.webp)
Sebuah studi baru yang diterbitkan dalam jurnal Device, menunjukkan potensi kuarsa sintetis dalam pemanfaatan energi matahari dengan suhu melebihi 1.000 derajat celcius.
Para peneliti dari Swiss yang terlibat dalam studi ini akan menjajaki penggunaan energi matahari untuk menggantikan bahan bakar fosil dalam peleburan baja dan semen.
"Untuk mengatasi perubahan iklim, penting untuk menghilangkan karbon dari sumber energi secara keseluruhan," kata Emiliano Casati, penulis koresponden dari ETH Zurich di Swiss.
SCROLL TO CONTINUE WITH CONTENT
"Kebanyakan orang biasanya mengasosiasikan energi dengan listrik, tetapi sekitar setengah dari energi tersebut digunakan dalam bentuk panas," imbuhnya.
Sektor industri mencatatkan sekitar 25% konsumsi energi global berdasarkan jenis bahan bakar. Para peneliti telah mengeksplorasi alternatif energi ramah lingkungan dengan menggunakan penerima tenaga surya yang memusatkan dan menghasilkan panas menggunakan cermin pelacak matahari.
Namun, teknologi ini mengalami kesulitan dalam mentransfer energi matahari secara efisien di atas 1.000°C.
Casati menjelaskan peningkatan efektivitas penerimaan tenaga surya dengan memanfaatkan bahan semi transparan seperti kuarsa yang dapat menangkap sinar matahari, merupakan sebuah proses yang dikenal sebagai efek perangkap termal.
Tim mengembangkan perangkat perangkap panas dengan menghubungkan batang kuarsa sintetis ke piringan silikon buram sebagai penyerap energi. Ketika perangkat terkena fluks energi yang sebanding dengan cahaya 136 matahari, pelat penyerap mencapai suhu 1.050 derajat Celcius. Sebaliknya, ujung batang kuarsa mempertahankan suhu 600 derajat Celcius.
"Penelitian sebelumnya hanya mampu membuktikan efek perangkap termal hingga 170 derajat celcius," kata Casati.
"Penelitian kami menunjukkan perangkap panas matahari dapat bekerja secara efektif pada suhu rendah, dan juga mengukur suhu di atas 1.000 derajat celcius. Hal ini penting untuk menunjukkan potensi penerapannya dalam industri di dunia nyata," paparnya.
Dengan menggunakan model perpindahan panas, tim mensimulasikan kemampuan kuarsa untuk memerangkap panas secara efisien dalam berbagai kondisi. Model tersebut menunjukkan suhu yang diinginkan dapat dicapai pada konsentrasi yang lebih rendah dengan tetap mempertahankan tingkat kinerja yang sama atau pada efisiensi termal yang lebih tinggi dengan konsentrasi yang sama.
Casati dan rekan-rekannya kini mengoptimalkan efek perangkap termal dan menyelidiki penerapan baru untuk metode ini. Penelitian mereka sejauh ini menunjukkan hasil yang menjanjikan.
Dengan mengeksplorasi material lain, seperti berbagai cairan dan gas, mereka mencapai suhu yang lebih tinggi. Selain itu, tim juga mengamati bahwa bahan semi transparan ini dapat menyerap cahaya atau radiasi selain radiasi matahari.
"Masalah energi adalah landasan bagi kelangsungan hidup masyarakat kita," kata Casati.
"Energi surya sudah tersedia dan teknologinya sudah ada. Untuk benar-benar memotivasi adopsi industri, kita perlu menunjukkan kelayakan ekonomi dan keunggulan teknologi ini dalam skala besar," lanjutnya.
(nah/nah)
