TREADMILL MANUAL SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIK ENERGI KINETIK

PEMANFAATAN TREADMILL MANUAL SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIK ENERGI KINETIK

Aisya Savitri

Abstrak

PEMANFAATAN TREADMILL MANUAL SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIK ENERGI KINETIK

            Karya ilmiah ini bertujuan untuk  mengetahui apakah treadmill manual dapat dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik energi kinetik. Selain itu penelitian ini juga untuk mengetahui dapatkah pembangkit listrik energi kinetik yang didapat dari treadmill dapat dijadikan pembangkit listrik alternatif.

Penelitian ini didesain secara eksperimental, dengan variabel bebas berupa durasi berlari dan variabel terikat berupa tegangan, arus, daya, dan energi listrik yang dihasilkan. Pengambilan sampel dilakukan dengan 3 durasi yang berbeda yaitu 10, 20, dan 30 menit dengan kecepatan yang sama yaitu 6 km/h. Prosedur penelitian dilakukan setelah terakitnya alat dan melakukan gerak lari. Gunakanlah multitester untuk mengetahui tegangan dan arus yang dihasilkan lalu amati hasilnya. Hasil dari penelitian ini adalah bahwa treadmill manual dapat dijadikan pembangkit listrik energi kinetik dan dapat dijadikan pembangkit listrik alternatif. Selain itu dapat disimpulkan bahwa semakin besar durasi dan kecepatan melakukan gerak lari maka daya yang dihasilkan akan semakin besar.

Kata Kunci : Treadmill Manual, Listrik, Energi Kinetik.

1. Pendahuluan

                Kesehatan menurut badan kesehatan dunia WHO (World Health Organization), adalah terpenuhinya suatu kondisi sejahtera jasmani, rohani dan sosial ekonomi. Apabila salah satu faktor tersebut tidak dapat terpenuhi maka kita belum bisa diartikan sejahtera dan apabila 3 faktor tersebut juga kurang atau tidak lengkap akan mempengaruhi kesehatan kita. (Ismail, 2012)

Olahraga memang menjadi suatu kebutuhan pokok manusia, karena dengan berolahraga kesehatan jasmani kita akan terjaga. Pada dasarnya organ tubuh kita seperti halnya jantung, paru - paru, hati, ginjal, dan lainnya. Harus selalu dilatih agar dapat bekerja dengan sempurna dan tetap menjaga kesehatannya dengan cara berolahraga. (http://olahragamendunia.blogspot.com/2013/03/olahraga-memang-menjadi-suatu-kebutuhan.html)

Kebutuhan terhadap sumber energi terutama energi listrik, mendorong munculnya banyak variasi sumber pembangkit. Terlebih adanya desakan untuk menciptakan sumber pembangkit ramah lingkungan, menjadi salah satu faktor pendorong untuk mencari sumber energi lain selain bahan bakar fosil. Salah satu yang saat ini sedang ramai adalah pembangkit dengan konsep renewable energy yang umumnya sudah banyak dikembangkan di negara - negara maju. (http://www.tamoranews.com/2011/11/salah-satu-prinsip-pembangkit-listrik.html)

Pada dasarnya energi kinetik adalah sumber tenaga alami yang ada dimana-mana, aman dan murah. Untuk daerah yang padat dan banyak penduduknya, sumber tenaga listrik yang tepat adalah yang bersumber dari pergerakan banyak orang, atau berhubungan dengan kegiatan banyak orang yang memicu tenaga kinetik yang bisa untuk memasok tenaga listrik untuk sebuah pembangkit listrik tenaga kinetik. Jika dibandingkan dengan pembangkit listrik tenaga matahari angin dan nuklir, jelas pembangkit listrik tenaga kinetik yang lebih unggul untuk daerah perkotaan. (Mirza, 2013)

Berdasarkan faktor faktor yang sudah disebutkan, akan dilakukan penelitian tentang pemanfaatan treadmill manual sebagai pembangkit listrik tenaga kinetik.

2. Metodologi Penelitian

Instrumentasi Penelitian

Alat :

Treadmill manual, dinamo 12v, accumulator 12v, multitester, gunting.

Bahan :

Belt / karet, kabel, tape, lem, papan.

Prosedur Penelitian

1. Siapkan lilitan belt / karet

2. Pasangkan lilitan belt / karet dari treadmill manual ke dinamo

3. Sambungkan kabel dari dinamo ke multitester

4. Sambungkan kabel dari multitester ke accumulator

5. Lakukanlah gerak lari sesuai durasi yang ditentukan

6. Amati hasil tegangan dan kuat arus dari multitester

3. Hasil dan Pembahasan

Pembahasan

Durasi (menit)	Kuat Arus (I)	Tegangan (V)	Energi Yang Dihasilkan (kJ)	Daya Listrik Yang Dihasilkan (KWh)
10	5	2.1	6.3	0.00175
20	5	2.4	14.4	0.004
30	5	2.6	23.4	0.0065

Pembangkit listrik dengan menggunakan treadmill sebagai media penghasil energi kinetik ini diawali dengan menyambungkan roda yang terdapat di treadmill dengan roda yang terdapat pada dinamo dengan karet/belt. Setelah kedua roda hubungkan sambungkan kabel dari dinamo ke accumulator dengan kutub yang bersilangan. Lakukanlah gerak lari sesuai durasi berolahraga yang sudah ditentukan yaitu 10, 20, dan 30 menit. Untuk mengetahui kuat arus dan tegangan yang dihasilkan, gunakanlah multitester.

Pada dasarnya terdapat tiga macam hubungan roda roda yaitu sepusat, bersinggungan, dan terhubungkan oleh belt (tali atau rantai). Yang membedakan ketiga jenis tersebut adalah kecepatan sudut dan arah putar kedua roda. Karet yang menghubungkan antara dinamo dan roda treadmill adalah jenis hubungan roda-roda terhubungkan oleh sabuk. Untuk mencari rpm atau rotation per-minute pada dinamo bisa dicari sebagai berikut:

Sementara untuk mencari rpm roda pada treadmill dapat dicari sebagai berikut:

Dimana 1666,66 didapat dari jarak yang ditempuh dengan treadmill dalam satuan cm setiap menitnya, dan 6,28 serta 25,12 didapat dari keliling masing masing roda dimana radian roda berturut-turut adalah 1 dan 4 dalam satuan cm. sehingga perbandingan rpm dari roda treadmill dan dinamo adalah 1:4 yang berarti bahwa setiap roda treadmill berputar satu kali, roda pada dinamo sudah berputar 4 kali lebih banyak dari roda di treadmill.

Durasi yang digunakan dalam penelitian ini sesuai dengan anjuran para peneliti dari Queen’s University di Ontario, Kanada. Yaitu berolahraga selama 150 menit dan menyamakan dengan kemampuan seseorang berolahraga perharinya. Durasi olahraga selama 150 menit dapat dilakukan bertahap setiap harinya. Bila kita berolahraga 30 menit setiap harinya kita akan memenuhi kebutuhan 150 menit berolahraga, namun juga bisa dilakukan dengan berolahraga dengan pola sebagai berikut:

1. 30 menit selama 3 hari, 20 menit selama 3 hari, dan 10 menit selama 1 hari.

2. 30 menit selama 2 hari, 20 menit selama 4 hari dan 10 menit selama 1 hari.

Pola berolahraga tentunya bebas dan menyesuaikan dengan kemampuan perorangan tetapi total durasi selama satu minggu harus sama dengan atau lebih dari 150 menit agar terhindar dari penyakit seperti sakit jantung, diabetes, tekanan darah tinggi, kolesterol tinggi, dan obesitas.

Dari hasil proses percobaan di atas maka dilakukan penelitian untuk memastikan keefektifan treadmill sebagai pembangkit listrik tenaga kinetik. Data pengamatan yang didapatkan dibedakan dalam 3 durasi yang berbeda yaitu, 10, 20, dan 30 menit. Untuk percobaan 10, 20, dan 30 volt dihasilkan 2.1, 2.4, dan 2.6 volt secara berturut-turut dan 5 ampere karena menggunakan kecepatan yang sama yaitu 6 km/h. Namun KWh berbeda karena menggunakan rumus dimanaadalah voltase atau tegangan, i adalah kuat arus listrik danadalah waktu dalam satuan jam. Maka hasil untuk perkalian tegangan dan kuat arus mengeluarkan daya yang sama yaitu 10.5 watt.

Hasil yang sudah didapat harus di ubah kedalam bentuk energi dengan satuan kilowatt untuk mencari kWh. Maka hasilnya adalah 10.5 x 10^-3 atau 0.0105 kW. Durasi berlari yaitu 10, 20, dan 30 menit harus diubah kedalam satuan jam. Maka akan diperoleh ¹/₆, ¹/₃, dan ¹/₂ jam. Hasil daya listrik dari tiap tiap percobaan dijabarkan menurut proses berikut untuk durasi 10, 20, dan 30 menit secara berturut-turut dalam satuan kWh:

Untuk mengetahui energi yang dihasilkan (dalam satuan kJ) adalah dengan menggunakan rumus  dimanaadalah voltase atau tegangan, i adalah kuat arus listrik danadalah waktudalam satuan detik atau sekon. Maka hasil untuk perkalian tegangan dan kuat arus mengeluarkan hasil yang sama yaitu 10.5 watt, perbedaan terjadi pada mengkalikan dengan durasi berlari yaitu 10, 20 dan 30 menit. Dimana masing masing durasi diubah menjadi detik. Maka dapat diperoleh 600s (untuk 10 menit), 1200s (untuk 20 menit), dan 1800s (untuk 30 menit). Karena durasi dalam detik dan watt sudah ditemukan, maka penjabaran hasil dilakukan sebagai berikut dengan satuan kJ:

Kecepatan 6km/h adalah kecepatan berlari normal yang dimana bila dibuah ke satuan SI akan menjadi 1.66 ^m/s hitungan dijabarkan sebagai berikut:

Sehingga energi kinetik yang yang didapat bila massa seseorang yang berlari adalah 52 kg adalah 71.6456 J. Hitungan akan dijabarkan sebagai berikut:

Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa kWh yang dihasilkan masih jauh dari sempurna dikarenakan kuat arus dan tegangan yang dihasilkan dari dinamo ini masih tergolong lemah dan bukan dinamo yang digunakan untuk penelitian bukanlah dinamo yang dijadikan pembangkit listrik pada umumnya. Kecepatan yang digunakan juga masih tergolong lemah untuk bisa membuat energi yang sangat besar, sehingga kWh yang dihasilkan untuk 10, 20, dan 30 menit berturut-turut hanyalah 0.00175, 0.0035, dan 0.00525 kWh. Stamina dan lama tenaga kinetik yang dapat dikeluarkan seseorang juga menjadi kelemahan karena tidak semua orang kuat untuk berolahraga 10, 20, atau 30 menit karena ketidak biasaan mereka berolahraga. Selain itu tegangan yang dihasilkan pada durasi 10, 20, dan 30 menit berbeda beda karena terdapat kemungkinan kecepatan berlari sempat melewati kecepatan berlari yang ditentukan.

4. Kesimpulan

        Berdasarkan penelitian ini dapat disimpulkan bahwa treadmill dapat dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik tenaga kinetik sehingga dapat diaplikasikan untuk pembuatan pembangkit listrik tenaga kinetik dan dapat mengurangi resiko terkena penyakit jantung dan diabetes. Selain itu dapat disimpulkan bahwa semakin besar durasi dan kecepatan melakukan gerak lari maka daya yang dihasilkan akan semakin besar.

5. Saran

Agar mendapatkan hasil penelitian yang lebih baik, penulis menyarankan untuk:

1. Mengganti dinamo dengan dinamo yang dapat mengeluarkan kuat arus dan tegangan yang lebih besar lagi.

2. Penelitian dilakukan dengan media lain, bukan hanya dengan treadmill.

3. Lakukanlah gerak lari dengan kecepatan yang konstan sehingga tegangan yang dihasilkan tidak berbeda.

6. Daftar Pustaka

Drs. Jamal, abdul & A. Tamrin, B. 2000. BUKU PINTAR FISIKA SMU UNTUK KELAS I, II, dan III. Surabaya: Gitamedia Press.

Kanginan, Marthen. 2006. Fisika 2A. Jakarta: Erlangga.

Kanginan, Marthen. 2006. Fisika 1A. Jakarta: Erlangga

Kanginan, Marthen. 2006. Fisika 1B. Jakarta. Erlangga.

Port, Richard C. 1978. Energy & Resources. Massachusets: Adison-Wesley P.C.

Shadily, Hasan & Echols, John M. 1975. Kamus Inggris Indonesia. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.

http://www.tamoranews.com/2011/11/salah-satu-prinsip-pembangkit-listrik.html REP, 2011 okt. diakses pada 23 agustus pukul 20:34

http://mailzwidi.blogspot.com/2012/11/faktor-faktor-yang-mempengaruhi.html widi ismail, 2012 okt diakses pada 23 agustus pukul 20:34

http://www.suaramerdeka.com/v1/index.php/read/news/2013/02/28/147199/Operasional-PLTU-Batang-Molor-Hingga-2017 diakses pada tanggal 09/10/13 pukul 19:26

http://kesehatan.kompasiana.com/medis/2013/01/19/berolahraga-harus-jadi-kebutuhan-pokok-526967.html muhammad zulfadli 19 January 2013 diakses pada 23 agustus pukul 20:34

http://suaramirza.blogspot.com/2013/07/pembangkit-tenaga-listrik-tenaga.html mirza, bulan 07 mirza, july 2013. diakses pada 23 agustus pukul 21:16

http://bagaimanajika.wordpress.com/2010/11/22/pembangkitlistriktenagakinetik/ Dhany Nugraha, 2010 diakses pada 24 agustus pukul 09:45

http://www.tanyadok.com/kesehatan/penyakit-jantung-di-indonesia-dalam-angka diakses pada 10 oktober 2013 pukul 7:16 Bonita Effendi, dr, BMedSci 16/09/2013

http://1001sumberenergi.blogspot.com/2013/04/energi-kinetik.html anonim, april 2013 diakses pada 5 september pukul 18:15

http://pdpjoi.kemenpora.go.id/?pdpjoi=1&idb=9 Kemenpora diakses pada 6:50 12 sept 2013

http://duniafitnes.com/news/berapa-lama-waktu-ideal-berolahraga-ini-jawabannya.html boy 254 juni 2013. di akses pada 12 september 2013.

http://www.wisegeek.com/what-is-a-treadmill.htm What is treadmill? anonim. diakses pada 12 sept pukul 7.31

http://hasnaknr.blogspot.com/2012/12/tahukah-anda-akibat-pencemaran-gas-co2.html Rosda, Hasna Kurnia Nova. Tahukah anda akibat pencemaran gas CO2 dan ga CO?. 2012.  diakses pada tanggal 8 okt 2013 pukul 21:11

http://science.lintas.me/go/50000artikel.blogspot.com/kekurangan-pembangkit-listrik-tenaga-air diakses pada tanggal 8 okt 2013 pukul 20:14