Cara Membuat Pembangkit Listrik dari Energi Panas "Thermoelectric Generator"

Pengertian dan Cara Kerja Thermoelectric Generator

Fenomena termoelektrik pertama kali ditemukan tahun 1821 oleh ilmuwan Jerman, Thomas Johann Seebeck. Ia menghubungkan tembaga dan besi dalam sebuah rangkaian. Di antara kedua logam tersebut lalu diletakkan jarum kompas. Ketika sisi logam tersebut dipanaskan, jarum kompas ternyata bergerak. Belakangan diketahui, hal ini terjadi karena aliran listrik yang terjadi pada logam menimbulkan medan magnet. Medan magnet inilah yang menggerakkan jarum kompas. Fenomena tersebut kemudian dikenal dengan hukum "efek Seebeck".

Thermoelectric generator merupakan teknologi pembangkit listrik dengan menggunakan Energi Panas (kalor). Pada alat ini digunakan komponen yang bernama "Peltier". Pada umumnya Peltier adalah keramik yang bisa menghasilkan energi panas dan dingin jika di beri tegangan .

Peltier

Namun pada Prinsip Thermoelectrik, Peltier jika di panaskan salah satu sisinya dan sisi lain panasnya dibuang, maka akan menghasilkan Tegangan. Teknologi termoelektrik bekerja dengan mengonversi energi panas menjadi listrik secara langsung (generator termoelektrik). Cara kerja generator ini adalah apabila ada perbedaan suhu lebih dari 30c diantara kedua sisi peltier maka peltier akan menghasilkan listrik.

Misalnya suhu heatsink yang dipanaskan 85c sedangkan suhu heatsink pembuangan panas 55c sehingga peltier mengalami selisih perbedaan suhu 30c, semakin Jauh selisih suhunya maka listrik yang di hasilkan akan naik, namun sebaiknya jika terlalu panas bisa Overheat dan menyebabkan rusaknya solderan Batangan BIsmuth didalam Peltier.

Skema cara kerja Generator

Pada gambar diatas merupakan simulasi cara kerja alat, pada gambar Peltier yang diapit oleh kedua heatsink yaitu heatsink panas dan heatsink dingin . Api spirtus digunakan untuk memanaskan heatsink kecil (heatsink panas), kemudian energi panas/kalor melewati peltier dan kalor tersebut di serap dan di buang oleh heatsink dingin. Dari perpindahan Kalor tersebut maka peltier akan mengalami perbedaan suhu panas 85c dan suhu dingin 55c sehingga dari selisih suhu tersebut Peltier akan menghasilkan Output tegangan.

Alat dan Bahan

1. Bor

2. Sumber panas (Api Spirtus)

3. Thermal pasta

4. Perkakas

5. Peltier 4 buah, sebagai bahan utama pembuatan Thermoelectric generator

6. Heatsink kecil (heatsink panas), fungsinya untuk menyerap panas

7. Heatsink besar (heatsink dingin), fungsinya untuk membuang panas

Cara Membuat Thermoelectric Generator

1. Lubangi heatsink menggunakan Bor

2. Berikan thermal pasta ke heatsink 

3. Letakan peltier ke heatsink yang sudah diberi pasta

4. Pasang heatsink panas, sehingga peltier diapit oleh 2 buah heatsink

5. Pasang baut pengunci

6. Sambungkan kabel keempat peltier secara seri, jika di rangkai seri maka tegangan bertambah namun arus tetap. Jika pararel, tegangan tetap namun arus bertambah.

7. Thermoelectric Generator siap digunakan 

Untuk membuktikan alat ini, sudah dibuat papan kontrol untuk generator ini untuk menghidupkan Led 12V, Fan DC 12V, Speaker USB, Charger HP 12V.
Output dari generator ini rata-rata 8V, sehingga diperlukan rangkaian penaik tegangan dan disetting di 12V.

Led menyala terang

Fan DC 12V HIGH RPM

Teknologi Thermoelectric Generator ini masih dalam skala kecil, voltase dan ampere yang dihasilkan pun masih sangat kecil. Namun ada beberapa bukti pemanfaatan generator ini untuk kebutuhan khusus maupun kebutuhan sehari hari, diantaranya :

1. Implementasi generator Thermoelektrik (peltier) pada pesawat terbang

Pesawat Voyager I dan II adalah contoh pesawat ruang angkasa yang memanfaatkan teknologi termoelektrik. Voyager yang diterbangkan NASA tahun 1977 ini dirancang khusus untuk terbang menjauhi Tata Surya sehingga solar cell tidak dapat dipergunakan.Dalam menempuh perjalanan yang tak terbatas itu diperlukan pula energi yang besar dan stabil untuk mengirimkan data ke Bumi. Untuk itulah Voyager menggunakan teknologi termoelektrik dengan plutonium-238 sebagai sumber panasnya (Radioisotop Thermoelectric Generators-RTGs). Sistem ini mampu membangkitkan listrik sebesar 400 W, serta secara kontinu dan tanpa perawatan apa pun, Voyager tetap dapat mengirimkan data walau sudah terbang selama 30 tahun. 

2. Implementasi generator Thermoelektrik (peltier) untuk menghemat bahan bakar

Keberhasilan ini memberikan peluang yang luas dalam aplikasi lainnya. Salah satunya adalah yang dikerjakan Nissan, dengan memanfaatkan panas dari mesin mobil.
Seperti kita ketahui, dari 100 persen bahan bakar yang dipakai, hanya sekitar 30 persen yang dipergunakan untuk menggerakkan mobil. Sebagian besar energi terbuang dalam bentuk panas di radiator dan gas buangan. Di antara kedua panas tersebut, gas buangan memiliki perbedaan panas lebih tinggi, yakni sekitar 300-700 derajat Celsius sehingga lebih baik untuk dikonversikan menjadi energi penggerak mobil. Dengan memanfaatkan gas buangan ini, mobil-mobil produksi Nissan mampu menghemat bahan bakar sebesar 10 persen.

3. Implementasi generator Thermoelektrik (peltier) pada komputer

Toshiba mengembangkan sebuah alat yang dapat mendinginkan sumber panas itu sendiri. Panas yang dihasilkan dari sumber panas dalam komputer digunakan untuk membangkitkan listrik, kemudian listrik itu dipergunakan untuk memutar kipas yang diarahkan ke sumber panas. Perangkat ini mampu menurunkan panas sekitar 32 oC.
Jika alat ini ditambahkan dengan alat pengontrol, tentu bisa dikontrol pula suhu yang ingin dicapai oleh sumber panas tersebut, tanpa menggunakan energi dari luar, baik untuk pendinginnya ataupun untuk penghasil listriknya.

4. Implementasi generator Thermoelektrik (peltier) untuk kehidupan sehari-hari.

Generator Thermoelektrik dapat diimplementasikan pada rumah yang berada dipedesaan yang belum terpasok listrik PLN, alat ini dapat digunakan sebagai penerangan lampu led, menghidupkan kipas DC, charger HP, menghidupkan speaker USB, dan lain-lain dengan cara membakar heatsink panas menggunakan kayu bakar dan membuang panas menggunakan aliran air sungai.

Untuk penjelasan secara ilmiah mengenai generator termoelektrik bisa dibaca di link berikut:

Generator Termoelektrik Sebagai Energi Alternatif

Sekian sedikit penjelasan tentang bagaimana membuat pembangkit listrik dari energi panas "Thermoelectric Generator", silakan dishare dan semoga bermanfaat untuk kita semua.

Sumber : kaskus.co.id / leazer8

Title: Cara Membuat Pembangkit Listrik dari Energi Panas "Thermoelectric Generator"; Written by Adi Nur Shiyamanto; Rating: 5 dari 5