Key Takeaways
- Insinyur telah menemukan mekanisme untuk menghasilkan listrik dari panel surya di malam hari.
- Sistem menangkap cahaya inframerah yang keluar dari panel pendingin untuk menghasilkan sejumlah kecil listrik.
-
Pakar tidak terlalu antusias karena sistemnya tidak terlalu efisien.
Panel surya yang dapat menghasilkan listrik bahkan di malam hari kedengarannya terlalu bagus untuk menjadi kenyataan, dan mungkin saja demikian, meskipun ada bukti sebaliknya.
Dari panel surya pembuatan air hingga metode pembersihan baru, para ilmuwan selalu mencari cara untuk membuat panel surya lebih efisien dan berguna. Baru-baru ini, para insinyur di Universitas Stanford merancang generator termoelektrik yang menggunakan cahaya inframerah yang memantul dari permukaan panel surya untuk menghasilkan sejumlah kecil listrik, yang pada dasarnya menciptakan listrik dari panel bahkan di malam hari. Tapi meski sains bagus, ekonomilah yang bisa mencegah hal ini mendapatkan daya tarik arus utama.
"Saya akan mengatakan bahwa salah satu tantangan terbesar untuk [aplikasi] termoelektrik adalah mengubah panas suhu rendah, [karena] mendekati suhu kamar, efisiensinya sangat, sangat rendah, "jelas Dr. David Ginley, Kepala Ilmuwan di Laboratorium Energi Terbarukan Nasional (NREL) dalam email ke Lifewire. "Dalam hal ini, masalahnya adalah kandungan energinya kecil, dan menunggu sampai malam berarti Anda kehilangan sebagian [energi] melalui radiasi dalam hal apa pun."
Jadikan Terang
Dipimpin oleh Ph. D. kandidat Sid Assawaworrarit, para peneliti melengkapi generator termoelektrik mereka ke panel surya biasa dan menggunakan alat itu untuk menghasilkan sejumlah kecil listrik dari cahaya inframerah yang keluar dari permukaan panel surya di malam hari.
Generator termoelektrik menghasilkan sejumlah kecil listrik dengan memanfaatkan sedikit perbedaan suhu antara udara sekitar dan permukaan panel surya ketika diarahkan langsung ke langit yang cerah.
Matahari mengarahkan sejumlah besar energi ke Bumi, tetapi jika sebagian tidak terperangkap oleh gas rumah kaca, planet ini sebenarnya mengirimkan banyak energi yang diterimanya dalam bentuk radiasi infra merah, dalam suatu proses dikenal sebagai pendinginan radiasi. Proses ini digunakan di India dan Iran kuno untuk membekukan air dan membuat es dan bekerja paling baik pada malam tanpa awan, karena awan memantulkan cahaya inframerah ke tanah.
Assawaworrarit dan timnya telah menemukan cara baru untuk menangkap energi itu saat meninggalkan planet ini. Saat panel surya mendingin, foton yang terlepas membawa panas, yang ditangkap oleh para peneliti dengan generator termoelektrik untuk diubah menjadi listrik.
Para ilmuwan pertama kali mencoba menangkap cahaya inframerah pada tahun 2019, dan sekarang para peneliti Stanford telah berhasil menggabungkan teknologi ini dengan panel surya biasa agar lebih mudah diakses dan efisien.
Bukti Konsep
Pada malam yang cerah, perangkat yang diuji Assawaworrarit di atap Stanford menghasilkan sekitar lima puluh miliwatt, atau 0,05 watt, untuk setiap meter persegi panel surya. Sebaliknya, panel surya biasanya dapat menghasilkan sekitar 150 watt per meter persegi di siang hari. Untuk menempatkan angka ke dalam perspektif, bola lampu LED kecil menarik listrik 18 watt.
Lima puluh miliwatt bukanlah jumlah yang besar, tetapi para peneliti berpendapat bahwa jumlahnya bertambah ketika teknologi diterapkan dalam skala besar. Ada banyak aplikasi di mana energi semacam ini di malam hari, betapapun kecilnya, bisa berguna, terutama ketika Anda mempertimbangkan bahwa sejumlah besar populasi dunia masih belum memiliki akses listrik sepanjang waktu.
Dan ini baru permulaan. Assawaworrarit mengatakan kepada Interesting Engineering bahwa dengan sedikit kerja dan dalam kondisi cuaca yang lebih kondusif, para peneliti dapat melipatgandakan jumlah listrik yang dihasilkan oleh perangkat mereka, menambahkan bahwa batas teoritis adalah sekitar satu atau dua watt per meter persegi.
Para peneliti percaya bahwa sistem ini dapat menjadi sangat menarik dari segi biaya jika mereka dapat menghasilkan hingga watt per meter persegi.
Namun, masih ada beberapa cara agar sistem mencapai efisiensi seperti itu. Seperti yang terjadi sekarang, Dr. Ginley tetap tidak terkesan.
Menurut pendapatnya, sebelum teknologi dapat digunakan di dunia nyata, seseorang harus melakukan analisis energik yang baik yang dikombinasikan dengan penilaian awal teknologi-ke-pasar. Selain itu, menurutnya biaya generator termoelektrik, dibandingkan dengan keandalan dan efisiensinya, membuatnya tidak cocok untuk digunakan dengan sel surya.
"Biaya peningkatan daya [yang diperoleh] dalam kasus ini mungkin pada akhirnya tidak sebanding dengan biayanya," kata Dr. Ginley.
