Contoh PKM Lampu Led Portable Berenergi Baterai Kulit Pisang Dengan Rangkian Joule Thief

PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

LAMPU LED PORTABLE BERENERGI BATERAI KULIT PISANG DENGAN RANGKIAN JOULE THIEF

BIDANG KEGIATAN:
PKM-GAGASAN TERTULIS

Diusulkan Oleh:
Berlian Reza Firtantio        140332601778 / 2014

RINGKASAN

Saat ini sumber energi yang tidak dapat diperbaharui semakin menipis dan manusia masih sangat tergantung pada sumber energi tersebut untuk kebutuhan sehari-hari. Untuk itu dibutuhkan sumber energi alternatif yang sangat layak untuk kehidupan manusia. Salah satu sumber energi listrik yang sekarang mulai dikembangkan adalah energy listrik yang berasal dari reaksi kimia dan bio energi. Energi listrik yang berasal dari reaksi kimia merupakan sumber energi alternatif yang bermanfaat untuk pelestarian lingkungan jika dikelola dengan baik. Sampah kulit buah pisang dan banyaknya baterai bekas yang banyak terbuang menjadi masalah bagi keselamatan dan pelestarian lingkungan. Dengan begitu diperlukan suatu usaha untuk menyelamatkan lingkungan ini. Salah satu upaya yang dapat dilakukan adalah menciptakan sebuah alat yang memanfaatkan limbah organik menjadi energi listrik melalui reaksi kimia. Kandungan mineral seperti kalium dan magnesium dalam kulit pisang yang tinggi bisa menggantikan elektrolit baterai kering. Dengan proses fermentasi dan penambahan baketeri, maka kandungan kalium pada kulit pisang akan semakin meningkat. posisi elektrolit baterai terletak di dalam tubuh baterai yang posisinya mengelilingi batang karbon baterai. Energy listrik yang dihasilkan baterai hanya sekitar 0,8-1,4 volt sehingga diperlukan rangkaian Joule Thief yang berfungsi untuk menambah tegangan listrik baterai dan nyala Lampu LED Super Bright menjadi lebih terang. 

Tujuan dari gagasan ini adalah untuk memanfaatkan limbah kulit pisang dan baterai bekas sebagai bahan dasar membuat baterai kulit buah pisang. Baterai yang telah jadi nantinya akan dirangkai bersama Lampu LED Super Bright dengan rangkian Joule Thief. Lampu LED Super Bright dan Baterai yang telah dirangkai akan didesain menjadi lampu portable sehingga dapat digunakan sebagai lampu darurat ketika terjadi pemadaman. Bisa juga digunakan sebagai lampu belajar. Umumnya, Lampu LED Super Bright merupakan jenis lampu yang dapat menyala dengan baik dengan kebutuhan voltase yang kecil. Baterai kulit pisang yang telah dirangkai dengan rangkaian Joule Thief ditargetka dapat menghasilkan daya 4,5-6 V. Dengan daya tersebut, akan mampu menyalakan 5-10 Lampu LED Super Bright yang setara dengan lampu 3 watt

Kesimpulannya, Banyaknya sampah harus berbanding lurus dengan pemanfaatannya. Memanfaatkan limbah kulit pisang dan baterai bekas merupakan salah satu upaya mendukung hal tersebut. Perkembangan ilmu dalam bidang sains dapat menjadi acuan untuk mendukung perkembangan inovasi kreatif. Dengan adanya lampu LED portable berenrgi kulit pisang dengan rangkian Joule Thief, upaya dalam pemanfaatan limbah sedikit telah teratasi. Disamping itu, Lampu portable dapat memfasilitasi kebutuhan manusia di masa mendatang.

PENDAHULUAN

Latar Belakang
Sumber energi di bumi ini terdapat dua macam yaitu sumber energi yang dapat diperbaharui dan sumber energi yang tidak dapat diperbaharui. Saat ini sumber energi yang tidak dapat diperbaharui semakin menipis, disisi lain manusia masih sangat tergantung pada sumber energi tersebut. Banyak sekali usaha yang dilakukan pemerintah maupun masyarakat untuk menciptakan energi yang terbarukan dan ramah lingkungan.

Banyaknya limbah pisang yang terbuang percuma, menjadi suatu masalah yang sulit untuk diatasi. Kebanyakan manusia jarang berpikir untuk mendaur ulang (recycle) kebutuhan-kebutuhan yang sudah mereka konsumsi, melainkan mereka hanya membuang limbahnya begitu saja tanpa berfikir untuk memanfaatkannya. Ibarat sebuah pepatah habis manis sepah dibuang. Tanpa kita sadari kulit pisang berpotensi menjadi bahan baku baterai.

Baterai kulit pisang mungkin asing bagi telinga masyarakat umu. Namun, diluar sana baterai kulit pisang sudah banyak dikembangkan. Salah satu masalah baterai kulit pisang adalah tegangan listrik yang dihasilkan sangat kecil, bahkan tidak sanggup untuk menyalakan lampu LED.

Oleh sebab itu perlu diadakan pengembangan baterai berbahan dasar kulit pisang yang dapat menghasilkan tegangan output yang besar untuk mengatasi dan mempermudah masyarakat dalam menggunakan energi listrik dan menghemat sumber energi yang semakin menipis. Salah satu upaya untuk menghasilkan tegangan output yang besar adalah dengan menggunakan rangkaian elektronika Joule Thief. Rangkaian elektronika Joule Thief dapat menghasilkan tegangan output hingga 3 kali lipat dari tegangan input. Hal inilah yang menarik penulis untuk menuangkan gagasan dengan membuat baterai dari kulit pisang dan rangkaian elektronika Joule Thief untuk menyalakan lampu LED.

Tujuan
Dalam penulisan ini ada beberapa tujuan yang ingin di dapat, antara lain:
1. Mengembangkan baterai kulit pisang dengan cara fermentasi dan penambahan bakteri
2. Melipat gandakan tegangan listrik dari baterai kulit pisang dengan rangkaian Joule Thief
3. Membuat lampu LED portable dengan mengaplikasikan baterai kulit pisang yang telah dirangkai dengan rangkaian Joule Thief.

Manfaat
Manfaat karya tulis ini adalah,
1. Bagi penulis
a. Sebagai wadah untuk menambah wawasan dan pengtahuan mengenai kandungan kalium pada kulit pisang dan manfaat sebagai energi alternatif.
b. Membrikan sumbangsih berupa pemikiran yaitu pemanfaatan kulit pisang sebagai baterai.
2. Bagi Masyarakat
a. Mengurangi limbah
b. Menambah pengetahuan tentang energi alternatif dari kulit pisang
c. Menigkatkan nilai ekonomis dari kulit pisang karena dapat dimanfaatkan secara maksimal menjadi baterai untuk menyalakan lampu LED
3. Bagi pemerintah
a. Memberi masukan agar lebih memperhatikan secara khusus limba kulit pisang dan limbah baterai pada pengembangan energi alternatif
b. Membantu mengatasi krisis energi

GAGASAN

Kondisi Kekinian Pencetus Gagasan
Saat ini, sebagian besar kebutuhan akan energi listrik dipenuhi oleh sumber energi yang kurang layak. Sumber energi listrik yang berasal dari batu bara dan mesin disel dengan bahan bakar solar tidak layak karena menimbulkan polusi udara, dan sumbernya bukanlah yang dapat diperbaharui dalam waktu singkat. Kedua sumber energi tersebut dapat habis dalam jangka waktu yang mungkin tak lama lagi.

Alam semesta menyediakan berbagai kebutuhan manusia. Kebutuhan tersebut, dibutuhkan manusia untuk melangsungkan dan memenuhi segala tuntutan hidup. Manusiapun mulai berpikir untuk memanfaatkan kekayaan alam guna memenuhi kebutuhan hidup mereka. Buah pisang banyak digemari masyarakat untuk dikomsumsi. Hal tersebut mengakibatkan banyak sampah/limbah berupa kulit pisang yang dibuang begitu saja. Banyaknya limbah pisang yang terbuang percuma, menjadi suatu masalah yang sulit untuk diatasi. Kulit buah ini biasanya digunakan sebagai bahan pakan ternak, namun seiring berjalannya waktu limbah kulit pisang ini tidak lagi digunakan sebagai pakan ternak. Kebanyakan manusia jarang berpikir untuk mendaur ulang (recycle) kebutuhan-kebutuhan yang sudah mereka konsumsi, melainkan mereka hanya membuang limbahnya begitu saja,tanpa berfikir untuk memanfaatkannya. 

Kandungan elektrolit pada kulit pisang saat ini belum banyak dimanfaatkan untuk kebutuhan manusia. Kulit pisang ini memiliki kandungan paling banyak yaitu kalium yang berfungsi sebagai elektrolit. Elektrolit nantinya dapat menghasilkan arus listrik. Sehingga jika limbah kulit pisang ini dimanfaatkan dengan baik maka dapat mengatasi sumber energi yang semakin menipis.

Solusi Yang Pernah Ditawarkan
Pemanfaatan kulit pisang sebagai bahan pengganti ammonium klorida (NH4Cl) pada baterai. Kulit pisang lebih ramah lingkungan jika dibandingkan dengan ammonium klorida. Selain itu, kulit pisang sendiri memiliki kandungan kalium 715 mg dalam 100 gram kulit pisang.  Kandungan kalium nantinya akan digunakan sebagai sumber energy pada baterai. 

Beberapa tahun yang lalu sudah ditemukan baterai dari kulit pisang. Namun, baterai itu sendiri hanya sebatas tahap uji coba. Penemu baterai kulit pisang telah mencoba mengganti ammonium klorida (bahan dasar pembuatan baterai) dengan kulit pisang yang telah dihaluskan. Hasilnya, baterai yang telah dibuat hanya dapat menghasilkan tegangan 0,9 -1,4 volt. Dilanjutkan dengan penelitian oleh pihak lain tentang pengaruh jenis-jenis pisang dalam menghasilkan voltase yang baik.

Seberapa Jauh Kondisi Kekinian Pencetus Gagasan Dapat Diperbaiki Melalui Gagasan Yang Diajukan
Baru-baru ini pengembangan baterai kulit pisang hanya sebatas uji coba seberapa besar voltase yang dapat dihasilkan dari berbagai jenis-jenis pisang. Dalam penelitian tersebut, dihasilkan bahwa kulit pisang terbaik yang dapat menghasilkan voltase paling adalah kulit pisang ambon. Namun metode yang digunakan sebelumnya adalah dengan memotong kulit pisang menjadi bagian kecil. Metode tersebut kurang optimal, karena kulit pisang yang diblender lebih efisien dan optimal. 

Inovasi yang ini dikembangkan dalam hal ini adalah membuat baterai kulit pisang yang telah banyak diteliti menjadi suatu produk yang dapat dimanfaatkan oleh peradaban manusia.  Gagasan yang ingin dikembangkan adalah membuat lampu LED portable yang sumber energinya berasal dari baterai kulit pisang dengan rangkaian joule thive. Rangkaian joule thief dapat menaikkan tegangan volt hingga beberapa kali lipat. Lampu LED dan Baterai kulit pisang dirangkai dengan praktis dan user friendly. Sehingga, tidak diperlukan kemampuan khusus untuk penggunaannya.

Dalam penggunaan jangka panjang, isi baterai perlu diperbarui. Kulit pisang lama perlu diganti dengan yang baru. Untuk mengantisipasi hal ini, akan dikembangkan pula baterai kulit pisang isi ulang (refill). Jadi, ketika daya pada lampu LED portable habis, pengguna tidak perlu mengganti baterai lam dengan baterai baru. Hanya cukup mengisi ulang kulit pisang yang lama dengan kulit pisang yang baru.

Pihak-Pihak Yang Dipertimbangkan Dapat Membantu Pelaksanaan Gagasan
1. Warung makan tradisional :
Bahan baku pembuatan gorengan pisang adalah buah pisang. Dari kegiatan produksi tersebut menghasilkan limbah berupa kulit pisang sehingga peran produsen gorengan pisang dalam mengimplementasikan gagasan kami adalah sebagai pemasok limbah kulit pisang yang nantinya akan dijadikan baterai. Semakin banyak pembeli gorengan maka limbah pun semakin berlimpah.

2. Setiap rumah yang memiliki baterai bekas :
Baterai lama yang telah tidak terpakai akan dimanfaatkan sebagai wadah pada fermentasi kulit pisang. Dalam era digital tentunya setiap rumah warga memiliki setidaknya satu perabotan rumah yang menggunakan baterai.

Tahap-Tahap Strategis
Pengembangan gagasan ini dilakukan melalui 3 (tiga) tahap kegiatan, yaitu: tahap persiapan, tahap pelaksanaan dan tahap penyelesaian, dengan uraian sebagai berikut:

1. Tahap Persiapan
Pada tahap ini, kegiatan yang dilakukan adalah melakukan studi pustaka dari buku yang relevan, jurnal cetak dan elektronik,
2. Tahap pelaksanaan
Melaksanakan uji penelitian rangkian kulit pisang dan lampu portable dengan teori-teori yang telah mendukung diantaranya ramgkaian Joule Thief, Hukum Faraday, Hukum Arrehenius dan Fermentasi.
3. Tahap penyelesaian
Memberikan sosialisasi kepada masyarakat umum dan pihak terkait bahwa limbah kulit pisang dan baterai bekas dapat dimanfaatkan sebagai bahan dasar pembuatan energi alternatif.

KESIMPULAN

Gagasan yang Diajukan Limbah kulit pisang berpotensi sebagai sumber energi listrik, karena di dalam kulit baterai terkandung beberapa kandungan seperti kalium dan magnesium yang dapat menjadi elektrolit.  Agar dapat digunakan sebagai sumber listrik untuk menyalakan lampu LED superbright, kulit pisang perlu diolah dijadikan baterai. Kandungan kalium dalam pisang berfungsi sebagai elektrolit dalam baterai yang dapat menghasilkan arus listrik. Baterai merupakan kebutuhan primer di saat kita membeli barang elektronik, untuk mengaktifkan / menghidupkannya.

Dari dua pernyataan diatas memunculkan gagasan kreatif guna memanfaatkan limbah kulit pisang yang berpotensi sebagai sumber listrik, dengan tujuan potensi yang ada di dalam kulit pisang dapat dimanfaatkan secara maksimal. Sehingga ide untuk pemanfaatan limbah kulit pisang sebagai baterai untuk menyalakan lampu LED merupakan solusi yang tepat guna.

Teknik implementasi yang akan dilakukan dengan hasil limbah kulit pisang dari penjual gorengan pisang, akan sangat bermanfaat jika diolah dengan tepat. Dari pembuatan baterai dari kulit pisang untuk menyalakan lampu LED super bright ini diharapkan dapat memenuhi kebutuhan sumber listrik masyarakat dalam mengatasi krisis energi pada saat ini. Baterai ini dibuat seperti baterai pada umumnya. Bedanya baterai ini menghasilkan voltase > 1,5 v dan menyalakan lampu LED dengan ketahanan lebih lama. Prediksi Hasil yang Akan Diperoleh

Jika gagasan terealisasikan maka akan meningkatkan nilai ekonomis limbah kulit pisang dan merupakan alternatif yang tepat dalam rangka menghadapi krisis energi, mudah di dapat dan penerapan nya mudah.

Jika butuh file docx Ms Word bisa hubungi saya di menu Contact Us

Share this post