Ads Top

Termoelektrik, Cara Mengubah Energi Panas Menjadi Listrik


Perkembangan teknologi Termoelektrik yang mengubah panas menjadi listrik saat ini terus dikembangkan tanpa henti. Para peneliti tengah mempelajari penggunaan efek mekanik kuantum untuk mengubah panas menjadi energi listrik. Tehnik ini tampaknya bisa digunakan untuk skala industri dan perangkat elektronik rumahan. Dimasa mendatang, energi listrik akan dihasilkan dari panas mesin mobil ataupun mesin jet pesawat.

Banyak teknologi pembangkit listrik dihasilkan dari limbah, misalnya pembangkit listrik energi Karbon DioksidaPara ilmuwan menjelaskan bagaimana memaksimalkan penggunaan magnet pada komposit nikel dan platinum. Hal ini diperuntukan untuk memperkuat output tegangan 10 kali atau lebih besar. Bahan komposit ini tidak berbentuk film tipis seperti penelitian sebelumnya, tetapi potongan tebal yang bisa berguna untuk komponen perangkat elektronik masa depan.

Termoelektrik, Mengubah Panas Menjadi Listrik


Saat ini telah banyak beredar perangkat listrik dan mekanik, salah satunya mesin mobil yang secara langsung menghasilkan panas dari sistem operasionalnya. Panas ini dianggap limbah yang terbuang begitu saja, padahal jika dicermati bisa menghasilkan muatan listrik. Pengembangan teknologi Thermoelectrics Solid-state (Termoelektrik) bertujuan untuk mengolah 'limbah panas' melalui bahan yang dirancang khusus untuk menghasilkan energi dan meningkatkan efisiensi perangkat secara keseluruhan.

Termoelektrik, generator Termoelektrik

Selama ini, lebih dari setengah energi yang dihasilkan dari panas berbagai perangkat telah terbuang percuma ke atmosfer, sehingga semakin menambah masalah pada suhu bumi. Pengembangan teknologi Thermoelectrics Solid-state dapat membantu memanfaatkan energi panas menjadi listrik. Perangkat ini memiliki bagian yang bergerak, tidak mudah aus, kuat, dan tidak memerlukan perawatan. Tetapi perangkat yang sudah ada saat ini harganya masih terlalu mahal dan tidak efisien untuk digunakan masyarakat umum. Sehingga ilmuwan berusaha untuk menciptakan produk yang lebih efisien dan harga terjangkau.

Pada tahun 2012 lalu, Joseph Heremans telah membuktikan bahwa medan magnet dapat meningkatkan efek mekanika kuantum yang disebut efek spin Seebeck. Efek ini dapat meningkatkan tegangan output dihasilkan dari film tipis yang terbuat dari bahan Nano-terstruktur. Saat ini perangkat Termoelektrik telah ditingkatkan output-nya yang dihasilkan dari gabungan logam nikel dan platinum. Dan perangkat yang lebih sederhana tidak memerlukan Nanofabrication dan dapat dengan mudah ditingkatkan untuk skala industri.

Ilmuwan menggunakan teknik yang sama menggunakan potongan material tebal, serta mengatur termodinamika dan termoelektrik. Pada dasarnya, termodinamika klasik meliputi mesin uap sebagai fluida atau mesin jet dan mesin mobil yang menggunakan udara sebagai fluida. Sedangkan dalam teknologi 
Termoelektrik menggunakan elektron sebagai fluida yang berfungsi sebagai Quanta Magnetisasi atau Magnon. Penelitian termodinamika berbasis Magnon sampai sekarang selalu dilakukan menggunakan film tipis yang menghasilkan tegangan listrik sangat kecil.

Teknik yang sama juga digunakan pada potongan platinum lebih besar daripada film yang terbuat dari material komposit. Hal ini digunakan untuk memaksimalkan proses pemanfaatan limbah panas. Penelitian ini akan menginspirasi penelitian lebih lanjut yang akan menciptakan aplikasi untuk generator limbah panas, termasuk mesin mobil dan jet. Tetapi tampaknya terkendala di harga, karena material platinum harganya masih tergolong mahal.

Referensi

  • One step closer to reality: devices that convert heat into electricity, 22 Dec 2016, by Ohio State University.
  • Observation of spin Seebeck contribution to the transverse thermopower in Ni-Pt and MnBi-Au bulk nanocomposites. Nature Communications, 2016; 7: 13714 DOI: 10.1038/ncomms13714
  • Giant spin Seebeck effect in a non-magnetic material. Nature, 2012; 487 (7406): 210 DOI: 10.1038/nature11221
  • Thermoelectric Seebeck module, image by Wikimedia Commons

Tidak ada komentar:

Diberdayakan oleh Blogger.