PEMBANGKITAN LISTRIK MEMANFAATKAN ARUS LALU LINTAS UNTUK LAMPU LALU LINTAS ABSTRACT

PEMBANGKITAN LISTRIK MEMANFAATKAN ARUS LALU LINTAS UNTUK LAMPU LALU LINTAS

1

Adi Asmariadi Budi, 2Nuring Tyas Wicaksono, 2Yohannes Ridwan Siagian, 2Gama Hafiz Aditya, 2Galih Widayanto 1

2

Staf Badan Penelitan dan Pengembangan Inovasi Daerah Provinsi Lampung Sarjana Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada Yogyakarta 1 [email protected], [email protected]

ABSTRACT Traffic lights has function to regulate the traffic on intersection road, and if electricity off happen so the traffic lights will off too, and traffic jam will happen as the impact of that. Traffic flow can be used as the source of energy by taking the pressure from vehicle which flow on the road. The device to harvest that energy shaped like speed bump and called as Traffic Flow Power Plant (PLTAL). When vehicle flow through that device, it will press the device. Those pressure then will rotate the flywheel which then will rotate generator. The electricity which produce from generator then stored into accumulator which will be used as the electricity source for the traffic lights. Electrical power which produce from a set of PLTAL is 28 Watt, and power needed to light a set of traffic lights is 21,6 Watt. Based on that can be concluded that a set of PLTAL can fulfill electrical power for a set of traffic lights. Keywords: traffic flow, vehicle wheel pressure, energy source, traffic lights. ABSTRAK Lampu lalu lintas memiliki andil yang besar dalam kelancaran lalu lintas, tetapi hal ini tidak berlaku apabila terjadi pemadaman listrik yang menyebabkan tidak berfungsinya lampu lalu lintas tersebut. Arus lalu lintas dapat dimanfaatkan untuk pembangkitan listrik melalui tekanan roda kendaraan yang melewati alat pembangkit listrik yang menyerupai polisi tidur, alat tersebut dinamakan dengan Pembangkit Listrik Tenaga Arus Lalu Lintas (PLTAL). Tekanan tersebut akan memutar roda gila gila (fly wheel) dan kemudian memutar generator. Listrik yang dihasilkan dari generator akan disimpan dalam aki, sehingga dapat digunakan sebagai sumber energi listrik bagi lampu lalu lintas. Daya yang dihasilkan dari satu set rangkaian PLTAL sebesar 28 Watt, dan daya yang dibutuhkan untuk seperangkat lampu lalu lintas sebesar 21,6 Watt. Berdasarkan pada hal tersebut maka satu set rangkaian PLTAL dapat memenuhi kebutuhan daya seperangkat lampu lalu lintas. Kata kunci: arus lalu lintas, tekanan roda kendaraan, sumber energi, lampu lalu lintas.

103

INOVASI dan PEMBANGUNAN – JURNAL KELITBANGAN VOL.03 NO. 02

berdiri sendiri (independen) dan terpisah

PENDAHULUAN

dari jaringan listrik. Sumber energi yang Lampu lalu lintas merupakan alat yang

yang digunakan dalam penelitian ini berasal

berfungsi untuk mengatur kelancaran lalu

dari pembangkit listrik tenaga arus lalu

lintas dalam suatu persimpangan, jika

lintas yang pada dasarnya memanfaatkan

lampu lalu lintas padam dan tidak ada polisi

arus lalu lintas yang melewati jalan.

yang mengatur jalannya lalu lintas, maka kemacetan dan kekacauan akan terjadi di

Parasitic

persimpangan tersebut, untuk mengatasi hal

mengambil energi dari aktivitas manusia.

tersebut maka sumber energi untuk lampu

Hal tersebut merupakan salah satu bentuk

lalu lintas sebaiknya berasal dari luar

energi terbarukan, karena manusia akan

jaringan listrik atau mempunyai cadangan

terus

listrik sendiri. Hampir setiap persimpangan

aktivitas dilakukan maka energi akan

di wilayah perkotaan terdapat lampu lalu

dihasilkan.

lintas, dan pada umumnya menggunakan

energy adalah penggunaan piezoelectric

listrik dari jaringan listrik, hal itu akan

pada gerbang tiket stasiun di Jepang yang

membutuhkan energi listrik yang banyak.

berfungsi untuk mengambil energi arus

Lampu

merupakan

penumpang yang melewatinya. Contoh lain

infrastruktur non-profit milik pemerintah

adalah sepatu dengan magnetic generator

(dibangun untuk pelayanan masyarakat

yang berfungsi mengasilkan energi dari

tanpa

aktivitas manusia berjalan.

lalu

lintas

juga

menghasilkan

pendapatan

bagi

energy

melakukan

merupakan

aktivitas

Beberapa

dan

contoh

cara

ketika

parasitic

pemerintah), sehingga penggunaan energi pada sektor ini sebaiknya dikurangi untuk

Pemakaian energi final nasional tahun 2003

mengurangi beban negara yaitu dengan

menurut data Kementerian Energi dan

menggunakan sumber energi yang tidak

Sumber Daya Mineral (2004), penggunaan

membutuhkan

energi untuk sektor transportasi berada pada

biaya

dalam

proses

produksinya.

32,32% dari total penggunaan energi. Penelitian

Padamnya

lalu

lintas

menggunakan

konsep

yang

parasitic energy dari sektor transportasi

diakibatkan oleh padamnya sumber energi

yaitu dengan memanfaatkan arus lalu lintas

dari jaringan listrik dapat ditanggulangi

kendaraan yang melewati jalan. Tekanan

dengan memberikan sumber energi yang

yang diakibatkan oleh roda kendaraan

104

lampu

ini


diubah

menjadi

energi

kinetik

dan

B. Bahan dan Alat

dikonversi menjadi energi listrik lalu

Bahan habis pakai yang diperlukan

disimpan dalam aki yang berguna untuk

meliputi

menghidupkan

lintas.

komponen elektrik. Komponen mekanik

Perkembangan lalu lintas yang semakin

yang diperlukan adalah : rangka, roda

padat akan membuat energi yang dihasilkan

gigi lengkung, roda gigi silinder, roda

dapat digunakan untuk keperluan lainnya,

gila (fly wheel), pegas, gear, rantai,

yaitu

motor DC 24 Volt, mur dan baut.

lampu

sebagai

lalu

lampu

penerangan.

komponen

mekanik

komponen

dan

Banyaknya kendaraan yang lewat akan

Sedangkan

elektronik

mempengaruhi banyaknya energi listrik

meliputi : aki 24 Volt 3,5 Ah, kabel,

yang disimpan, sehingga lampu lalu lintas

225 buah LED (Light Emitting Dioda),

akan terus menyala selama masih ada

mikrokontroler

kendaraan yang lewat atau yang disebut

komponen

dengan arus lalu lintas.

lainnya (resistor, transistor, kapasitor,

AT89S51

elektronika

dan

pendukung

dll.). METODOLOGI C. Metode Pelaksanaan

A. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian dengan judul pembangkit listrik tenaga arus lalu lintas (PLTAL) untuk lampu lalu lintas dilaksanakan di Laboraturium Rekayasa Energi dan Laboratorium Teknik

Instrumentasi

Fisika

Fakultas

Jurusan Teknik

Universitas Gadjah Mada. Waktu yang dihabiskan penelitian

untuk yang

melaksanakan

meliputi

persiapan

bahan dan alat, perancangan, pengujian serta penulisan laporan selama enam bulan.

1. Persiapan Tahap persiapan dalam penelitian ini yaitu menyiapkan bahan dan alat untuk merancang pembangkit listrik tenaga arus lalu lintas. Peralatan utama untuk pembuatannya didapat dari Laboratorium Rekayasa Energi yang juga sebagai laboraturium utama dalam perancangan. Sedangkan untuk bagian-bagian

yang

membutuhkan

pengerjaan khusus, seperti roda gigi dibuat melalui pemesanan pengerjaan di

bengkel

bubut

UD.Handayani

Yogyakarta dan motor DC 24 Volt dari bengkel Fisika FMIPA UGM.

105


2. Perancangan Alat

dipasang melintang di permukaan

Pembangkit listrik tenaga arus lalu

jalan dan sebagian terpendam dalam

lintas pada prinsipnya menggunakan

tanah. Gambar 2.1 sampai dengan

alat pengkonversi energi dari tekanan

Gambar 2.3 menunjukkan rancangan

roda kendaraan menjadi energi listrik.

alat tersebut.

Alat ini menyerupai polisi tidur yang

Gambar 2.1Rangkaian pembangkit listrik tenaga arus lalu lintas (PLTAL)

Gambar 2.2 Rangkaian pengonversi energi

106


Gambar 2.3 Rangkaian roda gila 3.

Mekanisme Kerja

gonjangan seperti layaknya kendaraan

Arus kendaraan yang melewati jalan

melewati polisi tidur, karena PLTAL

yang telah dipasang PLTAL akan

akan rata dengan jalan saat dilewati

menekan PLTAL yang berbentuk

kendaraan. Konsep ini juga dapat

menyerupai polisi tidur. Saat roda

digunakan sebagai pengganti konsep

kendaraan

polisi tidur, yaitu berfungsi sebagai

melewatinya,

maka

PLTAL yang menyerupai polisi tidur

pengurang

kecepatan

kendaraan

tersebut akan terdorong ke bawah,

namun tetap nyaman saat kendaraan

sehingga kendaraan tidak mengalami

melewatinya.

Gambar 2.4 Mobil yang melewati PLTAL

107


Tekanan dari roda kendaraan yang

memutar

melewati polisi tidur akan diubah

dihasilkan

menjadi putaran melalui roda gigi

disimpan dalam aki untuk digunakan

lengkung yang kemudian memutar

sebagai sumber energi listrik bagi

roda

lampu lalu lintas.

gila.

Roda

gila

kemudian

generator listrik

sehingga

yang kemudian

Gambar 2.5 Mekanisme kerja alat

108


Keterangan mekanisme kerja :

d) Listrik disimpan dalam aki

a) Kendaraan melewati PLTAL;

Berikut

b) Papan penekan tertekan ke bawah

putaran energi rotasi yang akan

c) Roda gila memutar generator

menggerakkan generator listrik:

adalah

gambaran

proses

Gambar 2.6 Putaran roda gila

4. Pembuatan dan Pengujian Pembuatan alat dilakukan setelah alat

Volt,

dan bahan telah lengkap. Rangka dan

kebalikan dari generator (Petruzella

komponen lainnya dibuat hanya untuk

2001). Pembuatan perangkat lampu

satu pijakan roda. Proses pemasangan

lalu

di jalan dipasang secara pararel,

mikrokontroler

sehingga seluruh roda kendaraan yang

2006) sebagai pengendalinya, dan

melewati

dapat

untuk setiap warna lampu dipasang

yang

sebanyak

jalan

melindasnya. digunakan

109

menggunakan dua buah motor DC 24

tersebut Generator

dalam

penelitian

ini

karena

motor

lintas

75

merupakan

menggunakan AT89S51

buah

LED

(Putra

(Light

Emitting Diode).


Gambar 2.7 Rancangan PLTAL

Pengujian pembangkit listrik tenaga arus lalu lintas ini dilakukan dengan cara menekan dengan tangan dan kemudian diukur arus dan tegangan yang dihasilkan. Pengujian perangkat lampu lalu lintas juga dilakukan dengan cara mengukur arus dan tegangan

yang

diperlukan

HASIL DAN PEMBAHASAN A.

Hasil Pelaksanaan Rangkaian Pembangkit listrik tenaga arus lalu lintas dalam penelitian ini hanya

dibuat

dalam

setengah

set

rangkaian dengan satu roda gila dan satu generator.

untuk

menyalakannya.

Gambar 3.1 Rangkaian setengah set

110


Hasil pengujian banyaknya daya yang dihasilkan

oleh

menggunakan

generator

persamaan

daya

(Margunadi 1986) :

KESIMPULAN Kesimpulan

dapat

diambil

dari

penelitian ini adalah bahwa pembangkit listrik

P = V x I (1) dengan : P = daya (Watt) V = tegangan (Volt) I = arus (Ampere)

yang

tenaga

digunakan

arus

untuk

lalu

lintas

memberikan

dapat sumber

energi bagi lampu lalu lintas dengan memasang

pembangkit

tersebut

secara

pararel melintang dijalan. Energi yang Hasil

pengujian

pembangkit

listrik

tenaga arus lalu lintas tersebut dihasilkan tegangan sebesar 14 Volt dengan arus sebesar 1 Ampere, sehingga daya yang dihasilkan

sebesar

14

Watt

dalam

setengah set rangkaian. B.

dihasilkan dari satu set rangkaian PLTAL adalah 28 Watt, sehingga untuk suatu baterai penyimpan 50 Watt diperlukan 2 set rangkaian PLTAL. Roda kendaraan berupa mobil memiliki satu pasang roda di sebelah kanan dan kiri, jika dalam satu ruas jalan

Pembahasan

dilewati oleh mobil maka terdapat 2 set

Berdasarkan hasil pengujian dalam

rangkaian PLTAL yang tertekan oleh roda

setengah

kendaraan, sehingga akan dihasilkan daya

set

rangkaian

PLTAL

didapatkan daya sebesar 14 Watt, maka jika dibuat dalam satu set rangkaian

sebesar 56 Watt. DAFTAR PUSTAKA

akan didapatkan daya sebesar 28 Watt. Seperangkat

lampu

lalu

lintas

membutuhkan tegangan sebesar 12 Volt dan arus sebesar 1,8 Ampere, sehingga dari persamaan (1), didapatkan bahwa dalam seperangkat lampu lalu lintas membutuhkan daya sebesar 21,6 Watt. Berdasarkan hal tersebut maka daya yang dihasilkan oleh satu set rangkaian PLTAL

akan

dapat

memenuhi

kebutuhan daya seperangkat lampu lalu lintas.

111

Margunadi, A.R. (1986). ‘Pengantar Umum Elektroteknik’, Penerbit PT. Dian Rakyat, Jakarta. Petruzella, F.D. (2001). ‘Elektronik Industri’, Penerbit Andi, Yogyakarta. Putra, A.E. (2006). ‘Belajar Mikrokontroler AT89C51/52/55 (Teori dan Aplikasi)’, Penerbit Gava Media, Yogyakarta. Tipler, P.A. (1996). ‘Fisika untuk Sains dan Teknik’, Edisi ketiga, Penerbit Erlangga, Jakarta


PEMBANGKITAN LISTRIK MEMANFAATKAN ARUS LALU LINTAS UNTUK LAMPU LALU LINTAS ABSTRACT

Recommend Documents