Limbah bernilai kini muncul dari kulit bawang merah yang selama ini dianggap sisa dapur. Bahan sederhana itu ternyata berpotensi membantu melindungi sel surya. Peneliti mengolah ekstraknya bersama nanoselulosa untuk membuat lapisan pelindung berbasis hayati. Hasilnya menawarkan peluang baru bagi teknologi energi yang lebih ramah lingkungan.
Panel surya membutuhkan perlindungan karena radiasi ultraviolet dapat mempercepat kerusakan sel. Saat ini, lapisan pelindung sering memakai bahan berbasis minyak bumi. Contohnya adalah polyvinyl fluoride atau PVF dan polyethylene terephthalate atau PET. Para ilmuwan kemudian mencari bahan alternatif dengan dampak lingkungan lebih rendah.
Ekstrak Bawang Merah Mampu Menahan Radiasi UV
Penelitian tersebut melibatkan University of Turku dan Aalto University di Finlandia. Wageningen University di Belanda juga terlibat dalam riset itu. Hasil penelitian diterbitkan dalam ACS Applied Optical Materials.
Para peneliti menggunakan nanoselulosa sebagai bahan dasar film pelindung. Material ini berasal dari selulosa yang dipecah menjadi serat berukuran sangat kecil. Mereka kemudian membandingkan beberapa bahan tambahan untuk meningkatkan kemampuan menyaring sinar ultraviolet.
Bahan yang diuji mencakup ekstrak kulit bawang merah, lignin, dan ion besi. Hasil pengujian menunjukkan ekstrak bawang merah memiliki performa sangat menjanjikan. Lapisan tersebut mampu menahan 99,9 persen radiasi UV hingga panjang gelombang 400 nanometer.
Film berbahan bawang merah bahkan mengungguli filter berbasis PET dalam pengujian tersebut. PET dipilih peneliti sebagai salah satu representasi bahan komersial yang banyak digunakan.
“Film nanoselulosa dengan pewarna bawang merah menjanjikan untuk aplikasi berbahan pelindung hayati,” kata Rustem Nizamov. Ia merupakan peneliti bidang material di University of Turku.
Tetap Transparan untuk Menangkap Cahaya Matahari
Kemampuan menahan UV bukan satu-satunya kebutuhan bagi lapisan panel surya. Lapisan juga harus meneruskan cahaya yang dibutuhkan untuk menghasilkan listrik. Jika terlalu gelap, energi yang mencapai sel justru dapat berkurang.
Pada aspek tersebut, ekstrak kulit bawang merah kembali menunjukkan hasil menarik. Film itu mempertahankan transmisi cahaya melebihi 80 persen pada rentang 650–1.100 nanometer. Rentang cahaya tersebut penting bagi proses konversi energi pada sel surya.
Sebaliknya, penggunaan lignin menghadirkan tantangan berbeda. Lignin memang memiliki kemampuan alami menyerap radiasi ultraviolet. Namun, warnanya yang cokelat gelap dapat mengurangi transparansi material. Kondisi itu membuat penggunaannya dalam lapisan transparan lebih terbatas.
Diuji untuk Melihat Ketahanan Jangka Panjang
Peneliti juga menguji ketahanan material dalam waktu panjang. Film mendapat paparan cahaya buatan selama 1.000 jam. Durasi itu diperkirakan menyamai sekitar satu tahun paparan matahari terbuka di Eropa Tengah.
Lapisan dengan ekstrak bawang merah tetap menunjukkan performa baik selama pengujian. Sementara itu, beberapa bahan alternatif mengalami perubahan setelah proses penuaan. Film dengan ion besi, misalnya, mengalami penurunan kemampuan meneruskan cahaya.
Temuan tersebut penting karena teknologi energi bersih juga memerlukan bahan pendukung berkelanjutan. Panel surya memang menghasilkan energi tanpa pembakaran bahan bakar saat digunakan. Namun, material pendukungnya tetap menjadi bagian penting dari dampak lingkungan teknologi.
Membuka Peluang Teknologi Energi Lebih Hijau
Kulit bawang merah menawarkan pendekatan menarik dalam konteks ekonomi sirkular. Limbah pangan berpotensi mendapatkan fungsi baru sebagai bahan teknologi. Pemanfaatannya juga dapat mengurangi ketergantungan terhadap beberapa material berbasis minyak bumi.
Potensinya tidak berhenti pada sel surya konvensional. Peneliti menilai konsep serupa relevan untuk teknologi perovskit dan fotovoltaik organik. Pengembangan berikutnya bahkan dapat menyasar perangkat elektronik yang lebih mudah terurai.
Para ilmuwan membayangkan sel surya biodegradable untuk memasok energi kepada sensor kecil. Salah satu penerapannya dapat hadir pada kemasan makanan pintar. Sensor tersebut dapat bekerja dengan sumber energi yang lebih ramah lingkungan.
Meski menjanjikan, penelitian ini belum berarti kulit bawang langsung dapat ditempelkan pada panel surya. Ekstraknya harus diproses dan dipadukan dengan nanoselulosa melalui metode material tertentu. Pengujian lanjutan juga diperlukan sebelum teknologi diterapkan dalam skala komersial.
Temuan ini memperlihatkan bahwa inovasi hijau dapat berangkat dari bahan yang sangat dekat. Kulit bawang merah bukan sekadar limbah dapur dalam penelitian tersebut. Material alami itu membuka kemungkinan baru bagi perlindungan panel surya yang lebih berkelanjutan.