Potensi Energi Listrik Pada Gas Buang Sepeda Motor

"Potensi Energi Listrik Pada Gas Buang Sepeda Motor”

Era globalisasi yang semakin dekat menyebabkan teknologi di dunia terkhususnya di Indonesia terus mengalami perkembangan dalam segala aspek. Terlihat dari munculnya berbagai industri berskala besar, dan terus berkembangnya sarana transportasi. Seiring dengan perkembangan tersebut, di sisi lain kebutuhan akan energi juga ikut meningkat. Tidak dapat kita pungkiri bahwa kita masih sangat tergantung dengan sumber energi fosil, dimana sektor industri dan otomotif merupakan pengguna energi terbanyak sekaligus sektor penghasil panas buang tertinggi dengan efisiensi kendaraan bermotor hanya berkisar 35-40% saja. Sisanya terbuang begitu saja ke lingkungan [1]. Saat ini para ahli sedang mengembangkan penggunaan panas buang sebagai pembangkit listrik alternatif yang dikenal dengan thermoelectric generator. Thermoelectric generator menggunakan prinsip thermoelectric yang memanfaatkan efek Seebeck. Efek Seebeck menggambarkan bahwa jika dua buah material logam yang tersambung berada di lingkungan dengan dua temperatur yang berbeda akan menimbulkan beda potensial. Konsep ini dapat diterapkan pada kendaraan bermotor dengan memanfaatkan panas yang terbuang dari knalpot. Walaupun termoelektrik generator hanya berkapasitas mikro, namun pemanfaatan yang maksimal dalam jangka panjang dapat membantu menghemat penggunaan listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik berkapasitas makro.

Menurut Nur Shiyamanto Adi.(2015),Fenomena termoelektrik pertama kali ditemukan tahun 1821 oleh ilmuwan Jerman, Thomas Johann Seebeck. Ia menghubungkan tembaga dan besi dalam sebuah rangkaian. Di antara kedua logam tersebut lalu diletakkan jarum kompas. Ketika sisi logam tersebut dipanaskan, jarum kompas ternyata bergerak. Belakangan diketahui, hal ini terjadi karena aliran listrik yang terjadi pada logam menimbulkan medan magnet. Medan magnet inilah yang menggerakkan jarum kompas. Fenomena tersebut kemudian dikenal dengan hukum "efek Seebeck".

Sedangkan menurut Ananda Jordan (2105),Termoelektrik adalah suatu perangkat yang dapat mengubah energi kalor (perbedaan temperatur) menjadi energi listrik secara langsung. Selain itu, termoelektrik juga dapat mengkonversikan energi listrik menjadi proses pompa kalor/refrigerasi. Teknologi termoelektrik merupakan teknologi yang bekerja dengan mengkonversi energi panas menjadi listrik secara langsung (generator termoelektrik), atau sebaliknya, dari listrik menghasilkan dingin (pendingin termoelektrik). Untuk menghasilkan listrik, material termoelektrik cukup diletakkan sedemikian rupa dalam rangkaian yang menghubungkan sumber panas dan dingin. Dari rangkaian itu akan dihasilkan sejumlah listrik sesuai dengan jenis bahan yang dipakai.

Pengujian dilakukan berdasarkan posisi titik uji dan variasi jumlah modul TEG selama 20 menit. Kondisi sepeda motor adalah statis dan pengujian dilakukan saat putaran motor sudah stabil yaitu sebesar 3000 rpm. Semakin bertambah waktu, maka panas yang dihasikan pada sepeda motor juga akan semakin bertambah.

A.    Titik Uji di Kepala Knalpot

perubahan suhu dan tegangan output menggunakan 1, 2 dan 3 modul TEG di kepala knalpot sepeda motor. Perubahan suhu dari sisi panas dan dingin pada 1, 2 dan 3 TEG mengalami kenaikan pada 5 menit pertama, yaitu dari 2o, 20, dan 1o sampai mencapai nilai maksimum 35o, 36o dan 37oC. Kenaikan perubahan suhu, menyebakan tegangan output yang dihasilkan juga mengalami kenaikan 1,26 V untuk satu modul TEG; 2,27 V untuk dua modul TEG dan 3,43 V untuk tiga modul TEG.

B. Titik Uji di Badan Knalpot.

uji di badan knalpot untuk 1 modul, 2 modul dan 3 modul TEG. Dengan bertambahnya waktu, perubahan suhu di antara sisi panas dan sisi dingin bertambah naik, sehingga tegangan output yang dihasilkan juga semakin naik.  C. Titik Uji di Mulut Knalpot.

perubahan suhu dan tegangan output yang dihasilkan oleh 1 modul, 2 modul dan 3 modul TEG di mulut knalpot . Perubahan suhu di sisi panas dan sisi dingin TEG di titik uji mulut knalpot mengalami kenaikan seiring kenaikan waktu. Dengan naiknya perubahan suhu, maka tegangan output yang dihasilkan juga meningkat. Di posisi ini, tegangan output maksimum untuk 3 modul TEG adalah 0.831 V, untuk dua modul 0,6 V dan untuk satu modul TEG adalah 0,357 V. Ini sesuai dengan hukum Kirchoff

Kesimpulan

Susunan termoelektrik mempunyai peran untuk menghasilkan tegangan atau kuat arus tententu. Untuk menghasilkan tegangan yang tinggi peltierharus disusun secara seri, sedangkan untuk mendapatkan kuat arus yang tinggi, termoelektrik harus disusun secara paralel. Termoelektrik yang disusun seri menghasilkan daya yang lebih besar dibandingkan dengan termoelektrik yang disusun paralel. Secara garis besar daya yang dihasilkan pembangkit daya termoelektrik masih cukup kecil. Akan tetapi, hal ini telah menunjukkan bahwa pembangkit termoelektrik memiliki prospek yang cerah di masa depan sebagai alternatif energi listrik. Jadi, dimanapun ada panas buang, pembangkit termoelektrik dapat mengubah panas buang tersebut menjadi daya listrik.

Daftar Pustaka

1.    Melda Latif, Nuri Hayati, dan Uyung Gatot S. Dinata.(2105), Potensi Energi Listrik pada Gas Buang Sepeda Motor,Jurnal Rekayasa Elektrik,Vol 11.No 5,Desember 2015.Dalamhttp://id.portalgaruda.org/?ref=browse&mod=viewarticle&article=428740

2.    Adi Nur Shiyamanto.(2015),Cara Membuat Pembangkit Listrik dari Energi Panas "Thermoelectric Generator".Dalam: http://knowlage-is-power.blogspot.co.id/2015/08/cara-membuat-pembangkit-listrik-dari.html.(Diakses 8 september 2017)

3.    Jorddan Ananda.(2015).Pape rThermoelectic generatorTKI, Dalam:http://mesinborneo.blogspot.co.id/2015/11/paper-thermoelectric-generator.html. (Diakses tanggal 8 September 2017)

4.    Randy Putra, Raldi Artono Koestoer, M. Adhitya, Ardian Roekettino, dan Bayu Triant.(2009),Potensi Pembangkit Daya Termoelektrik Untuk Kendaraan Hibrid. MAKARA, TEKNOLOGI, VOL. 13, NO. 2, NOVEMBER 2009. Dalam:http://download.portalgaruda.org/article.php?article=201443&val=1212&title=POTENSI%20PEMBANGKIT%20DAYA%20TERMOELEKTRIK%20UNTUK%20KENDARAAN%20HIBRID