Terakreditasi SINTA 5 SK :105/E/KPT/2022 Demas Sabatino, et.all Pembimbinga n Da la m Pembua ta n Prototipe Project D-Therwa ste untuk Lomba  IDEX 2023 ya ng diselengga ra ka n oleh Anglo-Chinese School (Independent) Singapore
Pembimbingan Dalam Pembuatan Prototipe Project D- Therwaste untuk Lomba IDEX 2023 yang diselenggarakan oleh Anglo-Chinese School (Independent) Singapore
1) Demas Sabatino, 2) Iwan Setyawan, 3) Sirilus Widi Surya Pranata
1,2,3 Fakultas Teknik Elektronika  Dan Komputer, Universitas Kristen Satya Wacana,  Salatiga, Indonesia Ema il Corresponding: dema s.sa ba tino@uksw.edu

## INFORMASI  ARTIKEL ABSTRAK
Kata Kunci:
IDEX 2023 energi bersih thermoelectric generator dc-to-dc converter Inovasi  adalah  kunci  negara  maju,  dan  perlu  dimulai  sedini  mungkin.  SMP Kristen  Gloria  2
Surabaya  menerapkan  hal  tersebut  melalui  keikutsertaannya  dalam  IDEX 2023 yaitu  kompetisi inovasi bagi  kategori  usia 13-18 tahun. Untuk mendapatkan  hasil  terbaik  SMP Kristen  Gloria 2 Surabaya bekerja  sama dengan Fakultas Teknik Elektronika  dan Komputer Satya Wacana (FTEK UKSW) Salatiga dalam hal konsultasi dan pembimbingan  tim yang mengikuti kompetisi tersebut. Metode pengabdian FTEK  UKSW ke Mitra berupa konsultasi dan  bimbingan tersebut  dilakukan dari  mulai  pemilihan  ide,  pendalaman  materi,  pembuatan  dan  pengujian  prototipe,  hingga kompetisi berakhir. Ide yang dipilih yaitu  melakukan konversi listrik dengan sumber energi panas yang terbuang  dari kompor gas dengan menggunakan thermoelectric  generator (TEG). Dimana kompor gas merupakan perangkat rumah tangga yang umum ditemui di rumah tangga dan penjual makanan/minuman.  Prototipe  yang  dibuat  dapat  melakukan  pengisian power  bank dengan memanfaatkan  modul dc-to-dc converter dengan masukan dari TEG. Inovasi yang dibuat oleh tim ini  berhasil  mendapatkan  pengakuan  berupa silver  medal dan James  Dyson  Foundation (Innovation Category) pada  ajang IDEX 2023 yang diselenggarakan  oleh Anglo-Chinese School (Independent) Singapore .

## ABSTRACT
Keywords:
IDEX 2023 clean energy thermoelectric generator dc-to-dc converter
Innovation is the key to a developed country, and it needs to start as early as possible. SMP Kristen Gloria  2  Surabaya  implements  this  through  its  participation  in  IDEX  2023,  an  innovation competition  for the 13-18 year old category. To get the best results, SMP Kristen Gloria 2 Surabaya collaborated  with the  Fakultas Teknik Elektronika  dan Komputer  Satya Wacana  (FTEK UKSW) Salatiga  in  terms  of consulting  and  mentoring  the  teams  participating  in  the  competition.  The FTEK UKSW service method for partners in the form of consultation  and guidance  is carried out from  selecting  ideas,  deepening  material,  making  and  testing  prototypes,  until  the  competition ends. The idea chosen is to convert electricity  using a heat energy source that is wasted from a gas stove using a thermoelectric  generator  (TEG). Where  the gas stove is a household appliance  that is commonly  found in households and food/beverage  sellers. The prototype made  can charge the power bank by utilizing  the dc-to-dc converter module with input from TEG. The innovation made by  this  team  won recognition  in  the  form  of a  silver  medal  and  the  James  Dyson Foundation (Innovation Category) at the IDEX 2023 event organized by Anglo-Chinese School (Independent) Singapore.
This is an open access article under th e CC–BY-SA license.

## I. PENDAHULUAN
Kesadaran masyarakat akan inovasi untuk keberlanjutan umat manusia perlu diajarkan untuk semua kalangan, dari pendidikan dasar hingga kehidupan rumah tangga. Salah satu bentuk pengajaran dapat berupa kompetisi inovasi untuk kriteria umur tertentu, sehingga dengan pengetahuan yang telah mereka dapatkan, mereka dapat berkontribusi menjadi inovator bagi masyarakat luas. Salah satu dari kompetisi ini adalah IDEX 2023 yang diselenggarakan oleh Anglo-Chinese School (Independent) Singapore . Dan salah satu sekolah yang diundang untuk mengikuti kompetisi IDEX 2023 merupakan SMP Kristen Gloria 2 Surabaya, dimana salah satu tim yang dikirim tertarik untuk melakukan inovasi di bidang energi ramah lingkungan. Untuk mendukung
Terakreditasi SINTA 5 SK :105/E/KPT/2022 Demas Sabatino, et.all Pembimbinga n Da la m Pembua ta n Prototipe Project D-Therwa ste untuk Lomba  IDEX 2023 ya ng diselengga ra ka n oleh Anglo-Chinese School (Independent) Singapore
tim dari SMP Kristen Gloria 2 Surabaya, kami dari Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer, Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga (FTEK UKSW) memberikan pembimbingan kepada siswi-siswi yang terlibat antara lain Emily Ivana Pangemanan, Jessica Ivana Oeidjaja, dan Kesya Gabriela Limantara dan difasilitasi oleh Ibu Lusia Stefani selaku Guru IPA. Hal ini juga sebagai bentuk pengabdian FTEK UKSW ke masyarakat.
Prototipe yang kami rancang dari hasil konsultasi harapannya dekat dengan kegiatan sehari hari, aman dan mudah digunakan. Mengadopsi dari beberapa sumber bahwa panas dari kompor untuk kegiatan memasak merupakan sumber panas yang cukup untuk menghasilkan energi listrik untuk rumah tangga (Codecasa et al., 2015; Najjar & Kseibi, 2017; Sornek et al., 2019). Hal ini diperkuat dengan penelitian tentang thermoelectric generator yang dapat diaplikasikan pada banyak bidang industri yang menghasilkan panas (Champier, 2017). Berbekal dari artikel ini kami dari FTEK UKSW Salatiga memberikan bimbingan kepada siswi-siswi SMP Kristen Gloria 2 Surabaya untuk mengikuti IDEX 2023 dengan membuat inovasi berupa prototipe konversi energi panas dari kompor menjadi energi listrik sebagai pengisi daya peralatan elektronik be rbasis USB.

## II. MASALAH
SMP  Kristen Gloria 2 Surabaya diundang untuk mengikuti suatu kompetisi inovasi bagi siswa dengan kriteria usia antara 13-18 tahun yang diselenggarakan oleh Anglo-Chinese School (Independent) Singapore bernama “IDEX 2023: Technology for Humanity ”. Fokus dari tema ini adalah menghadirkan yang terbaik dari manusia melalui inovasi/teknologi dimana teknologi tidak hanya untuk meningkatkan kehidupan orang lain tetapi juga untuk memunculkan kebaikan manusia melalui teknologi (Anglo-Chinese School (Independent), n.d.).
Ga mba r 1 Loka si SMP Kristen Gloria  2, Jl.  Ka lisa ri Sela ta n 1 No. 3 Pa kuwon City Sura ba ya .
Core  value dari  SMP  Kristen  Gloria  2  Surabaya adalah Godliness, life  long  learning, obedience, responsibility, integrity,  adaptibitlity . Sekolah  ini  juga  berpegang  kepada pilar-pilar  pendidikan  yaitu academic, character, life skill, dan physical (Yayasan Pendidikan Kristen Gloria, n.d.). Merujuk dari core value tersebut SMP Kristen Gloria 2 Surabaya selalu mendorong siswa-siswinya untuk tampil dan berprestasi di semua ajang kompetisi yang diikutinya. Demikian juga saat mengikuti IDEX 2023, siswi-siswi SMP Kristen Gloria 2 Surabaya yaitu Emily Ivana Pangemanan, Jessica Ivana Oeidjaja, dan Kesya Gabriela Limantara difasilitasi oleh Ibu Lusia Stefani selaku Guru IPA  mengajukan  bantuan pembimbingan kepada Fakultas Teknik Elektonika dan Komputer, Universitas Krsten Satya Wacana (FTEK UKSW) Salatiga.
Ga mba r 2 Ta ha pa n Kompetisi IDEX 2023.

## III. METODE
Berdasarkan hasil diskusi awal dengan siswa dan guru dari SMP Kristen Gloria 2 Surabaya, didapatkan harapan siswa untuk dapat membuat suatu prototipe perangkat konversi energi dengan sumber yang bersih. Hasil brainstorming yang telah kami lakukan memperoleh ide untuk mengkonversi energi panas yang terbuang
01/02/2023
Seleksi Proposal
10/02/2023
Pengumuman Proposal Terpilih 28/03/2023 Peragaan Prototipe 30/03/2023 Presentasi Final
Terakreditasi SINTA 5 SK :105/E/KPT/2022 Demas Sabatino, et.all Pembimbinga n Da la m Pembua ta n Prototipe Project D-Therwa ste untuk Lomba  IDEX 2023 ya ng diselengga ra ka n oleh Anglo-Chinese School (Independent) Singapore
dari kompor gas menjadi energi listrik. Kemudian kami sepakati metode pemberian konsultasi dan bimbingan dalam proyek ini. Adapun tahapan pengabdian ditunjukan pada Gambar 3.

## Ga mba r 3 Ta ha pa n penga bdia n
Ide ini didasari dengan fakta bahwa setelah pandemi, lebih banyak lebih memilih untuk orang memasak dirumah dibandingkan dengan membeli keluar rumah (Eden Creative, n.d.). Selain itu jumlah UMKM yang menjual makanan dan minuman di Indonesia sebanyak 4 juta pedagang  (Badan Pusat Statistik, 2021) dan sebagian besar dari mereka menggunakan kompor untuk menghangatkan/ memasak makanan yang dijual. Dari kedua kategori pengguna kompor masak ini semuanya masih mengandalkan kompor gas untuk memasak, meskipun sebagian kecil sudah beralih ke kompor induksi/kompor listrik.
Padahal kompor gas memiliki efisiensi transfer energi panas yang tidak maksimal saat memasak karena panas dari kompor masih ada yang terbuang ke sisi-sisi kompor. Hal inilah yang mendasari ide kami untuk menangkap panas dari sisi-sisi kompor lalu dikonversi menjadi energi listrik, sehingga panas tidak terbuang dengan sia-sia. Atas dasar inilah prototipe ini kami namakan dengan “ D-Therwaste ” dengan tagline “ D- Therwaste, just as D-pendable! ”

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
a. Pemilihan Tema Prototipe
Dunia saat ini sedang bersiap menghadapi krisis energi, pemanasan global dan perubahan iklim global. Solusi yang ditawarkan untuk kedua permasalahan sekaligus ini sangat sederhana, yaitu dengan beralih dari sumber energi fosil menjadi sumber energi bersih.
Ga mba r 4. Kecenderunga n investa si globa l pa da  energi bersih da n energi fosil (Iea , 2023).
Menurut laporan dari (Iea, 2023) secara global, investasi pada energi bersih saat ini mengalami peningkatan seperti ditunjukkan pada Gambar 4, namun hal ini masih belum dapat sepenuhnya menggantikan energi fosil yang lebih murah. Tantangan energi bersih ini sebaiknya tidak hanya menjadi masalah untuk perusahaan di sektor energi  saja,  namun perlu diperluas hingga  kalangan masyarakat. Sehingga  masyarakat memiliki pemahaman betapa pentingnya energi dalam kehidupan sehari-hari dan bagaimana memanen energi bersih dapat dilakukan oleh semua orang. Tantangan akan hal ini adalah investasi yang besar dan pemasangan yang sulit untuk produk-produk pemanen energi bersih skala rumah tangga, misalnya: solar panel, micro hydro turbines, wind turbines, dan lain sebagainya. Padahal pemanenan energi tidak h arus dalam skala besar dan harus dekat dengan kegiatan sehari-hari manusia.
b. Proses Bimbingan dan Konsultasi
Konsultasi ide yang akan dilombakan Konsultasi materi secara daring Konsultasi pembuatan prototipe Percobaan dengan bimbingan Penyusunan laporan hasil percobaan Mengikuti IDEX 2023 di Singapura
Terakreditasi SINTA 5 SK :105/E/KPT/2022 Demas Sabatino, et.all Pembimbinga n Da la m Pembua ta n Prototipe Project D-Therwa ste untuk Lomba  IDEX 2023 ya ng diselengga ra ka n oleh Anglo-Chinese School (Independent) Singapore
Proyek ini dikerjakan di 2 lokasi yang berbeda yaitu Salatiga dan Surabaya, pemberian konsultasi dilakukan di Salatiga dan pembuatan prototipe dikerjakan di Surabaya. Konsultasi dan pembimbingan dilakukan daring secara berkala melalui aplikasi zoom seperti ditunjukkan pada Gambar 5 dan melalui whatsapp group.
Ga mba r 5. Kegia ta n pembimbinga n da la m ja ringa n.
c. Cara Kerja Prototipe dan Blok Diagram
Cara kerja D-Therwaste adalah dengan menangkap panas yang terbuang dari kompor gas, kemudian dikonversi menjadi listrik dengan menggunakan Thermoelectric Generator (TEG)/ Peltier. Namun tengangan keluaran dari peltier sangat tergantung kepada perbedaan panas yang diterima oleh peltier (Ra mmohan & Swa my, 2013) . Sehingga untuk dapat menghasilkan tegangan yang stabil yang dapat digunakan untuk mengisi perangkat elektronik, keluaran TEG perlu dikonversi menjadi 5V DC dengan bantuan modul dc-dc converter . Sehingga secara keseluruhan cara kerja dari prototipe ini digambarkan pada Gambar  6.
Ga mba r 6. Ca ra  kerja  prototipe.

## d. Desain Prototipe

## Ga mba r 7. Desa in Prototipe.
Untuk memaksimalkan tangkapan panas dan karena panas yang terbuang oleh kompor gas berada di semua sisi dari kompor, maka kami menggunakan heat absorber yang mengelilingi kompor yang ditunjukkan pada Gambar 7. Bahan yang akan digunakan adalah aluminium dimana merupakan salah satu logam penangkap panas terbaik selain tembaga. Kelebihan lain aluminium yaitu mudah untuk dibentuk dan memiliki harga yang lebih murah dibandingkan tembaga. Peltier  akan diletakkan diantara heat absorber dan heat sink untuk mendapatkan perbedaan suhu yang lebih tinggi. e. Hasil Akhir Desain dan Pengujian Prototipe Percobaan dilakukan untuk mengetahui keberhasilan prototipe dalam menangkap panas dan menghasilkan energi listrik yang dapat digunakan sebagai charger 5V. Percobaan yang dilakukan adalah menguji keluaran
Terakreditasi SINTA 5 SK :105/E/KPT/2022 Demas Sabatino, et.all Pembimbinga n Da la m Pembua ta n Prototipe Project D-Therwa ste untuk Lomba  IDEX 2023 ya ng diselengga ra ka n oleh Anglo-Chinese School (Independent) Singapore
tegangan peltier terhadap durasi waktu pemanasan kompor, hasilnya ditunjukkan pada Tabel 1, dengan catatan peltier dalam pengujian ini dilakukan tanpa beban ( load ).
Ta bel 1. Tega nga n peltier (1 unit) setela h kompor dinya la ka n.
Waktu sejak kompor dinyalakan (detik) Tegangan peltier (TEG SP1848 27145 SA) 30 1V 45 1,5V 60 2V 105 3V 150 3,7V
Ga mba r 8. Percoba a n pengisia n powerbank denga n sumber energi ha sil konversi da ri pa na s kompor.

## Ga mba r 9. Prototipe fina l.
Percobaan selanjutnya adalah dengan memasang modul dc-dc converter pada keluaran peltier. Pada prototipe ini kami menggunakan Modul Step Up DC dengan input 0.9-5V menjadi output USB 5V maksimal 600mA. Hasilnya dalam waktu kurang dari 1 menit menyalakan kompor, modul dc-dc converter ini berhasil melakukan pengisian daya pada powerbank dan menyalakan lampu USB seperti ditunjukkan pada Gambar 8. Setelah semuanya sudah bekerja sesuai harapan, prototipe kami rapikan sehingga dapat menjadi perangkat yang portable sesuai dengan tujuan awal proyek, yaitu konversi energi bersih yang dekat dengan kegiatan masyarakat dan mudah digunakan, hasilnya ditunjukkan  pada Gambar 9.
f. Pameran Prototipe dan Presentasi Final IDEX 2023
Pameran diselenggarakan pada tanggal 28 Maret 2023 di Anglo-Chinese School (Independent) , Singapura. Karena merupakan kompetisi untuk kriteria umur tertentu, maka siswa-siswa berangkat secara mandiri. Selama 2 hari pameran, banyak pengunjung termasuk para juri yang tertarik akan prototipe yang kami buat.
Terakreditasi SINTA 5 SK :105/E/KPT/2022 Demas Sabatino, et.all Pembimbinga n Da la m Pembua ta n Prototipe Project D-Therwa ste untuk Lomba  IDEX 2023 ya ng diselengga ra ka n oleh Anglo-Chinese School (Independent) Singapore
Ga mba r 10. Keterta rika n pengunjung pa da  ta ha p pa mera n prototipe.

## Ga mba r 11. Presenta si fina l
Siswi-siswi tersebut (Emily Ivana Pangemanan, Jessica Ivana Oeidjaja, dan Kesya Gabriela Limantara) berkesempatan untuk dapat mempresentasikan prototipenya pada presentasi final, dimana hanya terdapat 3 tim yang memiliki kesempatan ini. Pada pengumuman pemenang, siswi-siswi ini berhasil merebut silver medal dan special awards dari James Dyson Foundation (Innovation Category) sebagai sponsor. Penghargaan ini merupakan salah satu bentuk kesuksesan kegiatan pembimbingan yang telah dilakukan, namun kerja keras para siswi inilah yang menjadi penentu utama kesuksesan dalam kompetisi ini.
oleh Anglo-Chinese School (Independent) Singapore
(a )
(b)
Ga mba r 12 (a ) Pengha rga a n silver medal . (b) Pengha rga a n James Dyson Foundation (Innovation Category)

## V. KESIMPULAN
Pembimbingan siswi-siswi SMP  Kristen Gloria 2  Surabaya dalam membuat prototipe inovasi tentang konversi energi ramah lingkungan yang dekat dengan kegiatan masyarakat, mudah digunakan dan aman, telah dilaksanakan. Pembimbingan ini  menghasilkan prototipe yang kami  namai dengan “ D-Therwaste ” yang memanfaatkan panas yang terbuang dari kompor gas saat kegiatan memasak untuk menghasilkan energi listrik yang dapat digunakan untuk mengisi  ulang perangkat elektronik dengan port USB.  Pembimbingan dan pembuatan  prototipe  ini mendapatkan  pengakuan berupa penghargaan silver  medal dan James Dyson Foundation (Innovation Category) pada ajang IDEX 2023 yang diselenggarakan oleh Anglo-Chinese School (Independent) Singapore .

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih kepada Kepala SMP  Kristen Gloria 2  Surabaya Dra.  Linda Buntoro, M.M.  untuk dukungan terhadap siswa, guru, dan tim FTEK UKSW dalam kegiatan pembimbingan ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Anglo-Chinese  School  (Independent).  (n.d.). Welcome  to  IDEX  2023 .  Retrieved  Ma rch  31,  2023,  from https://idex.a csindep.edu.sg/index.html Ba da n Pusa t Sta tistik. (2021). Statistik Penyedia Makan Minum 2019 . Cha mpier, D. (2017). Thermoelectric genera tors: A review of a pplica tions. In Energy Conversion and Management (Vol. 140, pp. 167–181). Elsevier Ltd. https://doi.org/10.1016/j.enconma n.2017.02.070
Codeca sa , M. P.,  Fa nciulli,  C.,  Ga ddi, R., Gomez-Pa z, F.,  & Pa ssa retti, F.  (2015). Design  a nd Development of a  TEG Cogenera tor Device Integra ted into a  Self -Sta nding Na tura l Combustion Ga s Stove. Journal of Electronic Materials , 44 (1), 377–383. https://doi.org/10.1007/s11664-014-3297-9 Eden Crea tive. (n.d.). Do Indonesians Cook At Home? Retrieved April 4, 2023, from https://edencrea tivenetwork.com/do-indonesia ns-cook-a t-home Iea . (2023). World Energy Investment 2023 . www.iea .org Na jja r, Y.  S. H., & Kseibi,  M. (2017). Eva lua tion of experimenta l JUST  thermoelectric stove for electricity  – Deprived regions. In Renewable  and  Sustainable  Energy  Reviews (Vol.  69,  pp.  854–861).  Elsevier  Ltd. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.07.041
Ra mmohan, A.  P.,  &  Swa my,  M.  (2013).  Home  Ma de  Electricity  from  Ga s  Stove.  In International Journal  of Engineering Research (Vol. 8, Issue 6). www.ijerd.com Sornek, K.,  Filipowicz,  M., Żołądek, M., Kot, R., & Mikrut, M. (2019). Comparative analysis of selecte d thermoelectric genera tors opera ting with wood-fired stove. Energy , 166 , 1303–1313. https://doi.org/10.1016/j.energy.2018.10.140 Ya ya sa n Pendidika n Kristen  Gloria .  (n.d.). Yayasan  Pendidikan Kristen  Gloria .  Retrieved  Ma rch  31,  2023,  from https://www.gloria school.org/