Rancang Bangun Prototipe Pemanen Energi Getaran pada Speed Bump Menggunakan Tranducer Piezoelectric

Legenda Prameswono Pratama; Rizal Agus Herdiyansyah; Mauludi Manfaluthy

doi:10.18196/mt.v3i2.14126

Rancang Bangun Prototipe Pemanen Energi Getaran pada Speed Bump Menggunakan Tranducer Piezoelectric

Legenda Prameswono Pratama, Rizal Agus Herdiyansyah, Mauludi Manfaluthy

Abstract

Listrik adalah salah satu aspek penting bagi manusia untuk menjalankan segala kegiatan sehari-hari. Seiring dengan terus meningkatnya jumlah penduduk, maka kebutuhan akan pemakaian energi listrik juga semakin meningkat. Namun, sebagian besar konsumen energi listrik masih mengandalkan PLN (Perusahaan Listrik Negara), sehingga diperlukan banyak inovasi di bidang ketenagalistrikan, terutama energi alternatif yang ramah lingkungan. Dengan memanfaatkan jumlah penduduk yang terus meningkat tiap tahunnya, maka dibuatlah alat yang dapat mengkonversikan energi tekanan dari kendaraan sepeda motor manjadi energi listrik. Metode yang digunakan didalam penelitian ini adalah metode eksperimental. Studi ini telah berhasil mengintegrasikan teknologi daur ulang energi dalam sebuah konsep pemanenan energi menggunakan tranduser piezoelectric yang divalidasi menggunakan 200 kali pijakan pada prototipe speed bump. Dari total 200 kali pijakan pada speed bump tegangan yang disimpan pada ACCU terus mengalami kenaikan tetapi tegangan yang dihasilkan oleh piezoelectric terus mengalami penurunan pada 50 pijakan pertama yaitu penambahannya sebesar 1,1V dimana tegangan ACCU awal adalah 3,4 V menjadi 4,5 V, dipijakan ke 100 penambahan tegangan masih stabil yaitu sebesar 1,1 V, dipijakan ke 150 mulai terjadi penurunan interval yaitu menjadi 0,9V, dipijakan terakhir yaitu pijakan ke 200 terjadi lagi penurunan yaitu menjadi 0,5 V.

Keywords

Energi Alternatif; Pembangkit; Piezoelectric; Speed Bump.

Full Text:

PDF

References

F. Adzikri, D. Notosudjono, and D. Suhendi, “Strategi Pengembangan Energi Terbarukan di Indonesia,” J. Online Mhs. Bid. Tek. Elektro, vol. 1, no. 1, pp. 1–13, 2017, [Online]. Available: http://jom.unpak.ac.id/index.php/teknikelektro/article/view/667.

Badan Pusat Statistik Indonesia, “Jumlah Kendaraan Bermotor RI Capai 136,13 Juta Pada 2020, Pulau Jawa Terbanyak,” Databoks, no. November, p. 1, 2021, [Online]. Available: https://databoks.katadata.co.id/datapublish/2021/11/29/jumlah-kendaraan-bermotor-ri-capai-13613-juta-pada-2020-pulau-jawa-terbanyak#:~:text=Jumlah Kendaraan Bermotor Menurut Kepulauan pada 2020&text=Badan Pusat Statistik (BPS) mencatat,unit kendaraan berm.

S. Aryza, Z. Lubis, M. I. Indrawan, S. Efendi, and P. Sihombing, “Analyzed New Design Data Driven Modelling of Piezoelectric Power Generating System,” budapest Int. Res. critics Inst. J., vol. 4, no. 3, pp. 5537–5547, 2021.

M. K. FATHONI, “Daur Ulang Energi Kinetik Dari Polisi Tidur,” vol. 3, no. 3, pp. 2061–2065, 2017.

Elfi Yulia; Eka Permana Putra; Estiyanti Ekawati; Nugraha, “Polisi Tidur Piezoelektrik Sebagai Pembangkit Listrik dengan Memanfaatkan Energi Mekanik Kendaraan Bermotor,” J.Oto.Ktrl.Inst, vol. 8, no. 1, pp. 2085–2517, 2016.

A. Suryadi, E. A. Nugroho, and P. T. Asmoro, “Pemanfaatan Speed Bump sebagai Pembangkit Listrik Energi Alternatif,” Simetris J. Tek. Mesin, Elektro dan Ilmu Komput., vol. 11, no. 1, pp. 307–312, 2020, doi: 10.24176/simet.v11i1.4180.

A. A. Samn, A. M. M. Abdelhaleem, A. M. Kabeel, and E. H. Gad, “Performance Evaluation and Parameter SensitivityofSpeed Bump Energy HarvesterPassed by Various Vehicles,” Int. J. Smart grid, vol. 2, no. 2, 2018, doi: 10.20508/ijsmartgrid.v2i2.21.g21.

A. Bairagi, R. C. Meem, and M. R. H. Roni, “Experimental approach to effective power generation from portable speed bump power generation system,” AIP Conf. Proc., vol. 2324, no. February, 2021, doi: 10.1063/5.0037510.

N. Chen, H. J. Jung, H. Jabbar, T. H. Sung, and T. Wei, “A piezoelectric impact-induced vibration cantilever energy harvester from speed bump with a low-power power management circuit,” Sensors Actuators, A Phys., vol. 254, pp. 134–144, 2017, doi: 10.1016/j.sna.2016.12.006.

H. C. Lin, P. H. Wu, I. C. Lien, and Y. C. Shu, “Analysis of an array of piezoelectric energy harvesters connected in series,” Smart Mater. Struct., vol. 22, no. 9, 2013, doi: 10.1088/0964-1726/22/9/094026.

S. B. R, A. Unnikrishnan, A. A. K, and A. Professor, “Energy Harvesting through Speed Breakers Using Piezoelectric Materials,” Int. J. Innov. Res. Sci. Eng. Technol. An ISO, vol. 7, no. 6, pp. 210–213, 2007.

A. Suryadi, E. A. Nugroho, and P. T. Asmoro, “Rancang Bangun Speed Bump Sebagai Pembangkit Listrik Energi Alternatif,” Simetris J. Tek. Mesin, Elektro dan Ilmu Komput., vol. 11, no. 1, pp. 307–312, 2020, doi: 10.24176/simet.v11i1.4180.

A. Sinha, S. Mittal, A. Jakhmola, and S. K. Mishra, “Green energy generation from road traffic using speed breakers,” Mater. Today Proc., vol. 38, no. xxxx, pp. 160–168, 2020, doi: 10.1016/j.matpr.2020.06.248.

G. J. Song et al., “Performance of a speed bump piezoelectric energy harvester for an automatic cellphone charging system,” Appl. Energy, vol. 247, no. March, pp. 221–227, 2019, doi: 10.1016/j.apenergy.2019.04.040.

A. Pirisi, F. Grimaccia, M. Mussetta, and R. E. Zich, “Novel speed bumps design and optimization for vehicles’ energy recovery in smart cities,” Energies, vol. 5, no. 11, pp. 4624–4642, 2012, doi: 10.3390/en5114624.

Z. Wu, Q. Wei, C. Hu, and W. Shi, “Dynamic Characteristics and Output Power of the Speed Bump Vibration Energy Harvester under the Condition of Random Vehicle Speed,” 2019 Asia Power Energy Eng. Conf. APEEC 2019, pp. 55–59, 2019, doi: 10.1109/APEEC.2019.8720696.

O. Ambacher et al., “Role of spontaneous and piezoelectric polarization induced effects in group-III nitride based heterostructures and devices,” Phys. Status Solidi Basic Res., vol. 216, no. 1, pp. 381–389, 1999, doi: 10.1002/(SICI)1521-3951(199911)216:1<381::AID-PSSB381>3.0.CO;2-O.

A. K. Tagantsev, “Pyroelectric, piezoelectric, flexoelectric, and thermal polarization effects in ionic crystals,” Sov. Phys. - Uspekhi, vol. 30, no. 7, pp. 588–603, 1987, doi: 10.1070/PU1987v030n07ABEH002926.

R. Hendry Ade, “Prototipe Pemanfaatan Piezoelektrik Pada Pijakan Kaki Manusia Sebagai Sumber Energi Listrik Alternatif,” Universitas Islam Indonesia, 2020.

M. A. Pratama, “Perancangan Sumber Energi Pada Head Lamp Berbasis Piezoelektrik,” 2019.

E. Ekawati, Nugraha, R. Y. Mardiah, and H. Parmana, “Speed bump with piezoelectric cantilever system as electrical energy harvester,” Proc. 2016 Int. Conf. Instrumentation, Control. Autom. ICA 2016, pp. 154–159, 2017, doi: 10.1109/ICA.2016.7811493.

M. Isra, “Studi Experimental Pemanfaatan Speed Bamper ( Polisi Tidur ) Menjadi Energi Listrik Menggunakan Piezoelektrik Pelaksanaan penelitian dari bulan April 2020 Sampai dengan agustus 2020 pembuatan dan pengujian yang berlokasi di Jl . Cinta mulia RT 19 , block .”

C. Sun, G. Shang, X. Zhu, Y. Tao, and Z. Li, “Modeling for piezoelectric stacks in series and parallel,” Proc. 2013 3rd Int. Conf. Intell. Syst. Des. Eng. Appl. ISDEA 2013, vol. 0, pp. 954–957, 2013, doi: 10.1109/ISDEA.2012.228.

M. S. Rohman and S. T. A. Supardi, “Lantai Piezoelektri Sebagai Penghasil Sumber Energi Listrik dengan Memanfaatkan Pijakan Kaki,” Universitas Muhammadiyah Surakarta, 2021.

Arianto Paliling, “Modifikasi Speedbump Untuk Kendaraan Sepeda Motor Sebagai Pembangkit Energi Udara Tekan,” Institut Teknologi Sepuluh Nopembe, 2015.

DOI: https://doi.org/10.18196/mt.v3i2.14126