LIPI Kenalkan Alternatif Pengembangan Energi Listrik Terbarukan

FOTO: sopy/indolinear.com
Jumat, 5 Juli 2019

Indolinear.com, Tangsel – Indonesia saat ini sedang mengalami defisit energi listrik karena pasokan listrik semakin menipis, sementara kebutuhan energi listrik meningkat dengan makin bertambahnya jumlah penduduk dan pesatnya pembangunan.

Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) melalui Pusat penelitian Fisika (P2F) mengembangkan energi terbarukan di bidang kelistrikan yaitu fuel cell, baterai, dan turbin angin. Selain itu, P2F – LIPI turut mengembangkan teknologi laser untuk mendeteksi bahan berbahaya, fiber optik sebagai sensor antisipasi kebencanaan, serta eksperimen Fisika pada perilaku eksotik suatu partikel atau zat.

Dr. Rike Yudiyanti selaku Kepala Pusat Penelitian Fisika LIPI memaparkan singkat kegiatan penelitian yang sedang dilakukan di instansinya. Beberapa penelitian di bidang energi kelistrikan adalah fuel cell, baterai litium, dan turbin angin.

“Fuel cell merupakan piranti pembangkit listrik yang terbarukan dan ramah lingkungan karena tidak bising dan produk sampingnya hanya air atau uap air,” ujar Rike.

Fuel cell memiliki keunggulan dengan efisiensinya yang tinggi 60%, fleksibel, portabel, kerapatan daya yang besar, dan memerlukan waktu start-up relatif lebih cepat. Kegiatan difokuskan pada pembuatan gas diffusion layer (GDL) untuk aplikasi charger ponsel. Bahan baku GDL berasal dari biomassa sabut kelapa sawit sehingga bisa lebih ekonomis.

Selain itu, pengembangan teknologi produksi hidrogen sebagai bahan bakar fuel cell melalui proses elektrolisis daya rendah sekaligus ramah lingkungan dengan memanfaatkan CO2. CO2 yang bisa menimbulkan efek rumah kaca sehingga mempengaruhi perubahan iklim, digunakan sebagai katalis, sehingga energi listrik yang diperlukan untuk memecahkan air (water splitting) menjadi hidrogen (H2) sangat rendah dan berpeluang dibuat secara scale up/masal.

Perkembangan alat komunikasi seperti gadget sangat membutuhkan suplai energi dari perangkat baterai yang terpasang.  Baterai litium ion merupakan baterai yang paling banyak digunakan karena memiliki kehandalan desain ringan dan kompak serta densitas yang besar.

Pengembangan material elektroda yang digunakan sebagai elektroda baterai litium-ion NaLiTiO dan LiMnFeSiPO4 berlisensi nasional, telah berhasil dilakukan oleh peneliti di Puslit Fisika LIPI.

Ada dua jenis baterai yang dikembangkan yaitu baterai energi dan baterai daya.  Baterai energi digunakan untuk aplikasi pemakaian daya rendah, sedangkan baterai daya digunakan untuk aplikasi yang memerlukan daya tinggi.

“Pada kegiatan penelitian ini telah dihasilkan prototipe baterai dalam bentuk pouchcell atau cylinder cell 18650, jelas Rike. Turbin Angin merupakan alat untuk konversi energi angin ke energi listrik,” katanya.

Produk ini dikembangkan sebagai kerjasama antara LIPI dan A Wing group Jepang, sebuah produsen turbin angin. Keunggulan produk ini adalah memiliki lifetime yang panjang, berbeda dengan turbin angin yang ada selama ini di nusantara. Daya output bervariasi, yaitu 300, 500, dan 1000 watt.

“Target kami dalam kegiatan penelitian ini adalah membuat sistem dasar dalam produksi turbin angin lokal,” jelasnya.

Pada kegiatan laser, Pusat penelitian Fisika LIPI menghadirkan teknologi alternatif untuk mendeteksi bahan berbahaya dan beracun, yaitu teknologi laser spectroscopy, photoluminescence dan raman spectroscopy. Ketiga teknik tersebut menggunakan laser sebagai sumber deteksinya dan tidak memerlukan sampel uji, sehingga pengujian bisa cepat.

“Laser induced plasma spectroscopy dapat mendeteksi keberadaan unsur berbahaya dan beracun seperti timbal, arsenik, kadmium pada konsentrasi rendah. Teknik photoluminescence dapat mendeteksi senyawa berbahaya yang dapat berpendar seperti pestisida. Sementara raman spectroscopy mendeteksi molekul-molekul yang terkandung dalam bahan uji itu berbahaya dan beracun,” terang Rike.

Rike juga menjabarkan grup penelitian optoelektronik mengembangkan sensor antisipasi kebencanaan berbasis fiber optik. Fiber optik dapat dikembangkan menjadi sensor kebencanaan untuk keselamatan transportasi darat. Peristiwa longsor rel kereta api, jalan, maupun jembatan, maka diperlukan alat monitoring untuk mendeteksi dini agar tidak jatuh korban.

Penelitian yang lain, WIM (Weight in Motion), yaitu sensor pengukur berat mobil bergerak yang memanfaatkan bending loss dari fiber optic baik micro bending maupun macro bending. “Kegiatan grup penelitian ini merupakan program antisipasi kecelakaan lalu lintas yang bisa disebabkan oleh faktor alam maupun manusia”, terangnya.

Penelitian Fisika LIPI yang juga menarik adalah eksperimen perilaku eksotik dari suatu partikel atau zat yang ada di bumi jika dipanaskan pada suhu sangat tinggi. LIPI sejak 2014 berkontribusi dalam eksperimen ALICE (A Large Ion Collider Experiment) di CERN (Organisasi Eropa untuk Riset Nuklir).

Dalam laboratorium partikel terbesar tersebut, diuji berapa suhu paling tinggi yang bisa dicapai oleh manusia. Suhu tertinggi yang pernah tercipta dalam eksperimen ALICE adalah lima trilyun (5.000.000.000.000) derajat Celsius. Jauh lebih panas daripada suhu matahari.

“Situasi suhu tinggi itu mirip dengan situasi di dalam bintang-bintang dan di masa awal pembentukan alam semesta. Pada inti atom terdiri dari proton dan neutron, terdapat partikel-partikel yang disebut kuark yang diikat oleh gluon. ALICE dalam eksperimennya dengan suhu tinggi, menganalisis fenomena eksotik pembentukan kuark yang bergerak bebas dan pembentukan zat eksotik plasma kuark-gluon yang bersifat cairan sempurna,” jelas Rike.(Sopy)