REPUBLIKA.CO.ID, Sebuah penelitian membuktikan bahwa energi dapat dipanen dari Bumi dengan mengubah radiasi inframerah berlebih dan mengubah panas yang dihasilkan menjadi listrik. Konsep ini melibatkan penerowongan kuantum sebagai kunci dari gagasan tersebut.
Antena dirancang khusus yang dapat mendeteksi limbah atau panas inframerah sebagai gelombang elektromagnetik frekuensi tinggi. Kemudian mengubah quadraliun sinyal gelombang menjadi muatan langsung. Namun sebenarnya, ada banyak energi yang akan terbuang di bumi, seperti sinar matahari yang tersedot ke permukaan, samudra dan atmosfer bumi.
Pemanasan tersebut menyebabkan kebocoran inframerah konstan yang diperkirakan mencapai jutaan gigawatt setiap detiknya. Namun karena gelombang inframerah sangat pendek, maka dibutuhkan antena super kecil. Menurut tim penelitian, penerowongan kuantum dapat memberikan terobosan yang dibutuhkan.
"Tidak ada dioda komersial di dunia yang dapat beroperasi pada frekuensi tinggi tersebut. Untuk itu kami beralih ke terowongan kuantum, papar pemimpin peneliti dari King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) di Arab Saudi seperti dilansir dari laman Science Alert.
Penerowongan kuantum adalah fenomena dalam fisika dimana partikel bisa menembus penghalang tanpa memiliki cukup energi untuk melakukannya. Salah satu contohnya adalah dalam fisika klasik, dimana bola membutuhkan sejumlah energi di belakangnya untuk naik ke atas bukit dan ke sisi yang lain.
Namun dalam fisika kuantum, bola terowongan melalui bukit dengan sedikit energi. Hal tersebut berkat ketidakpastian posisi yang ada di kantung kuantum.
Antena nano memungkinkan elektron dipindahkan melalui penghalang kecil, dengan melalui perangkat tunneling seperti dioda logam-isolator-logam (MIM) dan mengubah gelombang inframerah menjadi arus sepanjang jalan.
Dari sana, para ilmuwan mampu menciptakan nanoantenna berbentuk dasi kupu-kupu. Alat tersebut mengetuk film isolator tipis di antara dua lengan logam yang sedikit tumpang tindih yang terbuat dari emas dan titanium, memberi mereka alat yang mampu menghasilkan medan listrik yang kuat yang dibutuhkan agar tunneling dapat bekerja.
Dioda MIM yang baru dibuat berhasil menangkap radiasi inframerah dengan tegangan nol jadi hanya menyala saat dibutuhkan. Sementara panel surya konvensional hanya bisa memanen sebagian kecil spektrum cahaya yang terlihat, mampu menyerap semua radiasi inframerah berlebih sekaligus akan mewakili pergeseran revolusioner dalam produksi energi, sebuah "permainan changer."
tidak seperti pembangkit tenaga surya, pemanen energi ini bisa beroperasi sepanjang waktu, apapun cuacanya. Ilmuwan lain sedang mengerjakan pemecahan masalah yang sama dari sudut yang berbeda.
Meskipun ada masa depan yang baik, tantangan teknis masih ada di depan saat ini, seperti antena tidak terlalu hemat energi. "Ini baru permulaan, sebuah bukti konsep, Namun kita bisa memiliki jutaan perangkat yang terhubung untuk meningkatkan pembangkit listrik secara keseluruhan," kata Shamim.
Ikuti Whatsapp Channel Republika