Lebih dari 60 juta mobil digunakan di Jerman. Mobil-mobil itu menyebabkan panas. Karena lebih dari separuh energi yang ada di bensin diubah menjadi panas. Energinya berjumlah sama, seperti yang diproduksi sebuah pembangkit tenaga nuklir berukuran besar.

Para ilmuwan dari Institut Fraunhofer untuk teknik penghitungan fisika ingin menggunakan panas yang misalnya dihasilkan mobil. Mereka membuat generator termoelektrik, yang menghasilkan listrik dari energi panas. Dr. Kilian Bartolomé menjelaskan lebih lanjut:

"Ini sebuah modul termoelektrik, yang dipasang di antara dua penukar panas yang ditempatkan di dua wadah. Jika saya memasukkan air panas ke salah satu wadah, dan ke wadah lainnya air dingin, maka aliran panas dari wadah yang panas ke wadah yang dingin, melewati modul termoelektrik. Akibatnya tercipta tegangan listrik dalam modul itu. Dan tegangan ini bisa saya gunakan untuk mengoperasikan benda elektronik."

Bartolomé memperagakan teori lewat sebuah senter yang berfungsi dengan panas dari tangan. "Jika saya meletakkannya di tangan, saya menghangatkan bagian luar modul. Di bagian dalam ada bagian yang dingin. Bisa dirasakan bagian luar jadi dingin juga, dan LED di senter mulai menyala."

Membuat modul termoelektrik

Materi yang jadi bahan utama modul termoelektrik adalah logam seperti juga bismut, telurium, antimon, juga magnesium dan silisium. Logam-logam ini diolah di bawah tekanan sangat besar dan suhu sekitar 1.000 derajat hingga menjadi benda yang ukurannya kira-kira sebesar uang logam.

Benda itu kemudian dipoles. Sebuah gergaji kemudian memotongnya menjadi kubus-kubus yang besarnya hanya beberapa milimeter. Ini berarti materi harus sesuai dengan tujuan penggunaannya. Memperbaiki kualitas materi dalam tahap ini sangat sukar.

Bartolomé memaparkan lebih lanjut, "Biasanya, jika saya menaikkan konduktifitas elektriknya, maka konduktifitas termiknya juga bertambah. Di sini orang harus menciptakan cara, untuk memutus hubungan lewat beberapa trik. Jadi, misalnya: walaupun konduktifitas elektriknya ditambah, konduktifitas termiknya menurun."

Ketika modul atau generator dibuat, orang harus memperhatikan presisi. Modul nantinya harus bisa menahan perbedaan suhu antara panas di satu sisi dan dingin di sisi lainnya, yang bisa sampai ratusan derajat. Tegangan yang tercipta memang kecil, tetapi terus ada selama perbedaan susu ada. Jika orang menempatkan modul seperti ini di mobil, tempat yang paling tepat adalah knalpot yang panas.

Menempatkan modul pada mobil

"Keuntungan menempatkan modul termoelektrik pada knalpot adalah, orang mendapat panas dalam suhu sangat tinggi, yaitu 600,700 atau 800 derajat. Tapi orang juga punya air pendingin, jadi orang bisa mendinginkan modul sampai 70, 80 atau 90 derajat. Jadi perbedaan suhu yang bisa digunakan secara termoelektrik sangat besar," demikian Bartolomé.

Jika knalpot memanas, dalam modul termoelektrik tercipta gelombang panas, yang menciptakan tegangan listrik. Tegangan ini bisa digunakan untuk alternator, atau untuk sirkuit mobil elektronik. Jika ini digunakan untuk semua mobil yang ada di Jerman, energi yang dihasilkan sama seperti energi dari sebuah pembangkit listrik tenaga nuklir.

Dari tiap mobil bisa tercipta sekitar 600 Watt. Itu cukup untuk mengurangi kerja alternator, sehingga penggunaan bensin dan penghasilan CO2 bisa dikurangi. Mengingat semakin ketatnya ketentuan bagi lingkungan, generator termik jadi opsi menarik dalam industri otomotif.