Dari Sampah Ke Daya: Mengubah Kulit Jeruk Bali Menjadi Sumber Listrik

Nyaritakeun - Inovasi dalam pemanfaatan sampah terus meningkat. Temuan baru-baru ini datang dari tim peneliti di Universitas Illinois Urbana-Champaign. Mereka sukses merombak kulit jeruk bali — komponen buah yang umumnya dibiarkan tidak berguna menjadi perangkat yang dapat menghasilkan tenaga listrik. Secara bersamaan dapat mendeteksi aktivitas fisik manusia.

Jeruk bali (pomelo), sebuah jenis buah sitrus dengan ukuran besar. Umumnya ditanam di wilayah Asia Tenggara dan Asia Timur, terkenal karena mempunyai kulit luar yang cukup tebal. Ironisnya, bagian tersebut biasanya hanya diabaikan sebagai sampah, padahal dapat menyumbang sekitar 30% hingga 50% dari keseluruhan massa buah yang bisa berkisar antara 1–2 kilogram.

Memanfaatkan peluang tersebut, tim riset melakukan terobosan baru. “Apabila kami dapat merubah kulit buah mangga menjadi barang dengan nilai ekonomis lebih besar ketimbang membuangnya begitu saja. Maka, selain berkontribusi dalam pengurangan sampah hasil produksi dan konsumsi buah mangga, kami pun akan berhasil menambah nilai pada sisa-sisa pangan dan perternakan.” Ungkap Yi-Cheng Wang, dosen pembantu di Jurusan Sains Makanan dan Gizi Manusia, Universitas Illinois.

Pada studi itu, para peneliti terpisah dari kulit luarnya yang tipis dan kemudian mengekstrak bagian dalamnya yang lebih tebal dan berongga. Mereka menggunakan teknik pendinginan cepat untuk memproses bagian ini. freeze-drying) , struktur tiga dimensi dari kulit jeruk Bali masih dipertahankan, yang membuka kesempatan baru untuk beragam penerapan dalam bidang teknologi.

Prinsip Sederhana: Elektrifikasi Kontak

Cara kulit jeruk bali dapat memproduksi listrik berada pada konsep "kontak pengionan", juga dikenal sebagai triboelektrifikasi. Menurut penjelasan Wang, ini adalah suatu proses dasar yang kerap kali dialami orang, seperti halnya mendapatkan kejutan listrik stasioner ketika menyentuh pegangan pintu di cuaca dingin.

Saat dua jenis material yang berlainan, bertemu dan saling gesekan satu sama lain, maka akan timbul transfermuatan elektrikal tersebut. Peneliti-peneliti menggunakan kejadian alami ini dengan menyertakan lapisan elektrodanya dari logam tembagasehingga dapat merubah energi mekanis jadi bentuk listrik.

Hasilnya sangat mempesona. Cukup dengan mengetuk jarimu pada alat yang menggunakan kulit buah jeruk bali tersebut, sekitar 20 lampu LED akan menyala. Bahkan, kalkulator serta stopwatch juga bisa digunakan hanya melalui tenaga mekanik dari sentuhan tanganmu. Tidak diperlukan sumber listrik tambahan karena adanya sistem manajemen daya dan modul pengumpulan energi terintegrasi.

Sensor Gerak Berbasis Limbah

Selain itu, struktur pori alami pada kulit buah jeruk bali memungkinkannya merespons dengan sangat peka terhadap tekanan serta intensitasnya. Hal ini menuntun ke penggunaan potensial selanjutnya, yakni sebagai sensor biomekanis. Saat perangkat tersebut dipasangkan pada tubuh manusia—misalnya di sekitar persendian ataupun otot—itu dapat mengenali pola aktivitas fisik. Hal tersebut terjadi melalui sinyal elektrik yang timbul akibat interaksi antara lapisan-lapisannya dalam sistem triboelektrostatik.

Menurut Wang, sensor tersebut memiliki potensi besar di sektor kesehatan dan terapi fisikal. "Tubuh manusia ketika bergerak akan menciptakan arus listrik unik, sehingga perangkat ini mampu mendeteksi serta melacak gerakan persendian dan cara seseorang berjalan," ungkapnya.

Masa Depan yang Lebih Tahan Lama

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa sisa-sisa makanan bisa dioptimalkan menjadi produk berdaya guna dan baik bagi lingkungan. Dengan demikian, kita dapat mengurangi ketergantungan pada bahan-bahan tak diperbaharui serta memperkecil jumlah sampah organik secara efektif.

Penebangan ini membuka kesempatan yang menjanjikan untuk merombak sampah pangan menjadi barang-barang dengan nilai tambah," kata Wang. "Tim kami berencana untuk menyelidiki metode-metode lain guna melakukan upcycling pada sisa-sisa makanan dan hasil pertanian.

Selanjutnya, para peneliti sudah mendaftarkan aplikasi hak paten sementara untuk alat triboelektrik yang menggunakan kulit buah jeruk bali ini. Dengan demikian, terdapat peluang komersialisasi teknologi ramah lingkungan di masa mendatang.