Tanya:

Halo, Pak Yo yang pintar. Senang sekali saya membaca rubrik “Fenomena” asuhan Bapak. Rasanya, Bapak bisa membantu saya menjawab pertanyaan anak saya yang tak mampu saya jawab. Beberapa tahun terakhir ini ‘kan sangat marak yang namanya lampu hemat energi, mulai dari yang harganya murah sampai yang sangat mahal. Mulai dari yang hanya tahan beberapa bulan sampai tahunan (begitu promosinya). Yang membuat saya kagum, lampu yang wattnya hanya 8 W bisa seterang lampu 40 W, yang 13 W bisa seterang 60 W, dan seterusnya.

Bagaimana sih sebetulnya cara kerja lampu hemat energi ini? Apa yang membedakan lampu hemat energi dengan lampu biasa? Kenapa lampu itu baru ada belakangan ini? Terima kasih atas jawabannya. (S. Yusro, di Tangerang)

Jawab:

Sdr. S. Yusro, terima kasih Anda sudah ikut berpartisipasi dalam rubrik ini. Saya akan coba membantu Anda dalam menjawab pertanyaan anak Anda.
Lampu pijar terdiri atas kumparan kecil kawat tungsten yang dibungkus bola gelas berisi gas argon atau nitrogen. Ketika bola lampu dinyalakan, suhu kawat tungsten mulai tinggi dan kawat mulai memancarkan radiasi panas. Ketika suhu kawat sudah cukup tinggi, sekitar 2.200oC, kawat mulai berpijar dan memancarkan cahaya.

Suhu yang tinggi pada kawat dapat menguapkan sebagian kecil kawat. Ini terlihat dari bercak-bercak hitam yang terjadi pada bola lampu setelah pemakaian yang cukup lama. Akibat penguapan ini kawat makin menipis. Akhirnya, setelah 700 – 1.000 jam pemakaian, kawat putus dan bola lampu mati, tidak bisa digunakan lagi. Lampu ini sangat tidak efisien karena hanya sekitar 10% energi listrik yang diubah menjadi cahaya, sisanya yang 90% diubah menjadi panas.

Pada bola lampu hemat energi (halogen), gas yang digunakan adalah gas halogen (seperti brom). Gas ini mampu bereaksi dengan bercak hitam (akibat penguapan tungsten) yang menempel pada gelas, menghasilkan metal halida. Metal halida ini akan menempel kembali pada kawat tungsten. Karena suhu yang tinggi, metal halida akan dipecah lagi menjadi logam tungsten dan gas halogen. Logamnya akan menjadi satu dengan kawat tungsten, gasnya akan bergabung dengan gas halogen lain dalam bola gelas sehingga terjadilah proses daur ulang tungsten.

Proses ini akan lebih efektif jika tabung gelas sekecil mungkin (sedekat mungkin dengan kawat tungsten). Itu sebabnya tabung gelas ini dibuat seramping mungkin. Agar tabung tidak meleleh gelas yang digunakan harus terbuat dari material yang tahan panas seperti quartz. Proses daur ulang ini akan membuat kawat tungsten tahan lama dan mampu bertahan sampai 3 – 10 kali lebih lama dari lampu pijar biasa.

Di samping itu, proses daur ulang ini memungkinkan kita membuat suhu tungsten setinggi mungkin. Makin tinggi suhu tungsten makin banyak cahaya yang dipancarkan (lampu makin terang) dan makin sedikit radiasi panas (lebih sedikit panas yang dipancarkan). Ini membuat lampu lebih terang dan lebih hemat energi. Mudah-mudahan jawaban ini memuaskan anak Anda tercinta.

(Yohanes Surya)