Courtesy of InterestingEngineering

Material Baru Peningkat Efisiensi Konversi Panas Jadi Listrik Bersih

Mengembangkan material termolistrik yang lebih efisien untuk mengubah panas limbah menjadi listrik bersih, memberikan solusi energi baru yang ramah lingkungan dan memiliki potensi aplikasi nyata.

19 Sep 2025, 07.50 WIB

200 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Material baru ini dapat mengonversi panas menjadi listrik dengan efisiensi tinggi.
Doping mangan meningkatkan struktur elektronik material tanpa mengorbankan konduktivitas termal.
Penelitian ini berpotensi memberikan solusi untuk menangkap energi terbuang dari berbagai sumber.

Queensland, Australia - Para peneliti dari Queensland University of Technology (QUT) berhasil mengembangkan material baru yang mampu mengubah panas sisa dari berbagai sumber menjadi listrik dengan efisiensi tinggi. Mereka menambahkan unsur mangan ke dalam campuran perak, tembaga, dan tellurida untuk meningkatkan performa material termolistrik tersebut.

Material hasil doping mangan ini mampu mencapai efisiensi konversi lebih dari 13 persen pada prototipe yang diuji, artinya dari setiap 100 unit panas yang masuk, sekitar 13 unit berubah menjadi listrik. Angka ini jauh lebih tinggi dibandingkan material sejenis yang biasanya hanya menyentuh beberapa persen saja.

Penelitian yang dipublikasikan dalam jurnal Energy & Environmental Science ini menunjukkan nilai dimensi tanpa satuan (ZT) sekitar 1,88 pada suhu 773 Kelvin, yang merupakan nilai terbaik untuk material AgCuTe saat ini dan sebanding dengan material termolistrik kelas menengah terdepan.

Doping mangan bekerja dengan cara mengoptimalkan struktur pita elektronik material hingga meningkatkan faktor daya serta menurunkan konduktivitas termal melalui peningkatan cacat kisi, sehingga perpindahan panas secara tidak efisien dapat diminimalkan.

Material ini juga dianggap aman dan ramah lingkungan karena tidak menggunakan unsur beracun, stabil, mudah diproduksi, dan dapat diandalkan untuk digunakan dalam berbagai aplikasi nyata seperti pada kendaraan, pabrik, dan pembangkit listrik.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/energy/new-material-with-record-high-thermoelectric-performance

Analisis Ahli

Dr Nan-Hai Li

"Efisiensi 13 persen adalah pencapaian luar biasa yang mengindikasikan potensi besar material ini dalam pemanfaatan panas limbah secara praktis."

Professor Zhi-Gang Chen

"Material ini memberikan solusi yang stabil dan aman tanpa menggunakan unsur beracun, sangat penting untuk aplikasi komersial yang berkelanjutan."

Analisis Kami

"Penggunaan doping mangan dalam AgCuTe adalah terobosan penting karena memperbaiki performa termolistrik tanpa menambah kompleksitas produksi, yang jarang ditemukan. Ini menandai langkah maju yang signifikan dalam pengembangan material energi bersih dan bisa jadi model untuk penelitian material termolistrik di masa depan."

Prediksi Kami

Teknologi ini akan membuka jalan bagi penerapan yang lebih luas dalam sistem pemulihan energi di industri dan kendaraan, meningkatkan efisiensi energi dan mengurangi emisi karbon secara signifikan.

Pertanyaan Terkait

Apa yang dikembangkan oleh peneliti dari Queensland University of Technology?

Peneliti dari Queensland University of Technology mengembangkan material baru yang lebih efisien dalam mengonversi panas menjadi listrik.

Apa efisiensi konversi yang dicapai oleh prototipe perangkat ini?

Prototipe perangkat ini mencapai efisiensi konversi lebih dari 13 persen.

Mengapa material baru ini dianggap efisien?

Material baru ini dianggap efisien karena mampu mengonversi lebih banyak energi panas menjadi listrik dibandingkan dengan material termoelectric lainnya.

Apa keuntungan dari doping mangan dalam material ini?

Doping mangan mengoptimalkan struktur pita elektronik dan mengurangi konduktivitas termal, meningkatkan kinerja termoelectric.

Apa implikasi dari penelitian ini untuk energi bersih?

Penelitian ini membuka peluang baru untuk menangkap energi terbuang dan mengubahnya menjadi energi bersih.