Mengubah Sumber Panas Menjadi Listrik

Tim gabungan ilmuwan internasional berhasil menemukan cara untuk menangkap panas dan mengubahnya menjadi energi listrik. Penemuan ini diterbitkan dalam jurnal Science Advances.

Menurut mereka, penemuan ini membuka jalan untuk menciptakan pembangkit energi yang lebih efisien dari sumber panas yang selama ini tak terpikirkan, seperti pembuangan panas mobil, roket penelitian ruang antarplanet, dan proses industri.

“Berkat penemuan ini, kami dapat membuat lebih banyak energi listrik dari sumber panas yang ada," kata penulis studi, Joseph Heremans, profesor teknik mesin dan dirgantara di Ohio State University, Amerika Serikat.

Heremans menambahkan, ini adalah sesuatu yang sampai sekarang tak ada yang mengira mungkin dilakukan. Penemuan ini didasarkan pada partikel-partikel kecil yang disebut paramagnon.

Paramagnon adalah partikel bukan magnet namun membawa beberapa fluks magnet. Ini penting karena, ketika dipanaskan, magnet akan kehilangan gaya magnetnya dan menjadi apa yang disebut paramagnetik.

Cara Menghemat Listrik di Rumah

Aliran magnet, yang biasa disebut spin, menciptakan energi thermoelectricity-drag-magnon, sesuatu yang sebelumnya tak dapat digunakan untuk mengumpulkan energi pada suhu kamar, hingga penelitian ini dilakukan.

“Pemahaman lama menyatakan, jika paramagnet dipanaskan, tidak akan terjadi apa-apa,” kata Heremans. “Kami menemukan fakta itu tidak benar. Apa yang kami temukan adalah cara baru merancang semikonduktor termoelektrik.”

Termoelektrik adalah bahan yang mengubah panas menjadi listrik. Selama ini, termoelektrik konvensional tidak efisien dan menghasilkan energi terlalu sedikit. “Akibatnya, selama 20 tahun, tak ada yang menggunakannya secara luas. Kami mengubah pemahaman itu.”

Magnet adalah bagian penting untuk mengumpulkan energi dari panas. Ketika satu sisi magnet dipanaskan, sisi lain akan memiliki medan magnet lebih besar dan menghasilkan putaran yang mendorong elektron dalam magnet serta menghasilkan listrik.

Namun, paradoksnya, ketika magnet memanas, ia kehilangan sebagian besar sifat magnetiknya dan berubah menjadi paramagnet. “Itu adalah magnet yang hampir jadi, tapi tak cukup untuk menjadi magnet utuh," ucap Heremans.

Hingga penelitian ini dilakukan, selama ini tak ada ilmuwan yang berpikir memakai paramagnet untuk memanen panas. Sebab, mereka percaya paramagnet tak mampu mengumpulkan energi.

Apa yang ditemukan tim peneliti adalah bahwa paramagnon mendorong elektron hanya untuk sepersejuta dari sepersejuta detik, cukup lama untuk membuat paramagnet dapat memanen energi.

Tim peneliti, yang terdiri atas ilmuwan internasional dari Ohio State, North Carolina State University, dan Chinese Academy of Sciences—semuanya adalah penulis dalam jurnal ini—mulai menguji paramagnon untuk melihat apakah mereka dapat menghasilkan putaran yang diperlukan dalam keadaan yang tepat.

Apa yang mereka temukan, Heremans melanjutkan, adalah bahwa paramagnon benar-benar menghasilkan jenis putaran yang mendorong elektron. “Itu artinya memungkinkan untuk mengumpulkan energi dan menjadi listrik,” ucapnya.

SCIENCEDAILY | OHIO UNIVERSITY | FIRMAN ATMAKUSUMA