Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Di tengah upaya global untuk mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil dan meningkatkan efisiensi energi, pemanfaatan limbah sebagai bahan baku untuk teknologi penyimpanan energi semakin menjadi perhatian. Salah satu terobosan yang menjanjikan adalah penggunaan phase change materials (PCMs) berbasis limbah dari sektor industri dan pertanian untuk aplikasi penyimpanan energi termal (TES).
PCMs, yang bekerja dengan cara menyerap atau melepaskan panas pada suhu tertentu, telah lama digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk pengelolaan suhu bangunan dan penyimpanan energi terbarukan. Namun, seiring dengan meningkatnya kebutuhan akan bahan baku yang lebih murah dan ramah lingkungan, para peneliti kini fokus pada eksplorasi limbah agro-industri, seperti sisa asam lemak dan polietilen glikol daur ulang, untuk digunakan sebagai PCM.
Potensi Limbah Agro-Industri dalam Penyimpanan Energi Termal
Studi terbaru menunjukkan bahwa limbah agro-industri ini memiliki potensi yang sangat besar sebagai alternatif PCMs berbasis parafin yang lebih umum digunakan. Limbah tersebut ternyata memiliki panas laten yang tinggi dan suhu leleh yang sesuai, yang memungkinkan untuk menyimpan lebih banyak energi panas daripada PCM konvensional. Menariknya, setelah diuji dalam siklus yang mencapai lebih dari 2000 kali, bahan-bahan ini menunjukkan stabilitas yang sangat baik, menjadikannya pilihan yang lebih tahan lama dan efisien.
Keunggulan lainnya adalah dampak lingkungan yang lebih rendah. Dalam analisis siklus hidup, PCMs berbasis limbah ini terbukti dapat mengurangi emisi gas rumah kaca secara signifikan dibandingkan dengan metode produksi PCM tradisional. Di samping itu, biaya produksinya jauh lebih rendah, memberikan manfaat ekonomi yang besar, terutama bagi negara-negara berkembang yang ingin berinvestasi dalam teknologi energi terbarukan yang terjangkau.
Studi kasus juga menunjukkan bahwa penggunaan PCMs berbasis limbah ini efektif dalam mengelola suhu bangunan, mengurangi permintaan energi untuk pemanasan dan pendinginan, serta membantu mengatur suhu secara lebih efisien dalam sistem pengelolaan energi bangunan. Dengan kemampuan untuk menyimpan panas secara efisien, teknologi ini berpotensi besar dalam mendukung pengelolaan energi yang lebih berkelanjutan di sektor komersial dan industri.
Peluang dan Tantangan di Indonesia
Di Indonesia, potensi pemanfaatan limbah agro-industri sebagai PCM sangatlah besar. Negara ini memiliki sumber daya alam yang melimpah, terutama di sektor pertanian dan perkebunan, seperti kelapa sawit, jagung, dan kedelai, yang menghasilkan limbah dalam jumlah besar setiap tahunnya. Salah satu peluang terbesar adalah mengubah limbah sawit, seperti serabut kelapa sawit dan cangkang sawit, menjadi PCM yang efisien. Hal ini tidak hanya akan mengurangi limbah yang mencemari lingkungan, tetapi juga membuka peluang baru bagi pengembangan industri berbasis energi terbarukan yang lebih berkelanjutan.
Namun, ada beberapa tantangan yang perlu diatasi. Pertama, masih kurangnya riset dan pengembangan dalam skala besar terkait penggunaan limbah agro-industri ini di Indonesia. Kedua, teknologi untuk mengubah limbah menjadi PCM yang efisien masih terbatas dan memerlukan investasi awal yang signifikan. Ketiga, meskipun biaya produksi PCMs berbasis limbah lebih rendah, implementasi teknologi ini memerlukan dukungan kebijakan yang lebih kuat dari pemerintah serta kerjasama antara industri dan lembaga riset.
Indonesia juga perlu memperkuat infrastrukturnya dalam hal daur ulang limbah dan memfasilitasi pengembangan teknologi yang mendukung circular economy. Pemerintah harus memberikan insentif untuk riset yang berkaitan dengan penggunaan limbah sebagai sumber energi terbarukan dan mengurangi ketergantungan pada bahan baku energi fosil.
Kesimpulan
Penggunaan limbah agro-industri sebagai phase change materials (PCMs) untuk penyimpanan energi termal membuka jalan bagi pengembangan teknologi energi yang lebih efisien, berkelanjutan, dan ramah lingkungan. Inovasi ini tidak hanya berpotensi mengurangi emisi gas rumah kaca, tetapi juga mengurangi biaya energi, sambil mendukung prinsip ekonomi sirkular yang kini semakin mendapat perhatian global. Dengan mengoptimalkan limbah yang ada, Indonesia bisa mengambil langkah besar menuju masa depan yang lebih hijau dan berkelanjutan. Tantangan yang ada, seperti keterbatasan riset dan infrastruktur, harus dihadapi dengan kebijakan yang lebih inklusif dan inovatif. Jika berhasil, penggunaan PCMs berbasis limbah bisa menjadi kunci untuk meningkatkan efisiensi energi dan mendukung transisi energi terbarukan di Indonesia.
