Lulus Verifikasi Dewan Pers No.126/DP-Terverifikasi/K/X/2017

Pembangkit Listrik Thermoelectric, Tawarkan Energi Terbarukan yang Lebih Ekonomis
Oleh : Redaksi
Senin | 22-12-2014 | 12:58 WIB
4-thermoelectr.jpg Honda-Batam
Pembangkit listrik thermoelectric menggunakan energi yang dipanen dari gelombang laut untuk memompa air dingin melalui penukar panas (generator) dekat permukaan. Penukar panas terbuat dari bahan termoelektrik yang dapat menggunakan gradien suhu antara air hangat dan dingin untuk menghasilkan listrik. (Ilustrasi: Liu).

BATAMTODAY.COM - PENELITIAN terbaru menunjukkan, pembangkit listrik berskala besar bisa dibangun dengan biaya yang lebih ekonomis. Menurut peneliti, pembangkit listrik yang menggunakan efek termoelektrik, seperti perbedaan suhu yang kecil dalam air laut, bisa menghasilkan listrik dengan biaya lebih rendah daripada pembangkit listrik fotovoltaik.

Liping Liu, Associate Professor di Universitas Rutgers, membayangkan bahwa pembangkit listrik thermoelectric akan terlihat seperti tongkang raksasa yang mengambang di laut tropis, di mana listrik dihasilkan dengan memanaskan air lautan alam yang dingin, air dangkal dipanaskan oleh matahari.

Liu telah menerbitkan sebuah makalah di New Journal of Physics di mana ia menganalisis kelayakan pembangkit listrik tersebut.

"Karya ini adalah tentang ide baru pembangkit listrik hijau skala besar yang lebih ekonomis untuk diakses dan sumber energi terbarukan di bumi," kata Liu kepada Phys.org.

Dia memaparkan, matahari memanaskan air permukaan sampai suhu tertentu di daerah tropis, sekitar 20 derajat Kelvin, lebih tinggi daripada air di kedalaman 600 meter. Pada dasarnya, air permukaan bertindak sebagai tangki penyimpanan raksasa energi surya.

Pembangkit listrik thermoelectric beroperasi dengan "memanen" energi gelombang laut untuk memompa ke atas air dingin dari kedalaman beberapa ratus meter melalui pipa panjang. Saat air dingin mendekati permukaan maka akan masuk ke "penukar panas" karena turut dipanaskan oleh air di permukaan.

Penukar panas ini bertindak sebagai generator listrik, seperti tabung yang terbuat dari bahan termoelektrik yang dapat mentransfer panas melalui dindingnya dan langsung mengubah perbedaan suhu itu menjadi listrik.

Dia menjamin, dalam skala besar pembangkit listrik thermoelectric berbasis laut akan memiliki banyak keuntungan. Pertama, "bahan bakar" atau perbedaan suhu itu gratis, tak terbatas, dan mudah diakses. Karena mereka tidak memiliki bagian yang bergerak itu berbentuk padat, biaya perawatan perawatan pembangkit ini sangat rendah.

Selain itu, output daya tidak tergantung pada waktu siang atau musim. Dan akhirnya, metode ini juga ramah lingkungan karena tidak mengeluarkan emisi.

Generator thermoelectric skala kecil sudah digunakan secara komersial dalam aplikasi seperti mikroelektronik, mobil, dan pembangkit listrik di daerah terpencil. Pada desain ini, efisiensi konversi adalah faktor yang paling penting karena biasanya bahan bakar menyumbang porsi terbesar dari pembangkit lainnya.

Kebanyakan perangkat komersial memiliki efisiensi konversi sekitar 5 - 10 persen dari efisiensi ideal Carnot, sementara efesiensi pembangkit ini bisa mencapai hingga 20 persen. Meskipun penelitian saat ini sedang dilakukan untuk lebih meningkatkan efisiensi, masih ada batas-batas tertentu untuk meningkatkan efesiensinya.

Dalam penelitiannya itu, Liu menunjukkan bahwa pembangkit listrik thermoelectric skala besar tidak perlu beroperasi pada efisiensi yang sangat tinggi untuk memiliki nilai kompetitif secara ekonomi. Sebaliknya, rekayasa struktur yang lebih sederhana seperti komposit laminasi bisa mendukung produksi massal.

Perbaikan tersebut fokus pada kapasitas konversi, tidak seperti efisiensi, yang dapat dilipatgandakan. Dengan kata lain, karena bahan bakarnya gratis dan pasokannya juga tak terbatas, pembangkit listrik thermoelectric skala besar bisa dibuat dengan ukuran yang lebih kecil.

Biaya pembangkit listrik pun bervariasi menurut sumber. Menurut Departemen Energi AS, perkiraan biaya per tahun dari satu megawatt listrik pada tahun 2016 adalah sekitar $0.830.000 untuk pembangkut batubara konvensional, dibandingkan dengan $1.840.000 untuk pembangkit listrik fotovoltaik.

Analisis Liu memperkirakan bahwa pembangkit listrik thermoelectric bisa menghasilkan listrik kurang dari $1.840.000, meskipun perkiraan yang tepat adalah sulit pada tahapan ini. Perkiraan tersebut adalah untuk generator thermoelectric yang beroperasi selama 20 tahun dan menggunakan air laut dengan perbedaan 10 derajat Kelvin sebagai bahan bakar.

Jika air dari sumber panas bumi digunakan sebagai pengganti, perbedaan suhu bisa 50 derajat Kelvin atau lebih, akan meningkatkan daya yang lebih tinggi dan biaya yang lebih rendah.

Secara keseluruhan, analisis menunjukkan bahwa pembangkit listrik thermoelectric terlihat sangat menjanjikan dan dapat memberikan kontribusi untuk memecahkan masalah energi di dunia.

"Kami sedang bekerja pada eksperimen memvalidasi faktor daya prediksi komposit thermoelectric," kata Liu. "Setelah ini divalidasi, kami akan berusaha untuk membuat prototipe table-top dari generator yang menggunakan air es dan air panas sebagai 'bahan bakar'," katanya. (*)

Editor: Roelan

Berita Lainnya

IdeaFest 2024 Dorong Kreativitas dan Kontribusi Ekonomi Kreatif Indonesia

27-09-2024 | 14:04 WIB

Samsung Galaxy S24 FE, Hadirkan Pengalaman Premium dengan AI untuk Lebih Banyak Pengguna

27-09-2024 | 13:04 WIB

BMKG Ungkap Penyebab Musim Hujan Indonesia Datang Lebih Cepat

26-09-2024 | 17:04 WIB