Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) Periode III Yogyakarta, 3 November 2012
ISSN: 1979-911X
IMPLEMENTASI BUAH MANGGA SEBAGAI TENAGA Rif’an Tsaqif As Sadad 1, Iswanto 2 1,2
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Yogyakarta email : 1
[email protected], 2
[email protected]
ABSTRACT At this time very frequent power outages that disrupt the activities of the community, especially at night. On the evening of the event rolling blackouts, people using candles as lighting equipment. Research alternative energy sources have been carried out by many researchers. Mango mengadung which when connected by copper / zinc and Cu / Zn will produce electrical energy. This study uses as mangoes mangoes can live in a tropical climate like in Indonesia. The fruit is often we find in the market and the fruit shop. In fact, almost every house located in urban and rural areas have a mango tree. Key words: renewable energy, mangoes, battery INTISARI Pada saat ini sering sekali terjadi pemadaman listrik yang mengganggu aktifitas masyarakat terutama pada malam hari. Pada malam hari jika terjadi pemadaman listrik bergilir, masyarakat menggunakan lilin sebagai alat penerangan. Penelitian sumber energy alternative telah banyak dilakukan oleh banyak peneliti. Mangga yang mengadung yang bila dihubungkan dengan tembaga/Cu dan juga seng/Zn maka akan menghasilkan energi listrik. Penelitian ini menggunakan buah mangga karena buah mangga dapat hidup di iklim tropis seperti di Indonesia. Buah ini sering kita temukan dipasar maupun toko buah. Bahkan, hampir disetiap rumah yang berada dipedesaan maupun diperkotaan memiliki pohon mangga. Kata kunci : energi terbarukan, buah mangga, baterai PENDAHULUAN Kebutuhan energi dunia meningkat cepat disebabkan peningkatan industralisasi dan populasi yang membutuhan ketersediaan energi, sehingga Program energi dunia focus pada pengembangan sumber energi alternatif dengan karateristik ramah lingkungan, energy hijau, dan lingkungan bersih. Sedangkan persediaan sumber energi dari bahan bakar fosil semakin menipis hingga diperkirangan ketersediaanya hingga 50 tahun yang akan datang. Banyak orang yang melakukan penelitian sumber energi dengan buah buahan. Salah satunya Achmad Faikar Ali Fauzi [2011] dengan judul “Pemanfaatan buah pepaya (carica papaya l.) sebagai bahan baku bioetanol dengan proses fermentasi dan distilasi”. Dia membuat bioetanol dengan menggunakan buah papaya. Dengan latar belakang diatas, penelitian meneliti energi alternatif sebagai penerangan dari buah-buahan yakni dengan menggunakan buah mangga. Buah mangga dapat hidup di iklim tropis seperti di Indonesia. Buah ini sering kita temukan dipasar maupun toko buah. Bahkan, hampir disetiap rumah yang berada dipedesaan maupun diperkotaan memiliki pohon mangga. Mangga yang mengadung yang bila dihubungkan dengan tembaga/Cu dan juga seng/Zn maka akan menghasilkan energi listrik. Mengukur daya energi listrik yang dihasilkan elektroda berupa tembaga/Cu, seng/Zn, dan buah. Memanfaatkan buah mangga sebagai sumber energi listrik. METODE Pengukuran secara langsung adalah pengukuran tegangan listrik yang terdapat pada buah mangga secara langsung menggunakan multimeter tanpa menggunakan tambahan alat pada buah mangga. Pengukur yang digunakan pada multimeter sendiri adalah 1000 mV untuk mengukur 1 buah mangga. Fungsi dari pengukuran secara langsung bertujuan agar dapat diketahui energi listrik yang terdapat pada buah mangga. Yang dimaksut dengan pengukuran secara tidak langsung adalah mengukur buah mangga dengan menambahkan alat yang telah dirancang. Pada prosesnya, tanpa bantuan alat saat pengukuran B-56
Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) Periode III Yogyakarta, 3 November 2012
ISSN: 1979-911X
buah mangga tetap menghasilkan energi listrik. Hanya saja, tegangan yang dihasilkan oleh buah mangga lebih kecil dan tidak stabil. Alat ini berfungsi untuk mengubah zat kima asam nitrat ( ) yang terdapat pada buah mangga dan mengubahnya menjadi ion + dan ion - yang merupakan unsur dari listrik.
Gambar 3.6 Pengukuran Secara Langsung
Gambar 3.7 Pengukuran Secara Tidak Langsung Ketika pengukuran telah dilakukan, tegangan listrik pada buah mangga dapat diketahui. Maka akan timbul sebuah pertanyaan, “Berapakah jumlah buah mangga agar dapat menghidupkan beban?”. Dari pengukuran secara tidak langsung, maka diketahui bahawa 1 buah mangga dapat menghasilkan tegangan listrik sebesar 0,5 V. Dalam peraktek ini, untuk menghidupkan 2 lampu LED membutuhkan 6 buah mangga mentah. Sedangkan untuk menghidupkan 6 buah lampu LED membutuhkan 18 buah mangga mentah. Untuk menghidupkan 2 lampu LED, alat yang telah dirancang dipasang secara seri ke buah mangga. Sedangkan untuk menghidupkan 6 lampu LED alat dipasang secara paralel ke buah mangga. Dalam pengukuran buah mangga, ada 2 cara pengukuran yang akan dilakukan yaitu pengukuran tanpa beban dan pengukuran dengan bebean. Pengukuran tanpa beban adalah pengukuran terhadapa buah mangga secara seri dan paralel tanpa ditambahkan beban (2 lampu LED dan 6 lampu LED). Untuk pengukuran secara seri membutuhkan buah mangga sebanyak 6 buah sedangkan untuk paralel sebanyak 18 buah. Fungsi pengukuran tanpa beban adalah agar dapat diketahui tegangan yang dikeluarkan buah mangga saat di seri maupun di paralel. Pengukuran dengan beban sama dengan pengukuran tanpa beban, hanya saja pengukuran dengan beban ditambahkan dengan menggunakan beban 2 lampu LED dan membutuhkan buah mangga sebanyak 6 buah sedangkan untuk paralel menggunakan 6 buah lampu LED dan membutuhkan 18 buah mangga. Dari hasil pengujian, 2 lampu LED dapat hidup dengan menggunakan 6 buah mangga yang dipasang alat secara seri dengan tegangan yang terukur pada multimeter adalah 1,95 V. Sedangkan B-57
Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) Periode III Yogyakarta, 3 November 2012
ISSN: 1979-911X
bila 18 buah mangga di pasang alat secara paralel juga dapat menyalakan 6 lampu LED dengan tegangan yang terukur adalah 2,5 V.
Gambar 3.8 Pengukuran tanpa beban secara seri
Gambar 3.9 Pengukuran tanpa beban secara paralel
Gambar 3.10 Pengkuran Dengan Beban Seri
Gambar 3.11 Pengkuran Dengan Beban Paralel B-58
Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) Periode III Yogyakarta, 3 November 2012
ISSN: 1979-911X
PEMBAHASAN Pengukuran Pada Buah Mangga Pada saat pengujian ini dilakukan, buah yang dipilih untuk di ujikan adalah buah mangga. selain karna buah mangga mudah diperoleh, buah mangga terutama yang muda memiliki kandungan zat kimia asam nitrat ( ) yang dapat menghasilkan tegangan listrik. Dalam 1 buah mangga bila diukur dengan menggunakan multimeter tanpa bantuan alat bisa menghasilkan tegangan listrik hingga mencapai 118 mV. Tabel 4.1 Pengukuran Tegangan 1 Buah Mangga
No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
Hasil Pengukuran Tegangan Buah Mangga Hari / Tanggal Tegangan (mV) Selasa / 11 – 10 – 2011 15 Rabu / 12 – 10 – 2011 40 Kamis / 13 – 10 – 2011 23 Jumat / 14 – 10 – 2011 104 Sabtu / 15 – 10 – 2011 78 Minggu / 16 – 10 – 2011 73 Senin / 17 – 10 – 2011 36 Selasa / 18 – 10 – 2011 - 32 (ERROR) Rabu / 19 – 10 – 2011 87 Kamis / 20 – 10 – 2011 118
Gambar 4.5 Grafik Pengukuran Tegangan Buah Mangga Pada hasil pengukuran diatas selama 10 hari, tegangan yang diperoleh dari buah mangga semakin hari semakin meningkat hanya saja tidak stabil. Dibutuhkan elektroda untuk menstabilkan dan meningkatkan tegangan yang dihasilkan oleh buah mangga. Ada 2 jenis pengukuran yang akan dilakukan diataranya adalah pengukuran secara seri. Ketika melakukan pengukuran secara seri hal yang perlu dilakukan adalah mempersiapkan apa saja yang dibutuhkan. Untuk melakukan proses pengukuran secara seri adalah buah mangga dihubungkan secara seri. Caranya yaitu tembaga dan seng yang sudah dibentuk ditusukkan ke masing-masing buah mangga kemudian di sekat menggunakan PCB. Buah mangga yang sudah dipasangi tembaga/Cu dan seng/Zn kemudian dihungkan secara seri menggunakan kabel yang sudah dipersiapkan dengan menggunakan tenol. Dari hasil pengukuran , energi listrik yang dihasilkan tidak konsisten hanya saja lampu LED masih tetap menyala. Tegangan yang dibutuhkan untuk menghidupkan 2 lampu LED adalah 3 V. Pada percobaan ini, bila tegangan listrik yang dihasilkan buah mangga mencapai 1,05 V maka lampu LED akan nyala dan bila tegangan kurang dari 1,05 V maka lampu LED akan mati. B-59
Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) Periode III Yogyakarta, 3 November 2012
ISSN: 1979-911X
Energi batrai yang terdapat pada buah mangga akan diketahui jika tegangan dan arus pada buah mangga yang dirangkai secara seri yang diberi beban sudah diketahui. Ketika proses pengukuran secara seri, saat diukur dengan multimeter tanpa beban tegangan yang dihasilkan mencapai 5 V tapi bila diberi beban tegangan yang dihasilkan menjadi 1,68 V dengan arus 0,2 mA.
No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.
Jam 14.44 15.44 16.44 17.44 18.44 20.16 21.27 23.09 00.24 02.12 04.02 18.16 00.38 03.06
Tabel 4.3 Hasil Pengukuran Secara Seri Tanggal Tegangan (V) (07/02/12) 1,63 (07/02/12) 1,58 (07/02/12) 1,58 (07/02/12) 1,27 (07/02/12) 1,50 (07/02/12) 1,43 (07/02/12) 1,58 (07/02/12) 1,57 (08/02/12) 1,57 (08/02/12) 1,57 (08/02/12) 1,56 (08/02/12) 1,53 (09/02/12) 1,48 (09/02/12) 1,51
Arus (µA) 71 39 39 9 21 17 39 30 30 30 27 24 20 22
Gambar 4.6 Grafik Pengukuran Tegangan Seri
Gambar 4.7 Grafik Pengukuran Arus Seri Selain pengukuran secara seri, akan dilakukan juga pengukuran secara paralel. Seperti saat pengukuran secara seri, pengukuran secara paralel juga membutuhkan persiapan-persiapan yang harus dilakukan. Beban yang akan diberikan pada pengukuran secara paralel adalah dengan menghubungkan rangkaian paralel pada mangga ke 6 buah lampu LED yang dihubungkan secara paralel dan ditambahkan 1 buah resistor dengan nilai 180 Ω. Pengukuran secara paralel dilakukan selama 13 jam dan menggunakan 6 lampu LED sebagai beban. Bila beban 1 lampu LED membutuhkan tegangan 1,5 V maka bila lampu LED berjumlah 6 B-60
Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) Periode III Yogyakarta, 3 November 2012
ISSN: 1979-911X
maka tegangan yang dibutuhkan adalah 9 V. Tegangan yang dihasilkan dari rangkaian paralel ini bisa mencapai 2,5 V dan setiap 1 jam tegangan akan turun sebanyak 0,1 V. Ketika pengukuran dilakukan, energi batrai yang terdapa cara menukukur tegangan dan arus yang terdapat pada mangga yang dibungkan secara paralel. Tegangan yang terdapat pada rangkaian paralel bila diukur menggunakan multimeter tegangan pada buah mangga dapat diketahui dengan yang dihasilkan Tabel 4.5 Hasil Pengukuran Secara Paralel No
Jam
Tanggal
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.
02.23 03.23 04.23 05.23 06.23 07.23 08.23 09.23 10.23 14.23 15.23 16.23 17.23
06/02/2012 06/02/2012 06/02/2012 06/02/2012 06/02/2012 06/02/2012 06/02/2012 06/02/2012 06/02/2012 06/02/2012 06/02/2012 06/02/2012 06/02/2012
Tegangan (V) 2,5 2,4 2,37 2.36 2.35 2.34 2.33 2.33 2.33 2,31 2,31 2,31 2,29
Arus (µA) 103 87 77 67 65 61 51 51 51 49 49 49 37
Gambar 4.8 Grafik Pengukuran Tegangan Paralel
Gambar 4.9 Grafik Hasil Pengukuran Arus Secara Paralel
KESIMPULAN Berdasarkan hasil perancangan dan pengujian alat, maka dapat diambil kesimpulan dari hasil tabel dapat disimpulkan bahwa energi listrik yang dihasilkan rangkaian seri tidak stabil sedangkan B-61
Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains & Teknologi (SNAST) Periode III Yogyakarta, 3 November 2012
ISSN: 1979-911X
rangkaian paralel stabil. Pada buah mangga terdapat zat kimia asam nitrat (HNO3) yg dapat dirubah menjadi energi listrik
DAFTAR PUSTAKA Achmad Faikar Ali Fauzi, 2011, “Pemanfaatan buah pepaya (carica papaya l.) sebagai bahan baku bioetanol dengan proses fermentasi dan distilasi” Skripsi Teknik Elektro Undip, Semarang Iswanto, S.T, M.Eng, Desain dan Implementasi Sistem Embedded Mikrokontroller ATmega 8535 Dengan Bahasa Basic, Gavamedia, Yogyakarta, 2008. Tanudjaja Harlianto,Ir. M.Kom, Pengolahan Sinyal Digital dan Sistem Pemrosesan Sinyal, Andi, Yogyakarta, 2007.
B-62
