Rancang Bangun Pembangkit Listrik Piezoelektrik PZT Menggunakan Tekanan Mekanis Speed Breaker

Abstract

Sumber energi bersih berperan penting dalam perkembangan masyarakat. Salah satu energi terbarukan alternatif yang dapat dimanfaatkan secara berkelanjutan adalah piezoelektrik. Piezoelektrik mengubah energi mekanik berupa getaran dan tekanan menjadi energi listrik, dalam penerapannya pemanfaatan dari tranducers piezoelektrik memiliki banyak kekurangan baik dari segi pemanfaatan dan keluarannya seperti kurangnya optimalisasi pada sistem pemanenan energi, sehingga perlu adanya pengembangan dalam sistem pemanenan energi. Dalam penelitian ini, model pemanenan energi piezoelektrik dibuat dengan memanfaatkan tekanan dari berat kendaraan bermotor yang melewati polisi tidur, agar listrik yang dihasilkan dapat disimpan dan memiliki output stabil maka pada keluaran piezoelektrik dihubungkan pada dioda bridge dan kapasitor. Pada penelitian ini menggunakan metode direct piezoelectric effect dengan perangkaian secara seri atau paralel dengan jumlah piezoelektrik yang digunakan berjumlah 25 piezoelektrik dengan variasi berat yang diberikan adalah 147 Kg, 178 Kg, dan 192 Kg dengan variasi kecepatan 5 Km/Jam hingga 20 Km/Jam. Pada penelitian ini, dilakukan eksperimen menggunakan transduser piezoelektrik untuk mengevaluasi pengaruh berbagai parameter terhadap hasil keluaran tegangan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kenaikan berat yang diberikan pada transduser piezoelektrik meningkatkan tegangan keluaran, seiring dengan sistem kopling mekanik-elektrik yang ada. Hal ini terbukti dalam eksperimen dengan berat 147 Kg dan 192 Kg, di mana tegangan meningkat dari 2,83 Volt menjadi 3,6 Volt. Selain itu, kecepatan juga mempengaruhi daya keluaran, dengan peningkatan kecepatan dari 5 Km/Jam menjadi 20 Km/Jam menyebabkan peningkatan tegangan dari 1,6 V menjadi 2,8 V. Terakhir, penyusunan seri pada transduser piezoelektrik meningkatkan tegangan dengan arus tetap, sementara penyusunan paralel meningkatkan arus dengan tegangan tetap. Kesimpulannya, parameter berat, kecepatan, dan konfigurasi penyusunan memainkan peran penting dalam meningkatkan performa transduser piezoelektrik.