Melihat Listrik Pohon Kedondong Dari Sudut Pandang Aplikasi-Aplikasi Lain

Belum lama ini media di Indonesia cukup diramaikan dengan Naufal, 15, yang meneliti dan mengembangkan cara menghasilkan listrik dari pohon kedondong [1]. Karya Naufal disebut-sebut mampu menyuplai listrik ke setengah dari total rumah yang ada di desanya. Sebagian masyarakat yang membaca berita-berita semacam ini pasti takjub, namun pasti banyak juga yang terheran-heran, termasuk saya sendiri. Dengan dugaan bahwa listrik yang dihasilkan menggunakan reaksi elektroda dengan keasaman pada batang pohon, sudah bisa ditebak bahwa listrik yang dihasilkan jauh lebih kecil dari penerapan yang diberitakan. Dengan 6 pasang elektroda seng dan tembaga, tegangan yang dihasilkan sekitar 2.7 Volt sehingga hanya mampu menyalakan lampu LED. Kekurangan lainnya adalah setelah lampu dinyalakan selama beberapa menit tegangan akan turun, sebagaimana yang dilansir oleh BPPT [2].

Pada awalnya, tanpa menyepelekan sedikit pun, saat membaca berita-berita yang beredar saya mengapresiasi eksperimen adik Naufal hanya sebatas karena Naufal masih duduk di bangku SMP. Kemampuan bereksplorasi semacam ini sangat baik untuk anak seusianya. Saya teringat beberapa mahasiswa di Institut Teknologi Kalimantan juga pernah mengerjakan eksperimen serupa untuk mengikuti pekan kreativitas mahasiswa (PKM) bidang pengabdian kepada masyarakat [3]. Namun, aplikasi yang ditawarkan bukan untuk mengaliri listrik ke rumah-rumah. Mereka menawarkan solusi penerangan darurat menggunakan air laut di wilayah pesisir kota Balikpapan ketika terjadi pemadaman listrik bergilir. Saat itu memang sepasang elektroda yang dicelupkan ke sebuah wadah yang berisi air laut hanya menghasilkan tegangan sekitar 0.6 Volt, sehingga harus dirangkai seri beberapa kali agar mampu menyalakan lampu LED.

Tadi pagi saya membaca pesan di salah satu grup Whatsapp yang berisi bahwa penemuan Naufal tidak semata-mata soal menghasilkan listrik, tetapi tentang potensi menghasilkan listrik secara terus menerus (‘perpetual’) dari makhluk hidup berupa pohon. Di pesan itu, disebutkan bahwa inovasi ini bisa digunakan saat tentara/militer memerlukan listrik ketika berada di dalam hutan. Misalnya, untuk mengisi ulang baterai alat komunikasi, penerangan, atau bahkan memasang radar untuk mendeteksi pergerakan di dalam hutan. Ketika itu saya langsung sadar bahwa aplikasinya bahkan lebih dari itu.

Saat ini dunia sedang menuju ke era internet of things (IoT), di mana teknologi sensor dan komunikasi dipadukan sehingga kita bisa mendeteksi, menganalisis, memvisualisasi, dan mengontrol kondisi lingkungan maupun benda melalui konektivitas internet [4]. Terkait dengan pohon dan hutan, salah satu potensi IoT yang bisa diterapkan adalah untuk aplikasi monitoring menggunakan jaringan sensor nirkabel atau wireless sensor network (WSN). Beberapa contoh sederhana adalah untuk memonitor suhu, kelembaban, kesuburan tanah, asap/titik api (kebakaran hutan), dan kondisi tumbuhan. Tidak hanya sampai di situ, sensor gerakan, sensor suara, hingga kamera pun bisa diterapkan di lingkungan berpohon atau hutan untuk kegunaan lainnya. Aplikasi-aplikasi monitoring dengan sensor yang membutuhkan listrik berdaya rendah sebagaimana yang disebutkan di atas adalah prospek bagi eksperimen Naufal. Mengapa? Karena salah satu visi dari aplikasi monitoring adalah kemampuan beroperasi jangka panjang tanpa harus melakukan ‘ganti baterai’. Sistem monitoring asap di hutan misalnya harus selalu ON dan terus-menerus mentransfer informasi ke pusat pengumpulan data. Oleh karena itu, diperlukan teknologi yang mampu memanen energi dari lingkungan sekitar yang dikenal dengan ‘energy harvesting’ [5].

Tidak heran, penelitian Naufal bukanlah satu-satunya. Eksperimen Naufal terdengar unik karena biasanya kita mengetahui energi dipanen dari sinar matahari, angin, dan aliran air. Padahal, memanen energi listrik dari pohon sudah pernah dilakukan di kampus-kampus di negara lain seperti di Amerika (MIT) dan China [6-7]. Namun, tetap ada perbedaan metode dan pohon yang digunakan. Jika Naufal menempatkan elektroda hanya di batang pohon kedondong, penelitian lain menempatkan elektroda menggunakan jenis logam yang sama pada batang pohon Ficus Benjamina dan juga pada tanah di sekitarnya. Berdasarkan dua referensi tadi, penelitian Naufal sangat bisa dikembangkan lebih jauh supaya tegangan tidak menurun dalam beberapa menit dan tidak diperlukan penggantian elektroda. Selain dari batang pohon, pemanenan energi listrik juga bisa dilakukan dari getaran ranting pohon dan daun yang disebabkan oleh angin [8]. Dalam aplikasi monitoring (misalnya monitoring hutan), pemanenan energi dapat mengombinasikan beberapa sumber sehingga mampu menyuplai energi untuk sensor dan perangkat elektronika yang digunakan.

[1] http://www.globalindonesianvoices.com/…/boy-15-invented-wa…/
[2] https://m.tempo.co/…/bppt-teliti-listrik-kedondong-begini-h…
[3] http://itk.ac.id/kontingen-cakrawala-itk-menuju-pimnas/
[4] J. Gubbi, R. Buyya, S. Marusic, M. Palaniswami, “Internet of Things (IoT): A vision, architectural elements, and future directions,” Future Generation Computer Systems, vol. 29, no. 7, pp. 1645-1660, September 2013 .
(http://www.sciencedirect.com/…/article/pii/S0167739X13000241)
[5] F. K. Shaikh, S. Zeadally, “Energy harvesting in wireless sensor networks: A comprehensive review, Renewable and Sustainable Energy Reviews”, vol. 55, pp. 1041-1054, March 2016.
(http://www.sciencedirect.com/…/article/pii/S1364032115012629)
[6] Q. Ying, W. Yuan, and N. Hu, “Improving the efficiency of harvesting electricity from living trees,” Journal of Renewable and Sustainable Energy 7, 063108, 2015.
(http://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/1.4935577)
[7] C.J. Love, S. Zhang , A. Mershin, “Source of sustained voltage difference between the xylem of a potted Ficus benjamina tree and its soil.” Plos One 3(8), e2963.
(http://journals.plos.org/plosone/article…)
[8] S. McGarry, C. Knight, “The potential for harvesting energy from the movement of trees,” Sensors 2011, 11(10), 9275-9299.
(http://www.mdpi.com/1424-8220/11/10/9275/htm)

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Create a free website or blog at WordPress.com.

Up ↑

%d bloggers like this: