Proses industri (pabrik, pembangkit listrik) membuang sejumlah besar energi sebagai limbah panas suhu menengah (200-600°C). Teknologi Konversi Energi Thermionik menawarkan cara langsung untuk mengubah panas ini menjadi listrik. Prinsipnya: sebuah material katode dipanaskan oleh limbah panas hingga memancarkan elektron (emisi thermionik). Elektron-elektron ini melompat melintasi celah vakum atau plasma menuju anode yang lebih dingin, menciptakan arus listrik searah.
Teknologi thermionik generasi baru menggunakan katode dengan fungsi kerja rendah (seperti scandate tungsten) dan celah sub-milimeter yang diisi dengan plasma cesium untuk meningkatkan arus dan mengurangi kehilangan energi. Konverter ini memiliki tidak ada bagian yang bergerak, sangat handal, dan dapat diintegrasikan langsung ke pipa knalmot atau tungku industri.
Meski efisiensi konversinya masih moderat (~10-15%), penerapannya yang luas pada sumber limbah panas skala besar dapat menghasilkan gigawatt listrik tambahan yang bersih secara global, meningkatkan efisiensi energi industri secara signifikan dan mengurangi emisi COâ‚‚.
Sumber: Applied Energy, “Thermionic energy converters for industrial waste heat recovery” (2024); Journal of Physics: Energy, “Advanced materials for next-generation thermionic emission” (2023).