Potensi dan Tantangan PV Aquaculture dalam Meningkatkan Ketahanan Energi dan Pangan

Photovoltaic (PV) aquaculture merupakan salah satu solusi inovatif yang menjanjikan dalam menciptakan sistem pembangkit listrik berkelanjutan yang tidak hanya mendukung kebutuhan energi bagi pertanian dan jaringan listrik (Sustainable Electricity Generation for Farm and Grid Utilization/SEG-FGU), tetapi juga memperkuat praktik budidaya perikanan yang ramah lingkungan. 

Penggabungan teknologi solar dengan metode budidaya ikan ini merupakan langkah strategis yang penting untuk mewujudkan ketahanan pangan dan keberlanjutan energi secara bersamaan.

Kesenjangan Penelitian dalam PV Aquaculture

Meskipun teknologi ini memiliki potensi besar, terdapat kesenjangan signifikan dalam penelitian yang mengeksplorasi berbagai aspek dari integrasi PV dengan akuakultur. 

Saat ini, masih minim studi komprehensif yang menyoroti kemajuan terkini, pola publikasi, fokus penelitian utama, kontributor kunci, serta arah penelitian masa depan dalam pengembangan SEG/FGU. 

Padahal, untuk mengoptimalkan peran PV aquaculture sebagai solusi energi terbarukan yang menyeluruh, dibutuhkan pendekatan riset yang lebih mendalam dan kolaboratif.

Publikasi dan Kolaborasi Global

Berdasarkan data dari Scopus, analisis bibliometrik menunjukkan adanya peningkatan publikasi secara bertahap terkait SEG/FGU. Lonjakan ini dipicu oleh isu-isu lingkungan, kolaborasi penelitian lintas negara, dan ketersediaan pendanaan untuk proyek-proyek berkelanjutan. 

Negara dengan kontribusi paling signifikan dalam bidang ini adalah China, yang tercatat mempublikasikan 18 artikel dengan total 240 kutipan. 

Peningkatan tersebut didorong oleh dukungan dari program pendanaan besar seperti National Natural Science Foundation of China (NSFC), yang memungkinkan para peneliti untuk mengembangkan SEG/FGU secara lebih luas.

Fokus Penelitian Utama: Solar, Teknologi PV, dan Budidaya Perikanan

Dari analisis tersebut, ada tiga fokus utama penelitian yang muncul:

1. Integrasi Energi Surya, Pertanian, dan Desalinasi: Ini mencakup penggunaan PV untuk mendukung kebutuhan energi dalam praktik budidaya yang melibatkan desalinasi (penghilangan garam dari air), yang sangat penting di daerah-daerah yang mengalami kelangkaan air tawar.

2. Kemajuan Teknologi PV di Sektor Energi Terbarukan: Upaya terus dilakukan untuk meningkatkan efisiensi panel surya serta memperluas penggunaan teknologi PV di berbagai sektor energi terbarukan. Pengembangan solusi penyimpanan energi yang efektif juga menjadi bagian dari penelitian ini.

3. Interaksi Antara Akuakultur dan Pelestarian Ekologi: Sebagai bagian dari sistem pangan berkelanjutan, PV aquaculture harus memastikan bahwa praktik budidaya perikanan tidak merusak ekosistem, melainkan mendukung upaya pelestarian lingkungan.

Tantangan dan Peluang di Masa Depan

Meski sudah ada banyak kemajuan dalam penerapan teknologi ini, terdapat sejumlah tantangan yang signifikan. 

Penelitian saat ini berfokus pada upaya untuk meningkatkan efisiensi sistem, mengembangkan solusi penyimpanan energi yang lebih baik, serta memperluas aplikasi PV untuk praktik pertanian dan akuakultur yang lebih efisien. Namun, beberapa kekosongan penelitian yang penting masih perlu diperhatikan, seperti:

• Aplikasi PV Aquaculture yang Berkelanjutan: Bagaimana PV dapat diintegrasikan dengan akuakultur secara efisien tanpa merusak kualitas air dan ekosistem perairan masih perlu diteliti lebih mendalam. Ini terutama penting di wilayah pesisir yang sangat bergantung pada air sebagai sumber utama budidaya perikanan.

• Desain dan Integrasi Sistem PV Hibrida: Untuk mencapai efisiensi energi yang maksimal, dibutuhkan sistem PV hibrida yang mampu mengombinasikan beberapa sumber energi terbarukan, seperti tenaga angin, air, atau bioenergi dengan PV.

• Desain sistem ini harus diperhitungkan secara matang agar dapat diimplementasikan dalam skala yang lebih luas.

• Skalabilitas Teknologi PV: Salah satu tantangan terbesar dalam pengembangan teknologi PV aquaculture adalah mencapai skalabilitas yang memadai, sehingga teknologi ini dapat diterapkan tidak hanya pada level kecil tetapi juga dalam skala komersial.

• Penelitian yang lebih mendalam diperlukan untuk mengatasi hambatan teknis dan ekonomi dalam penerapan teknologi ini di berbagai wilayah.

Kesimpulan

Dari ulasan ini, jelas bahwa PV aquaculture menawarkan solusi inovatif yang menjanjikan dalam hal produksi energi terbarukan dan ketahanan pangan. 

Meskipun demikian, masih terdapat kekosongan penelitian yang harus diisi agar teknologi ini dapat diterapkan secara lebih luas dan efisien. Kombinasi pendanaan yang kuat, kolaborasi riset internasional, serta dukungan kebijakan energi terbarukan akan sangat penting untuk mendorong perkembangan PV aquaculture ke depan.

Bagi para peneliti, pengembang, dan pemangku kepentingan di bidang energi terbarukan, penting untuk fokus pada pengembangan sistem hibrida, meningkatkan efisiensi energi, serta memperluas aplikasi PV dalam praktik akuakultur dan pertanian. 

Selain itu, studi lebih lanjut mengenai aspek ekonomi dan skala komersial dari teknologi ini diperlukan untuk memastikan implementasi yang berkelanjutan dan ramah lingkungan di masa depan.

Teknologi PV aquaculture, jika dimanfaatkan dengan benar, bisa menjadi tonggak penting dalam transisi energi terbarukan global sekaligus mendukung keberlanjutan pangan dan keseimbangan ekosistem.

Penulis: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman) / Mahasiswa S3 Program Studi Ilmu Keteknikan Pertanian, Sekolah Pascasarjana, IPB University