Setrum dari Ekstraksi Naga

KULIT buah naga merah (Hylocereus costaricencis) kaya akan betasianin, senyawa aktif yang dapat mengikat radikal bebas dan antioksidan. Zat yang biasanya digunakan sebagai pewarna tekstil alami ini ternyata sanggup mengubah sinar matahari menjadi tenaga listrik.

Dua siswa kelas XII Sekolah Menengah Atas Al Hikmah Surabaya, Miranti Ayu Kamaratih, 18 tahun, dan Octiafani Isna Ariani, 17 tahun, menemukan cara mengubah kulit buah tersebut menjadi setrum. Keduanya meriset sumber tenaga listrik alami ini tahun lalu, di bawah bimbingan gurunya di sekolah, Nur Chammimah Lailis Indriani.

"Riset ini berawal dari diskusi Fani (Octiafani), saya, dan guru pembimbing tahun lalu," kata Miranti pada Rabu pekan lalu. Penelitian ini awalnya dilakukan di laboratorium sekolah.

Keduanya memperdalam riset di Pusat Penelitian Elektronik dan Telekomunikasi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) sejak lembaga itu menerima proposal mereka sebagai peserta Lomba Karya Ilmiah Remaja 2016 pada awal tahun ini. Peneliti LIPI, Erlyta Septa Rosa, kemudian membimbing keduanya menuntaskan riset tersebut.

Miranti dan Octiafani memilih kulit buah naga karena senyawa betasianin mampu menyerap foton dari sinar matahari. Foton merupakan partikel dasar dalam gejala elektromagnetik yang biasanya terdapat pada cahaya, gelombang radio, dan sinar-X. Foton dari sinar matahari yang diserap lalu diubah menjadi tenaga listrik melalui proses fotovoltaik (PV).

Ada dua tahap sebelum sampai pada proses fotovoltaik, yaitu mengekstrak kulit buah naga dan membuat rangkaian dye-sensitized solar cell (DSSC). Dalam mengekstrak kulit buat naga, dibutuhkan larutan hidrogen klorida (HCl) dan etanol proanalisis (pA). Sedangkan rangkaian DSSC dibuat menggunakan bahan seperti kaca FTO, platina, titanium dioksida (TiO2), dan elektrolit.

Kaca FTO merupakan bahan utama rangkaian. Platina berfungsi melawan elektroda agar elektron dari foton pada sinar matahari mengalir melalui elektrolit. Lalu elektrolit mengalirkan elektron ke ekstrak kulit buah naga yang ada pada kaca FTO. Ekstrak kulit buah naga ini yang lantas mengubah elektron jadi tenaga listrik.

Setelah rangkaian DSSC jadi, kata Miranti, ia bersama Octiafani mengujinya di laboratorium. Sinar surya yang digunakan berasal dari Sun Simulator, yaitu alat penyedia cahaya yang menyerupai sinar matahari. Ketika menerima sinar matahari, rangkaian DSSC bekerja menyerap foton, lalu mengkonversinya menjadi setrum. "Saat diukur dengan potensiometer, alat menghasilkan energi listrik," ucap Miranti.

Dalam uji coba ini, mereka membuat enam sel surya. Satu sel ini terdiri atas 300 gram ekstrak kulit buah naga dan satu rangkaian DSSC. Satu sel surya ini menghasilkan tenaga listrik 0,91 miliampere (mA) dan 447,2 milivolt (mV). Tingkat efisiensi rangkaian dalam menghasilkan setrum sebesar 0,17 persen. "Alat kami ini masih sebatas membuktikan adanya arus listrik dan tegangan," ujar Miranti.

Perangkat DSSC itu belum diaplikasikan untuk menghasilkan tenaga listrik dalam jumlah tertentu. Rangkaian DSSC ini masih perlu dikembangkan agar bisa diaplikasikan. Alat tersebut juga belum diberi nama.

Karya Miranti dan Octiafani ini meraih gelar juara pertama Lomba Karya Inovasi Remaja 2016 kategori ilmu pengetahuan teknik, 27 September lalu. Mereka menyisihkan ratusan peserta lain dari seluruh Indonesia.