Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Sebagai Dosen Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, saya menilai penelitian ini sangat relevan dalam konteks pengembangan teknologi pengeringan yang efisien dan berkelanjutan, khususnya untuk produk pertanian seperti cabai kuning aromatik. Penelitian ini mengeksplorasi kinerja termodinamika dari rumah kaca surya sederhana dengan konveksi alami dan dinding tidak tembus cahaya yang terisolasi. Fokus utama dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi kinerja termodinamika dan keberlanjutan lingkungan dari sistem pengeringan ini.
Metodologi Penelitian
Penelitian ini menggunakan pendekatan analisis termodinamika untuk memahami bagaimana pengaruh isolasi dinding pada kinerja pengeringan. Dinding utara yang terisolasi tidak tembus cahaya (OINW) berfungsi untuk meningkatkan pemanfaatan panas dengan mengurangi kehilangan panas dari rumah kaca, sementara isolasi dinding timur yang tidak tembus cahaya (OIEW) berfungsi sebaliknya, yaitu menghalangi radiasi matahari agar tidak mencapai area pengeringan. Penelitian ini mencakup pengukuran suhu, efisiensi termal, dan efektivitas difusivitas kelembaban selama proses pengeringan.
Kinerja Termal dan Efisiensi
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan dinding utara yang terisolasi berhasil meningkatkan suhu rata-rata tempat tidur pengeringan hingga 10,4–10,91% lebih tinggi dibandingkan suhu ruangan dan 20% lebih tinggi dibandingkan suhu lingkungan. Peningkatan suhu ini sangat penting karena suhu yang lebih tinggi dapat mempercepat proses pengeringan. Sebaliknya, isolasi dinding timur ternyata menghambat radiasi matahari yang diperlukan, sehingga mempengaruhi kinerja pengeringan secara keseluruhan.
Rata-rata nilai efisiensi termal untuk pengering surya ini berkisar antara 16,35–22,73%, menunjukkan bahwa meskipun ada potensi yang baik, masih ada ruang untuk perbaikan dalam pemanfaatan energi surya. Efisiensi termal yang rendah mungkin disebabkan oleh kehilangan panas yang signifikan dan konveksi yang tidak efektif dalam sistem.
Proses Pengeringan dan Difusivitas Kelembaban
Proses pengeringan cabai kuning dari kadar air 86% menjadi 10 ± 1,2% memerlukan waktu 8–12 jam paparan sinar matahari selama tiga hari. Waktu pengeringan yang relatif singkat ini menunjukkan efektivitas metode ini, terutama dengan memanfaatkan radiasi matahari secara optimal.
Nilai difusivitas kelembaban efektif meningkat seiring dengan berkurangnya kadar air, dengan nilai rata-rata berkisar antara 2,05 × 10^−9 m²/s hingga 3,06 × 10^−9 m²/s. Hal ini menunjukkan bahwa OINW memiliki potensi pengeringan yang lebih cepat, yang penting untuk memastikan kualitas produk akhir tetap terjaga. Peningkatan difusivitas ini menunjukkan bahwa ketika kadar air berkurang, proses pengeringan berlangsung lebih efisien, sehingga lebih cepat mencapai kadar air yang diinginkan.
Efisiensi Eksergi
Analisis efisiensi eksergi menunjukkan bahwa sistem dengan dinding transparan sepenuhnya memiliki efisiensi berkisar antara 4,75 hingga 19,3%, sedangkan OINW dan OINE masing-masing memiliki efisiensi 5,6–25,84% dan 3,6–15,83%. Angka-angka ini mencerminkan seberapa baik sistem ini dapat mengonversi energi yang diterima menjadi energi berguna untuk proses pengeringan. Peningkatan efisiensi eksergi pada OINW menunjukkan bahwa dengan desain dan material yang tepat, sistem pengeringan ini dapat bekerja lebih efektif dan berkelanjutan.
Keberlanjutan Lingkungan
Salah satu aspek penting dari penelitian ini adalah keberlanjutan lingkungan dari penggunaan rumah kaca surya ini. Dengan memanfaatkan sumber daya terbarukan seperti sinar matahari, teknologi ini berkontribusi pada pengurangan ketergantungan pada energi konvensional dan mengurangi dampak lingkungan dari proses pengeringan yang sering kali menggunakan bahan bakar fosil.
Kesimpulan
Secara keseluruhan, penelitian ini memberikan pemahaman yang komprehensif mengenai kinerja termodinamika dari rumah kaca surya dengan konveksi alami dalam konteks pengeringan cabai kuning aromatik. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa sistem ini memiliki potensi untuk menjadi solusi yang efisien dan berkelanjutan dalam proses pengeringan, terutama di daerah dengan sinar matahari yang melimpah.
Dari hasil penelitian ini, disarankan untuk melakukan studi lebih lanjut mengenai pengoptimalan desain dinding dan sistem pengeringan agar dapat meningkatkan efisiensi termal dan eksergi, serta mempertimbangkan pengaruh faktor lingkungan seperti kelembapan dan suhu luar terhadap kinerja sistem. Pengembangan lebih lanjut dalam teknologi pengeringan surya dapat memberikan kontribusi besar terhadap ketahanan pangan dan pengembangan pertanian berkelanjutan di masa depan.
