Mengoptimalkan Energi Surya dengan Solar Paint di Kawasan Urban

Fathul Bari

Pada era yang semakin berfokus pada keberlanjutan dan energi terbarukan, potensi pemanfaatan energi surya menjadi semakin menarik, terutama di daerah padat penduduk. Salah satu inovasi yang menjanjikan dalam hal ini adalah solar paint, yaitu cat yang dapat mengubah permukaan bangunan menjadi sumber energi surya. Konsep ini menawarkan solusi praktis untuk memenuhi kebutuhan energi di lingkungan perkotaan yang sering kali terbatas akan lahan.

Solar paint bekerja dengan memanfaatkan bahan semikonduktor yang dapat menangkap energi matahari dan mengubahnya menjadi listrik. Proses ini mirip dengan cara kerja panel surya tradisional, tetapi dengan keuntungan tambahan solar paint dapat diterapkan pada berbagai permukaan, termasuk dinding dan atap, tanpa memerlukan struktur tambahan. Hal ini sangat penting di kota-kota besar yang sering menghadapi keterbatasan ruang.

Secara teknis, Photovoltaic di dalam solar panel mengubah cahaya matahari ke arus DC yang kemudian dikonversikan ke dalam arus AC. Di sisi lain penggunaan photovoltaic tradisional ini membutuhkan biaya yang cukup mahal yakni sekitar USD 1.000 atau 14.000.000 per 1 Kwp serta membutuhkan lahan yang luas untuk dapat menghasilkan jumlah listrik yang diiginkan apalagi untuk wilayah padat penduduk seprti di Pulau Jawa dan Bali dengan jumlah kebutuhan menacapai 203,9 TWh. Oleh kareana itu dibutuhkan suatu generator baru dari Photovoltaic yang memiliki efisiensi yang tinggi serta dapat diaplikasikan dengan mudah. Dalam hal ini adalah Solar Paint (Aghny, 202-203:2021). Konversi daya solar cell didasarkan pada prinsip efek photovoltaic. Ketika energi foton lebih besar daripada celeah energi (Eg) yang diserap maka, electron akan tereksitasi dari pita valensi ke pita konduksi. Sel surya memiliki asimetri bawaan yang menyebabkan elektron mencapai sirkuit eksternal menggunakan potensial listrik (Aghny, 2021).

Kota-kota di seluruh dunia menghadapi tantangan yang signifikan dalam hal konsumsi energi dan pengelolaan emisi karbon. Menurut laporan dari Badan Energi Internasional (IEA), konsumsi energi global terus meningkat, dan dengan meningkatnya populasi, permintaan energi di kawasan urban hanya akan bertambah. Solar paint dapat menjadi solusi efektif untuk mengatasi tantangan ini, dengan menyediakan cara yang inovatif dan ramah lingkungan untuk menghasilkan energi.

Karakteristik material yang dibutuhkan untuk thin film photovoltaic paint

Karakteristik Material 

Material

Jumlah yang melimpah

CZTS, Perovskite

Nilai Toksik yang rendah

CZTS, Quantum dot, Dye sensitized

Material bertemprature tinggi

CIGS, CdTe, Quantum dots, Dye Sensitized, Perovskite

Roll to roll

Organik, Perovskite, Dye Sensitized, CIGS, CdTe, Quantum doi

Stabilitas mekanik yang baik

Perovskite, Organik

(Aghny, 2021).

Efisiensi dari setiap tipe solar panel

Generasi

Tipe Solar Panel

Efisiensi

Pertama

Crystalline silicon

26.7  0.5

Pertama

Multi crystalline silicon

22.3  0.4

Kedua

Amorphous silicon

14.0 0.4

Kedua

Micro criystalline silicon

11.9  0.3

Kedua

Cigs (cell)

23.3 

Kedua

Cdte (thin film)

22.1 

Ketiga

Dye sensitized (cell)

11.9 

Ketiga

Organic (thin film)

11.2 0.4

Ketiga

Perovskite (thin film)

22.7  0.3

Ketiga

Quantum dot sensitized

9.56 0.12

(Aghny, 2021)

Salah satu keuntungan utama dari penggunaan solar paint adalah kemudahan penerapannya. Penggunaan cat ini dapat dilakukan tanpa mengganggu struktur bangunan yang ada, sehingga mengurangi waktu dan biaya pemasangan. Seperti di kawasan urban yang sering kali memiliki bangunan dengan arsitektur yang beragam, solar paint menawarkan fleksibilitas dalam desain dan aplikasi. Melalui kombinasi warna dan tekstur yang berbeda, solar paint dapat dengan mudah menyatu dengan estetika bangunan tanpa mengorbankan daya tarik visual.

Selain itu, solar paint juga dapat membantu mengurangi dampak panas perkotaan. Maka dengan cara mengaplikasikan cat yang memiliki kemampuan untuk memantulkan cahaya matahari, bangunan dapat menjadi lebih dingin dan mengurangi kebutuhan akan pendinginan buatan. Ini tidak hanya berkontribusi pada penghematan energi, tetapi juga meningkatkan kenyamanan penghuni bangunan.

Namun, meskipun solar paint menawarkan banyak keuntungan, tantangan tetap ada. Salah satu tantangan terbesar adalah efisiensi konversi energi yang masih lebih rendah dibandingkan dengan panel surya tradisional. Penelitian dan pengembangan terus dilakukan untuk meningkatkan efisiensi dan daya tahan solar paint agar dapat bersaing dengan alternatif yang lebih mapan. Selain itu, kesadaran dan pendidikan masyarakat tentang potensi solar paint juga perlu ditingkatkan agar lebih banyak orang mau mengadopsi teknologi ini.

Penerapan solar paint di kawasan urban tidak hanya dapat membantu memenuhi kebutuhan energi, tetapi juga berkontribusi pada upaya pengurangan emisi karbon dan penciptaan lingkungan yang lebih sehat. Melalui inovasi ini, kita dapat menciptakan kota yang lebih berkelanjutan dan efisien dalam penggunaan sumber daya.

Secara keseluruhan, solar paint menawarkan solusi yang inovatif dan praktis untuk memanfaatkan energi surya di kawasan urban yang padat. Diperlukan upaya yang terus meneruts dalam mengembangkan teknologi ini dan meningkatkan kesadaran masyarakat, agar kita dapat mewujudkan masa depan yang lebih cerah dan berkelanjutan, di mana energi terbarukan menjadi bagian integral dari kehidupan sehari-hari. Melalui langkah-langkah ini, kita dapat mengoptimalkan potensi energi surya dan menjadikan kota-kota kita lebih hijau dan ramah lingkungan.

Referensi :

Aghny, K. 2021. Solar Paint : Solusi Pemanfaatan Potensi Energi Surya di Daerah Padat Penduduk. Indonesia Menuju Energi Bersih. 50 Karya Terbaik Kompetisi Penulisan Artikel Energi Baru Terbarukan. Piala Menteri ESDM RI 2021. Society of Renewable Energy (SRE) & Rakyat Merdeka (RM). RM Books  

Society of Renewable Energy (SRE) & Rakyat Merdeka (RM), 2021. Indonesia Menuju Energi Bersih. 50 Karya Terbaik Kompetisi Penulisan Artikel Energi Baru Terbarukan. Piala Menteri ESDM RI 2021. Society of Renewable Energy (SRE) & Rakyat Merdeka (RM). RM Books