SURABAYA (Suarapubliknews) ~ Krisis energi dan pencemaran lingkungan mendorong perlunya inovasi teknologi yang mampu menjawab kedua tantangan tersebut secara bersamaan. Menjawab kebutuhan itu, Guru Besar ke-245 Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Prof. Diah Susanti ST MT PhD, mengembangkan rekayasa material maju yang dapat dimanfaatkan untuk teknologi penyimpanan energi sekaligus pengendalian pencemaran lingkungan.
Inovasi tersebut dipaparkan dalam orasi ilmiah bertajuk Rekayasa Material Maju untuk Teknologi Penyimpanan Energi dan Pengendalian Pencemaran Lingkungan. Menurut Prof. Diah, transisi menuju energi bersih perlu didukung oleh pengembangan material yang mampu mengurangi emisi karbon sekaligus menghasilkan sumber energi alternatif.
Ia menjelaskan, salah satu teknologi yang dikembangkan adalah material fotokatalis berbasis semikonduktor berupa komposit reduced Graphene Oxide (rGO) dan tembaga oksida (CuO). Material tersebut mampu mengubah gas karbon dioksida (CO₂) menjadi bahan bakar alternatif seperti metanol dan metana dengan memanfaatkan energi cahaya.
“Dengan teknologi fotokatalis berbahan semikonduktor seperti komposit reduced Graphene Oxide dan tembaga oksida (rGO/CuO), gas buang CO₂ dapat diubah menjadi bahan bakar alternatif seperti metanol dan metana,” ujarnya.
Selain mengonversi emisi karbon, teknologi fotokatalis tersebut juga dimanfaatkan untuk mengolah limbah cair industri, khususnya limbah pewarna tekstil yang berbahaya seperti Rhodamine-B dan Methylene Blue.
Melalui material berbasis rGO/ZnO yang dikembangkan di Laboratorium Kimia Material Departemen Teknik Material dan Metalurgi ITS, tim peneliti mampu mendegradasi polutan cair Rhodamine-B hingga 99,5 persen hanya dalam waktu lima jam. “Senyawa rakitan Laboratorium Kimia Material DTMM ITS ini sukses mendegradasi polutan cair RhB hingga 99,5 persen hanya dalam kurun waktu lima jam,” ungkapnya.
Tak hanya fokus pada pengendalian pencemaran, Prof. Diah juga mengembangkan superkapasitor elektrokimia, yakni perangkat penyimpanan energi yang menggabungkan keunggulan baterai dan kapasitor konvensional.
Menurutnya, teknologi tersebut memiliki kemampuan menyimpan serta melepaskan energi dalam waktu sangat cepat dengan kapasitas penyimpanan yang jauh lebih besar dibandingkan kapasitor biasa.
“Kapasitansinya bahkan sanggup mencapai 10 ribu kali lipat lebih besar dibanding kapasitor konvensional biasa,” jelas alumnus doktoral National Taiwan University of Science and Technology (NTUST) tersebut.
Dalam penelitiannya, Prof. Diah mengembangkan tiga jenis superkapasitor, yaitu Electric Double Layer Capacitor (EDLC), pseudocapacitor, dan hybrid supercapacitor. Ketiga sistem tersebut dirancang menggunakan material reduced Graphene Oxide yang dipadukan dengan berbagai oksida logam, seperti WO₃, NiO, CuCr₂O₄, dan mangan oksida untuk meningkatkan performa penyimpanan energi.
Menariknya, material karbon aktif yang digunakan juga berasal dari limbah biomassa lokal, seperti eceng gondok, tempurung kelapa, dan kluwak. Limbah tersebut diolah menjadi material berpori yang mampu meningkatkan kapasitas penyimpanan energi sekaligus mendukung konsep ekonomi sirkular.
Ke depan, teknologi tersebut dirancang untuk diintegrasikan dengan baterai maupun fuel cell pada kendaraan listrik. Superkapasitor akan berfungsi sebagai penyimpan energi berkecepatan tinggi yang membantu menjaga stabilitas pasokan listrik selama proses akselerasi maupun pengereman kendaraan.
Prof. Diah berharap hasil penelitiannya tidak berhenti pada skala laboratorium, tetapi dapat dikembangkan melalui kolaborasi dengan dunia industri sehingga memberikan manfaat nyata bagi masyarakat sekaligus mendukung target Net Zero Emission 2060. “Selagi ada kesempatan, kaum perempuan juga harus terus berdaya dan berupaya memberikan kontribusi riset terbaiknya bagi kelestarian alam,” pesannya.
Melalui pengembangan material maju berbasis nanoteknologi tersebut, ITS terus memperkuat kontribusinya dalam pengembangan energi bersih dan teknologi ramah lingkungan. Inovasi ini sekaligus mendukung pencapaian Sustainable Development Goals (SDGs), khususnya tujuan ketujuh tentang energi bersih dan terjangkau, tujuan ke-12 mengenai konsumsi dan produksi yang bertanggung jawab, serta tujuan ke-13 terkait penanganan perubahan iklim. (feb, tama dini)
