Electronic Theses and Dissertation

Penggunaan energi fosil saat ini terus berkembang pesat semenjak lima tahun terakhir dan kebutuhan energi bersih semakin dibutuhkan, atas desakan kebutuhan energi bersih ini mengembangkan perangkat yang dapat menghasilkan listrik dengan konsep pemanenan energi berbasis air. Prinsip dari perangkat ini yaitu dengan manfaatkan muatan air gaya mekanisnya yang dapat berpindah yang bisa dimanfaatkan untuk memanen energi listrik dengan mekanisme Triboelektrik dan piezoelektrik. Triboelektrik merupakan mekanisme perpindahan muatan listrik saat kedua material saling bersentuhan akibat perbedaan muatan pada kondisi awal material, sedangkan piezoelektrik merupakan mekanisme pergerakan dan perpindahan muatan listrik karena getaran yang mengakibatkan pergeseran dipol-dipol listrik dalam material tersebut. Perangkat ini dibuat dengan menggunakan nanofiber komposit PVDF/Graphena/SiO2 dengan metode elektrospining. Nanofiber disintesis hingga membentuk film tipis sebagai bahan utama dalam perancangan perangkat. Perangkat yang dirancang berbentuk plat tipis bermedia datar yang hidrofobik terhadap air. Perangkat ini mampu menghasilkan tegangan mulai dari 150 milivolt hingga 747 milivolt tegantung dari metode yang digunakan. Metode tetesan dapat menghasilkan tegangan sekitar 300 - 747 mV, sedangkan pada metode celupan dapat menghasilkan tegangan 187 - 420 mV. Perangkat ini diharapkan mampu menjadi nanogenerator sebagai sumber listrik alternatif yang bersih dari media air, atau bahkan bisa menjadi perangkat yang pendukung pada teknologi surya pada saat kondisi hujan dan lembab.

The use of fossil energy has continued to grow rapidly since the last 5 years and the need for clean energy is increasingly needed, due to the urgency of this clean energy need, a device that can generate electricity with a water-based energy harvesting concept has been developed. The principle of this device is to utilize the mechanical force of water that can move which can be used to harvest electrical energy with Triboelectric and piezoelectric mechanisms. Triboelectric is a mechanism for transferring electrical charge when two materials touch each other due to differences in charge in the initial condition of the material, while piezoelectric is a mechanism for moving and transferring electrical charge due to vibrations that cause shifts in the electrical dipoles in the material. This device is made using PVDF/Graphene/SiO2 composite nanofibers with the electrospinning method. Nanofibers are synthesized to form a thin film as the main material in designing the device. The designed device is in the form of a thin plate with a flat media that is hydrophobic to water. This device is capable of producing voltages ranging from 150 millivolts to 747 millivolts depending on the method used. The drip method can produce a voltage of around 300 - 747 mV, while the immersion method can produce a voltage of 187 - 420 mV. This device is expected to be able to become a nanogenerator as an alternative clean electricity source from water media, or even a supporting device for solar technology during rainy and humid conditions.