Terobosan Material Berbasis Rumput Laut: Potensi Energi Terbarukan dan Lebih dari Sekadar Panel Surya

Para ilmuwan telah menemukan cara inovatif untuk memanfaatkan rumput laut cokelat, bukan sekadar bahan makanan atau kosmetik, melainkan sebagai komponen utama dalam material multifungsi yang berpotensi merevolusi cara kita menghasilkan dan menggunakan energi.

Tim peneliti internasional telah berhasil mengembangkan material berbusa yang terbuat dari sodium alginat, ekstrak rumput laut, dan MXene, lembaran tipis titanium karbida. Material ini memiliki sifat luar biasa, termasuk isolasi termal yang unggul, kemampuan menghasilkan listrik dari tekanan, dan ketahanan terhadap api.

Material ringan ini, dengan kepadatan hanya 0,02 gram per sentimeter kubik, menunjukkan kemampuan menghantarkan panas 15 persen lebih baik daripada papan poliuretan konvensional. Lebih menarik lagi, material ini mampu menghasilkan tegangan hingga 380 volt saat diinjak. Dalam pengujian laboratorium, material ini mampu memadamkan api dengan suhu 870 derajat Celcius dalam waktu kurang dari dua detik, sambil menyalakan lampu LED tanpa mengeluarkan asap beracun.

Multifungsi: Isolasi, Pembangkit Listrik, dan Proteksi Kebakaran

Kombinasi unik antara alginat dan MXene memberikan material ini kemampuan multifungsi. Alginat, yang dikenal karena sifat pengental dan kemampuannya membalut luka, bertindak sebagai bahan tahan api alami. Struktur berporinya, hasil dari proses pembekuan dan pengeringan, memperlambat perpindahan panas, menjadikannya isolator yang efektif.

Sementara itu, lembaran MXene membentuk jaringan konduktif di dalam material. Ketika busa ditekuk atau ditekan, gesekan antara permukaan MXene dan alginat menghasilkan listrik melalui efek triboelektrik. Dalam pengujian, busa ini berhasil menyalakan 20 lampu LED. Lebih lanjut, MXene berfungsi sebagai sensor panas. Resistansinya menurun drastis di atas suhu 200 derajat Celcius, memungkinkan material ini untuk mendeteksi dan merespons panas secara otomatis.

Aplikasi Potensial dan Dampak Lingkungan

Potensi aplikasi material ini sangat luas. Bayangkan dinding interior cerdas yang mengubah benturan menjadi energi, memberikan peringatan kebakaran otomatis, dan semua itu tanpa memerlukan kabel tambahan. Kemampuan ini dapat membuka jalan bagi bangunan yang lebih efisien, aman, dan berkelanjutan.

Dari segi lingkungan, material ini menawarkan beberapa keuntungan. Meskipun rumput laut yang diproses tidak lagi hidup, bahan ini dapat terurai secara alami. Pembakaran material ini menghasilkan abu tidak beracun dan menghasilkan lebih sedikit zat berbahaya dibandingkan busa tahan api konvensional. Selain itu, budidaya rumput laut, sumber alginat dan MXene, menyerap karbon tanpa memerlukan pupuk atau lahan tambahan.

Proses produksi MXene saat ini masih membutuhkan energi yang signifikan. Namun, para peneliti sedang menjajaki daur ulang MXene menjadi pigmen titanium dioksida, menciptakan siklus material yang lebih berkelanjutan.

Prospek Komersial dan Kolaborasi Industri

Dengan potensi biaya produksi yang kompetitif, diperkirakan sekitar 10 Dolar AS per meter persegi jika harga MXene turun, material ini menarik minat dari berbagai industri. Perusahaan pembuat rumah modular di Eropa berencana menguji material ini sebagai pelapis dinding pada tahun 2026. Selain itu, perusahaan baterai di California tertarik untuk menggunakannya sebagai pengisi di antara sel baterai lithium-ion untuk menstabilkan tekanan dan mencegah kebakaran.

Inovasi ini menunjukkan bagaimana kombinasi sumber daya alam terbarukan dan nanoteknologi dapat menghasilkan material canggih dengan potensi besar untuk mengubah cara kita menghasilkan dan menggunakan energi, sekaligus mengurangi dampak lingkungan kita.