Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Dalam upaya transisi dari energi berbasis bahan bakar fosil ke energi terbarukan, eksploitasi energi surya berbasis efek fototermal menjadi langkah strategis yang sangat penting. Pengembangan komposit perubahan fase berbasis black phosphorene dengan efisiensi konversi fototermal yang optimal dan panas laten tinggi telah muncul sebagai salah satu solusi paling menjanjikan untuk memanen energi surya dan menyimpan energi termal secara cepat. Namun, tantangan dalam mengeksofoliasi nanosheet black phosphorene berkualitas tinggi serta kurangnya strategi efisien untuk meningkatkan konduktivitas termal melalui struktur terarah tetap menjadi kendala utama.
Dalam penelitian ini, nanosheet black phosphorene berkualitas tinggi berhasil diproduksi melalui strategi eksfoliasi yang telah dioptimalkan. Melalui proses freeze-casting yang dikendalikan oleh gradien suhu, kerangka black phosphorene yang tersusun secara shipshape pada skala panjang berhasil dibentuk. Hal ini meningkatkan konduktivitas termal dari matriks poly(ethylene glycol) hingga 1,81 W m−1 K−1 pada 20% volum muatan black phosphorene. Peningkatan konduktivitas termal ini merupakan pencapaian yang signifikan dalam memperbaiki kinerja material perubahan fase (PCM) untuk penyimpanan energi termal yang lebih efisien.
Selain itu, kerangka black phosphorene yang terarah ini juga memberikan komposit kapasitas enkapsulasi PCM yang luar biasa, dengan panas laten mencapai 103,91 J g−1. Dengan kemampuan menyimpan panas yang tinggi, material ini memungkinkan proses pemanenan energi surya dan penyimpanan energi termal berlangsung lebih cepat dan efisien. Keberhasilan dalam menciptakan struktur komposit yang dapat diatur ini membuka peluang baru dalam meningkatkan kinerja material komposit berbasis perubahan fase untuk aplikasi energi terbarukan.
Sebagai seorang Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, saya melihat bahwa inovasi dalam pengembangan komposit black phosphorene ini memiliki dampak yang signifikan dalam merevolusi cara kita memanen dan menyimpan energi surya. Dengan memanfaatkan efek fototermal, material ini dapat menangkap dan menyimpan energi dengan cara yang lebih efisien dibandingkan teknologi sebelumnya. Peningkatan konduktivitas termal berkat struktur nanosheet yang terarah sangat penting untuk mempercepat transfer panas dalam material, sehingga memaksimalkan potensi pemanfaatan energi surya.
Kesimpulannya, penelitian ini menunjukkan langkah maju yang besar dalam teknologi penyimpanan energi terbarukan, khususnya dalam pengembangan komposit perubahan fase berbasis black phosphorene. Inovasi ini tidak hanya menawarkan efisiensi konversi fototermal yang lebih tinggi, tetapi juga menyimpan panas laten yang signifikan. Implementasi lebih lanjut dari teknologi ini dapat berperan penting dalam mempercepat adopsi energi surya sebagai sumber energi utama, serta mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil. Dengan pengembangan lebih lanjut, material ini berpotensi digunakan dalam berbagai aplikasi penyimpanan energi, mulai dari skala rumah tangga hingga industri besar.
