EDUCARE.CO.ID – Limbah jerami padi ternyata punya peluang untuk masuk ke dunia teknologi energi. Lima mahasiswa Universitas Gadjah Mada (UGM) mengembangkan material berbasis jerami padi sebagai bahan anoda untuk baterai ion-natrium.
Tim yang bernama Carbonova tersebut memadukan karbon dari jerami padi dengan grafit yang berasal dari limbah baterai bekas. Mereka mengembangkan material tersebut melalui penelitian dalam Program Kreativitas Mahasiswa Bidang Riset Eksakta (PKM-RE).
Berdasarkan keterangan UGM, penelitian Carbonova berangkat dari melimpahnya limbah pertanian dan kebutuhan terhadap material alternatif untuk teknologi penyimpanan energi.
Lima Mahasiswa UGM Gabung Tim Carbonova
Tim Carbonova terdiri atas lima mahasiswa asal Banyumas yang kini menempuh pendidikan sarjana di UGM.
Mereka yaitu Gilang Romadhon dari Elektronika dan Instrumentasi 2024 sebagai ketua tim, Zuhrul Anam dari Teknik Fisika 2024, Ethan Armana G. dari Matematika 2024, Asty Goviana dari Kimia 2025, dan Dinaesy Fadillah H. dari Antropologi 2025.
Meski berasal dari bidang studi berbeda, kelima mahasiswa tersebut bekerja dalam satu tim riset.
Mereka melihat limbah sebagai sumber daya yang masih memiliki nilai. Karena itu, tim mencoba mengolah bahan yang selama ini kurang dimanfaatkan menjadi material untuk teknologi energi.
Gilang mengatakan tim ingin mencari alternatif material untuk mengatasi keterbatasan teknologi baterai saat ini.
“Kita berupaya menciptakan alternatif atas keterbatasan teknologi baterai saat ini dengan menghadirkan material anoda baterai ion-natrium yang tidak hanya inovatif, tetapi juga memanfaatkan sumber daya yang selama ini belum dimanfaatkan secara optimal,” ujarnya.
Jerami Padi Jadi Bahan Dasar Hard Carbon
Penelitian Carbonova mengangkat judul “Rekayasa Struktur Nitrogen-Doped Hard Carbon Berbasis Jerami Padi dengan Spacer Limbah Grafit untuk Peningkatan Performa Anoda Baterai Ion Natrium”.
Dalam penelitian tersebut, tim memanfaatkan jerami padi sebagai bahan dasar karbon.
Jerami kemudian mereka olah untuk menghasilkan material hard carbon. Material ini selanjutnya mereka kembangkan sebagai kandidat anoda baterai ion-natrium.
Selain jerami, tim juga memanfaatkan grafit dari limbah baterai bekas.
Grafit tersebut membantu tim merekayasa struktur material. Dengan pendekatan itu, Carbonova mencoba meningkatkan karakteristik material yang mereka kembangkan.
Carbonova Kembangkan Alternatif Baterai Ion-Natrium
Pengembangan baterai ion-natrium menjadi bagian penting dalam penelitian Carbonova.
Saat ini, baterai litium-ion banyak digunakan pada berbagai perangkat dan teknologi penyimpanan energi. Karena itu, kebutuhan terhadap material alternatif terus berkembang.
Carbonova melihat natrium sebagai salah satu pilihan yang dapat dikaji lebih lanjut. Terlebih lagi, tim ingin memanfaatkan bahan yang tersedia dari limbah pertanian dan limbah baterai.
Melalui pendekatan tersebut, jerami padi tidak hanya menjadi sisa hasil pertanian. Tim juga mengolahnya menjadi material yang memiliki peluang untuk mendukung teknologi penyimpanan energi.
Material Melewati Serangkaian Pengujian
Setelah menghasilkan material karbon, tim melakukan sejumlah tahapan penelitian.
Mereka mengembangkan struktur material sesuai rancangan penelitian. Selanjutnya, tim menguji karakteristik material serta respons elektrokimianya.
Pengujian awal menunjukkan material tersebut mampu memberikan respons elektrokimia. Material juga menghasilkan kapasitas penyimpanan muatan.
Hasil tersebut menjadi tahap awal bagi Carbonova untuk mengembangkan penelitian lebih lanjut.
“Temuan ini menjadi hasil pendahuluan bagi Tim Carbonova untuk terus melakukan optimasi terhadap material dan sistem baterai yang dikembangkan,” ujar Gilang.
Tim masih perlu melakukan pengembangan dan optimasi untuk mengetahui potensi material secara lebih menyeluruh.
Ubah Limbah Pertanian Jadi Bahan Teknologi
Penelitian Carbonova juga membawa isu pemanfaatan limbah ke dalam pengembangan teknologi energi.
Indonesia menghasilkan jerami padi dalam jumlah besar setiap tahun. Di sisi lain, limbah baterai juga terus muncul seiring penggunaan teknologi berbasis baterai.
Karena itu, Carbonova mencoba mempertemukan dua persoalan tersebut melalui pendekatan riset.
Jerami menjadi sumber karbon. Sementara itu, limbah grafit dari baterai bekas ikut membantu pengembangan struktur material.
Pendekatan ini membuka peluang pemanfaatan limbah dari dua sumber sekaligus.
Penelitian Berlanjut Lewat PKM
Carbonova mengembangkan penelitian tersebut melalui Program Kreativitas Mahasiswa (PKM).
Bagi tim, program tersebut menjadi ruang untuk mengembangkan sekaligus menyempurnakan penelitian sebelumnya mengenai potensi hard carbon sebagai material anoda baterai.
Selanjutnya, tim ingin terus memperbaiki karakteristik material dan sistem baterai yang mereka kembangkan.
Mereka juga berharap penelitian tersebut dapat mendorong pemanfaatan limbah pertanian dan limbah baterai secara lebih optimal.
Jerami Padi Punya Peluang Masuk Teknologi Energi
Inovasi Carbonova menunjukkan bahwa limbah pertanian dapat menjadi titik awal pengembangan teknologi.
Jerami padi yang selama ini identik dengan sisa panen kini dapat masuk ke ruang riset material energi. Tim UGM mengolahnya menjadi karbon dan mengembangkannya sebagai kandidat material anoda baterai ion-natrium.
Di sisi lain, pemanfaatan grafit dari limbah baterai memperkuat pendekatan ekonomi sirkular dalam penelitian tersebut.
Meski masih membutuhkan optimasi dan penelitian lanjutan, hasil awal Carbonova menunjukkan adanya peluang untuk mengembangkan material penyimpanan energi dari sumber daya yang tersedia di Indonesia.
Bagi mahasiswa UGM, penelitian ini juga menjadi ruang untuk menggabungkan ilmu, riset, dan kepedulian terhadap persoalan lingkungan.