Implementasi Vibrational Input to Torque Energy System (VITES) terhadap Tegangan Keluaran Generator sebagai Energy Harvesting

Abstract

Perkembangan teknologi digital di Era Industri 4.0 saat ini berfokus pada penerapan Internet of Things (IoT). Dimana penggunaan teknologi yang digunakan dalam bidang elektronik ini masih banyak memanfaatkan material kecil, sehingga konsumsi energinya juga cukup kecil. Penerapan energi listrik untuk saat ini masih sangat bergantung pada bahan bakar fosil. Bahan bakar fosil semakin lama akan berkurang. Sehingga diperlukan pengurangan ketergantungan dan perkembangan energi baru terbarukan khususnya dalam bidang energy harvesting. Prinsip dasar energy harvesting adalah mengkonversi energy dari lingkungan sekitar menjadi energi listrik. Energy Harvesting dalam pemanfaatan energi listrik masih banyak yang bisa dimanfaatkan, oleh karena itu diperlukannya pengembangan pada penelitian energy harvesting. Penelitian ini akan berfokus pada hasil tegangan keluaran generator yang terhubung dengan alat VITES (Vibrational Input to Torque Energy System) yang dilakukan pengujian pada gelombang air laut. Penelitian yang dilakukan di gelombang laut ini diharapkan dapat menjadi suatu kajian atau referensi untuk penelitian selanjutnya yang berhubungan dengan energy harvesting. Energy Harvesting merupakan proses pemanfaatan energi dari lingkungan sekitar yang diubah menjadi energi listrik. Sehingga dalam penerapannya nanti dapat menjadi pengganti baterai atau pengisian baterai. Energy Harvesting diperoleh dari beberapa sumber diantaranya yaitu: energi matahari, gelombang laut, panas, angina, getaran, dll. Metode penelitian dilakukan dengan mekanisme uji pada gelombang buatan sehingga didapatkan energi untuk menggerakkan pendulum. Pengukuran menggunakan alat VITES dengan menentukan 3 variabel, yaitu: variabel terkontrol adalah tegangan, variabel bebas yaitu gaya yang dihasilkan pendulum dan variabel terikat yaitu massa pendulum dan tinggi gelombang. Penelitian ini dilakukan dengan 2 pengujian yaitu pengujian statis dan pengujian dinamis. Berdasarkan hasil data penelitian bahwa pengujian yang didapatkan ketika dilakukan variasi massa pendulum yaitu dihasilkan tegangan keluaran generator yang berbanding lurus dengan massa pendulum yang digunakan. Semakin besar massa pendulum maka tegangan keluaran generator juga semakin besar yaitu ketika massa pendulum sebesar 0,415 kg tegangan yang dihasilkan sebesar 0,664 V ketika menggunakan flywheel dan 0,722 V tanpa flywheel. Sedangkan ketika massa pendulum yang digunakan sebesar 0,915 V menghasilkan tegangan keluaran generator 0,758 V dan 0,952 V tanpa flywheel. Pengaruh penggunaan flywheel pada pengujian statis tidak berpengaruh signifikan pada hasil tegangan yang dihasilkan yaitu ketika diberi flywheel tegangan yang dihasilkan relatif lebih kecil daripada tanpa menggunakan flywheel. Hal ini dikarenakan flywheel belum sempat menyimpan tenaganya untuk putaran selanjutnya, gaya dari pendulum sudah berkurang. Hasil penelitian tentang pengujian pada gelombang ialah tegangan maksimal keluaran generator ketika dilakukan pengujian pada gelombang air laut yaitu dengan massa pendulum sebesar 0,915 kg dihasilkan tegangan keluaran sebesar 1,04 V. Ketika tinggi gelombang mencapai 0,2 m tegangan yang dihasilkan stabil di tegangan 0,9 V. Hal ini dikarenakan dengan massa pendulum yang semakin berat maka putaran generator lebih stabil akan tetapi diperlukan gaya dorong awal yang besar.