Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Dalam upaya mencari sumber energi yang ramah lingkungan, biophotovoltaic (BPV) menjadi salah satu opsi menarik yang menggunakan organisme fotosintetik seperti cyanobacteria untuk mengonversi energi matahari menjadi energi listrik. Penelitian tentang penggunaan proses fotosintesis sebagai sumber energi terbarukan menunjukkan potensi besar sebagai pengganti bahan bakar fosil yang semakin menipis. Teknologi ini tidak hanya bersifat berkelanjutan tetapi juga mampu memanfaatkan sinar matahari—sumber energi yang melimpah di bumi—secara efektif.
Penelitian ini berfokus pada pengembangan sel bahan bakar berbasis cyanobacteria, khususnya Synechococcus, yang difabrikasi dengan berbagai jenis elektroda karbon. Desain sel satu ruang dengan membran penukar proton menunjukkan bahwa sel ini mampu mencapai kepadatan daya sebesar 10,3 mW/m². Walaupun angka ini masih tergolong kecil jika dibandingkan dengan sumber energi konvensional, ini merupakan langkah awal yang penting dalam mengeksplorasi teknologi energi biophotovoltaic.
Sebagai seorang dosen yang berfokus pada Sistem Termal dan Energi Terbarukan, penelitian ini memberikan wawasan yang menarik dalam hal transisi energi dari sumber daya yang tak terbarukan menuju teknologi yang memanfaatkan organisme hidup. Penggunaan cyanobacteria dalam menghasilkan listrik melalui fotosintesis menambah dimensi baru dalam bidang bioenergi. Organisme ini, yang dapat melakukan fotosintesis alami, memungkinkan sistem untuk bekerja dengan cara yang tidak hanya menghasilkan energi, tetapi juga secara otomatis mengisi kembali sumber energi dari sinar matahari tanpa emisi gas rumah kaca.
Salah satu keunggulan signifikan dari sel bahan bakar berbasis cyanobacteria ini adalah kesederhanaan strukturnya. Desain satu ruang dengan membran penukar proton memungkinkan sistem menjadi lebih efisien dan mudah dioperasikan. Dalam konteks pengembangan energi terbarukan, sistem ini menjanjikan untuk dapat diterapkan pada skala kecil di masa depan, terutama di wilayah yang memiliki akses sinar matahari yang melimpah. Namun, tantangan yang dihadapi adalah meningkatkan efisiensi daya yang dihasilkan, karena kepadatan daya yang dicapai saat ini masih rendah dan perlu ditingkatkan agar dapat bersaing dengan teknologi pembangkit listrik konvensional.
Proses pengembangan teknologi ini juga menghadirkan peluang untuk mengeksplorasi berbagai jenis elektroda karbon yang dapat meningkatkan transfer elektron selama proses fotosintesis. Pemilihan elektroda yang optimal akan sangat mempengaruhi kinerja sel bahan bakar ini, sehingga riset lebih lanjut perlu dilakukan untuk mengeksplorasi material yang lebih efisien dalam mendukung proses transfer energi ini.
Selain itu, penting untuk dicatat bahwa teknologi biophotovoltaic ini berpotensi besar dalam konteks ekonomi sirkular dan keberlanjutan energi. Dengan menggunakan sumber daya biologis yang dapat diperbaharui, BPV mampu mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil, yang tidak hanya lebih bersih, tetapi juga mendukung keberlanjutan lingkungan dalam jangka panjang. BPV dapat menjadi solusi yang lebih ramah lingkungan dalam transisi menuju ekonomi hijau.
Secara keseluruhan, penelitian ini menawarkan pandangan optimis mengenai penggunaan organisme fotosintetik sebagai solusi energi terbarukan. Dengan peningkatan lebih lanjut dalam desain dan teknologi, sel bahan bakar berbasis cyanobacteria memiliki potensi besar untuk menjadi salah satu inovasi terdepan dalam pengembangan energi bersih di masa depan. Pemahaman mendalam mengenai proses fotosintesis dan optimasi desain sel bahan bakar ini akan membuka jalan baru dalam menciptakan sistem energi yang lebih hijau dan berkelanjutan.
