REGIONAL:
Suara.com - Setiap hari, panas dihasilkan dari berbagai aktivitas, dari mesin industri, kendaraan yang melaju, hingga perangkat elektronik. Sebagian besar panas tersebut kemudian dilepaskan begitu saja ke lingkungan.
Padahal, panas yang terbuang bukan berarti tidak memiliki nilai. Energi tersebut masih dapat dikonversi menjadi listrik melalui teknologi termoelektrik, sehingga berpotensi membantu meningkatkan efisiensi penggunaan energi sekaligus mendukung pengembangan teknologi rendah karbon.
Potensi inilah yang diteliti Asep Ridwan Nugraha, peneliti Pusat Riset Elektronika (PRE) Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN).
Menurut Asep, sekitar 66 persen energi yang dimanfaatkan manusia saat ini belum digunakan secara optimal. Salah satu peluang untuk memanfaatkannya kembali adalah menangkap panas yang selama ini terbuang.
“Dari total energi yang kita gunakan, hanya sekitar 34 persen yang baru dipakai. Melalui rekayasa material termoelektrik, panas yang dibuang ini dapat dimanfaatkan jadi energi listrik,” ujar Asep.
Dari material hingga teknologi
Untuk mewujudkan teknologi tersebut, tantangannya bukan hanya bagaimana mengubah panas menjadi listrik, tetapi juga menghasilkan material yang efisien, stabil, dan terjangkau.
Asep dan timnya mengembangkan material semikonduktor berbasis bismut. Material tersebut direkayasa pada skala nano, antara lain melalui defect engineering dan penambahan fase sekunder.
Strategi tersebut ditujukan untuk meningkatkan figure of merit atau nilai ZT, yaitu salah satu parameter penting dalam menilai kinerja material termoelektrik. Rekayasa yang dilakukan mampu meningkatkan konduktivitas listrik sekaligus menekan konduktivitas termal kisi hingga 23%.
Dalam prosesnya, material dipadatkan menggunakan fasilitas Spark Plasma Sintering (SPS). Material kemudian dipotong menjadi pellet tipe-N dan tipe-P untuk dirangkai menjadi modul termoelektrik.
Bagi Asep, pengembangan material tersebut bukan tujuan akhir. Teknologi ini justru menarik karena memiliki peluang penerapan yang luas, mulai dari skala mikro hingga bulk atau material padat.
Aplikasinya dapat diarahkan untuk memanfaatkan panas pada kendaraan listrik, sistem pendingin aktif pada kaca film mobil, hingga pembangkit listrik mandiri untuk perangkat Internet of Things (IoT).
Mendorong teknologi yang bisa digunakan
Kepala PRE BRIN Yusuf Nur Wijayanto mengatakan, penelitian tersebut penting karena Thermoelectric Energy Conversion menawarkan cara untuk mengubah panas terbuang menjadi listrik.
Namun, ia mengakui masih terdapat tantangan untuk membawa teknologi tersebut dari laboratorium menuju penggunaan yang lebih luas.
“Tantangan risetnya adalah menghasilkan material termoelektrik yang efisien, stabil, dan ekonomis,” kata Yusuf, dikutip dari laman BRIN, Kamis (27/8).
Karena itu, penelitian tidak berhenti pada peningkatan performa material. Tim juga mengembangkan berbagai pendekatan, seperti doping, material komposit, rekayasa struktur, dan pengendalian proses fabrikasi.
Menurut Yusuf, tahap berikutnya adalah memastikan material tersebut dapat diintegrasikan menjadi perangkat yang praktis dan memiliki manfaat nyata.
Pengembangan teknologi termoelektrik pada akhirnya menunjukkan bahwa peningkatan efisiensi energi tidak selalu harus dimulai dengan menghasilkan lebih banyak energi. Sebagian peluang justru dapat ditemukan dari energi yang selama ini dianggap sebagai limbah.
Untuk mewujudkannya, kolaborasi antara ilmu material dan rekayasa elektronika menjadi penting. Integrasi keduanya diharapkan dapat mempercepat pengembangan teknologi yang mampu memanen panas terbuang menjadi listrik secara lebih efisien dan relevan dengan kebutuhan energi masa depan.
TERPOPULER