Jika Anda pernah melihat diri Anda sendiri melalui kamera pencitraan termal, Anda pasti tahu bahwa tubuh Anda menghasilkan banyak panas. Faktanya, ini adalah produk limbah kita metabolisme. Setiap meter persegi tubuh manusia mengeluarkan panas setara dengan sekitar 19 game per jam.
Sayangnya, sebagian besar panas ini hilang begitu saja suasana. Bukankah akan sangat bagus jika kita bisa memanfaatkannya untuk berproduksi energi? Penelitian saya menunjukkan bahwa hal ini memang mungkin terjadi. Rekan-rekan saya dan saya menemukan cara untuk menangkap dan menyimpan panas tubuh untuk menghasilkan energi, menggunakan bahan ekologi.
Tujuannya adalah untuk menciptakan perangkat yang dapat menghasilkan dan menyimpan energi, bertindak sebagai bank daya internal untuk teknologi yang dapat dikenakan. Hal ini memungkinkan perangkat seperti jam tangan pintar, pelacak kebugaran, atau pelacak GPS bekerja lebih lama, atau bahkan tanpa batas waktu, dengan memanfaatkan panas tubuh kita.
Bukan hanya tubuh kita yang menghasilkan limbah panas. Di dunia kita yang berteknologi maju, sejumlah besar limbah panas dihasilkan setiap hari, mulai dari mesin kendaraan hingga mesin yang memproduksi barang.
Biasanya, panas ini juga dilepaskan ke atmosfer, sehingga mengakibatkan hilangnya peluang pemulihan energi secara signifikan. Munculnya konsep “pemulihan limbah panas” berupaya mengatasi ketidakefisienan ini. Dengan memanfaatkan energi yang terbuang sia-sia, industri dapat meningkatkan efisiensi operasionalnya dan berkontribusi terhadap lingkungan yang lebih berkelanjutan.
Dia efek termoelektrik Ini adalah fenomena yang dapat membantu mengubah panas menjadi listrik. Ini bekerja dengan menyebabkan perbedaan suhu menghasilkan potensial listrik, ketika elektron mengalir dari sisi panas ke sisi dingin, menghasilkan energi listrik yang dapat digunakan.
Konvensional bahan termoelektriknamun, sering kali terbuat dari bahan kadmium, memimpin salah satu air raksa. Hal ini membawa risiko lingkungan dan kesehatan yang membatasi penerapan praktisnya.
Terkait: Apa itu energi terbarukan?
Kekuatan kayu
Namun kami telah menemukan bahwa bahan termoelektrik juga dapat dibuat dari kayu, sehingga menawarkan alternatif yang lebih aman dan berkelanjutan.
Kayu telah menjadi bagian integral dari peradaban manusia selama berabad-abad, berfungsi sebagai sumber bahan bangunan dan bahan bakar. Kami menemukan potensi bahan turunan kayu untuk mengubah limbah panas, yang seringkali hilang dalam proses industri, menjadi listrik yang berharga.
Pendekatan ini tidak hanya meningkatkan efisiensi energi, namun juga mendefinisikan kembali cara kita memandang material sehari-hari sebagai komponen penting dari solusi energi berkelanjutan.
Tim kami di Universitas Limerick, bekerja sama dengan Universitas Valencia, telah berkembang sebuah metode berkelanjutan untuk mengubah limbah panas menjadi listrik dengan menggunakan produk kayu Irlandia, khususnya ligninyang merupakan produk sampingan dari industri kertas.
Studi kami menunjukkan bahwa membran berbasis lignin, ketika direndam dalam larutan garam, dapat secara efisien mengubah limbah panas bersuhu rendah (di bawah 200°C) menjadi listrik. Perbedaan suhu melintasi membran lignin menyebabkan ion-ion (atom bermuatan) dalam larutan garam bergerak. Ion positif bergerak menuju sisi yang lebih dingin, sedangkan ion negatif bergerak menuju sisi yang lebih hangat. Pemisahan muatan ini menciptakan perbedaan potensial listrik melintasi membran, yang dapat digunakan sebagai energi listrik.
dari sekitar 66% limbah industri panas berada dalam kisaran suhu ini, inovasi ini menghadirkan peluang besar bagi solusi energi ramah lingkungan.
Teknologi baru ini berpotensi membawa perubahan besar di banyak bidang. Industri seperti manufaktur, yang menghasilkan limbah panas dalam jumlah besar, dapat memperoleh manfaat yang signifikan dengan mengubah limbah panas tersebut menjadi listrik. Hal ini akan membantu mereka menghemat energi dan mengurangi dampaknya terhadap lingkungan.
Teknologi ini dapat digunakan di berbagai lingkungan, mulai dari menyediakan daya di daerah terpencil hingga memberi daya pada sensor dan perangkat dalam aplikasi sehari-hari. Sifatnya yang hijau juga menjadikannya solusi yang menjanjikan untuk pembangkitan energi berkelanjutan pada bangunan dan infrastruktur.
Masalah dengan penyimpanan
Menangkap energi dari limbah panas hanyalah langkah pertama; Menyimpannya secara efektif juga sama pentingnya. Superkapasitor Mereka adalah perangkat penyimpanan energi yang mengisi dan mengeluarkan listrik dengan cepat. Hal ini menjadikannya penting untuk aplikasi yang memerlukan penyaluran daya cepat.
Namun ketergantungannya terhadap bahan bakar fosil batu bara bahan-bahan tersebut menimbulkan kekhawatiran mengenai keberlanjutan, menyoroti perlunya alternatif terbarukan dalam produksinya.
Kelompok penelitian kami telah menemukan bahwa karbon berpori berbasis lignin dapat berfungsi sebagai elektroda dalam superkapasitor untuk penyimpanan energi yang dihasilkan dari pengumpulan limbah panas menggunakan membran lignin.
Proses ini memungkinkan membran lignin menangkap dan mengubah limbah panas menjadi energi listrik, sedangkan struktur karbon berpori memfasilitasi pergerakan cepat dan penyimpanan ion. Dengan memberikan alternatif ramah lingkungan yang menghindari bahan kimia berbahaya dan ketergantungan bahan bakar fosilPendekatan ini menawarkan solusi berkelanjutan untuk penyimpanan energi dari limbah panas.
Inovasi dalam teknologi penyimpanan energi ini dapat memberi daya pada segalanya mulai dari konsumen elektronikteknologi yang dapat dipakai untuk kendaraan listrik.
Artikel yang telah diedit ini diterbitkan ulang dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Baca artikel asli.
