Inovasi UI: Sintesis Hijau Partikel Nano TiO₂ untuk Panel Surya Ramah Lingkungan
Guru Besar UI Prof. Nofrijon Sofyan mengembangkan metode sintesis hijau partikel nano titanium dioksida, solusi revolusioner untuk panel surya generasi terbaru yang lebih efisien dan berkelanjutan.
Depok – Universitas Indonesia (UI) kembali menorehkan inovasi penting dalam pengembangan energi terbarukan. Prof. Nofrijon Sofyan, Guru Besar Tetap dalam Bidang Material Berstruktur Nano untuk Energi, Fakultas Teknik UI, memperkenalkan metode “sintesis hijau” untuk produksi partikel nano titanium dioksida (TiO₂). Metode ini menjadi terobosan signifikan, khususnya untuk material panel surya generasi terbaru.
Partikel nano, yang berukuran sangat kecil sepersejuta milimeter, memegang peranan krusial dalam meningkatkan efisiensi sel surya sensitif zat warna (DSSC) dan sel surya perovskite (PSC). Kedua teknologi ini dikenal sebagai sel surya generasi ketiga yang menawarkan keunggulan seperti bobot lebih ringan, fleksibilitas tinggi, dan potensi biaya produksi yang lebih rendah dibandingkan panel surya konvensional.
Pengembangan sintesis hijau ini menjawab tantangan besar dalam produksi material energi bersih. Selama ini, pembuatan partikel nano TiO₂ seringkali melibatkan bahan kimia berbahaya dan proses berenergi tinggi, menimbulkan pertanyaan tentang konsistensi antara tujuan energi bersih dan metode produksinya yang kurang ramah lingkungan.
Tantangan Produksi Material Surya Konvensional dan Solusi Sintesis Hijau
Produksi partikel nano titanium dioksida secara tradisional menghadapi kendala serius terkait dampak lingkungan. Proses konvensional umumnya memerlukan penggunaan bahan kimia yang berpotensi berbahaya serta konsumsi energi yang sangat tinggi. Hal ini menciptakan paradoks: bagaimana mungkin kita berbicara tentang energi bersih jika material dasarnya diproduksi dengan cara yang tidak berkelanjutan?
Prof. Nofrijon menyoroti bahwa pendekatan ini tidak sejalan dengan filosofi energi terbarukan yang seharusnya ramah lingkungan dari hulu hingga hilir. Oleh karena itu, diperlukan sebuah alternatif yang mampu menghasilkan material berkualitas tanpa mengorbankan kelestarian alam.
Solusi yang ditawarkan adalah metode sintesis hijau, sebuah pendekatan inovatif yang memanfaatkan sumber daya alam. Metode ini bertujuan untuk meminimalkan penggunaan zat kimia toksik dan mengurangi jejak karbon selama proses produksi partikel nano.
Pemanfaatan Ekstrak Tumbuhan dalam Sintesis Hijau Partikel Nano
Kunci dari metode sintesis hijau terletak pada pemanfaatan senyawa alami yang melimpah dalam tumbuhan. Ekstrak dari berbagai jenis tumbuhan, seperti buah ketapang, bunga melati, daun gambir, hingga daun sawit, dapat digunakan dalam proses ini. Tumbuhan-tumbuhan ini kaya akan flavonoid, tanin, dan polifenol yang berperan penting sebagai agen pembentuk partikel nano.
Molekul alami dari ekstrak tumbuhan ini tidak hanya membantu dalam pembentukan partikel nano TiO₂, tetapi juga memastikan ukuran partikel tetap kecil dan seragam. Prosesnya relatif sederhana: ekstrak tumbuhan dicampur dengan bahan dasar titanium, dan senyawa alami di dalamnya secara otomatis memicu terbentuknya partikel nano.
Hasil dari proses ini adalah material yang tidak hanya lebih ramah lingkungan, tetapi juga lebih hemat biaya produksi. Selain itu, metode ini secara efektif memanfaatkan sumber daya hayati yang terbarukan, membuka peluang baru bagi keberlanjutan industri material.
Peran Partikel Nano TiO₂ dalam Sel Surya dan Potensi Lokal
Partikel nano TiO₂ yang dihasilkan melalui sintesis hijau ini memiliki fungsi krusial dalam teknologi sel surya. Setelah terbentuk, partikel-partikel ini dilapiskan secara tipis di atas kaca konduktif yang menjadi bagian dari struktur sel surya. Dalam sistem ini, TiO₂ bertindak sebagai jalur transportasi elektron yang efisien.
Ketika cahaya matahari mengenai molekul pewarna pada permukaan sel surya, elektron akan menjadi aktif dan mengalir melalui lapisan TiO₂, kemudian menghasilkan arus listrik. Kualitas dan struktur partikel nano yang optimal sangat menentukan efisiensi proses konversi cahaya menjadi energi listrik.
Prof. Nofrijon menambahkan bahwa sintesis hijau membuka peluang besar untuk produksi material surya berbasis sumber daya lokal. Hal ini berarti komunitas di berbagai daerah dapat memanfaatkan tanaman yang tersedia di lingkungan sekitar mereka untuk mendukung pengembangan energi terbarukan, mempercepat adopsi energi bersih di wilayah berkembang. Meskipun demikian, tantangan seperti variasi komposisi kimia tumbuhan yang memengaruhi konsistensi hasil masih perlu diatasi melalui penelitian lebih lanjut.
Sumber: AntaraNews