Buah Naga Merah untuk Pengembangan Energi Terbarukan

Begitu banyak ragam buah-buahan yang ada disekitar kita. Buah-buahan mengandung banyak kandungan gizi yang baik untuk menjaga kesehatan dan kebugaran tubuh apabila dikonsumsi secara teratur. Salah satu buah yang memiliki kandungan gizi yang tinggi dan banyak digemari adalah buah naga merah. Buah naga merah merupakan salah satu buah yang banyak mengandung vitamin c yang membuat buah ini mampu meningkatkan kekebalan tubuh kita. Buah naga merah juga mengandung vitamin B1, B3, dan B12 yang mana dengan mengkonsumsinya dapat memperbanyak energi didalam tubuh, menurunkan kolesterol, dan menambah nafsu makan, dan juga masih banyak lagi manfaat yang didapat dari mengkonsumsi buah naga merah. Disamping manfaat buah naga merah yang telah disebutkan sebelumnya, ternyata buah naga merah juga mempunyai manfaat lain selain untuk menyehatkan tubuh kita. Kandungan antosianin yang terdapat pada buah naga merah dapat memberikan manfaat terhadap pengembangan energi alternatif terbarukan, yaitu pengembangan pemanfaatan energi surya. Untuk memanfaatkan energi surya ini diperlukan suatu alat yang dapat merubah energi surya menjadi energi listrik atau energi lainnya yang bisa dimanfaatkan, alat ini dikenal sebagai sel surya. Pemanfaatan buah naga merah dalam pengembangan sel surya yaitu pada pembuatan sel surya jenis DSSC atau Dye Sensitized Solar-Cell. DSSC adalah sel surya generasi ketiga yang memanfaatkan dye (pewarna) sebagai media yang membantu penangkapan energi cahaya matahari sehingga energi yang terserap menjadi lebih besar dan sel surya dapat menghasilkan performansi yang baik.

Pembuatan sel surya DSSC pada umumnya dapat menggunakan bahan dasar seperti TiO2, ZnO, dan Nb2O5, sebagai media penyerapan energi matahari dan media injeksi elektron dari dye. Elektron adalah partikel bermuatan negatif (-) yang dihasilkan dari penyerapan energi matahari oleh bahan dasar DSSC dan  dye. Dengan mengalirnya elektron maka akan tercipta arus listrik. Bahan yang umum digunakan untuk fabrikasi sel surya DSSC adalah TiO2, karena bahan ini relatif murah, tidak beracun, dan banyak tersedia di alam. Sel surya tanpa dye, tetap dapat menyerap energi matahari, akan tetapi performansi yang dihasilkan kurang maksimal, salah satu faktor yang menyebabkan hal tersebut adalah TiO2 hanya dapat menyerap energi cahaya matahari pada spektrum cahaya ultraviolet saja, dan tidak menyerap energi pada spektrum cahaya tampak. Bahan yang dapat digunakan sebagai dye dapat berupa bahan alami dan bahan sintesis. Performansi sel surya yang tinggi dapat dihasilkan dari bahan dye sintesis yang mengandung ruthenium complex, seperti N719 dan N3 (Yuliarto dkk, 2010; Yuliza dkk, 2013; Saehana dkk, 2013; Buraidah, 2011; Zhou, 2011). Akan tetapi, bahan-bahan tersebut tergolong mahal dan persediaannya di alam sangat terbatas. Oleh karena itu, saat ini sedang digencarkan penelitian sel surya DSSC menggunakan bahan dye alami yang diekstrak dari tumbuhan maupun buah-buahan. Buah naga merah merupakan salah satu buah yang banyak diteliti dalam pengembangan sel surya DSSC. Hal ini dikarenakan buah naga merah merupakan salah satu buah yang mengandung zat antosianin yang mana zat antosianin merupakan pigmen yang memberikan warna tertentu kepada buah dan tumbuhan. Buah naga merah memiliki warna merah yang pekat sehingga akan mudah menempel apabila sel surya direndam dalam ekstrak buah naga merah.

Kandungan ekstrak buah naga merah juga telah diteliti menggunakan Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy (EDS) dan hasilnya didapat bahwa dalam buah naga merah terdapat kandungan C atau Karbon yang mana unsur karbon didapatkan dari senyawa kimia yang terkandung dalam buah naga, yang mana senyawa kimia tersebut diantaranya, vitamin C, vitamin E, vitamin A, polifenol, dan senyawa flavonoida (Sari, N.K., 2016). Dengan adanya unsur karbon ini, sel surya DSSC dengan perendaman ekstrak buah naga merah dapat lebih banyak menyerap spektrum cahaya matahari (Sari, N.K., 2016). Penelitian untuk menguji penyerapan spektrum serapan pun telah dilakukan, yaitu menggunakan Spektrometer. Dari hasil pengujian tersebut didapatkan kesimpulan bahwa sel surya dengan perendaman dye ekstrak buah naga merah dapat menyerap hampir semua cahaya pada spektrum cahaya tampak, sehingga dengan penambahan perendaman dye dapat membantu sel surya meningkatkan spektrum serapan sehingga energi yang diserap menjadi lebih besar (Sari, N.K., 2016). Penelitian yang dilakukan berikutnya adalah pengujian performasi sel surya dengan membandingkan sel surya tanpa perendaman dye dengan sel surya DSSC dye ekstrak buah naga merah. Pengujian dilakukan menggunakan I-V meter, untuk mencari besar arus dan tegangan yang dihasilkan masig-masing sel surya. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa sel surya DSSC dengan perendaman dye ekstrak buah naga merah dapat meningkatkan performansi sebesar tiga kali lipat dibanding sel surya tanpa perendaman (Sari, N.K., 2016). Hal tersebut menunjukkan begitu banyak kandungan dan manfaat dari alam baik untuk kesehatan manusia maupun dalam pemanfaatan sumber energi terbarukan.

 

Sumber:

  1. Yuliarto, B. (2010): Synthesis of Nanoporous TiO2 and Its Potential Applicability for DSSC using Autocyanine Black Rice. Advance in material science & engineering. ID 789541, 6 pages
  2. Yuliza, E., Saehana, S., Arifin, P., Khairurrijal, dan Abdullah, M. (2013): Enhance Performance of DSSC from Black Rice as Dye & Black Ink as Counter Electrodes with Inserting Copper on the Space between TiO2 Particles by Using Elektroplating Methods. Material Science Forum, pp 85-92, Trans Tech Publications
  3. Saehana, S. (2012): Studi Pengembangan Sel Surya Berbahan Dasar TiO2 menggunakan metode elektroplating, Disertasi, Jurusan Fisika FMIPA ITB
  4. Buraidah, H., Teo, L. P., Yusuf, S. N. F., Noor, M. M., Kufian, M. Z., Careem, M.  A., Majid, S. R., Taha, R. M., Arof, A. K. (2011): TiO2/Chitosan-NH4I(+I2)-BMII-Based Dye-Sensitized Solar Cells with Anthocyanin Dyes Extracted from Black Rice and Red Cabbage. International Journal of Photoenergy Volume 2011, Article ID 273683, 11 pages
  5. Zhou, H., Wu, L., Gao, Y., Ma, T. (2011): Dye-sensitized solar cells using 20 natural dyes as sensitizers. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry 219 pp 188–194
  6. Sari, N. K. (2016): Optimasi Pembuatan Sel Surya TiO2 Dengan Metode Spin Coating Dan Perendaman Dye Buah Naga Merah, Skripsi, Jurusan Teknik Fisika Universitas Telkom

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *