Apa itu Konverter Termal?

Konverter termal, juga dikenal sebagai konverter termokopel atau generator termoelektrik, adalah perangkat elektronik yang mampu mengubah energi panas menjadi energi listrik. Meskipun ada beberapa jenis konverter termal, semuanya didasarkan pada efek Seebeck. Efek Seebeck adalah fenomena di mana perbedaan suhu dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan arus listrik. Ini pertama kali ditemukan oleh Thomas Johann Seebeck pada tahun 1826, ketika ia mengamati bahwa dua logam yang berbeda dapat menghasilkan muatan listrik selama titik penghubung kedua logam tersebut berada pada suhu yang berbeda. Sejak itu telah ditemukan bahwa efek termoelektrik yang dihasilkan oleh keadaan ini meningkat seiring dengan perbedaan suhu.

Salah satu kesalahpahaman umum adalah bahwa konverter termal adalah hal yang sama dengan mesin panas. Mesin kalor mengubah perbedaan suhu menjadi keluaran mekanis, sedangkan konverter termal mengubah perbedaan suhu secara langsung menjadi energi listrik. Selain itu, meskipun mesin kalor seringkali lebih efisien daripada konverter termal, konverter termal mungkin lebih disukai dalam beberapa situasi karena lebih kecil dan lebih kompak daripada kebanyakan mesin kalor. Perbedaan utama antara konverter termal dan mesin panas adalah, tidak seperti kebanyakan generator, konverter termal umumnya tidak memiliki bagian yang bergerak, dengan pengecualian kemungkinan kipas pendingin.

Konverter termal dapat diterapkan pada sejumlah situasi yang berbeda. Selain digunakan untuk menggantikan mesin panas, penelitian juga sedang dilakukan untuk memanfaatkan pemanfaatan limbah panas dari mesin pembakaran, seperti yang digunakan pada mobil dan pesawat terbang. Jika ini bisa dilakukan, efisiensi bahan bakar mesin ini bisa ditingkatkan dengan jumlah yang cukup besar. Konverter termal juga digunakan dalam pesawat ruang angkasa jarak jauh untuk menghasilkan sumber daya listrik yang konstan.

Namun, ada beberapa masalah dengan penggunaan konverter termal. Misalnya, apakah konverter biasanya hanya menghasilkan efisiensi 5-10% kecuali jika tegangan dinaikkan secara signifikan. Untuk menciptakan keluaran yang cukup besar bagi konverter termal untuk bersaing dengan efisiensi mesin pembakaran, jumlah elemen berbeda yang digunakan untuk menghasilkan arus listrik harus ditingkatkan. Hasil akhirnya adalah bahwa konverter termal menjadi terlalu besar untuk menjadi efisien. Namun, penelitian sedang dilakukan untuk meningkatkan kapasitas generatif konverter termal, sehingga pada waktunya perbedaan suhu ini dapat dimanfaatkan lebih efisien tanpa membuatnya terlalu besar sehingga kehilangan efektivitasnya.