Studi Aplikasi Kolagen Kulit Ikan Sebagai Sumber Energi Alternatif Untuk Low Output Power Device

Wirayuda, Raka Sidqi (2026) Studi Aplikasi Kolagen Kulit Ikan Sebagai Sumber Energi Alternatif Untuk Low Output Power Device. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5019221012-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (10MB) | Request a copy

Abstract

Kebutuhan akan sumber energi ramah lingkungan untuk perangkat elektronik berdaya rendah terus meningkat seiring berkembangnya teknologi Internet of Things (IoT) dan sistem pemantauan mandiri. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi potensi kolagen kulit ikan nila (Oreochromis niloticus) sebagai material bio piezoelektrik dalam mengonversi energi mekanik menjadi energi listrik. Kolagen diekstraksi menggunakan metode maserasi dengan larutan asam asetat 0,5 M, kemudian difabrikasi menjadi film melalui metode solvent casting dengan variasi konsentrasi NaOH (10%; 15%; 17,5%) dan rasio kolagen:ZnO (100:0; 90:10; 70:30; 50:50). Pengujian dilakukan menggunakan rangkaian tanpa kapasitor dan dengan kapasitor, serta dibandingkan pada kondisi tanpa dan dengan penambahan PZT. Hasil penelitian menunjukkan bahwa seluruh sampel mampu menghasilkan tegangan sebagai respons terhadap pembebanan mekanik berulang. Performa terbaik diperoleh pada variasi NaOH 10% dengan rasio kolagen:ZnO 50:50 menggunakan kapasitor dan PZT, yang menghasilkan tegangan rata-rata sebesar 1,34 V dan daya sebesar 2,24 mW. Penambahan ZnO meningkatkan respons piezoelektrik material, sedangkan penggunaan kapasitor mampu meningkatkan kestabilan keluaran listrik melalui mekanisme penyimpanan energi. Dibandingkan material piezoelektrik sintetis, kolagen kulit ikan nila memiliki keunggulan berupa sifat biodegradable, fleksibel, dan berasal dari limbah perikanan yang melimpah. Hasil penelitian menunjukkan bahwa material bio-piezoelektrik berbasis kolagen kulit ikan nila berpotensi dikembangkan sebagai sumber energi alternatif untuk aplikasi low output power device dan sistem energy harvesting yang berkelanjutan.
===========================================================================================================================
The increasing demand for environmentally friendly energy sources for low-power electronic devices has accelerated the development of energy harvesting technologies. This study investigates the feasibility of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) skin collagen as a bio piezoelectric material for converting mechanical energy into electrical energy. Collagen was extracted using a 0.5 M acetic acid maceration method and subsequently fabricated into films through the solvent casting technique with varying NaOH concentrations (10%, 15%, and 17.5%) and collagen:ZnO ratios (100:0, 90:10, 70:30, and 50:50). The electrical performance was evaluated using both capacitor free and capacitor assisted circuits under configurations with and without PZT. Experimental results demonstrated that all fabricated films generated electrical voltage under repetitive mechanical loading. The optimum performance was achieved using 10% NaOH and a 50:50 collagen:ZnO ratio with capacitor integration and PZT addition, producing an average output voltage of 1.34 V and an output power of 2.24 mW. ZnO reinforcement improved the piezoelectric response of the collagen matrix, while the capacitor enhanced voltage stability through temporary energy storage. Compared with conventional synthetic piezoelectric materials, Nile tilapia skin collagen offers advantages in biodegradability, flexibility, and sustainable utilization of fishery waste. These findings indicate that collagen based bio piezoelectric materials have promising potential as environmentally friendly energy harvesters for low output power devices and self powered sensing applications.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Bio-piezoelektrik, kolagen, energy harvester, kulit ikan, pembangkitan energi alternatif, Bio-piezoelectric, collagen, energy harvester, fish skin, alternative energy generation
Subjects:	T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK1001 Production of electric energy or power V Naval Science > VM Naval architecture. Shipbuilding. Marine engineering
Divisions:	Faculty of Marine Technology (MARTECH) > Marine Engineering > 36202-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Raka Sidqi Wirayuda
Date Deposited:	04 Aug 2026 02:04
Last Modified:	04 Aug 2026 02:04
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/142495

Actions (login required)

View Item