Rancang Bangun Purwarupa Energy Harvesting menggunakan Piezoelektrik sebagai Pembangkit Energi Listrik
DOI:
https://doi.org/10.26874/jt.vol20no2.383Keywords:
Li-Po battery, LTC358 energy harvester module, MT 3608 step up booster module, piezoelectric arrayAbstract
The call to use clean and sustainable energy as an alternative energy source has grown rapidly over the past decade. This was triggered by the issue of increasing environmental pollution, the limited and decreasing amount of non-renewable energy and became one of the goals of the 2030 Sustainable Development Goals (SDG). According to the principle of conservation of energy, energy cannot be fully utilized, there is always some energy wasted. The technology to reuse "wasted" energy into a source of electrical energy is called energy harvesting. This paper describes the design of a prototype energy harvesting system using a floor-mounted piezoelectric that generates electrical energy when stepped on. The system prototype is composed of 16 piezoelectric arrays which are made into 4 rows and installed in parallel. The system is equipped with the LTC358 energy harvester module and the MT 3608 step-up booster module. Test results showed electrical energy was successfully in the battery. The maximum power generated by the piezoelectric array after passing through a full-wave rectifier is 3.48 W. For the same number of footsteps against the piezoelectric array, the increase in charge of the Li-Po 150 mAH battery is smaller than that of the 250 mAH type.
References
Afif, M. & Rini, N. P. (2017). Rancang Bangun Instalasi Lampu PJU Termodifikasi LDR Berbasis Material Piezoelektrik pada Polisi Tidur. Jurnal Fisika FLUX, 14(2), 85-89.
Akinaga, H. (2020). Recent advances and future prospects in energy harvesting technologies. Japanese Journal of Applied Physics 59, 110201.
Büyükkeskin, İ., Tekin, S. A., Gürel, S. & Genç, M. S. (2019). Electricity Production from Wind Energy By Piezoelectric Material. Int. Journal of Renewable Energy Development, 8 (1), 41-46.
Chen, L., Xu, X., Zeng, P. & Ma, J. (2014). Integration of Energy Harvester for Self-Powered Wireless Sensor Network Nodes. International Journal of Distributed Sensor Networks, Volume 2014, Article ID 782710.
Eghbali, P., Younesian, D., Moayedizadeh, A. & Ranjbar, M. (2020). Study in circular auxetic structures for efficiency enhancement in piezoelectric vibration energy harvesting, Sci Rep 10, 16338 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-73425-1
Jintanawan, T., Phanomchoeng, G., Suwankawin, S., Kreepoke, P., Chetchatree, P. & U-viengchai, C. (2020). Design of Kinetic-Energy Harvesting Floors. Journal of Energies 13, 5419.
Najmurrokhman, A., Fakhri, Z. & Reza, M. (2017). Pengembangan Pembangkit Listrik Tersebar Energi Baru Terbarukan dan Konversi Energi. Seminar Nasional Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Negeri Gorontalo, 18 Oktober 2017.
Nechibvute, A., Chawanda, A. & Luhanga, P. (2012). Piezoelectric Energy Harvesting Devices: An Alternative Energy Source for Wireless Sensors. Journal of Smart Materials Research,Volume 2012, 853481.
Niasar, E.H.A., Dahmardeh, M. & Googarchin, H. S. (2020). Roadway piezoelectric energy harvester design considering electrical and mechanical performances. J Mechanical Engineering Science, 234(1), 32–48.
Pratama, R. R., Sofyan, M. F. & Ekawati, E. (2015). Desain Sepatu Berpiezoelektrik Sebagai Sistem Pemanen Energi dari Aktivitas Berjalan Manusia. Seminar Nasional Instrumentasi, Kontrol dan Otomasi (SNIKO) 2015, Bandung 10-11 Desember 2015.
Varadha, E. & Rajakumar, S. (2018). Performance improvement of piezoelectric materials in energy harvesting in recent days – a review. Journal of Vibroengineering, 20 (7), 2632-2650.
Wang, D.W., Liu, M.X., Qian, W.J., Wu, X., Ma, Q. & Wu, Z.Q. (2020). Parametrical Investigation of Piezoelectric Energy Harvesting via Friction-Induced Vibration. Journal of Shock and Vibration, Volume 2020, 6190215.
Xu, X., Cao, D., Yang, H. & He, M. (2018). Application of piezoelectric transducer in energy harvesting in pavement, International Journal of Pavement Research and Technology, 11 (2018). 388–395.
Yuliana, H., Yusaniar, R., Zainal, Y. B. (2020). Rancang Bangun Sistem Energy Harvesting di Ruang Bising Menggunakan Piezoelektrik Array. Jurnal Teknik, 19(1), 69-78.
Zebua, D., Kolago, D., Wijaya, Y.A.C. & Utama, Y. A. K. (2019). Desain dan Pembuatan Pembangkit Listrik Tenaga Air Hujan Menggunakan Piezoelectric Disk, TECNOSCIENZA, 4(1), 80-94.
Additional Files
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2021 Kusnandar Kusnandar, Ni Ketut Hariyawati Dharmi, Aisyah Nurul Khairiyah
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Penulis yang menyerahkan artikel di Jurnal Teknik: Media Pengembangan dan Aplikasi Teknik untuk keperluan publikasi telah mengetahui bahwa Jurnal Teknik: Media Pengembangan dan Aplikasi Teknik memberikan akses terbuka terhadap konten untuk mendukung pertukaran informasi mengenai ilmu pengetahuan, sesuai dengan penerbitan daring yang berbasis Open Access Journal dan mengikuti Creative Commons Attribution 4.0 International License. Sehingga penulis setuju dengan ketentuan-ketentuan berikut:
1. Penulis memegang hak cipta dan memberikan hak publikasi pertama kepada pihak jurnal dengan pekerjaan secara bersamaan
di bawah Creative Commons Attribution 4.0 International License yang memungkinkan orang lain untuk berbagi pekerjaan
dengan pengakuan kepengarangan karya dan publikasi pertama artikel tersebut di Jurnal Teknik: Media Pengembangan dan
Aplikasi Teknik.
2. Penulis dapat melakukan perjanjian tambahan untuk hak distribusi non-eksklusif artikel yang telah diterbitkan di jurnal ini
(misalnya, posting ke sebuah repositori institusi atau menerbitkannya dalam sebuah buku), dengan mengakui bahwa
publikasi pertama dilakukan di Jurnal Teknik: Media Pengembangan dan Aplikasi Teknik.
3. Penulis diizinkan dan didorong untuk menyebarkan karya mereka secara daring (misalnya, dalam repositori institusi atau
laman web penulis) setelah artikel terbit (proses penerbitan artikel selesai). Hal ini terkait dengan imbas dari pertukaran
informasi yang produktif (Lihat Pengaruh Open Access).
