General Motors

Konsep memulihkan energi panas yang terbuat pada knalpot diubah menjadi listrik

KOMPAS.com – Dua pertiga – sekitar  66 persen – dari energi bensin dan solar yang dibakar di dalam mesin, terbuang dalam bentuk panas. Panas tersebut sebagian besar terbuang melalui  knalpot, sisa ke sistem pendingin (radiator).

Nah, seperti Kinetic Energy Recovery System (KERS) pada F1 atau rem regenaratif pada mobil hibrida, para ahli juga ingin “memulihkan” energi terbuang tersebut untuk dimanfaatkan kembali. Memang tidak mudah, namun para periset dari perusahaan energi dan juga produsen mobil berusaha melakukan.

TEG
Seperti KERS dan rem regeneratif – energi kinetik diuban menjadi listrik – pada knalpot energi panas diubah menjadi listrik. Untuk mengubahnya, diperlukan bahan atau alat yang disebut thermoelectric generator (TEG). Problem utama yang dihadapi para ahli dan periset sekarang ini adalah materi dasar. Materi semikonduktor yang digunakan efisiensi masih sangat rendah dan harganya mahal. Inilah yang membuat, produsen mobil kurang tertarik mengembangkannnya.

Kendati demikian, para periset saat sedang mencoba memasang prototipe pertama TEG untuk dipasang pada kendaraan komersial dan SUV. Kebutulan, materi atau alat tersebut dikembangkan oleh perusahaan independen, yaitu BSST di Irwindale, California. Perusahaan mobil yang mengembangkan sendiri TEG adalah General Motors (GM) dan BMW.

BSST berencana sudah bisa menghasilkan prototipenya yang akan dites pada BMW dan Ford pada tahun ini. Sedangkan GM mencobanya pada SUV Chevrolet.

Materi
BSST menggunakan material baru, yaitu bismuth telluride, terdiri dari tellurium yang langka dan bekerja hanya di atas 250 derajat celcius. Sedangkan bahan yang dibutuhkan bekerja pada 500 derajat celcius. BSST juga menggembangkan bahan termoelekrik lainnya, yaitu campuran hafnium dan zirconium yang bekerj  pada suhu tinggi dan efisiensi kerjanya mencapai 40 persen.

Para periset GM yang sedang memasang prototipe terakhir TEG – dinilai lebih menjanjikan – menyebut bahannya dengan “skutterudites”. Dijelaskan bahan ini lebih murah dari tellurides, kemampuan kerjanya juga lebih baik pada suhu tingi. Berdasarkan tes pada Chevrolet Suburban, alat

Skutterudites terdiri dari campuran kobal arsenida (cobalt arsenide) dengan tambahan elemen langka seperti ytterbium. Menurut Gregory Meisner dari GM, kesulitan yang mereka hadapi adalah memadukan bahan tersebut menjadi kesatuan. Karena perbedaan sifat bahan menyebabkan kinerja akan menurun.

Diselipkan
Tantangan lain adalah cara memasang TEG di di mobil. Periset telah mencoba generator bismuth telluride pada SUV. “Sekarang pemasangan dilakukan dengan menyelipkannya ke knalpot. Knalpot dipotong, seperti memasang muffler. Kami perlu merancang alat yang menyatu pada sistem kendaraan dan bukan sebagai tambahan,” harap Meisner.

Dengan kondisi pengembangan sekarang, kedua perusahaan memperkirakan, untuk memproduksi alat tersebut dalam jumlah besar dengan harga terjangkau, masih membutuhkan waktu sekitar empat tahun lagi.