Termoelektrik

Penemuan penting pertama yang berkaitan dengan termoelektrisitas terjadi pada tahun 1821 ketika seorang fisikawan Jerman bernama Thomas Johan Seebeck menemukan fenomena jika dua material logam yang berbeda dihubungkan dalam suatu rangkaian tertutup dan kedua sambungan (junction) dipertahankan pada temperatur yang berbeda maka arus listrik akan mengalir dalam rangkaian tersebut.

Kemudian pada tahun 1834, Jean Charles Athanase Peltier, ketika menyelidiki “Efek Seebeck”, menemukan bahwa ada suatu fenomena kebalikan dimana jika arus searah dialirkan pada suatu rangkaian tertutup yang terdiri dari sambungan dua material logam yang berbeda maka energi termal diserap pada satu sambungan logam dan melepasnya pada sambungan lainnya. Dua puluh tahun kemudian, William Thomson (lebih dikenal dengan Lord Kelvin) memberikan suatu penjelasan lengkap dari Efek Seebeck dan Efek Peltier serta menggambarkan hubungan timbal balik keduanya. Saat itu, fenomena-fenomena tersebut hanya diketahui pada tingkat laboratorium, sedangkan aplikasi praktisnya baru dikembangkan setelah dikembangkannya bahan-bahan semikonduktor.

Aplikasi termoelektrik telah digunakan diberbagai bidang, tidak hanya sebagai pendingin tetapi juga sebagai pembangkit daya, sensor energi termal maupun digunakan pada bidang militer, ruang angkasa, instrumen, biologi, medikal, dan industri serta produk komersial lainnya.

Pendingin termoelektrik (thermoelectric cooler) adalah alat pompa kalor solid (solid-state heat pump) yang bekerja menurut prinsip efek peltier. Dalam kerjanya, arus listrik searah (DC) mengalir dalam pendingin termoelektrik yang menyebabkan kalor berpindah dari satu sisi pendingin termoelektrik ke sisi lainnya, sehingga terbentuk sisi dingin dan sisi panas.

Aplikasi termoelektrik sebagai alat pendingin terdiri dari aplikasi untuk mendinginkan peralatan elektronik, air conditioner maupun lemari pendingin. Penggunaan termoelektrik juga diaplikasikan pada tutup kepala sebagai pendingin kepala. Pada dunia otomotif juga telah dikembangkan termoelektrik intercooler.

Aplikasi termoelektrik sebagai pembangkit daya dibagi menjadi 2 bagian sebagai pembangkit daya rendah dan pembangkit daya tinggi. Aplikasi pembangkit daya rendah meliputi pemanfaatan panas tubuh manusia untuk menjalankan jam tangan, sedangkan pembangkit daya tinggi pada termoelektrik memanfaatkan panas dari sisa panas buang yang dihasilkan dari industri maupun pemanfaatan sisa panas dari pembakaran bahan bakar.

Gambar beberapa susunan sistem termoelektrik