejak sintesis 2 langkah tak organik bagi menghasilkan Tris(Dithiolene) Tungsten, molekulTrans[1-(4-Methoxyphenyl0-2-(4-Carboxylphenyl)-1,2-Ethylenodithioleneic-S,S¡¯] Tungsten sebagai fotomangkin bagi penghasilan hidrogen dengan tenaga suria dan jejak sisntesis organik bagi menghasilkan Tris(Dithiolene) Tungsten ini. Kini reaktor fotokimia yang praktikal sedang direka-bentuk, dbuat dan diuji. Kumpulan ini juga telah mereka-bentuk, membina dan mengoperasi Ekowisma Hidrogen Suria bersama-sama SERI.

Kumpulan Mikro Sel Fuel Langsung

Kumpulan sel fuel langsung ini yang diketuai oleh Prof. Ir. Dr. Siti Kartom Kamarudin memfokus kepada perkembangan sel fuel langsung secara umum dan pembangunan mikro sel fuel lansung secara khususnya. Sel fuel langsung menggunakan hidrokarbon sebagai fuel secara langsung tanpa perlu ditukar kepada hidrogen terlebih dahulu. Teknologi sel fuel ini boleh digunakan di dalam aplikasi yang tidak membenarkan penggunaan fuel hidrogen mampat kerana masalah risiko bahaya yang tinggi bagi pengguna seperti pembekalan tenaga kepada alat komunkasi dan komputer mudah alih. Bidang ini merupakan bidang baru muncul yang masih mempunyai banyak isu yang perlu diselesaikan. Kepakaran yang diperlukan ialah kimia, elektrokimia, kejuruteraan kimia dan sains dan kejuruteraan bahan. Kumpulan ini didokong oleh 5 orang penyelidik dan dibantu oleh 3 lagi penyelidik lain. Kumpulan ini telah berjaya mencipta sel fuel langsung metanol tunggal dan reka bentuk mikrosel fuel metanol.

Kumpulan Sel Fuel Oksida Pepejal

Sel fuel oksida pepejal (SFOP) merupakan peranti elektrokimia berciri unik yang menjana tenaga elektrik melalui kombinasi hidrogen dan oksida sebagai bahan api. Namun, suhu operasi SFOP yang tinggi (800°C–1000°C) adalah faktor penghalang kemajuan SFOP untuk digunakan dalam aplikasi mudah alih. Penurunan suhu operasi dan kos pembuatan dengan mengekalkan prestasi sel yang tinggi adalah pertimbangan utama dalam reka bentuk SFOP pada masa kini. Kumpulan penyelidikan SFOP di Institut Sel Fuel, UKM yang diketuai oleh Prof. Dr. Andanastuti Muchtar mempunyai misi untuk membangunkan SFOP bersuhu rendah di samping memenuhi kestabilan dan kebolehpercayaan jangka panjang. Bersama-sama dengan 14 anggota yang terdiri daripada penyelidik dan pelajar siswazah, kumpulan penyelidikan SFOP telah membangunkan komposit elektrolit berasaskan karbonat samarium-terdop-seria (samarium doped ceria-carbonate, SDCC) dan meningkatkan sifat bahan katod lantanum strontium kobalt ferit (lanthanum strontium cobalt ferrite, LSCF) bagi aplikasi SFOP suhu rendah. Keadaan pemprosesan dan saiz zarah bahan anod, nikel/scandia stabil zirkonia (nickel/scandia-stabilizedzirconia, Ni/ScSZ) serta nikel/samarium-terdop-seria (nickel/samarium-doped-ceria, Ni/SDC) telah dikaji semula untuk meningkatkan sifat bahan. Prestasi elektrokimia sistem sel butang tunggal SFOP telah ditentukan pada julat suhu yang lebih rendah iaitu 500-650 °C.

Kumpulan Biohidrogen

Kumpulan biohidrogen yang diketuai oleh Prof. Dr. Jamaliah Md. Jahim memfokus kepada kejuruteraan bioproses dan bioteknologi dari segi aplikasi sel biologi melalui proses aerobik dan anaerobik untuk menghasilkan hidrogen. Penyelidikan biohidrogen penting dalam membangunkan sumber tenaga keterbaharuan dan mesra alam. Sumber tenaga yang boleh diperbarui telah dikenalpasti dapat dibangunkan dari proses fermentasi gelap oleh bakteria Clostridium dan fermentasi cahaya oleh Rhodobacter. Kumpulan ini melibatkan silang disiplin kejuruteraan proses, bioteknologi industri, biokimia dan mikrobiologi. Kumpulan ini dianggotai oleh 6 orang penyelidik sepenuh masa. Kumpulan ini telah berjaya menggunakan kultur klostridium bagi menghasilkan hidrogen melalui proses fermentasi gelap anaerobik.