Aplikasi Sel Nanogenerator pada Struktur Luar Bangunan
sebagai Penghasil Energi Listrik Alternatif
Di era modern sekarang ini,
perkembangan sektor industri pada banyak negara sangatlah pesat. Sedangkan
kebutuhan energi listrik yang menjadi suplai energi utama untuk sektor tersebut
semakin besar. Di lain hal, teknologi pembangkit energi listrik yang sekarang
semakin lama dirasa kurang efisien untuk memenuhi dan mengimbangi kebutuhan energi
listrik tersebut. Kenyataan yang sekarang terjadi merupakan hal yang tidak bisa
dihindari, seperti dengan adanya pengalihan suplai energi untuk alat – alat transportasi dengan menggunakan energi listrik sebagai
pengganti energi dari bahan bakar fosil, tingkat pertumbuhan penduduk yang
meningkat setiap tahunnya berbanding lurus dengan jumlah konsumen listrik,
serta dengan adanya pembangunan pabrik – pabrik di sektor industri yang
mengkonsumsi energi listrik secara besar - besaran. Oleh karena itu, dibutuhkan
adanya suatu inovasi teknologi untuk pembangkit energi listrik dengan efisiensi
yang tinggi sehingga mampu menghasilkan energi listrik yang besar dengan usaha
yang minimum. Salah satu inovasi yang dapat kami gagaskan berupa aplikasi sel
nanogenerator pelapis struktur luar bangunan sebagai penghasil energi listrik
alternatif. Generator adalah alat yang mengubah energi mekanik menjadi energi
listrik dengan memanfaatkan perubahan fluks dari magnet yang bergerak dalam
kumparan sehingga menghasilkan arus. Nanogenerator didasari atas konsep kerja
dari generator tersebut, namun dengan berbasis teknologi nano yang merekayasa
objek dari material dalam skala nanometer. Jika dibandingkan dengan generator biasa, inti
dari konsep nanogenerator lebih berfokus kepada penggunaan unit – unit generator
berukuran kecil dalam skala nano dengan jumlah yang sangat banyak dalam suatu sistem,
yang dapat mengurangi usaha mekanis
untuk menggerakkannya agar dapat menghasilkan arus listrik. Sebuah sel
nanogenerator merupakan rangkaian dari suatu sistem yang terdiri atas jutaan
unit nanogenerator yang menghasilkan arus listrik melalui konversi energi
mekanik dari gerakan atom – atom dalam suatu aliran, yang memutar rotor
berskala nano pada nanogenerator tersebut. Sehingga sebuah sel nanogenerator
akan menghasilkan energi listrik dari hembusan angin atau aliran air yang
paling kecil sekalipun, karena dalam skala nano, atom – atom zat alir ( air,
udara ) akan bergesekan dan bertumbukan dengan atom dari komponen rotor pada
nanogenerator dan akan memutar “kincir nano“ tersebut, sehingga dapat
menghasilkan arus lstrik. Komponen dari nanogenerator tersebut dibentuk
menggunakan alat electron beam
lithography, yang memutuskan ikatan kimia dari suatu material dan mereduksi
bentuknya, sehingga terbentuk objek berupa komponen – komponen berukuran nano
yang nantinya dirangkai menjadi nanogenerator. Nanogenerator ini juga
menggunakan inti nanomagnet yang
terbuat dari material logam unsur transisi yang memiliki sifat kemagnetan yang
kuat dan konstan, serta kumparan yang terbuat dari kawat penghantar nanowire yang memiliki sifat konduktansi
listrik yang sangat baik dalam skala nano. Energi listrik yang dihasilkan dari
nanogenerator nantinya akan disimpan dalam suatu baterai penyimpan sejenis accumulator atau VLRA, yang biasanya
digunakan untuk penyimpan daya pada sel surya. Semua sistem pemakaian daya
listrik sama dengan sistem yang diterapkan pada panel surya, hanya saja
pengalikasiannya lebih fleksibel karena pemasangannya dapat dilakukan dimana
saja, seperti di atap, dinding, kaca penutup, maupun bagian-bagian konstruksi
bangunan lainnya. Selain itu tidak seperti sel surya yang memiliki intensitas
minimum cahaya untuk menghasilkan listrik serta sistem kendali daya yang rumit
akibat ketersediaan suplai energi cahaya dari matahari yang tidak menentu,
nanogenerator tidak terlalu bergantung pada intensitas minimum energi mekanik
yang digunakan untuk menggerakkannya. Sehingga dapat dikatakan inovasi dari sel
nanogenerator ini merupakan salah satu solusi dan pemecahan masalah yang akan
mendukung pengembangan teknologi pembangkit listrik untuk mengimbangi lonjakan
konsumsi energi listrik dunia, yang juga ramah lingkungan, serta memliki
tingkat efisiensi yang tinggi.
0 komentar:
Posting Komentar