Jika Anda pernah melihat diri Anda sendiri melalui kamera pencitraan termal, Anda akan tahu bahwa tubuh Anda menghasilkan banyak panas.

Ini sebenarnya adalah produk limbah dari metabolisme kita. Setiap kaki persegi tubuh manusia mengeluarkan panas yang setara dengan sekitar 19 korek api per jam.

Sayangnya, sebagian besar panas ini lepas begitu saja ke atmosfer. Bukankah hebat jika kita dapat memanfaatkannya untuk menghasilkan energi? Penelitian ini telah menunjukkan bahwa ini memang mungkin.

Para peneliti telah menemukan cara untuk menangkap dan menyimpan panas tubuh untuk pembangkitan energi, menggunakan bahan-bahan yang ramah lingkungan.

Tujuannya adalah untuk menciptakan perangkat yang dapat menghasilkan dan menyimpan energi, yang berfungsi seperti bank daya bawaan untuk teknologi yang dapat dikenakan.

Ini dapat memungkinkan perangkat seperti jam tangan pintar, pelacak kebugaran, atau pelacak GPS untuk bekerja lebih lama, atau bahkan tanpa batas waktu, dengan memanfaatkan panas tubuh kita.

Bukan hanya tubuh kita yang menghasilkan panas limbah. Di dunia yang maju secara teknologi, panas buangan yang cukup besar dihasilkan setiap hari, dari mesin kendaraan hingga mesin yang memproduksi barang.

Biasanya, panas ini juga dilepaskan ke atmosfer, yang merupakan peluang besar yang terlewatkan untuk pemulihan energi. Konsep baru "pemulihan panas buangan" berupaya mengatasi inefisiensi ini.

Dengan memanfaatkan energi yang terbuang ini, industri dapat meningkatkan efisiensi operasional dan berkontribusi pada lingkungan yang lebih berkelanjutan.

Efek termoelektrik adalah fenomena yang dapat membantu mengubah panas menjadi listrik.

Efek ini bekerja dengan menghasilkan potensi listrik melalui perbedaan suhu, saat elektron mengalir dari sisi panas ke sisi dingin, menghasilkan energi listrik yang dapat digunakan.

Namun, material termoelektrik konvensional sering kali terbuat dari kadmium, timbal, atau merkuri.

Material ini memiliki risiko lingkungan dan kesehatan yang membatasi aplikasi praktisnya.

Kekuatan kayu

Namun, peneliti menemukan bahwa Anda juga dapat membuat material termoelektrik dari kayu – menawarkan alternatif yang lebih aman dan berkelanjutan.

Kayu telah menjadi bagian penting peradaban manusia selama berabad-abad, berfungsi sebagai sumber bahan bangunan dan bahan bakar.

Peneliti mengungkap potensi bahan yang berasal dari kayu untuk mengubah panas buangan, yang sering hilang dalam proses industri, menjadi listrik yang berharga.

Pendekatan ini tidak hanya meningkatkan efisiensi energi, tetapi juga mendefinisikan ulang cara kita memandang bahan sehari-hari sebagai komponen penting dari solusi energi berkelanjutan.

Tim di Universitas Limerick, bekerja sama dengan Universitas Valencia, telah mengembangkan metode berkelanjutan untuk mengubah panas buangan menjadi listrik menggunakan produk kayu Irlandia, khususnya lignin, yang merupakan produk sampingan dari industri kertas.

Studi ini menunjukkan bahwa membran berbasis lignin, ketika direndam dalam larutan garam, dapat secara efisien mengubah panas buangan bersuhu rendah (di bawah 200°C) menjadi listrik.

Perbedaan suhu di seluruh membran lignin menyebabkan ion (atom bermuatan) dalam larutan garam bergerak.

Ion positif bergerak ke sisi yang lebih dingin, sementara ion negatif bergerak ke sisi yang lebih hangat.

Pemisahan muatan ini menciptakan perbedaan potensial listrik di seluruh membran, yang dapat dimanfaatkan sebagai energi listrik.

Karena sekitar 66 persen panas buangan industri berada dalam kisaran suhu ini, inovasi ini menghadirkan peluang signifikan untuk solusi energi ramah lingkungan.

Teknologi baru ini berpotensi membuat perbedaan besar di banyak bidang. Industri seperti manufaktur, yang menghasilkan sejumlah besar panas sisa, dapat memperoleh manfaat besar dengan mengubah panas buangan tersebut menjadi listrik.

Ini akan membantu mereka menghemat energi dan mengurangi dampaknya terhadap lingkungan.

Teknologi ini dapat digunakan dalam berbagai pengaturan, mulai dari menyediakan daya di daerah terpencil hingga memberi daya pada sensor dan perangkat dalam aplikasi sehari-hari.

Sifatnya yang ramah lingkungan juga menjadikannya solusi yang menjanjikan untuk pembangkitan energi berkelanjutan di gedung dan infrastruktur.

Masalah dengan penyimpanan

Menangkap energi dari panas buangan hanyalah langkah pertama; menyimpannya secara efektif sama pentingnya.

Superkapasitor adalah perangkat penyimpanan energi yang mengisi dan mengeluarkan listrik dengan cepat. Ini membuatnya penting untuk aplikasi yang membutuhkan pengiriman daya cepat.

Namun, ketergantungan mereka pada bahan karbon yang berasal dari bahan bakar fosil menimbulkan masalah keberlanjutan, yang 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 pemanenan panas buangan menggunakan membran lignin.

Proses ini memungkinkan membran lignin untuk menangkap dan mengubah panas buangan menjadi energi listrik, sementara struktur karbon berpori memfasilitasi pergerakan dan penyimpanan ion yang cepat.

Dengan menyediakan alternatif ramah lingkungan yang menghindari bahan kimia berbahaya dan ketergantungan pada bahan bakar fosil, pendekatan ini menawarkan solusi berkelanjutan untuk penyimpanan energi dari panas buangan.

Inovasi dalam teknologi penyimpanan energi ini dapat memberi daya pada segala hal mulai dari elektronik konsumen, teknologi yang dapat dikenakan hingga kendaraan listrik. (kpo)