Analisis Performa Pembangkit Listrik Pada Lantai Berbasis Piezoelektrik Untuk Pengisian Baterai Lithium
DOI:
https://doi.org/10.31598/jurnalresistor.v8i3.1981Keywords:
piezoelectric, renewable_energy, prototype, parallel configuration, lithium-ion batteryAbstract
Keterbatasan sumber energi fosil mendorong pengembangan energi alternatif yang ramah lingkungan dan berkelanjutan. Salah satu pendekatan yang mulai dikaji adalah pemanfaatan material piezoelektrik yang mampu mengonversi energi mekanik dari pijakan kaki manusia menjadi energi listrik. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan mengevaluasi kinerja prototipe lantai piezoelektrik dengan konfigurasi paralel serta mengimplementasikannya pada proses pengisian baterai lithium-ion tipe 18650 berkapasitas 1500 mAh. Pengujian dilakukan melalui variasi pola pijakan melintas dan melompat dengan perbedaan massa pengguna, sedangkan kinerja sistem dianalisis berdasarkan tegangan dan arus keluaran serta perubahan tegangan baterai selama proses pengisian. Hasil penelitian menunjukkan bahwa prototipe menghasilkan tegangan antara 0,9–10,1 V dengan arus hingga 2,8 mA, dimana pijakan melompat memberikan keluaran tertinggi. Pada pengujian pengisian baterai, arus masuk telah melebihi arus balik sehingga proses pengisian berlangsung, namun peningkatan tegangan per siklus masih terbatas pada 0,014–0,020 V dengan estimasi waktu pengisian penuh mencapai 76–100 hari. Temuan ini menegaskan bahwa prototipe berfungsi sebagai proof of concept dan membuka peluang pengembangan lebih lanjut melalui optimalisasi jumlah piezoelektrik, desain mekanis, dan integrasi rangkaian manajemen daya agar lebih aplikatif dalam pemanfaatan energi terbarukan skala mikro.
References
[1] M. Divine Kobbi, N. Henry Alombah, and N. Martin Ngwa, “Energy Harvesting Technologies in Electric Vehicles and Applications in Sustainable Agricultural Transportation: A Review,” J. Renew. Energy Mech., vol. 7, no. 02, pp. 55–81, 2024, doi: 10.25299/rem.2024.17798.
[2] V. Dwisari, S. Sudarti, and Y. Yushardi, “Pemanfaatan Energi Matahari: Masa Depan Energi Terbarukan,” Opt. J. Pendidik. Fis., vol. 7, no. 2, pp. 376–384, 2023, doi: 10.37478/optika.v7i2.3322.
[3] S. Sharma, R. Kiran, P. Azad, and R. Vaish, “A review of piezoelectric energy harvesting tiles: Available designs and future perspective,” Energy Convers. Manag., vol. 254, no. January, 2022, doi: 10.1016/j.enconman.2022.115272.
[4] et al., “Harvesting Energy through Piezoelectric Tiles: A Comparative Study of Wood, Porcelain, and Ceramic Tiles,” Educ. J. Sci. Math. Technol., vol. 10, no. 1, pp. 1–6, 2023, doi: 10.37134/ejsmt.vol10.1.1.2023.
[5] A. C. Aydin and O. Çelebi̇, “Piezoelectric Materials in Civil Engineering Applications: A Review,” ACS Omega, vol. 8, no. 22, pp. 19168–19193, 2023, doi: 10.1021/acsomega.3c00672.
[6] M. He, S. Wang, X. Zhong, and M. Guan, “Study of a piezoelectric energy harvesting floor structure with force amplification mechanism,” Energies, vol. 12, no. 18, 2019, doi: 10.3390/en12183516.
[7] B. Tirta and Z. Saputra, “Impact of load distribution on energy generation in a piezoelectric floor prototype,” vol. 8, no. 02, 2025, doi: 10.25299/rem.2025.vol8(02).24936.
[8] X. Zhong, H. Wang, L. Chen, and M. Guan, “Design and Comparative Study of a Small-Stroke Energy Harvesting Floor Based on a Multi-Layer Piezoelectric Beam Structure,” Micromachines, vol. 13, no. 5, 2022, doi: 10.3390/mi13050736.
[9] E. Susanti and I. Bistama, “Perancangan Sistem Penerangan Lampu Dengan Teknologi Piezoelektrik Pzt Di Fakultas Teknik Universitas Riau Kepulauan,” Sigma Tek., vol. 3, no. 1, pp. 50–60, 2020, doi: 10.33373/sigma.v3i1.2455.
[10] Z. A. Hasan, A. Arbie, A. Haris Odja, and Abdul Wahidin Nuayi, “Pengaruh Jumlah Piezoelektrik pada Rancang Bangun Sistem Penghasil Listrik Berbasis Piezoelektrik dengan Memanfaatkan Gelombang Laut,” vol. 0634, no. xxx, pp. 448–457, 2021, doi: 10.17977/um067vXiXpXXX-XXX.
[11] M. H. Alfatiha, “Perancangan Dan Implementasi Alat Pembangkit Listrik Hybrid Menuggunakan Tenaga Surya Dan Piezoelectric (P-Supir),” Aisyah J. Informatics Electr. Eng., vol. 6, no. 2, pp. 219–230, 2024, doi: 10.30604/jti.v6i2.271.
[12] Peprizal and N. Syah, “Pengembangan Media Pembelajaran Berbasis Web Pada Mata Pelajaran Instalasi Penerangan Listrik [Development of Web-Based Learning Media in Electrical Lighting Installation Subjects],” J. Ilm. Pendidik. dan Pembelajaran, vol. 4, no. 3, pp. 455–467, 2020.
[13] M. Hosseinpour, M. Heydarvand, and M. E. Azizkandi, “A new positive output DC–DC buck–boost converter based on modified boost and ZETA converters,” Sci. Rep., vol. 14, no. 1, pp. 1–22, 2024, doi: 10.1038/s41598-024-71612-y.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Peprizal Peprizal, Zanu Saputra, Ade Putra Maulana, Bram Tirta, Gerhana Gerhana
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Copyright in each article belongs to the author.
- The authors admit that RESISTOR Journal as a publisher who published the first time under
Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0) License. - Authors can include writing separately, regulate distribution of non-ekskulif of manuscripts that have been published in this journal into another version (eg sent to respository institution author, publication into a book, etc.), by recognizing that the manuscripts have been published for the first time in RESISTOR Journal
1.png)
