Pemanfaatan dan Aplikasi Fisika Kuantum untuk Material dan Energi

Tangerang Selatan – Humas BRIN. Fisika kuantum merupakan cabang ilmu fundamental yang memberikan pemahaman atas cara kerja alam semesta. Ilmu fisika kuantum dapat dimanfaatkan untuk riset perangkat energi terbarukan dan dapat menjadi pionir di masa mendatang. Hal tersebut disampaikan Kepala Pusat Riset Fisika Kuantum, Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), Ahmad Ridwan Tresna Nugraha, dalam seri webinar Ornamat ke-39 berjudul “Material dan Perangkat Energi Berbasis Fisika Kuantum, dari Termoelektrik ke Baterai Kuantum”, pada Selasa (21/11).

Ridwan mengungkapkan bahwa teori kuantum juga dapat digunakan untuk aplikasi teknologi yang dekat dengan keseharian. Misalnya, dalam bidang material, berbagai sifat material seperti sifat termal dan sifat listrik dapat diprediksi dengan teori kuantum sehingga kita dapat merancang penerapan yang sesuai dengan kebutuhan. 

“Permasalahan energi yang menjadi isu nasional hingga global, termasuk yang dapat dibantu oleh fisika kuantum, terutama untuk pemilihan material dan desain perangkat energi yang efisien memanen energi,” terangnya.

Lebih lanjut, Ridwan membahas inisiatif kelompok riset Teori Materi Kuantum di Pusat Riset Fisika Kuantum BRIN. “Kami telah melakukan berbagai penelitian seputar teori dan simulasi material termoelektrik yang dapat mengonversi panas menjadi listrik, hingga desain perangkat baterai kuantum yang dapat diisi ulang dengan cepat dan tahan pakai dalam waktu lama,” jelas Ridwan.

Dijabarkan olehnya, bahwa Indonesia sangat kaya dengan sumber daya energi terbarukan, terutama panas, baik dari bumi, matahari, hingga panas buangan dari berbagai perangkat. “Sumber panas yang melimpah ini perlu dimanfaatkan untuk menghasilkan bentuk energi yang berguna langsung bagi kehidupan masyarakat, misalnya listrik. Material termoelektrik adalah material yang bermanfaat mengubah panas menjadi listrik secara langsung,” ulasnya.

Teknologi termoelektrik adalah teknologi yang bekerja dengan mengonversi energi panas menjadi listrik secara langsung (generator termoelektrik), atau sebaliknya, dari listrik menghasilkan dingin (pendingin termoelektrik). 

“Untuk menghasilkan listrik, material termoelektrik cukup diletakkan sedemikian rupa dalam rangkaian yang menghubungkan sumber panas dan dingin. Dari rangkaian itu akan dihasilkan sejumlah listrik sesuai dengan jenis bahan yang dipakai,” paparnya.

Selain itu, Ridwan berujar saat ini ia sedang melakukan riset tentang baterai kuantum dari termoelektrik. Baterai kuantum menggunakan prinsip mekanika kuantum untuk meningkatkan kemampuan, memerlukan lebih sedikit waktu pengisian, dan makin besar kemampuan yang  diperoleh.

“Baterai kuantum adalah baterai yang memanfaatkan fenomena-fenomena kuantum seperti kolektivitas, superposisi, dan entanglement, yang kemudian menghasilkan perangkat yang dapat diisi ulang dengan cepat dan tahan pakai dalam waktu lama,” urainya. 

Menurut Ridwan, secara teori, daya pengisian baterai kuantum meningkat lebih cepat daripada ukuran baterai, yang dapat memungkinkan cara baru untuk mempercepat pengisian daya. “Konsep teori kuantum apabila diaplikasikan dengan baik dalam teknologi baterai oleh produsen, maka akan memacu perkembangan kendaraan listrik di masa depan,” pungkasnya. (mfn/ ed: adl, aps)

Tautan:

https://brin.go.id/news/116847/pemanfaatan-dan-aplikasi-fisika-kuantum-untuk-material-dan-energi