Ditulis oleh Ratur Imanuel Erhansha Ginting

PENDAHULUAN

Indonesia memiliki tujuan untuk menjadi negara yang maju dan sejahtera pada misi Indonesia emas 2045. Untuk mewujudkan hal tersebut, negara harus mengembangkan perputaran roda ekonomi pada industri-industri penggerak. Produktifitas masyarakat yang tinggi menjadi salah satu peluang untuk menarik investasi baru dan membuka lapangan pekerjaan untuk mengurangi tingkat pengangguran. Semakin berkembangnya teknologi diikuti dengan roda ekonomi serta perkembangan pasar yang mengadopsi teknologi sehingga segala kegiatan ekonomi dan perdagangan semakin efektif dan terdigitalisasi. Namun penggunaan teknologi secara luas memerlukan energi listrik yang sangat banyak. Kebutuhan listrik yang sangat besar dan terus meningkat setiap tahunnya menjadikan hal tersebut sebagai pokok permasalahan untuk menciptakan inovasi yang ramah lingkungan.

Kebutuhan energi dan perubahan iklim yang semakin nyata, energi konvesional memiliki proses produksi energi yang menghasilkan polusi udara seperti gas karbon yang mengakibatkan pemanasan global. Menurut International Energy Agency (IEA), akses terhadap energi yang dapat diandalkan dan terjangkau sangat penting untuk pembangunan sosial dan ekonomi kota. Energi listrik tersebut diperlukan untuk menggerakkan infrastruktur dan layanan yang menunjang kesejahteraan masyarakat. Energi listrik memiliki nilai yang sangat besar terutama di Jakarta, konsumsi energi listrik pada tahun 2022 terus meningkat di Kota Jakarta. Energi listrik sebesar 14.824 GWh untuk 4.670.638 kelompok rumah tangga dengan nilai 21 Triliun Rupiah (Septoyono 2023). Nilai tersebut hanya berdasarkan kelompok rumah tangga dan belum sepenuhnya energi listrik yang digunakan untuk kelompok lainnya. Kota Jakarta juga memiliki banyak sekali infrastruktur berskala besar yang menggunakan energi listrik sebagai sumber daya utamanya. Dapat disimpulkan bahwa energi listrik memiliki pengaruh dan nilai yang sangat besar pada perekonomian dan kesejahteraan masyarakat.

Oleh karena itu upaya memanfaatkan teknologi Piezoelektrik yang dapat menghasilkan energi listrik dengan mengkonversi energi kinetik dari hasil pijakan pada Piezoelektrik. Piezoelektrik mampu menghasilkan energi listrik yang stabil dengan skala besar di ruang publik, karena semakin besar energi kinetik yang diberikan dapat menghasilkan energi listrik yang besar juga. Piezoelektrik juga dapat terintegrasi dengan perangkat hardware seperti sensor-sensor berbasis internet yang dapat meningkatkan efisiensi penggunaan teknologi tersebut.

Gagasan ini mendukung inovasi yang berkelanjutan dan sesuai dengan Sustainable Development Goals (SDGs) pada point ke-7, ke-9, ke-11 dengan menggunakan teknologi yang dapat menunjang energi bersih yang terjangkau, infrastruktur yang inovatif, dan membentuk kota serta komunitas yang berkelanjutan. Teknologi yang saling terintegrasi dengan infrastruktur diharapkan dapat membentuk kota yang berkelanjutan dengan konsep Bangunan Cerdas dan Hijau (BCH)..

ISI

Teknologi yang dapat memanen energi listrik dengan memanfaatkan gerakan manusia sebagai sumber energi. Piezoelektrik dapat memanfaatkan gerakan yang dilakukan sehari-hari seperti berjalan, berlari, dan melompat. Gerakan yang memiliki massa atau berat dapat dikonversikan menjadi energi listrik oleh piezoelektrik. Sehingga Piezoelektrik memanfaatkan energi kinetik untuk dikonversikan menjadi energi listrik. Piezoelektrik memiliki 2 efek, yaitu energi listrik yang dihasilkan oleh karena adanya tekanan kinetik dan efek tekanan yang dihasilkan akan menghasilkan tegangan listrik. Hal tersebut menjadikan piezoelektrik sebagai penghasil energi yang ramah lingkungan tanpa menghasilkan emisi gas karbon. Piezoelektrik memiliki beberapa jenis material dasar yang mempengaruhi sensitivitas dan respon medan listrik. Piezoelektrik dibedakan menjadi 5 sesuai dengan materialnya yaitu Polimer Fluorocarbon (PVDF), PZT Ceramic, PZT Fiber, PMN-PZT Single Crystal, dan PMN-PT Single Crystal. Berdasarkan komposisi material yang berbeda setiap jenisnya, piezoelektrik akan menghasilkan jumlah energi yang berbeda dan memiliki kondisi lingkungan yang berbeda dalam implementasinya.

Dalam implementasi Piezoelektrik pada fasilitas umum yang biasa digunakan pada lingkungan urban adalah Piezoelektrik dengan material Polimer fluorokarbon dan serat timbal. Material tersebut sangat fleksibel dan tahan terhadap perubahan cuaca, namun respon material terhadap tekanan sangat rendah sehingga jumlah energi listrik yang dihasilkan sedikit. Piezoelektrik memiliki desain yang simple dan dapat dihubungkan pada alat penyimpanan energi seperti baterai, sehingga dapat menjadi alternatif sumber energi pada infrastruktur hijau.

Teknologi ini menjadi alternatif yang ramah lingkungan dan didukung oleh berbagai teknologi lainnya yang akan menjadi sangat efisien dan efektif, terutama pada sektor infrastruktur hijau. Infrastruktur hijau berskala besar dapat direalisasikan secara efektif dan efisien dengan menggunakan Piezoelektrik sebagai sumber energi serta teknologi berupa sensor yang dapat mengidentifikasi dan menganalisis parameter lingkungan seperti suhu, kelembapan, dan jarak benda. Sensor berbasis Internet of Things (IoT) sehingga dapat saling terhubung dengan sensor lainnya secara langsung melalui jaringan digital. Sensor dapat memberikan informasi dan bekerja secara real time sehingga energi yang dihasilkan oleh Piezoelektrik dapat digunakan secara optimal.

Sensor berbasis Internet of Things (IoT) telah diterapkan pada beberapa infrastruktur berskala besar maupun kecil. Sebagai contohnya adalah heat and smoke detector yang mengeluarkan air ketika keberadaan asap dideteksi oleh sensor gas pada gedung ataupun bangunan besar ketika terjadi kebakaran, Sliding door merupakan pintu yang terbuka otomatis dengan sensor inframerah, lampu jalan yang dapat beroprasi dengan intensitas cahaya yang lebih kecil ketika sensor tidak mendeteksi keberadaan orang yang sedang melintas, dan didalam ruangan berdasarkan data dari sensor IoT. Sebagai contoh, pencahayaan dan pendingin udara dapat secara otomatis disesuaikan berdasarkan jumlah penghuni dan suhu ruangan. Dengan demikian, energi dapat digunakan hanya saat diperlukan, mengurangi konsumsi energi secara keseluruhan. Penerapan sensor otomatis membuat infrastruktur semakin efektif dan mengolah energi menjadi lebih efisien.

Prinsip energi bersih yang dihasilkan melalui teknologi Piezoelektrik yang terintegrasi dengan sensor otomatis dapat menjadi inovasi infrastruktur yang dapat mewujudkan kota berkelanjutan dengan sumber daya energi bersih yang terjangkau bagi masyarakat. Selain itu, integrasi piezoelektrik dengan sensor berbasis IoT dapat meningkatkan perekonomian dan pendapatan suatu wilayah serta mengurangi emisi karbon dari penggunaan energi konvesional.

Untuk implementasi teknologi berbasis Internet of Things (IOT) secara luas memiliki beberapa tantangan diantaranya jaringan harus stabil untuk transmisi data dalam sistem kerja otomatis pada sensor. Dalam infrastruktur digital diperlukan keamanan yang kuat terhadap ancaman peretasan data siber yang dapat membahayakan keselamatan umum.

Teknologi dengan konsep SIZIO-IOT memiliki prospek yang menjanjikan untuk diimplementasikan secara luas di berbagai sektor, mulai dari infrastruktur transportasi hingga bangunan cerdas (smart building). Di masa depan, kita dapat mewujudkan jalan raya yang dipenuhi dengan sensor piezoelektrik yang tidak hanya menghasilkan energi tetapi juga menyediakan data dan pelayanan yang akan meningkatkan kesejahteraan masyarakat. Bangunan cerdas yang menggunakan teknologi SIZIO-IOT juga dapat mengoptimalkan penggunaan energi listrik yang ramah lingkungan..

KESIMPULAN

SIZIO-IOT adalah inovasi yang menjadi upaya menciptakan solusi energi yang efisien dan berkelanjutan. Integrasi teknologi Piezoelektrik dengan sensor otomatis berbasis IoT memungkinkan pemanfaatan energi mikro yang dihasilkan dari aktivitas sehari-hari untuk memenuhi kebutuhan energi. Meskipun tantangan dalam hal kapasitas daya dan keamanan jaringan masih menjadi pertimbangan, prospek untuk menerapkan SIZIO-IOT di berbagai sektor industri sangatlah besar.

Melalui penerapan teknologi seperti SIZIO-IOT, kita dapat meningkatkan efisiensi energi, mengurangi emisi karbon, dan mendukung pembangunan yang berkelanjutan. Teknologi ini bukan hanya memberikan solusi untuk masalah energi, tetapi juga berperan dalam menjaga keberlanjutan lingkungan dan menciptakan masa depan yang lebih hijau.

.