Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Industri dan konsumerisme yang semakin meningkat telah mendorong permintaan energi yang lebih tinggi, yang pada gilirannya berkontribusi besar terhadap perubahan iklim global dan polusi lingkungan. Sumber energi terbarukan menawarkan solusi yang lebih berkelanjutan, namun sifatnya yang tidak kontinu menuntut pengembangan sistem penyimpanan energi yang efisien untuk memastikan pasokan listrik yang stabil dan pemanfaatan energi yang optimal.
Salah satu solusi menjanjikan untuk mengatasi tantangan ini adalah perangkat penyimpanan energi elektrokimia, seperti superkapasitor dan baterai lithium-ion. Meskipun teknologi ini sudah ada, keberlanjutannya sangat bergantung pada bahan elektroda yang digunakan dalam perangkat tersebut. Tradisionalnya, karbon yang digunakan dalam elektroda berasal dari sumber tidak terbarukan, namun riset terbaru menunjukkan bahwa biomassa dapat menjadi alternatif yang ramah lingkungan, mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil.
Inovasi Karbon Berbasis Biomassa untuk Penyimpanan Energi
Salah satu kemajuan penting dalam teknologi ini adalah penggunaan biomassa dan campuran biomassa–batubara sebagai bahan karbon untuk elektroda. Studi terbaru mengungkapkan bahwa karbon berbasis biomassa memiliki luas permukaan spesifik lebih dari 2500 m²/g, yang berkontribusi pada kapasitansi superkapasitor mencapai 250–350 F/g serta stabilitas siklus yang lebih dari 10.000 siklus dengan penurunan kapasitas kurang dari 5%. Angka ini menunjukkan kemajuan signifikan dalam ketahanan dan efisiensi perangkat penyimpanan energi.
Tidak hanya itu, karbon berbasis biomassa juga menunjukkan kinerja yang lebih baik dibandingkan dengan grafit pada baterai lithium-ion. Material anoda berbasis biomassa mampu menghasilkan kapasitas spesifik sebesar 400–600 mA h/g, melebihi kinerja grafit yang lebih tradisional. Inovasi lain adalah penggunaan karbon terdop, yang dapat meningkatkan efisiensi transfer muatan sekitar 20–30%, mengurangi emisi CO₂ dari proses produksi hingga 40–60%, serta menurunkan biaya produksi hingga 50–70% dibandingkan dengan alternatif berbasis fosil.
Peluang dan Tantangan di Indonesia
Indonesia, dengan kekayaan alam yang melimpah, memiliki potensi besar untuk memanfaatkan biomassa sebagai bahan baku dalam produksi karbon untuk perangkat penyimpanan energi. Sumber biomassa yang melimpah seperti sisa pertanian, limbah perkebunan, dan produk sampingan industri kayu dapat dimanfaatkan untuk menggantikan bahan bakar fosil dalam pembuatan material karbon yang ramah lingkungan.
Namun, meskipun potensi ini sangat besar, Indonesia masih menghadapi sejumlah tantangan teknis dan infrastruktur dalam pengembangan teknologi penyimpanan energi berbasis biomassa. Salah satu hambatan utama adalah keterbatasan riset dan pengembangan dalam pemanfaatan biomassa untuk bahan elektroda yang efisien. Selain itu, standar industri yang ada saat ini belum sepenuhnya mendukung adopsi skala besar bahan biomassa dalam teknologi penyimpanan energi.
Peluang besar terletak pada kemampuan Indonesia untuk mengintegrasikan sumber daya biomassa yang tersedia dengan teknologi penyimpanan energi terbarukan, yang bisa memberikan manfaat ganda: meningkatkan ketahanan energi nasional dan mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil. Pemerintah Indonesia, melalui kebijakan energi terbarukan dan inovasi teknologi, dapat berperan penting dalam mempercepat transisi ke sistem energi yang lebih berkelanjutan.
Namun, tantangan dalam hal pendanaan untuk riset dan pengembangan serta penyuluhan teknologi kepada pelaku industri perlu diatasi. Selain itu, infrastruktur untuk mendukung produksi dan distribusi energi yang disimpan masih perlu diperbaiki agar teknologi ini dapat diterapkan secara efektif di berbagai sektor, termasuk industri dan pertanian.
Kesimpulan
Perkembangan teknologi penyimpanan energi berbasis biomassa membuka jalan bagi terciptanya sistem energi yang lebih berkelanjutan dan ramah lingkungan. Dengan memanfaatkan biomassa sebagai bahan baku karbon untuk perangkat penyimpanan energi, kita tidak hanya mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil, tetapi juga mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan, mengurangi emisi karbon, dan mempromosikan ekonomi sirkular. Bagi Indonesia, potensi biomassa yang melimpah harus dimanfaatkan dengan maksimal untuk mendukung transisi energi berkelanjutan. Melalui dukungan kebijakan yang tepat dan inovasi teknologi, Indonesia dapat menjadi pemimpin dalam penerapan solusi penyimpanan energi ramah lingkungan yang menguntungkan secara ekonomis dan ekologis.
