PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG

I. PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG

Pendinginan produk hasil pertanian adalah salah satu mata rantai penanganan pasca panen hasil pertanian yang penting untuk mempertahankan mutu produk, sebagai alternatif metode untuk memperpanjang masa simpan produk. Asas dasar penyimpanan dalam suhu dingin adalah menghambat respirasi oleh suhu rendah. Pendinginan dapat didefinisikan sebagai proses pengkondisian udara di sekitar produk yang disimpan sehingga mencapai suhu tertentu yang dapat menghambat proses pembusukan karena kegiatan enzimatik dalam bahan. Alat atau mesin yang biasa digunakan untuk pendinginan selain tipe kompresi uap, antara lain: mesin pendingin tipe absorpsi, adsorpsi, jet uap, dan pendinginan vakum. Salah satu jenis mesin pendingin yang umum digunakan pada jaman sekarang adalah mesin pendingin kompresi uap. Mesin pendingin jenis ini bekerja secara mekanik dan perpindahan panas dilakukan dengan memanfaatkan sifat refrigeran yang berubah dari fase cair ke fase gas uap, kemudian ke fase cair kembali secara berulang. Refrigeran mendidih pada suhu yang jauh lebih rendah dibandingkan air pada tekanan yang sama. Keragaan suatu siklus pendinginan umumnya dinyatakan dalam berbagai terminologi, seperti ton refrigerasi, koefisien tampilan, dan efisiensi refrigerasi. Namun penggunaan refrigeran terutama yang mengandung klor Cl seperti freon atau CFC Chlorofluorocarbon, ternyata tidak ramah lingkungan karena senyawa chlorin termasuk bahan perusak ozon Ozon Depleting Substances = ODS, yaitu bahan yang dapat menyebabkan lapisan ozon di atmosfir bumi semakin menipis UNEP, 1992. Zat-zat tadi selain dapat merusak lapisan ozon di atmosfer bumi, juga berdampak terhadap pemanasan global. Selain itu, di masa mendatang pada tahun 2020 diperkirakan kebutuhan energi akan bertambah sekitar 40 dari kebutuhan saat ini, sehingga diperlukan teknologi yang mampu menghasilkan energi alternatif. Teknologi termoelektrik merupakan salah satu teknologi refrigerator mesin pendingin tanpa pemakaian refrigeran. Sistem refrigerasi ini bekerja dengan mengkonversi energi panas menjadi listrik secara langsung generator termoelektrik, atau sebaliknya, dari listrik menghasilkan dingin pendinginan termoelektrik. Prinsip termoelektrik yang dipergunakan adalah efek Peltier yang menyatakan bahwa bila dua buah metal atau bahan semi konduktor yang berbeda dihubungkan dan diberi arus, maka akan terdapat perbedaan suhu. Jika material termoelektrik dialiri arus listrik, panas yang ada disekitarnya akan diserap dan dilepaskan pada bagian yang lain. Dengan demikian, untuk mendinginkan udara tidak diperlukan kompresor pendingin seperti halnya mesin-mesin pendingin konvensional. Pendingin termoelektrik TEC, Thermoelectric Cooling dalam bentuk modul dengan satu stage telah terpabrikasi secara luas dalam bentuk lempeng termoelektrik berukuran 40 x 40 mm 2 atau 30 x 30 mm 2 . Modul dengan satu stage mampu menghasilkan beda suhu maksimal sebesar 73 K, dua stage dengan beda suhu maksimal 103 K, tiga stage dengan beda suhu maksimal 123 K, dan empat stage dengan beda suhu maksimal 132 K Gromov, 2002. Menurut Buist 1997 dan Gromov 2002, masing-masing modul dipengaruhi oleh beda suhu maksimum, panas maksimum yang dihasilkan, arus maksimum, dan tegangan maksimum. Material bahan modul yang banyak dipergunakan untuk pembuatan efek Peltier ini pada umumnya adalah semi konduktor Bismuth Tellurium B 2 Te 3 , Plumbum Tellurium PbTe, Silicon Germanium SiGe, dan Sb 2 T 3 . Dalam penelitian ini akan dikaji masalah karakteristik bahan modul pada alat pendingin termoelektrik, yaitu termoelektrik tipe TEC1-12706 dengan alasan bahwa modul mudah didapat dan harga relatif murah. Kajian karakteristik bahan meliputi kesesuaian bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan modul termoelektrik. Kesesuaian bahan-bahan ini terutama ditentukan oleh nilai figure of merit Z. Besarnya nilai Z ini sangat bergantung pada sifat-sifat bahan yang digunakan. Semakin besar nilai Z, performansi termoelektrik akan semakin baik. Untuk mendapatkan nilai Z maksimum, parameter bahan termoelektrik harus memenuhi syarat sebagai berikut: koefisien Seebeck S harus besar, tahanan jenis listrik ρ harus kecil, dan konduktivitas panas k harus kecil.

B. TUJUAN PUSTAKA

Penelitian ini bertujuan mengetahui karakteristik modul termoelektrik untuk sistem penyimpanan dingin.

II. TINJAUAN PUSTAKA A. EFEK TERMOELEKTRIK