AGEnSI 2021: Pembangkit Listrik Ramah Lingkungan Berbasis Whirlpool Turbine & Seebeck Effect

Tim : Code

Pembimbing : Dr. Rachmawan Budiarto, S.T., M.T.

Anggota :
1. Iqbal Faishal Rokhmad
2. Aqiilla Zidane Akbar Iswandoko
3. Dhaffa Alif Triyasnanda

Kategori : Perguruan Tinggi

Asal Instansi : Universitas Gadjah Mada

Judul Karya : Teknologi Pembangkit Listrik Ramah Lingkungan Berbasis Whirlpool Micro Hydro Turbine dan Seebeck Effect Terintegrasi

Vortex Micro Hydro Power Plant ini akan diimplementasikan di daerah yang memiliki potensi sungai yang besar namun tidak memiliki hydraulic head yang besar yaitu di Kalibawang, Kulon Progo, Yogyakarta. Keuntungan tambahan dengan adanya GWVPP dapat membantu irigasi pertanian yang ada dikarenakan keluaran aliran dari mikrohidro power plant ini memiliki discharge yang tinggi sehingga air keluaran dari power plant dapat digunakan untuk mengairi sawah. Tidak hanya itu, dengan konstruksi yang terekspos oleh udara, maka air akan dengan mudah teraerasi sehingga kenaikan temperatur air yang terjadi sangat kecil yaitu 2℃ (Carunaiselvane, 2018) sehingga tidak membahayakan biota sungai karena temperatur air akan masih berada dibawah 35℃. Selain itu untuk meningkatkan efisiensi turbin yang digunakan yaitu turbin reaksi jenis Kaplan. Dikarenakan spesifikasi turbin kaplan yang menggunakan axial flow, maka biota sungai seperti ikan akan dapat melewati turbin dengan mudah tanpa harus menghantam sudu turbin.
Pada bagian atas inlet canal, diberikan Thermoelectric Generator (TEG) yang akan membangkitkan listrik melalui perbedaan temperatur. Sisi panas TEG diperoleh dengan memfokuskan cahaya matahari menggunakan Fresnel Lens. Satu lensa akan digunakan oleh satu modul. Data dari Introduction to Solar Radiation, Newport, menyebutkan bahwa irradiansi matahari rata rata pada permukaan bumi adalah 1120 W/m2, sehingga satu modul akan memperoleh sekitar 45 Watt energi dari matahari. Sedangkan sisi dingin TEG akan terhubung dengan fin yang bertindak sebagai heat sink. Fin didesain berbentuk staggered plate untuk memaksimalkan luas permukaan namun memberikan hambatan sekecil mungkin pada aliran air. Aliran air akan membuang panas dari TEG secara kontinu. Selain sebagai pembuang panas, fin juga bertindak sebagai penyaring air yang akan masuk ke turbin. Benda, termasuk makhluk hidup seperti ikan, yang berukuran terlalu besar akan berpotensi tersangkut di sudu turbin dan menyebabkan kerusakan. Maka dari itu, fin menahan benda benda besar yang akan masuk. Diperkirakan jajaran TEG dapat menghasilkan listrik tambahan sebesar 112 Watt, yang mana akan membantu turbin mikro hidro pada saat peak usage yang umum terjadi di siang hari. Dengan adanya pembangkit terintegrasi ini maka dapat diperoleh power generation plant yang berbasis agricultural serta ramah terhadap ekosistem sungai.