Rancang Bangun Purwarupa Energy Harvesting menggunakan Piezoelektrik sebagai Pembangkit Energi Listrik
DOI:
https://doi.org/10.26874/jt.vol20no2.383Kata Kunci:
baterai Li-Po, deretan piezoelektrik, modul LTC358, modul step up booster MT 3608Abstrak
Himbauan untuk menggunakan energi bersih dan berkelanjutan sebagai sumber energi alternatif meningkat dengan pesat lebih dari satu dekade terakhir. Hal itu dipicu oleh isu pencemaran lingkungan yang semakin tinggi, jumlah energi tak terbarukan yang terbatas, dan semakin lama semakin berkurang serta menjadi salah satu tujuan dari Sustainable Development Goals (SDGs) 2030. Sesuai prinsip kekekalan energi, energi tidak dapat digunakan sepenuhnya, selalu ada sebagian energi yang terbuang. Teknologi untuk memanfaatkan kembali energi yang “terbuang†tersebut menjadi sumber energi listrik disebut dengan memanen energi. Makalah ini menguraikan tentang rancang bangun purwarupa sistem pemanen energi menggunakan piezoelektrik yang dipasang di lantai dan menghasilkan energi listrik saat mendapat tekanan. Purwarupa sistem tersusun dari deretan 16 piezoelektrik yang dibuat menjadi 4 baris dan dipasang secara paralel. Sistem dilengkapi dengan modul pemanen energi LTC358 dan modul step-up booster MT 3608. Hasil pengujian menunjukkan energi listrik berhasil disimpan dalam baterai. Daya maksimum yang dihasilkan sebesar 3,48 W setelah dilewatkan melalui penyearah gelombang penuh. Untuk jumlah injakan kaki yang sama terhadap deretan piezoelektrik, kenaikan pengisian tegangan baterai Li-Po 150 mAH lebih kecil dibandingkan dengan tipe 250 mAH.
Referensi
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.
File Tambahan
Diterbitkan
Terbitan
Bagian
Lisensi
Hak Cipta (c) 2021 Kusnandar Kusnandar, Ni Ketut Hariyawati Dharmi, Aisyah Nurul Khairiyah
Artikel ini berlisensiCreative 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).
