Menerangi Ruang Bawah Tanah yang Gelap: Ilmuwan Merancang Perangkat “Cerdas” untuk Memanen Siang Hari

June 2, 2021 Uncategorized  No comments

Smart Device to Harvest Daylight

Perangkat dapat digunakan untuk menerangi ruang bawah tanah yang gelap di siang hari.

Sebuah tim peneliti dari Nanyang Technological University, Singapura (NTU Singapore) telah merancang perangkat ‘pintar’ untuk memanen siang hari dan meneruskannya ke ruang bawah tanah, mengurangi kebutuhan untuk memanfaatkan sumber energi tradisional untuk penerangan.TerasKaltim

Di Singapura, pihak berwenang sedang melihat kelayakan untuk menggali lebih dalam di bawah tanah untuk menciptakan ruang baru untuk infrastruktur, penyimpanan, dan utilitas. Oleh karena itu, permintaan untuk penerangan bawah tanah sepanjang waktu diperkirakan akan meningkat di masa depan.

Untuk mengembangkan perangkat pemanen siang hari yang dapat memenuhi kebutuhan ini secara berkelanjutan, tim NTU mengambil inspirasi dari kaca pembesar, yang dapat digunakan untuk memfokuskan sinar matahari ke satu titik.
Konsentrator Surya Bola Akrilik

Bola akrilik (kanan) dari perangkat bertindak sebagai konsentrator surya, memungkinkan sinar matahari untuk membentuk fokus yang tajam. Sinar matahari yang terfokus kemudian dikumpulkan ke salah satu ujung kabel serat (kiri) dan dipancarkan melalui ujung lainnya secara langsung. Kredit: NTU Singapura

Mereka menggunakan bola akrilik siap pakai, serat optik plastik tunggal — sejenis kabel yang membawa seberkas cahaya dari satu ujung ke ujung lainnya — dan motor berbantuan chip komputer.

Perangkat berada di atas tanah dan seperti lensa kaca pembesar, bola akrilik bertindak sebagai konsentrator surya, memungkinkan sinar paralel sinar matahari untuk membentuk fokus tajam di sisi yang berlawanan. Sinar matahari terfokus kemudian dikumpulkan ke salah satu ujung kabel serat dan diangkut sepanjang itu ke ujung yang ditempatkan di bawah tanah. Cahaya kemudian dipancarkan melalui ujung kabel serat secara langsung.

Pada saat yang sama, motor kecil — dibantu oleh chip komputer — secara otomatis menyesuaikan posisi ujung pengumpul serat, untuk mengoptimalkan jumlah sinar matahari yang dapat diterima dan diangkut saat matahari bergerak melintasi langit.

Ide cemerlang: Cahaya matahari sekarang dapat dibawa ke bawah tanah, berkat ilmuwan NTU Singapura yang telah membangun perangkat ‘pintar’ untuk memanen cahaya matahari untuk menerangi ruang bawah tanah. Seperti kaca pembesar, perangkat berbentuk seperti bola kristal memfokuskan sinar matahari ke satu titik di mana ia dikumpulkan di ujung kabel serat kemudian diangkut ke ujung lainnya yang ditempatkan di bawah tanah tempat cahaya dipancarkan. Hal ini mengurangi kebutuhan untuk memanfaatkan sumber energi tradisional untuk penerangan. Kredit: NTU Singapura

Dikembangkan oleh Asisten Profesor Yoo Seongwoo dari School of Electrical and Electronics Engineering dan Dr. Charu Goel, Principal Research Fellow di NTU’s The Photonics Institute, inovasi tersebut dilaporkan dalam jurnal ilmiah peer-review Solar Energy awal bulan ini.

Perangkat ini mengatasi beberapa keterbatasan teknologi pemanenan matahari saat ini. Dalam konsentrator surya konvensional, cermin besar dan melengkung digerakkan oleh motor tugas berat untuk menyelaraskan piringan cermin ke matahari. Komponen dalam sistem tersebut juga terkena faktor lingkungan seperti kelembaban, meningkatkan persyaratan perawatan.

Perangkat NTU, bagaimanapun, dirancang untuk menggunakan bentuk bulat dari bola akrilik, membersihkan sistem motor tugas berat untuk menyelaraskan dengan matahari, dan membuatnya kompak.

Prototipe yang dirancang oleh para peneliti memiliki berat 10 kg dan memiliki tinggi total 50 cm. Untuk melindungi bola akrilik dari kondisi lingkungan (sinar ultraviolet, debu, dll.), para peneliti juga membuat penutup berbentuk kubah transparan setebal 3mm menggunakan polikarbonat.
Perangkat cukup ringkas untuk dipasang sebagai tiang lampu

Asst Prof Yoo, penulis utama studi tersebut mengatakan, “Inovasi kami terdiri dari bahan-bahan yang tersedia secara komersial, sehingga berpotensi sangat mudah untuk dibuat dalam skala besar. Karena keterbatasan ruang di kota-kota padat penduduk, kami sengaja merancang sistem pemanenan siang hari agar ringan dan kompak. Ini akan memudahkan perangkat kami untuk dimasukkan ke dalam infrastruktur yang ada di lingkungan perkotaan.”
Yoo Seongwoo Charu Goel

Peneliti di balik perangkat ‘pintar’ untuk memanen siang hari adalah Asisten Profesor Yoo Seongwoo (kiri) dari School of Electrical and Electronics Engineering dan Dr Charu Goel (kanan), Principal Research Fellow di The Photonics Institute NTU. Kredit: NTU Singapura

Tim NTU percaya perangkat ini cocok untuk dipasang sebagai tiang lampu konvensional di atas tanah. Ini akan memungkinkan inovasi untuk digunakan dalam dua cara: perangkat untuk memanen sinar matahari di siang hari untuk menerangi ruang bawah tanah, dan lampu jalan untuk menerangi di atas tanah pada malam hari menggunakan listrik.

Penelitian oleh para ilmuwan NTU adalah contoh dari visi Kampus Cerdas NTU yang bertujuan untuk mengembangkan solusi berteknologi maju untuk masa depan yang berkelanjutan.
Pemosisian otomatis ‘Cerdas’ untuk memanen sinar matahari maksimum

Saat matahari bergerak melintasi langit sepanjang hari, demikian pula posisi sinar matahari yang terfokus di dalam bola akrilik. Untuk memastikan bahwa sinar matahari maksimum dikumpulkan dan diangkut melalui kabel serat sepanjang hari, sistem menggunakan mekanisme berbasis chip komputer

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>