Design and Development of a Marine Current Power Plant Using a Horizontal Axis Turbine of The Naca S814 Propeller
DOI:
https://doi.org/10.55606/jurritek.v5i2.8429Keywords:
12V DC Battery, DC Generator, Horizontal Axis Turbine, Marine Renewable Energy, Ocean Current EnergyAbstract
The increasing demand for electrical energy and the limited availability of fossil fuels have driven the development of renewable energy sources, including marine current energy, which remains underutilized in coastal and remote maritime regions. This study presents the design and realization of a small-scale marine current power generation prototype using a horizontal axis propeller turbine with a NACA S814 blade profile and analyzes the effect of turbine rotational speed on electrical power output. The system converts marine current kinetic energy into mechanical energy through turbine rotation and subsequently into DC electrical energy using a generator, which is stabilized by a Buck–Boost Converter and Maximum Power Point Tracking (MPPT) for charging a 12 VDC battery. Real-time monitoring of electrical and mechanical parameters is implemented using an Internet of Things (IoT)–based system comprising an ESP32 microcontroller, a PZEM-017 sensor, and an RPM sensor. Experimental results demonstrate a positive correlation between water flow rate, turbine rotational speed, and generator output voltage. The system begins operating at a minimum flow rate of 35.2 L/s at 56 RPM, producing 0.2 V, while optimal performance is achieved at 45.3 L/s and 516 RPM, generating up to 13.3 V. These results indicate that the proposed prototype is a viable alternative renewable energy source for marine applications.
Downloads
References
Achmad, I., & Nugraha, A. T. (2022). Implementasi buck-boost converter pada hybrid turbin angin Savonius dan panel surya. Journal of Computer Electronic and Telecommunications, 3(2). https://doi.org/10.52435/complete.v3i2.192
Adiputra, R. F. (2023). Analisis potensi angin di Kecamatan Jaten Kabupaten Karanganyar berbasis Internet of Things (IoT). NOZEL Jurnal Pendidikan Teknik Mesin, 5(3), 164. https://doi.org/10.20961/nozel.v5i3.77034
Aditya, M. Y. (2021). Rancang bangun alat penguji relay 220 VAC portable pada cubicle panel unit 6 PLTA Tes. JTERAF, 1(1), 23–29.
Agit Prakoso, S. A., Mulyanto, T., & S. (2022). Perancangan dan simulasi performa prototipe turbin air tidal tipe propeler NACA S814 sebagai sumber energi petani tambak garam daerah Cirebon. Jurnal Pendidikan Teknik Mesin Undiksha, 10(1), 86–103. https://doi.org/10.23887/jptm.v10i1.45389
Agustina, S., Hamdadi, A., Yuniarti, D., Simatupang, D. T., Fortuna, A. D., & Wahab, H. (2022). Perancangan prototipe pembangkit listrik tenaga gelombang sungai menggunakan gerak translasi magnet permanen. Jurnal Asiimetrik: Jurnal Ilmiah Rekayasa & Inovasi, 4, 133–142. https://doi.org/10.35814/asiimetrik.v4i1.3349
Agustino, R., Gustiawan, H., Saputro, M. I., & Wiyatno, A. (2022). Perancangan sistem informasi manajemen klinik berbasis web dengan menggunakan metode system development life cycle. Jurnal Teknologi Informatika dan Komputer, 8(2), 329–336. https://doi.org/10.37012/jtik.v8i2.1273
Al Hakim, R. R. (2020). Model energi Indonesia: Tinjauan potensi energi terbarukan untuk ketahanan energi di Indonesia. ANDASIH Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat, 1(1), 1–11. https://doi.org/10.57084/andasih.v1i1.374
Alamsah, A., Wahjudi, A., Moon, P. J., Hamidi, N., & Widhiyanuriyawan, D. (2025). Potensi energi arus dan tinggi gelombang laut Indonesia berdasarkan data penginderaan jauh. Techno, 18(1), 49–59. https://doi.org/10.32897/techno.2025.18.1.4087
Aldi, W., & Abil, H. (2024). Rancang bangun buck-boost converter sebagai charger baterai controller berbasis PWM dengan sumber photovoltaic. Jurnal Elektrika Borneo, 10(1), 20–27.
Ananda, B. P., Faqih, F. M., Alkindi, M. F., Pribadi, F. S., & Aprilianto, R. A. (2024). Tren algoritma InC, PID dan FLC untuk MPPT pada sistem fotovoltaik: Systematic review. Jurnal Energi Baru dan Terbarukan, 5(2), 78–89. https://doi.org/10.14710/jebt.2024.23089
Azis, F., Mustafa, S., Munsyir, A. M. I., Mahdura, M., & Lutfi, S. (2021). Rancang bangun prototipe pembangkit listrik tenaga picohydro menggunakan turbin impuls. Joule (Journal of Electrical Engineering), 2(1), 65–71.
Bayu, R. B. S., Astutik, R. P., & Irawan, D. (2021). Rancang bangun smarthome berbasis QR code dengan mikrokontroler module ESP32. JASEE Journal of Application and Science on Electrical Engineering, 2(1), 47–60. https://doi.org/10.31328/jasee.v2i01.60
Bilal, M., Fikra Titan, F. T. S., & Yuliantoro, P. (2024). Unjuk kerja sensor hall effect untuk penentuan kuat medan magnet acuan jarak. Jurnal SINTA: Sistem Informasi dan Teknologi Komputasi, 1(3), 147–152. https://doi.org/10.61124/sinta.v1i3.24
Dhimas Ardiansyah Surya Atmadja, D., Alia, D., Rakhman, R. A., Santoso, A. D., & Ajie, K. B. (2025). Green vessel concept: Solar panel integration for sustainable onboard energy solutions. Jurnal Riset Rumpun Ilmu Teknik, 4(3), 462–474. https://doi.org/10.55606/jurritek.v4i3.6754
Dwisari, V., Sudarti, S., & Yushardi, Y. (2023). Pemanfaatan energi matahari: Masa depan energi terbarukan. OPTIKA: Jurnal Pendidikan Fisika, 7(2), 376–384. https://doi.org/10.37478/optika.v7i2.3322
Emirwati, A., Sartika, L., & Prasetia, A. M. (2023). Analisis keandalan sistem trafo step down menggunakan metode logika fuzzy. Jurnal Eltek, 21(2), 68–75. https://doi.org/10.33795/eltek.v21i2.3671
Evans, I., Glasby, D., Lake, T., Togneri, M., & Masters, I. (2023). Experiments in the ocean: Development of a small-scale sea trial tidal turbine test rig. In Trends in renewable energies offshore: Proceedings of the 5th International Conference on Renewable Energies Offshore (RENEW 2022) (pp. 133–142). https://doi.org/10.1201/9781003360773-16
Fauzi, R., Nasution, H. N., Hastini, F., Zainy, A., & Lumban Tobing, Y. R. (2022). Penggunaan media Adobe Flash terhadap hasil belajar siswa SMKN 1 Tantom Angkola. Jurnal Education and Development, 11(1), 437–442. https://doi.org/10.37081/ed.v11i1.2687
Firdaus, M. (2023). Karakterisasi pengaruh penghalang bola besi terhadap medan magnet untuk pemanfaatan alat ukur viskositas fluida metode bola jatuh menggunakan sensor hall effect UGN 3503. Dinamis, 20(2), 118–124.
Fitriani, E., Novawardhani, K. R., Paramytha, N., Mukti, A. R., & Makmuri, M. K. (2024). Edukasi pengenalan konservasi energi dan sumber energi baru terbarukan pada siswa SD Negeri 111 Palembang. Jurnal Pengabdian Masyarakat Ilmu dan Inovasi, 2(1), 13–18. https://doi.org/10.54082/jpmii.308
Ginanjar, E., Mashar, A., et al. (2022). Perancangan buck-boost converter pada sistem pengisian baterai untuk panel surya kapasitas 50 Wp. Proceedings of Research Workshop and Exhibition, 13–14.
Harrison, G., Mardani, H., & Firdaus, A. M. (2025). Studi kelayakan finansial proyek pembangkit listrik tenaga arus laut (PLTAL) Selat Larantuka, Nusa Tenggara Timur. 1–15.
Husain, F., & Widianingrum, W. (2020). Pemanfaatan energi arus laut pada Teluk Awerange sebagai sumber energi alternatif yang berkelanjutan. Zona Laut: Jurnal Inovasi Sains dan Teknologi Kelautan, 2(3), 107–115. https://doi.org/10.62012/zl.v1i3.12011
Kejuruan, M. (2021). EduTIK: Jurnal Pendidikan Teknologi Informasi dan Komunikasi, 1(3), 227–240. https://doi.org/10.53682/edutik.v1i3.1340
Khair, M., Sidin, U. S., Haripuddin, J., & Universitas Negeri Makassar. (2021). Studi potensi pembangkit energi listrik terbarukan arus laut di wilayah laut Jeneponto. Jurnal Universitas Negeri Makassar.
Kusumo, B., & Ardiansyah, T. (2024). Rancang bangun sistem pendeteksi kebakaran berbasis mikrokontroler ESP32. Jurnal Elektro, 12(1), 48–68.
L, H. R., S, B. D., Gediana, A., Yusup, A., & Soedirman, U. J. (2015). Termodifikasi. 18(2), 75–82.
Limbong, M., Imanuel, R., & Karundeng, O. (2025). Pengembangan alat ukur fluks magnetik berbasis mikrokontroler menggunakan sensor hall effect. 7(1), 1–9.
Majid, M. F., & Isdawimah, N. N. (2024). Prosiding seminar nasional teknik elektro volume 10 tahun 2024. Prosiding Seminar Nasional Teknik Elektro, 10, 88–92.
Makkulau, A., Samsurizal, S., Fikri, M., & Rusiana, C. (2023). Perancangan vertical axis twin turbine pada pembangkit listrik arus laut di Suramadu. SUTET, 12(2), 86–97. https://doi.org/10.33322/sutet.v12i2.1670
Martua, M., Setiawan, D., & Yuvendius, H. (2021). Studi karakteristik luar dan efisiensi generator DC penguat terpisah terhadap perubahan beban dengan menggunakan metode fuzzy logic. Jurnal Karya Ilmiah Multidisiplin (JURKIM), 1(1), 22–36. https://doi.org/10.31849/jurkim.v1i1.7888
Mesriana. (2024). Kebijakan energi dan dampak lingkungan: Menuju model berkelanjutan, 1–13.
Natasya, Y., & Santoso, H. (2023). Prototipe aplikasi smart lighting untuk mengontrol lampu jalan berbasis Android menggunakan ESP32. SIBATIK Journal, 2(8), 2581–2598.
Noerifanza, A. (2022). Analisa kelayakan modul ESP32 sebagai kamera untuk pengenalan objek sehari-hari. Journal of Computer Electronic and Telecommunications, 3(2). https://doi.org/10.52435/complete.v3i2.263
Nurman, S., Kurniawan, D., & Azis, M. (2024). Tinjauan potensi energi laut sebagai energi terbarukan. Jurnal Maritim Malahayati (JuMMa), 5(1), 150–155. https://doi.org/10.70799/jumma.v5i1.76
Pendidikan, J., & Terapan, T. (2025). Pemanfaatan limbah biomassa ampas tebu sebagai energi terbarukan pada pembangkit listrik tenaga biomassa (PLTBM) di PG Glenmore. Jurnal Pendidikan Sains dan Teknologi Terapan, 2(1), 8–14.
Pratama, Y., Radhiah, & Fauzan. (2023). Analisis beban generator prototipe pembangkit listrik tenaga uap (PLTU). Jurnal Tektro, 7(1), 104–111.
Prayoga, W. A., & Permatasari, R. (2019). Perancangan dan pemodelan turbin Darrieus untuk pembangkit listrik tenaga arus laut (PLTAL). Mesin, 10(1). https://doi.org/10.25105/ms.v10i1.4127
Putri, E. L., Derta, S., Musril, H. A., & Okra, R. (2023). Perancangan media pembelajaran IPA kelas VII berbentuk game edukasi menggunakan aplikasi Construct 2 di SMPN 7 Bukittinggi. Information Management for Educators and Professionals, 7(2), 194. https://doi.org/10.51211/imbi.v7i2.2218
Rahadian, N. A., Nasbey, H., & Sunaryo, S. (2023). Rancang bangun turbin air Savonius horizontal axis untuk kecepatan air rendah. XI, 1–6. https://doi.org/10.21009/03.1101.fa01
Rahmatina, R., Aripin, M. N., Ikbal, M., & Deolika, A. (2023). Implementasi transistor BD139 dan rangkaian relay pada mesin air. Journal of Information Technology, 3(1), 11–18. https://doi.org/10.46229/jifotech.v3i1.579
Rahmawati, D., Ulum, M., Farisal, M., & Joni, K. (2021). Lantai pembangkit listrik menggunakan piezoelektrik dengan buck converter LM2596. Jurnal Arus Elektro Indonesia, 7(3), 84. https://doi.org/10.19184/jaei.v7i3.28128
Riansyah, E. (2021). Prototipe pembangkit listrik tenaga arus laut (PLTAL) menggunakan turbin sumbu vertikal tipe Darrieus.
Riansyah, E., Taufani, P. I., Saputra, Z., & Politeknik Manufaktur Negeri Bangka Belitung. (2022). Analisis daya generator magnet permanen dalam skala lab untuk prototipe pembangkit listrik tenaga arus laut. Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Terapan.
Riski, M. D. (2019). Rancang alat lampu otomatis di cargo compartment pesawat berbasis Arduino menggunakan push button switch sebagai pembelajaran di Politeknik Penerbangan Surabaya. Prosiding Seminar Nasional Inovasi Teknologi Penerbangan, 1–9.
Rosmania, & Yanti, F. (2020). Jurnal penelitian sains. Jurnal Penelitian Sains, 21(3), 163–167.
Saputra, T. J., Fadli, U. M., & Basith, A. (2023). Analisis konduktivitas listrik pada kitosan dari limbah rajungan di Paciran sebagai bahan elektrolit pada bio-baterai. Jurnal Rekayasa Energi, 2(1), 19–25. https://doi.org/10.31884/jre.v2i1.29
Sembiring, V. A., Nindito, D. A., Jaya, A. R., et al. (2025). Kinerja yang dihasilkan dari efek pluntiran pada turbin hidrokinetik Savonius tornado tanpa end plate. 3(1), 26–32.
Sitanggang, G. B., Andromeda, T., & Sinuraya, E. W. (2021). Perancangan kontrol MPPT dengan metode P&O pada sistem PV di Gedung Teknik Sipil Universitas Diponegoro. Transient: Jurnal Ilmiah Teknik Elektro, 10(1), 222–228. https://doi.org/10.14710/transient.v10i1.222-228
Sitorus, J. H. P., & Sakban, M. (2021). Perancangan sistem informasi penjualan berbasis web pada Toko Mandiri 88 Pematangsiantar. Jurnal Bisantara Informatika (JBI), 5(2), 1–13.
Suhendra, M., Ikhlas, Z., & Rozi, F. (2024). Perancangan dan pembuatan alat pengisian baterai 12V berbasis Arduino.
Susanto, E. E. (2025). Desain turbin air tipe propeler sumbu horizontal untuk pembangkit listrik tenaga mikrohidro. IMPAK, 1(1), 15–21. https://doi.org/10.63891/impak.v1i1.8
Suyanto, M., Priyambodo, S., E. P., & Purnama Aji, A. (2022). Optimalisasi pengisian accu pada sistem pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) dengan solar charge controller (MPPT). Jurnal Teknologi, 15(1), 22–29. https://doi.org/10.34151/jurtek.v15i1.3929
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 JURAL RISET RUMPUN ILMU TEKNIK
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
_001.jpg)
