Peningkatan kebutuhan energi terbarukan mendorong pengembangan teknologi pembangkit listrik yang ramah lingkungan dan mampu beroperasi secara optimal pada kondisi lokal. Energi angin merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang potensial untuk dikembangkan di Indonesia, khususnya di wilayah dengan intensitas angin rendah. Turbin angin sumbu vertikal (Vertical Axis Wind Turbine/VAWT) tipe Savonius menjadi solusi yang sesuai karena mampu beroperasi tanpa ketergantungan terhadap arah angin.
Penelitian ini berfokus pada pengembangan prototipe turbin angin Savonius dengan modifikasi desain bilah berbentuk helix dan airfoil untuk meningkatkan stabilitas torsi serta performa aerodinamis. Material Polylactic Acid (PLA) dipilih sebagai bahan utama karena bersifat ringan, mudah diproses menggunakan teknologi manufaktur aditif, serta ramah lingkungan. Namun, keterbatasan PLA dari sisi sifat mekanik mendorong penerapan struktur sandwich sebagai solusi peningkatan performa struktural.
Dua variasi struktur digunakan dalam penelitian ini, yaitu struktur solid sebagai pembanding dan struktur sandwich dengan inti re-entrant. Evaluasi sifat mekanik dilakukan melalui pengujian three-point bending untuk mengetahui flexural strength material. Hasil pengujian menunjukkan bahwa struktur solid memiliki nilai flexural strength tertinggi, sementara struktur re-entrant menunjukkan performa yang lebih baik dalam distribusi tegangan.
Analisis numerik menggunakan metode Finite Element Method (FEM) dilakukan untuk mengevaluasi respon struktural terhadap pembebanan statis pada bilah dan rangkaian turbin. Selain itu, simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD) digunakan untuk menganalisis karakteristik aliran udara pada kecepatan angin rendah. Hasil simulasi menunjukkan bahwa struktur sandwich re-entrant mampu mendistribusikan tegangan Von Mises secara lebih merata dan menghasilkan pola aliran yang lebih stabil dibandingkan struktur solid.
Secara keseluruhan, penelitian ini menunjukkan bahwa kombinasi desain bilah helix airfoil dengan material PLA berstruktur sandwich berpotensi menjadi solusi inovatif dalam pengembangan turbin angin Savonius berkelanjutan. Hasil penelitian diharapkan dapat menjadi dasar pengembangan lebih lanjut turbin angin skala kecil sebagai sumber energi hijau di wilayah berkecepatan angin rendah.
Prototipe baterai hingga tahap hilirisasi teknologi. Langkah ini sejalan dengan misi untuk mempercepat penerapan energi bersih di Indonesia dan mendukung transformasi menuju era teknologi hijau yang mandiri.
anggota :
1. Ade Wahyu Yusariarta P.P., S.T., M.T.
2. Andromeda Dwi Laksono, S.T., M.Sc., Ph.D
3. Chaerul Qalbi AM, S.T., M.Sc.
1. Memberikan pemahaman mengenai pengaruh variasi struktur sandwich berbahan PLA terhadap kekuatan lentur dan respon struktural bilah turbin angin Savonius.
2. Menjadi referensi dalam pengembangan desain turbin angin sumbu vertikal berkecepatan angin rendah yang ringan, ramah lingkungan, dan memiliki performa mekanik yang optimal.
3. Mendukung pemanfaatan teknologi manufaktur aditif dalam pengembangan prototipe turbin angin berbasis material biopolimer untuk aplikasi energi terbarukan.