Potensi Silika Monocrystalline Hasil Ekstraksi Lumpur Lapindo Guna Meningkatkan Efisiensi Solar Cell

Banjir lumpur panas yang lebih dikenal dengan Lumpur Lapindo merupakan semburan lumpur panas dari lapisan perut bumi saat dilakukannya pengeboran sumur migas oleh PT Lapindo Brantas pada tanggal 27-28 Mei 2006 di Kecamatan Porong, Sidoarjo. Berdasarkan data statistik yang didapat dari harian Kompas, hingga kini semburan Lumpur Lapindo telah berdampak terhadap 19 desa di Kecamatan Tanggulangin, Kecamatan Jabon, dan Kecamatan Porong dengan luas area terdampak diperkirakan mencapai 1.143,3 hektare. Akibatnya, semburan lumpur ini membawa dampak yang luar biasa bagi masyarakat sekitar maupun bagi aktivitas sosial perekonomian di Jawa Timur seperti berkurangnya lapangan pekerjaan, hilangnya rumah serta aset masyarakat yang berdampak pada penurunan kesejahteraan masyarakat. Selain itu, semburan lumpur juga berdampak negatif dan merusak terhadap tanah dan udara, menimbulkan dampak negatif, merusak, berdampak jangka panjang pada air serta berdampak negatif pada manusia dan degradasi lingkungan sehingga masuk dalam kategori pemusnahan lingkungan atau ekosida. Akan tetapi, dibalik kerugian tersebut ternyata terdapat banyak kandungan mineral dalam lumpur luapan Lapindo yang dapat dimanfaatkan.

Lumpur Lapindo tidak hanya menimbulkan kerugian, tetapi memiliki potensi yang besar karena kandungan yang ada di dalamnya. Lumpur panas Lapindo diklasifikasikan sebagai tanah lempung lembek berlanau dengan kandungan air yang tinggi dan berbagai elemen mineral lainnya. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, kandungan senyawa yang terdapat dalam lumpur Sidoarjo adalah Al2O3 16%; SiO2 49,9%; K2O 2,51%; CaO 6,14%; TiO2 1,74%; dan Fe2O3 21,7% (Listiyani et al., 2019). Salah satu kandungan senyawa yang potensial pada lumpur Lapindo tersebut adalah silikon (Sulastri and Kristianingrum, 2010). Kandungan silikon yang merupakan komponen utama pada lumpur panas Sidoarjo berpotensi menjadi sumber silikon alternatif (Ciptawati et al., 2022). Kandungan silikon yang terkandung hampir 50% dari lumpur Lapindo membuat salah satu lumpur panas ini dapat digunakan sebagai salah satu bahan baku pembuat lempengan sel panel surya sebagai alternatif energi di masa mendatang.

Pada sisi lain, sumber energi baru dan terbarukan atau EBT merupakan strategi penting dalam mendorong kebutuhan energi dunia yang terus mengalami peningkatan. Didukung oleh proyeksi Badan Energi Dunia (International Energy Agency - IEA), hingga tahun 2030 permintaan energi dunia terus meningkat sebesar 45%. Sebagian besar atau sekitar 80% kebutuhan energi dunia tersebut dipasok daribahan bakar fosil. Penggunaan sumber energi fosil semakin besar seiring meningkatnya kebutuhan membuat cadangan sumber energi fosil kian menipis. Hal ini membuka peluang peningkatan permintaan untuk menggantikan sumber energi fosil dengan sumber energi baru terbarukan dan berkelanjutan. Sumber energi baru dan terbarukan atau EBT yang perkembangannya cukup besar dan berperan penting dalam transisi energi di Indonesia adalah energi surya. Didukung dengan data IESR menyatakan bahwa potensi EBT di Indonesia didominasi oleh tenaga surya. Potensi pengembangan energi surya sangat besar, tercatat Indonesia memiliki potensi energi surya sebesar 207,8 Gigawatt (GW) (Hidayat Asep et al., 2022).

Potensi penggunaan silikon semikonduktor dari Lumpur Lapindo ini memiliki harapan yang sangat tinggi dalam bahan baku pembuat lempengan sel panel surya. Panel surya yang memiliki bentuk persegi tersusun atas lempengan sel dari bahan semikonduktor dalam menghasilkan listrik melalui anoda dan katoda (Alwie et al., 2020). Semikonduktor yang biasanya digunakan pada lempengan sel berbahan silikon dengan memanfaatkan lumpur panas. Hal tersebut dikarenakan lumpur panas memiliki kandungan mineral yang tinggi sehingga baik untuk dijadikan semikonduktor termasuk lumpur panas dari luapan lumpur Lapindo (Herdianto and Zahwanul, 2012). Mengetahui sifat-sifat lumpur panas dari Lumpur Lapindo sangat diperlukan untuk pemanfaatan dan pemeliharaannya. Lumpur Lapindo tergolong tanah lempung lunak berlumpur dengan kadar air tinggi dan berbagai kombinasi, baik yang teridentifikasi maupun yang tidak teridentifikasi. Salah satu kemungkinan kandungan adalah silikon dioksida. Silikon dioksida merupakan hasil polimerisasi asam silika yang terbentuk dari rantai tetrahedral SiO4 dengan rumus umum SiO2. Silikon lebih dipilih pada material sel surya dikarenakan sifatnya sebagai jaringan tiga dimensi dengan ikatan kovalen yang kuat, sehingga dapat menyerap panas dengan stabil ikatannya. Mengingat tingginya potensi silikon pada lumpur Lapindo dapat ditingkatkan ke arah pemanfaatan dalam mengembangkan lempengan sel panel surya. Dengan luasan lumpur Lapindo diperkirakan mencapai 1.143,3 hektare akan sangat berdampak pada pertumbuhan ekonomi jika dimanfaatkan dengan baik.

Kandungan silikon pada lumpur Lapindo dapat bertindak sebagai material penghambur. Selain itu, adanya silikon sebagai material penghambur juga dapat meningkatkan penyerapan cahaya oleh pewarna 3 kali lebih kuat dibandingkan tanpa adanya material penghambur. Silikon juga dapat meningkatkan pemanenan cahaya serta dapat menghambat rekombinasi tanpa mengurangi tingkat penyerapan pewarna pada film. Lumpur Lapindo Sidoarjo memiliki kandungan silikon yang tinggi, sehingga mempunyai prospek untuk disintesis dan didapatkan silikon orde nano yang mempunyai kemurnian tinggi yaitu 88,4 - 95,7 wt% pada pH 7 dengan metode kopresipitasi. Penurunan pH akhir larutan dapat meningkatkan kemurnian nanosilikon yang dihasilkan. Namun penurunan pH akhir larutan menyebabkan turunnya massa silikon yang dihasilkan (Nuryadin, 2020). SiO2 hasil ekstraksi lumpur Sidoarjo mengandung unsur O, Si dan Al dalam bentuk amorf (Ciptawati et al., 2022). Selain mengandung SiO2, hasil ekstraksi lumpur Sidoarjo juga mengandung -Al2O3 dan NaAlSi3O8 yang keseluruhan dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuat lempengan sel panel surya sebagai alternatif energi di masa mendatang.

Dalam mendukung serta menunjang pembangunan berkelanjutan, inovasi ini turut berkontribusi dalam mewujudkan Sustainable Development Goals 2030, terutama pada poin 7, 8, 9, dan 13. Pada poin 7 yaitu energi bersih dan terjangkau dengan riset yang ditulis diharapkan dapat menciptakan pengembangan sumber daya energi yang berkelanjutan, modern serta dapat diandalkan bagi kalangan masyarakat. Kemudian pada poin 8 infrastruktur, industri dan inovasi dengan riset terkait potensi pengembangan solar panel dari material silikon lumpur lapindo diharapkan dapat membantu perkembangan inovasi dan mendukung industri yang inklusif dan berkelanjutan. Dalam penulisan ini juga ingin membantu dalam pengembangan energi baru terbarukan dan ramah lingkungan sehingga dapat mempercepat transisi penggunaan energi yang menghasilkan limbah yang berdampak pada iklim menjadi energi alternatif dengan limbah yang minim dan mencegah perubahan iklim dalam menunjang poin 9 yaitu penanganan perubahan iklim. Terakhir dalam poin 13 menjaga ekosistem darat yaitu dengan adanya riset ini, diharapkan pengembangan teknologi bisa diciptakan oleh material yang potensial dan diperoleh dari limbah maupun sumber daya yang belum di daur ulang.

Konsep yang diusung dalam riset ini tentunya memiliki keunggulan baik dari segi ekonomi, sosial, maupun lingkungan. Lumpur lapindo yang menimbulkan banyak kerugian tersebut memiliki kandungan mineral yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan lempengan sel panel surya. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, kandungan senyawa potensial yang terdapat dalam lumpur Sidoarjo adalah silikon. Kandungan silikon yang terkandung pada lumpur Lapindo mencapai 50% yang membuat silikon lumpur Lapindo bersifat sebagai jaringan tiga dimensi dengan ikatan kovalen yang kuat, sehingga dapat menyerap panas dengan stabil. Oleh karena itu, pemanfaatan lumpur Lapindo sebagai salah satu bahan baku pembuat lempengan sel panel surya diharapkan dapat menjadi alternatif keberhasilan dalam memanfaatkan kekayaan sumber daya lumpur Lapindo untuk meningkatkan pemulihan roda ekonomi jangka panjang dan dapat menciptakan banyak lapangan energi Indonesia yang berketahanan.

DAFTAR PUSTAKA
Alwie, rahayu deny danar dan alvi furwanti et al. (2020) 'Tugas Akhir Tugas Akhir', Jurnal Ekonomi Volume 18, Nomor 1 Maret201, 2(1), pp. 41--49.

Ciptawati, E. et al. (2022) 'Analisis Kandungan Mineral dari Lumpur Panas Sidoarjo sebagai Potensi Sumber Silika dan Arah Pemanfaatannya', IJCA (Indonesian Journal of Chemical Analysis), 5(1), pp. 18--28. doi:10.20885/ijca.vol5.iss1.art3. 

Herdianto, H. and Zahwanul, A. (2012) 'Sintesis Nano Pertikel SiO 2 dari Lumpur Lapindo Sidoarjo Melalui Metode Spray Flame Pyrolysis untuk Beton Tipe Self Compacting Concretes ( SCC ) Sintesis Nano Pertikel Silika ( SiO 2 ) dari Lumpur Lapindo Sidoarjo Melalui Metode Spray Flame Pyrolysis unt', 6(November), pp. 1--6. 

Hidayat Asep, Ramdani Sekar Agnia, S.L.R. (2022) 'PEMBANGUNAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SURYA DI WADUK CIRATA, KABUPATEN PURWAKARTA', 3(6), pp. 6701--6706. doi:https://doi.org/10.47492/jip.v3i6.2132. 

Listiyani, N. et al. (2019) 'Indonesian Chemisry and Application Bahan Baku Pembuatan Amplas', Indonesian Chemisry and Application Journal (Icaj), 3(1), pp. 24--27. 

Nuryadin, B.W. (2020) 'Pengantar Fisika Nanomaterial: Teori dan Aplikasi', pp. 1--181. 

Sulastri, S. and Kristianingrum, S. (2010) 'Berbagai Macam Senyawa Silika ':, pp. 211--216.