Ilmuwan Ciptakan Alat Pembangkit Listrik Tenaga Salju

Badai Salju di New York. Foto: REUTERS/Lucas Jackson

Saat musim dingin, ada beberapa daerah di Bumi yang tertutupi salju. Tercatat, ada sekitar 30 persen permukaan Bumi tertutup salju setiap kali musim dingin datang.

Keberadaan salju putih itu mungkin memperindah pemandangan. Namun di sisi lain, salju juga membuat pembangkit listrik tenaga surya tidak bisa bekerja efektif.

Karenanya, peneliti dari University of California - Los Angeles (UCLA) menghadirkan sebuah solusi unik atas masalah listrik ini. Mereka menciptakan alat pembangkit listrik bertenaga salju. Alat ini bisa menghasilkan listrik dari jatuhnya salju.

"Alat ini bisa bekerja di daerah terpencil karena dia bisa menciptakan listrik bagi dirinya sendiri dan tidak memerlukan baterai," kata Richard Kaner, peneliti utama riset pengembangan alat ini.

"ini adalah alat yang sangat pintar, dia adalah sebuah stasiun pengamatan cuaca yang bisa memberi informasi mengenai berapa banyak dan arah salju yang jatuh. Alat ini juga bisa memberi informasi mengenai arah dan kecepatan angin," sambungnya sebagaimana dilansir Eureka Alert.

Para peneliti menamakan alat ini snow-based triboelectric nanogenerator atau snow TENG. Alat ini sederhana dan murah. Bentuknya kecil, tipis, dan fleksibel, mirip lembaran plastik.

Hasil temuan alat ini telah dipublikasikan di jurnal Nano Energy. Alat ini bisa menciptakan muatan listrik menggunakan listrik statis. Energi dari listrik statis berasal dari pertukaran elektron.

"Listrik statis terjadi akibat interaksi antara satu material yang menangkap elektron dan material lain yang melepas elektron," jelas Kaner. "Kalau Anda memisahkan muatan, Anda bisa menciptakan energi listrik," lanjutnya.

Kaner menjelaskan bahwa salju memiliki muatan listrik positif dan melepaskan elektron. Sementara silikon, yang terbuat dari atom silikon dan atom oksigen lalu dikombinasikan dengan elemen-elemen lain macam karbon, hidrogen, dan lainnya, memiliki muatan listrik negatif.

Ketika salju yang jatuh mengalami kontak dengan permukaan silikon, terciptalah energi listrik yang ditangkap alat itu.

"Salju sudah bermuatan listrik, jadi kami berpikir, kenapa tidak memasangkannya dengan material lain yang punya muatan berlawanan. Dan mengekstrak muatan itu untuk menciptakan energi listrik," kata Maher El-Kady, salah satu peneliti dalam riset.

"Karena salju suka melepaskan elektron, maka performa alat ini bergantung pada efisiensi material lain dalam mengekstrak elektron itu," sambungnya. "Setelah menguji banyak material, termasuk alumunium foil dan teflon, kami menemukan bahwa silikon memproduksi lebih banyak muatan dibanding material lain."

Ilustrasi material silikon. Foto: Pixabay

Saat musim dingin, panel surya sering kali tidak bisa bekerja karena tertutup salju. Akumulasi salju ini mengurangi jumlah cahaya yang sampai ke panel surya dan menurunkan efektivitasnya.

El-Kady menjelaskan bahwa alat terbaru ini bisa diintegrasikan dengan panel surya. Jadi panel surya tetap bisa menghasilkan suplai energi listrik, bahkan ketika cuaca sedang bersalju.

Alat ini juga punya kegunaan lain. Ia bisa digunakan untuk memonitor olahraga musim dingin, seperti ski. Lebih persisnya alat ini bisa menilai performa atlet ketika berski, papar Kaner.

Tim peneliti menggunakan printer 3D untuk mendesain alat ini. Mereka meyakini bahwa alat ini bisa diproduksi dengan sangat murah. Menurut Kaner, hal ini karena kemudahan dalam pembuatan dan ketersediaan silikon.