Energi Ramah Lingkungan dari Proses Termoelektrik

Peneliti menemukan indikasi bahwa pembangkit listrik juga bisa menggunakan bahan material termoelektrik ini untuk menghasilkan lebih banyak listrik dari panas.

Selama bertahun-tahun, para peneliti telah mencari bahan yang tepat yang mampu membuat sebuah proses lebih efisien dan menghasilkan lebih banyak listrik namun tidak beracun.

Namun, berkat sebuah penemuan bahan baru, sebuah material tembaga bisa diproses dan menghasilkan listrik yang cukup untuk mengisi ponsel hanya dalam beberapa jam. Kombinasi dari unsur-unsur kimia kalsium, kobalt, dan TB dapat membuat bahan atau meterial baru.

Kombinasi ini berbiaya murah dan ramah lingkungan, efisien, dan tidak menimbulkan racun bagi manusia. Selain itu materi baru yang diteliti juga dapat menghasilkan listrik melalui proses termoelektrik yang melibatkan panas dan udara dingin

Belum lama ini, berkat penemuan bahan baru oleh para insiyur di University of Utah, Amerika Serikat (AS), perhiasan seperti cincin dan panas tubuh Anda juga bisa menghasilkan listrik yang cukup untuk menyalakan sebuah sensor tubuh. Bahkan tembaga seperti wajan masak bisa dimanfaatkan sebagai pengisi baterai ponsel hanya dalam beberapa jam.

Tim penelitian tersebut dipimpin oleh Ashutosh Tiwari, profesor bidang ilmu teknik dan material University of Utah. Temuannya berupa material baru yang dapat menghasilkan energi listrik melalui proses thermoelectric yang melibatkan panas dan udara dingin.

Temuan mereka ini dipublikasikan dalam sebuah makalah pada Scientific Reports terbitan baru pada 20 Maret. Penulis utama dalam makalah tersebut adalah Shrikant Saini, peneliti postdoctoral di bidang teknik material pada University of Utah.

Efek termoelektrik merupkan proses dimana perbedaan suhu di material menghasilkan tegangan listrik. Ketika salah satu ujung material panas dan ujung lainnya dingin, maka beban dari panas akhirnya menyebar bergerak melalui materi ke ujung dingin, menghasilkan tegangan listrik.

Material baru ini membutuhkan perbedaan kurang dari satu derajat suhu untuk menghasilkan sebuah tengangan yang terdeteksi. Selama bertahun-tahun, para peneliti telah mencari bahan yang tepat yang mampu membuat sebuah proses lebih efisien dan menghasilkan lebih banyak listrik namun tidak beracun.

Sebanarnya ada bahan lain yang dapat menghasilkan tenaga dengan cara ini, seperti cadmium, telluride atau bahan berbasis merkuri, akan tetapi bahan-bahan tersebut menyebabkan racun bagi manusia.

Tiwari mengatakan, keuntungan yang unik untuk bahan baru yang ditemukan oleh timnya ini adalah bahwa komposisi bahan tersebut adalah bahan yang murah untuk diproduksi. Dan, yang terpenting adalah ramah lingkungan dan untuk sementara masih menjadi bahan yang paling efisien untuk menghasilkan listrik yang ramah lingkungan.

Oleh karena itu, bahan ini bisa menjadi bahan yang aman untuk digunakan dengan manusia. "Tidak ada bahan kimia beracun yang terlibat," kata Tiwari. Bahan tersebut juga menjadi bahan yang sangat serbaguna dan dapat diaplikasikan pada banyak hal "Ini sangat efisien dan dapat digunakan untuk banyak aplikasi sehari-hari," kata Tiwari.

Tiwari juga mengatakan aplikasi untuk bahan baru ini tidak terbatas. Bahan baru ini dapat dibuat menjadi perhiasan yang menggunakan panas tubuh sebagai daya perangkat medis implan seperti monitor glukosa darah atau monitor jantung.

Bahan ini juga bisa digunakan untuk mengisi perangkat mobile melalui wajan masak, atau dalam mobil di mana ia menarik panas dari mesin. Bahkan, pesawat juga bisa menghasilkan tenaga tambahan dengan menggunakan panas dari dalam kabin versus udara dingin di luar.

Peneliti menemukan indikasi lain bahwa pembangkit listrik juga bisa menggunakan bahan ini untuk menghasilkan lebih banyak listrik dari panas yang lolos. "Dalam pembangkit listrik, sekitar 60 persen dari energi yang terbuang," kata Saini, peneliti postdoctoral.

"Dengan bahan ini, Anda bisa menggunakan kembali sebagian dari 60 persen energi yang hilang," tambah Saini. Dia menambahkan, bahan ini bisa digunakan di negara-negara berkembang di mana listrik langka dan satu-satunya sumber energi api di kompor.

Tiwari dan timnya bersama dengan sebuah perusahan komersil telah mengajukan hak paten AS untuk materi baru ini. Sebagai langkah awal, Tiwari dan timnya akan mengembangkan bahan baru ini untuk digunakan dalam mobil dan untuk biosensor.nik/berbagai sumber/E-6

Material Baru Termoelektrik dari Mineral Alami

Dengan menggunakan bahan yang umum ditemukan hampir di mana pun ada tanah lumpur, tim peneliti Michigan State University, Amerika Serikat, telah mengembangkan bahan termoelektrik baru.

Menurut para peneliti, temuan ini sangat penting karena sebagian besar dari panas yang dihasilkan dari, semisal mesin mobil, hilang melalui pipa bagian belakang. Hal ini merupakan tugas dari bahan termoelektrik untuk mengambil panas itu dan mengubahnya menjadi sesuatu yang berguna, seperti listrik.

Para peneliti, yang dipimpin oleh Donald Morelli, seorang profesor teknik kimia dan ilmu material, mengembangkan materi ini berdasarkan mineral alami yang dikenal sebagai tetrahedrites.

"Apa yang berhasil kami lakukan adalah mensintesis beberapa senyawa yang memiliki komposisi yang sama seperti mineral alami," kata Morelli.

"Keluarga mineral yang disintesis adalah salah satu mineral yang paling berlimpah dari jenis ini di bumi. "Dengan memodifikasi komposisi dalam cara yang sangat kecil, kami memproduksi bahan termoelektrik yang sangat efisien," tambah Morelli.

Pencarian untuk mengembangkan bahan termoelektrik baru telah berlangsung. Morelli mengatakan bahwa beberapa bahan termoelektrik yang lebih efisien memang telah banyak ditemukan.

Hanya saja, banyak dari mereka yang tidak cocok untuk aplikasi skala besar karena mereka berasal dari elemen langka atau kadang-kadang beracun, atau prosedur sintesis yang rumit dan mahal.

"Biasanya, Anda akan menambang mineral, memurnikannya menjadi elemen-elemen individual, dan kemudian menggabungkan kembali unsur-unsur tersebut menjadi senyawa baru yang diharapkan akan memiliki sifat termoelektrik yang baik," kata Morelli.

Dalam metode ini peneliti melibatkan penggunaan bahan yang sangat umum, menghaluskan menjadi bubuk, kemudian menggunakan tekanan dan panas untuk mengkompres ke ukuran bisa digunakan.

"Sangat menghemat dalam hal biaya pengolahan," katanya. Para peneliti berharap penemuan ini bisa membuka jalan bagi banyak bahan baru yang murah serta peluang generasi thermoelectric dengan aplikasi yang luas.nik/berbagai sumber/E-6