Sumber ilustrasi: Unsplash
12 Juni 2026 14.10 WIB – Sains & Technology
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Desanomia [12.06.2026] Fotosintesis merupakan salah satu proses alami yang telah lama berupaya ditiru oleh para ilmuwan. Pada tumbuhan, energi matahari digunakan untuk mengubah air dan karbon dioksida menjadi senyawa yang menyimpan energi. Dalam dunia teknologi energi, konsep serupa dikenal sebagai fotosintesis buatan, sebuah pendekatan yang berpotensi menghasilkan bahan bakar bersih langsung dari sinar matahari.
Salah satu produk yang banyak menjadi perhatian dalam penelitian fotosintesis buatan adalah asam format. Senyawa ini dapat berfungsi sebagai bahan bakar sekaligus media penyimpanan energi. Jika dapat diproduksi secara efisien menggunakan sinar matahari, asam format berpotensi menjadi bagian penting dalam sistem energi rendah karbon di masa depan.
Meskipun konsep fotosintesis buatan telah berkembang selama bertahun-tahun, masih terdapat berbagai tantangan teknis yang harus diatasi. Salah satu kendala utama adalah menjaga efisiensi sistem ketika intensitas sinar matahari berubah sepanjang hari. Cuaca, awan, dan perubahan posisi matahari dapat menyebabkan fluktuasi energi yang masuk ke dalam sistem.
Untuk mengatasi masalah tersebut, banyak sistem fotosintesis buatan menggunakan teknologi yang disebut Maximum Power Point Tracking atau MPPT. Teknologi ini bekerja dengan menyesuaikan tegangan dan arus secara terus-menerus agar sel surya dapat menghasilkan daya maksimum dalam berbagai kondisi pencahayaan.
Akan tetapi pendekatan MPPT konvensional biasanya membutuhkan baterai dan berbagai komponen elektronik tambahan. Kehadiran baterai membantu menstabilkan aliran energi, tetapi juga meningkatkan biaya, kompleksitas, dan kebutuhan perawatan sistem.
Dalam penelitian terbaru dari Osaka Metropolitan University, para ilmuwan mencoba mencari solusi yang lebih sederhana. Tim yang dipimpin oleh Associate Professor Yasuo Matsubara dan Professor Yutaka Amao dari Research Center for Artificial Photosynthesis bekerja sama dengan Iida Group Holdings Co., Ltd untuk merancang ulang bagian inti sistem, yaitu elektroliser.
Elektroliser merupakan perangkat yang mengubah energi listrik dari sel surya menjadi energi kimia. Energi tersebut kemudian disimpan dalam bentuk senyawa seperti asam format. Dengan kata lain, elektroliser menjadi komponen utama yang memungkinkan sinar matahari diubah menjadi bahan bakar yang dapat digunakan di kemudian hari.
Alih-alih menambahkan lebih banyak perangkat elektronik, para peneliti justru memodifikasi elektroliser itu sendiri. Tim penelitian mengembangkan elektrolit padat khusus yang ditanamkan langsung ke dalam perangkat. Rancangan ini memungkinkan elektroliser menjalankan fungsi MPPT secara otomatis tanpa bantuan baterai.
Analisis utama dari penelitian ini terletak pada kemampuan perangkat untuk mengatur dirinya sendiri. Elektroliser yang dikembangkan memanfaatkan sifat termal dan impedansi internal untuk menyesuaikan karakteristik kelistrikannya sesuai kondisi lingkungan.
Professor Amao menjelaskan bahwa ketika intensitas sinar matahari meningkat, suhu elektroliser juga meningkat secara alami. Kenaikan suhu tersebut dirancang untuk menurunkan hambatan listrik sehingga aliran listrik menjadi lebih lancar. Dengan mekanisme tersebut, sistem dapat menyesuaikan perilaku kelistrikannya secara otomatis tanpa memerlukan perangkat kontrol tambahan.
Pendekatan ini berbeda dari sistem konvensional yang mengandalkan rangkaian elektronik eksternal, konverter daya, dan baterai. Dengan mengintegrasikan fungsi pengaturan langsung ke dalam material perangkat, jumlah komponen yang diperlukan dapat dikurangi secara signifikan.
Menurut Professor Amao, mekanisme pengaturan diri tersebut membantu menjaga produksi bahan bakar tetap stabil sepanjang hari. Pendekatan tersebut juga mengurangi ketergantungan terhadap baterai dan komponen eksternal yang cenderung mahal.
Untuk menguji efektivitas teknologi ini, para peneliti melakukan pengujian di lingkungan luar ruangan dengan kondisi sinar matahari yang nyata. Pengujian tersebut penting karena sistem energi surya sering kali menunjukkan performa berbeda ketika dipindahkan dari laboratorium ke lingkungan terbuka.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa perangkat mampu menghasilkan asam format secara konsisten dari air dan karbon dioksida meskipun intensitas cahaya matahari terus berubah. Temuan ini menunjukkan bahwa mekanisme pengaturan otomatis bekerja sesuai dengan yang diharapkan.
Professor Matsubara menjelaskan bahwa tim peneliti telah memiliki keyakinan terhadap keberhasilan teknologi tersebut karena sebelumnya penelitian ini pernah dipamerkan dalam “Joint Pavilion Iida Group × Osaka Metropolitan University” pada Osaka Kansai Expo 2025.
Dalam demonstrasi tersebut, sistem berhasil menghasilkan asam format dalam jumlah yang cukup untuk menyediakan energi bagi sebuah diorama mini yang dipamerkan di paviliun. Menurut Professor Matsubara, demonstrasi tersebut menunjukkan potensi fotosintesis buatan sebagai sistem yang efisien dan berpeluang digunakan untuk mendukung berbagai kebutuhan energi di rumah tangga pada masa depan.
Dari sudut pandang teknologi energi, penelitian ini menarik karena menggabungkan dua tujuan sekaligus. Tujuan pertama adalah memanfaatkan energi matahari untuk menghasilkan bahan bakar yang dapat disimpan. Tujuan kedua adalah menyederhanakan desain perangkat sehingga biaya implementasi dapat ditekan.
Pengurangan penggunaan baterai juga memiliki implikasi penting. Baterai sering menjadi salah satu komponen paling mahal dalam sistem energi terbarukan. Selain itu, produksi dan pembuangan baterai juga memiliki dampak lingkungan yang perlu diperhitungkan.
Jika teknologi semacam ini dapat dikembangkan lebih lanjut dalam skala yang lebih besar, fotosintesis buatan berpotensi menjadi alternatif menarik untuk menghasilkan bahan bakar bersih secara langsung dari sumber daya yang melimpah, yaitu sinar matahari, air, dan karbon dioksida.
Penelitian ini juga memperlihatkan bahwa peningkatan performa suatu teknologi tidak selalu memerlukan penambahan komponen yang lebih kompleks. Dalam beberapa kasus, perancangan ulang material dan pemanfaatan sifat alami suatu sistem dapat menghasilkan solusi yang lebih sederhana sekaligus lebih efisien.
Penelitian Osaka Metropolitan University ini menunjukkan bahwa fotosintesis buatan dapat menghasilkan asam format secara stabil menggunakan elektroliser yang mampu mengatur dirinya sendiri tanpa bantuan baterai. Dengan memanfaatkan elektrolit padat khusus yang merespons perubahan intensitas cahaya matahari, sistem ini menyederhanakan desain perangkat sekaligus mempertahankan produksi bahan bakar surya. Hasil tersebut membuka peluang bagi pengembangan teknologi energi yang lebih murah, lebih sederhana, dan lebih praktis untuk mendukung kebutuhan energi bersih di masa depan.
Diolah dari artikel:
“Scientists built a battery-free device that turns sunlight into fuel” oleh Osaka Metropolitan University. (njd)
Note: This article was made as part of a dedicated effort to bring science closer to everyday life and to inspire curiosity in its readers.
Link: https://www.sciencedaily.com/releases/2026/06/260611024601.htm
