Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) terus memperluas riset material energi berkelanjutan dengan menitikberatkan pada efisiensi, keterjangkauan, dan ramah lingkungan. Upaya ini diarahkan untuk mengganti material kritis berharga tinggi dengan alternatif yang lebih melimpah tanpa mengurangi stabilitas perangkat energi.
Dalam Forum ORNAMAT ke-77 yang berlangsung daring pada Selasa (9/12), Peneliti Ahli Muda Pusat Riset Sistem Nanoteknologi BRIN, Yuyun Irmawati, menguraikan pengembangan elektrokatalis logam–nitrogen–karbon (M–N/C). Menurutnya, rekayasa heterostruktur menjadi kunci dalam memperbaiki homogenitas material, memperluas akses reaktan, dan meningkatkan ketahanan katalis.
Yuyun menjelaskan bahwa rancangan heterostruktur 1D–2D Co–N/C memberikan kinerja lebih baik pada reaksi reduksi oksigen (ORR) berkat peran nanofiber sebagai penyangga struktur. Ia juga memperkenalkan inovasi 1D–1D nanobrush FeCo–N/C, katalis bifungsional yang mampu bekerja efisien pada ORR dan OER dan bahkan mendekati performa logam mulia.
Inovasi tersebut telah diuji pada baterai Zn–udara, dan katalis FeCoNC–NB menunjukkan daya puncak konsisten hingga 350 jam pengoperasian. Yuyun menilai pencapaian ini membuka peluang bagi teknologi penyimpanan energi yang lebih hemat biaya dan tidak lagi bergantung pada logam mulia.
Ia menambahkan bahwa pendekatan heterostruktur dapat diterapkan pada berbagai logam transisi nonmulia. Strategi ini dinilai penting untuk pengembangan katalis generasi baru, termasuk pada baterai metal–udara dan elektroliser hidrogen.
Pada sesi berikutnya, Perekayasa Ahli Muda BRIN, Tulus, memaparkan riset antarmuka nanoskala untuk meningkatkan kinerja sel surya perovskit. Teknologi ini berfokus mengurangi kehilangan energi akibat rekombinasi nonradiatif dan reaksi kimia yang muncul di batas antarmuka material.
Tulus menerangkan bahwa peningkatan dapat dicapai melalui rekayasa lapisan transport elektron (ETL). Ia membandingkan ETL berbahan ZnO dengan bilayer C₆₀/ZnO dan menemukan bahwa struktur berlapis memberikan dinamika elektrokimia lebih stabil berdasarkan hasil spektroskopi.
Menurut Tulus, lapisan C₆₀ mendorong perubahan komposisi perovskit di area antarmuka, termasuk pembentukan domain kaya PbI₂ dan Br yang berperan mengurangi cacat material. Perubahan ini berdampak pada peningkatan stabilitas sel surya secara keseluruhan.
Ia menegaskan bahwa rekayasa antarmuka pada skala nano merupakan langkah penting menuju komersialisasi sel surya perovskit yang lebih tahan lama. Pendekatan ini dinilai mampu mendongkrak efisiensi sekaligus memperpanjang usia pakai modul surya.
Rangkaian riset yang dipresentasikan dalam forum tersebut menunjukkan kontribusi BRIN dalam mempercepat transisi energi di Indonesia. Dengan pengembangan nanomaterial energi yang terus berlanjut, Indonesia berpotensi memperkuat kemandirian teknologi sekaligus memaksimalkan pemanfaatan energi surya dan sumber terbarukan lainnya.
