Pemanfaatan Kelereng sebagai Media Tumbuk Pada Piezoelektrik Pemanen Energi

Abstract

Piezoelektrik merupakan pemanen energi dengan prinsip kerja mendapatkan tekanan pada materialnya sehingga menimbulkan konsentrasi muatan listrik. Tekanan yang berulang dalam periode tertentu akan menimbulkan getaran dan dapat menghasilkan tegangan listrik. Harga material yang mahal menjadi kendala dalam pemanfaatan sebagai pemanen energi. Peneliti berfokus pada bagaimana cara menimbulkan getaran yang berulang sehingga pemanenan energi dapat berlangsung secara simultan. Metode penelitian yang digunakan adalah menjatuhkan kelereng pada matras yang beberapa sisinya dikaitkan dengan pegas. Kelereng dengan berat 5.7 dan 22 gram dijatuhkan pada ketinggian 15, 20, dan 30 cm kemudian dilakukan pengukuran besaran tegangan listrik yang dihasilkan. Kedua kelereng dijatuhkan secara bebas dan menggunakan pipa berdiameter 27 mm. Hasil penelitian didapatkan bahwa nilai tegangan tertinggi sebesar 1.76 volt dihasilkan pada kelereng 22 gram yang dijatuhkan pada ketinggian 30 cm. Semakin tinggi letak kelereng dijatuhkan dan semakin berat massanya, maka semakin tinggi voltase yang dihasilkan. Hal ini terjadi karena massa dan ketinggian memiliki korelasi positif terhadap energi mekanik yang dihasilkan. Energi mekanik besar berpengaruh terhadap momentum tumbukan yang terjadi pada matras sehingga menghasilkan lendutan besar pada piezoelektrik. Lendutan pada piezoelektrik menyebabkan tegangan listrik yang dihasilkan menjadi besar.

Pengaruh ketinggian bola jatuh terhadap tegangan listrik yang dihasilkan trampolin sebagai pemanen energi dengan pemasangan piezoelektrik

“…Hasil penelitian menyimpulkan bahwa ketinggian dan massa bola berpengaruh terhadap tegangan listrik yang dihasilkan oleh piezoelektrik karena energi tumbukan yang dihasilkan besar. Penelitian terkait tumbukan piezoelektrik dilanjutkan pada 2019 dengan memanfaatkan kelereng sebagai media tumbuk piezoelektrik untuk menghasilkan energi listrik [4]. Pada penelitian tersebut didapatkan bahwa semakin besar massa yang dimiliki sebuah kelereng, tumbukan yang terjadi dengan piezoelektrik semakin tinggi dan lendutan yang terjadi besar sehingga voltase yang dihasilkan oleh piezoelektrik juga besar.…”

“…Akibat polarisasi tersebut, maka timbul tegangan listrik. Semakin besar tekanan yang terjadi, proses polarisasi lebih cepat dan menyebabkan nilai tegangan listrik besar [4]. Begitu juga dengan getaran, akibat adanya penekanan pada arah yang berlawanan, maka akan timbul getaran.…”