Courtesy of InterestingEngineering

Terobosan Jepang: Memanen Energi Limbah Panas Lebih Efisien dengan Teknologi Kuantum

Mengembangkan teknologi pemanenan energi berbasis kuantum yang dapat memanfaatkan limbah panas dengan efisiensi yang lebih tinggi daripada batas termodinamika tradisional, guna mendukung elektronik hemat daya dan teknologi kuantum masa depan.

12 Okt 2025, 20.28 WIB

124 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penelitian ini memperkenalkan metode baru yang dapat mengkonversi panas limbah menjadi listrik dengan efisiensi lebih tinggi.
Liquid Tomonaga-Luttinger menunjukkan potensi besar dalam aplikasi energi terbarukan dan teknologi kuantum.
Hasil penelitian ini dapat berkontribusi pada pengembangan elektronik rendah daya dan komputer kuantum yang lebih efisien.

Tokyo, Jepang - Para peneliti di Jepang menemukan cara baru untuk mengubah limbah panas menjadi listrik yang lebih efisien dengan menggunakan teknologi kuantum. Limbah panas adalah energi yang sering hilang dari berbagai perangkat elektronik dan industri, dan teknologi baru ini berpotensi membantu mengurangi pemborosan energi tersebut.

Mereka menggunakan sebuah sistem bernama Tomonaga-Luttinger liquid, yang merupakan keadaan kuantum unik yang tidak mudah mencapai kesetimbangan panas. Sistem ini mampu mempertahankan energi tinggi dalam bentuk non-termal yang bisa dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik lebih efektif.

Dalam eksperimen mereka, limbah panas dari transistor kuantum dialirkan ke sistem ini dan kemudian ke perangkat kecil yang mengubah panas menjadi listrik menggunakan efek kuantum. Hasilnya menunjukkan tegangan listrik yang lebih besar dan efisiensi lebih tinggi dibandingkan dengan sumber panas biasa.

Peneliti juga mengembangkan model teoretis untuk menjelaskan bagaimana elektron dalam keadaan non-termal ini berperilaku dan bagaimana mereka bisa melewati batas efisiensi termodinamika yang selama ini dianggap tidak bisa dilampaui.

Penemuan ini menawarkan harapan baru bagi teknologi elektronik yang hemat energi dan komputer kuantum masa depan yang lebih efisien, sekaligus membuka jalan bagi cara baru dalam mengelola energi limbah yang selama ini terbuang sia-sia.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/energy/energy-harvesting-breakthrough-harnesses-quantum-states

Analisis Ahli

Toshimasa Fujisawa

"Pemanfaatan keadaan kuantum non-termal dalam TL liquid memungkinkan peningkatan signifikan dalam efisiensi konversi panas menjadi listrik, sekaligus membuka potensi integrasi dengan perangkat kuantum generasi berikutnya."

Analisis Kami

"Penemuan ini membuka babak baru dalam teknologi pemanenan energi yang selama ini terbatasi oleh hukum termodinamika klasik. Dengan memanfaatkan sifat unik keadaan kuantum non-termal, riset ini bisa merevolusi cara kita mengelola limbah panas menjadi sumber daya yang berguna bagi aplikasi praktis sehari-hari."

Prediksi Kami

Di masa depan, teknologi pemanenan energi kuantum berbasis TL liquid akan menjadi standar baru dalam mengelola limbah panas elektronik dan akan membantu menciptakan perangkat elektronik yang lebih efisien serta sistem komputasi kuantum yang hemat energi.

Pertanyaan Terkait

Apa yang dicapai oleh peneliti Jepang dalam penelitian ini?

Peneliti Jepang berhasil mengembangkan metode baru dalam panen energi yang melampaui batasan termodinamika tradisional.

Bagaimana metode baru ini berbeda dari metode konversi energi tradisional?

Metode baru ini menggunakan sistem kuantum non-termal dan tidak bergantung pada keadaan termal biasa, sehingga menghasilkan efisiensi konversi yang lebih tinggi.

Apa itu liquid Tomonaga-Luttinger dan perannya dalam penelitian ini?

Liquid Tomonaga-Luttinger adalah sistem elektron satu dimensi yang mampu mempertahankan keadaan non-termal, yang dimanfaatkan untuk mengkonversi panas limbah menjadi listrik.

Mengapa penelitian ini penting untuk elektronik rendah daya dan komputer kuantum?

Penelitian ini penting karena dapat meningkatkan efisiensi perangkat elektronik rendah daya dan membantu dalam pengembangan teknologi komputer kuantum di masa depan.

Apa temuan utama dari eksperimen yang dilakukan oleh tim peneliti?

Temuan utama menunjukkan bahwa sumber panas non-termal dapat menghasilkan tegangan listrik yang lebih tinggi dan efisiensi konversi energi yang lebih baik dibandingkan dengan sumber quasi-termal.