Energi Kimia dan Lingkungan: Pemanfaatan Termoelektrik Sebagai Sumber Energi Terbarukan
Oleh : Nicky Adam (@V03-Nicky)
I. Pendahuluan
Energi adalah suatu kesanggupan dalam melakukan kerja. Energi merupakan suatu obyek yang mampu berpindah balasan adanya reaksi fundamental, tetapi energi tidak mampu diciptakan maupun dimusnahkan. Kini ketersediaan energi di Indonesia kian berkurang. Hal ini disebabkan oleh berkurangnya sumber energi, akhir adanya ketidakseimbangan antara keperluan dengan jumlah energi yang tersedia. Pada pertumbuhan teknologi kini, banyak dicanangkan aneka macam energi alternatif dan energi gres terbarukan untuk mengurangi imbas terjadinya pemanasan global. Namun ketersediaan sumber energi gres terbarukan di Indonesia masih belum termanfaatkan secara optimal. Energi terbarukan yaitu energi yang berasal dari proses alam yang berkelanjutan.
Sejarah energi terbarukan dikenal pada tahun 1970-an. Sebagai upaya untuk membuat suatu inovasi semoga energi tidak cepat habis dan untuk membantu mengimbangi pengembangan energi berbahan bakar nuklir dan fosil. Pengertian paling umum energi terbarukan yakni sumber energi yang mampu dengan cepat di perbarui kembali secara alami, dan prosesnya berkelanjutan. Dengan pemahaman ini maka materi bakar nuklir dan fosil tidak tergolong didalamnya. Penelitian ini dijalankan berdasar pemanfaatan sumber panas untuk menciptakan energi listrik, adalah menggunakan generator termoelektrik (TEG) sebagai sumber energi alternatif. Generator termoelektrik mampu mengkonversikan perbedaan temperatur menjadi besaran listrik secara eksklusif. Teknologi termoelektrik merupakan alternatif dalam menjawab keperluan energi listrik. Namun, pengembangan teknologi termoelektrik selaku energi alternatif perlu diperhatikan baik dari pemerintah, industri, perguruan tinggi tinggi, dan masyarakat. Bahan termoelektrik atau yang biasa disebut komponen peltier ialah bahan yang mampu mengkonversi energi panas menjadi energi listrik secara eksklusif (termoelektrik generator), atau sebaliknya sebagai penyerap panas (pendingin termoelektrik). tanpa menciptakan gas beracun karbondioksida maupun polutan lain seperti unsur logam berat. Pada observasi ini dijalankan aneka macam percobaan rangkaian yang menghubungkan sumber panas dan hambar dengan elemen peltier, hal ini dijalankan untuk menngetahui rangkaian relasi sumber panas dan dingin dengan komponen peltier yang lebih maksimal dalam menghasilkan energi listrik.
Gambar di atas memberikan prinsip kerja generator termoelektrik, material penyusun termoelektrik mempunyai tugas masingmasing untuk mengalirkan energi panas sehingga dapat menjadikan beda berpotensi. Disimpulkan bahwa panas atau kalor pada salah satu sisi dialirkan dan dibuang kesisi lainnya, sehingga terjadi pemikiran arus, saat terjadi arus maka terciptalah beda memiliki potensi yang memunculkan nilai tegangan listrik. Pada termoelektrik besarnya nilai tegangan yaitu sebanding dengan gradient temperature. Nilai beda potensial atau tegangan yang dihasilkan berubah sebanding dengan perubahan temperatur, sebab semakin besar temperatur maka makin besar pula tegangan yang dihasilkan. Konstanta kesebandingannya disebut dengan koefisien Seebeck. Perbedaan suhu pada dua komponen Bismuth dan Telluride, menjadikan perpindahan elektron dari kutub negatif ke kutub kasatmata, semakin besar perbedaan suhu, maka kian cepat perpindahan elektron, sehingga arus yang dihasilkan, akan makin besar.
II. Metode Penelitian
Metode observasi ini melaui beberapa tahap, pertama yakni perancangan alat dengan metode pemanas berbentukapi konvensional, untuk metode pendingin pada penelitian ini menggunakan es kerikil selaku sumber masbodoh untuk sisi temperature rendah pada modul termoelektrik. Setelah itu dikerjakan pengukuran daya keluaran modul dengan kombinasi suhu. Perancangan sistem berisikan metode pemanas, metode pendingin, plat aluminuim, thermometer digital dan alat ukur tegangan.
Pengujian alat dikerjakan dengan tindakan seperti flowchart dibawah, variasi suhu yang diberikan antara 30ᵒc70ᵒc.
III. Analisa data hasil percobaan
Dari tabel dan grafik diatas didapatkan analisa bahwa tegangan yang dihasilkan TEG berlangsung sebanding dengan temperature panas yang dihasilkan. Semakin besar temperature yang dihasilkan oleh metode penghangat semakin besar pula tegangan yang dihasilkan oleh modul TEG, seperti yang tampakpada tabel dan grafik ketika temperature sistem pemanas berada pada angka 30ᵒc tegangan output dari TEG meraih 0,25v, sedangkan ketika temperature tata cara penghangat dinaikkan sebesar 55ᵒc tegangan yang dihasilkan oleh generator TEG meraih 1,37v. Tegangan optimal yang dihasilkan oleh sebuah termoelektrik type SP184827145SA dikala temperature sisi panas mencapai 70ᵒc yakni sebesar 1,49 volt, tegangan yang keluar dari sebuah TEG ini mampu di step up menggunakan model MT3608, dengan tegangan yang keluar dari modul step up sebesar 5v maka generator TEG ini mampu dimanfaatkan, misalnya untuk pengisisan baterai lithium ion dengan tegangan 3,7 volt, atau untuk melaksanakan pengisian ulang daya baterai ponsel.
IV. Kesimpulan
Generator TEG bekerja sesuai suhu yang diberikan, semaikin tinggi suhu panas yang diberikan pada hot side maka semaikin tinggi pula tegangan output yang dihasilkan, generator TEG mampu ditingkatkan keluaran tegangannya dengan memakai modul step up. Daya yang dihasilkan suatu modul generator TEG akan mampu bertambah kalau digunakan lebih dari satu modul termoelektrik.
V. Daftar Pustaka
Diki, M., Hadi, C. F., Lestari, R. F., & Nalandari, R. (2022). Pemanfaatan Termoelektrik Sebagai Sumber Energi Terbarukan. JOURNAL ZETROEM, 4(1), 23-25.
Ginanjar, H. Ayong, and S. Dedy, “Perancangan dan pengujian sistem pembangkit listrik berbasis
termoelektrik dengan menggunakan kompor surya sebagai media pemusat panas,” J. Tek. Elektro Univ. Tanjungpura, vol. Vol 2, No, no. 2, 2019.
Ninla Elmawati Falabiba et al., “Prototipe Pembangkit Listrik Termoelektrik Generator Menggunakan Penghantar Panas Alumunium, Kuningan Dan Seng,” Pap. Knowl. . Towar. a Media Hist. Doc., vol. 5, no. 2, pp. 40–51, 2014.
H. Haryanto, M. R. Makhsum, and I. Saraswati, “Perancangan Modul Termoelektrik Generator
Menggunakan Peltier,” Tek. J. Sains dan Teknol., vol. 11, no. 1, p. 26, 2015, doi: 10.36055/tjst.v11i1.6970.
Z. Saputra, Nofriani, M. N. Almahmudy, and S. Handayani, “MEMANFAATKAN MEDIA LAPISAN
TIMAH SEBAGAI PENYERAP PANAS MATAHARI,” J. Tek., vol. 2, no. 2, pp. 43–48, 2020.
S. C. Puspita, H. Sunarno, and B. Indarto, “Generator Termoelektrik untuk Pengisisan Aki,” J. Fis. DAN Apl., vol. VOLUME 13, pp. 2–5, 2017.
S. A. Sasmita, M. T. Ramadhan, M. I. Kamal, and Y. Dewanto, “Alternatif Pembangkit Energi Listrik
Menggunakan Prinsip Termoelektrik Generator,” TESLA J. Tek. Elektro, vol. 21, no. 1, p. 57, 2019, doi:
10.24912/tesla.v21i1.3249.