Mendistribusikan Energi Mirip Tumpukan Spageti dan Dahan-Ranting Pohon

Bagaimana cara mendistribusikan energi? Apakah salurannya dapat mirip tumpukan spageti atau dahan dan ranting pohon? Simak saran para pakar energi untuk mencapai efisiensi.  

Bagaimana cara tim peneliti mengurangi pemanasan global? Salah satu cara yang ditempuh adalah dengan memastikan pemerataan enegi dengan sistem struktur bionik.

Menurut tim peneliti struktur bionik merupakan bagian integrasi dari proses industri. Contohnya, struktur kubah yang bersifat heksagonal yakni kubah yang secara alami pada kura-kura atau sarang madu telah digunakan di berbagai produk industri.

Kubah atau cangkang kura-kura dan sarang madu itu  menyediakan bahan energi yang stabil dan kuat—inilah yang menginspirasi tim peneliti: bagaimana cara mendistribusikan energi yang menghasilkan kekuatan kura-kura atau tawon yang madunya melekat pada sarang.

Analog dengan dalil atau aksioma di atas, di kalangan kedokteran, bionik merupakan proses  penggantian atau peningkatan organ atau bagian tubuh lainnya dengan cara mekanis.

Contohnya ketika dilakukan implan bionik dengan meniru fungsi (organ) asli yang hasilnya mendekati atau  melampaui fungsi aslinya.

Proses produksi konvensional yang diterapkan di sektor industri digantikan dengan struktur bionik yang memiliki bentuk dan struktur—disesuaikan dengan lingkungan secara sempurna yang menggunakan bahan dan energi yang minim. Artinya efisiensi tercapai saat proses produksi.

Tim peneliti Fraunhofer ISE yang bekerja sama dengan mitra peneliti di Eropa telah menggunakan penukar panas berbentuk sirip yang sangat kompak, dan bekerja dengan baik dengan volume cairan yang rendah.

Dalam penukar panas, energi termal ditransfer dari satu aliran material ke aliran lainnya. Material  terdiri dari banyak saluran yang paralel—refrigeran bersirkulasi dan menyerap panas yang disebut sebagai  evaporator yang kemudian mengeluarkan gas melalui kondensor.

“Cairan harus menguap sepenuhnya di atas alat bernama run dan kemudian mengembun. Tujuannya untuk memastikan operasional yang efisien, rasio uap ke cair yang sama harus berlaku di semua saluran,” tandas dr. Lena Schnabel, Kepala Departemen Teknologi Pemanasan dan Pendinginan di Fraunhofer ISE.

Lena Schnabel menambahkan bahwa proses itu tidak mudah berlangsung dan sangat sulit jika ingin mengurangi refrigeran secara bersamaan.

Untuk mengatasi masalah tersebut, tim peneliti mengembangkan distributor dengan struktur bionik yang disebut distribusi venturi konvensional yang tampak  seperti tumpukan spagheti dengan banyak tabung berukuran tipis yang mengalir ke evaporator.

Distributor buatan tim peneliti Fraunhofer ISE dan mitranya, memiliki struktur percabangan yang terus menerus seperti cabang dan ranting pohon yang memungkinkan distribusi refrigeran merata di setiap saluran evaporator dengan biaya refrigeran rendah.

“Dengan itu, seluruh permukaan penukar panas digunakan secara optimal dan dengan demikian meningkatkan efisiensi,” ujar dr. Lena Schnabel.

Untuk menghindari risiko ledakan selama kompresi propana, tim Lena Schnabel menggunakan kompresor khusus agar semua sumber pengapian dapat dienkapsulasi.

Untuk memastikan bahwa tidak ada propana yang dapat lepas, masing-masing komponen pompa dihubungkan dengan perawatan khusus.

“Kami telah memodifikasi desain teknis pompa panas, dan menguji komponen dalam perilaku jangka panjang mesin dan tim kami pun menciptakan konsep kenyamanan suara agar mesin pompa tidak menghasilkan suara bising,” Lina  Schnabel melanjutkan.

Menurut situs sciencedirect.com, esiensi energi bangunan bionik dan arsitektur hijau bionik merupakan cara baik untuk memastikan keharmonisan antara bangunan dan lingkungan alami.

Jika ingin menjaga keseimbangan ekologis dan mencapai pembangunan yang berkelanjutan maka tinjauan teknologi bionik perlu dilakukan.

Seperti fungsi bangunan, struktur, dan bahan yang harus diteliti agar dapat menganalisis kasus-kasus khas, apakah energi untuk bangunan telah efisien.

Dengan memanfaatkan kearifan alam yang diterapkan dalam bangunan, sedangkan inovasi arsitektur menggunakan fungsi bionik yang dibuat berdasarkan sistem ventilasi alami—seperti terdapat  pada gundukan rayap.

Teknologi konstruksi menggunakan sumber daya energi matahari untuk meningkatkan lingkungan termal di dalam ruangan, dan mencapai konsumsi energi yang lebih rendah di dalam suatu bangunan.

Tim peneliti menyarankan agar para pelaku industri menghemat penggunaan listrik. Selain menghemat energi, penghematan konsumsi listrik sekaligus mengendalikan pemanasan global.

Salah satu cara mengurangi pemanasan global dengan mendistribusikan energi mirip tumpukan spageti dan dahan-ranting pohon. Dan masih banyak cara dan teknologi yang dapat kita terapkan dalam keseharian seperti penggunaan.