PUSAT MATERIAL MAJU UNTUK ENERGI TERBARUKAN (PM2ET)
Latar Belakang
Indonesia mempunyai sumber daya alam lokal yang melimpah. Akan tetapi pemanfaatan dan pengolahan sumber daya alam ini masih belum optimal. Sebagian besar sumber daya alam tersebut masih diekspor dalam bentuk bahan mentah atau dikelola oleh perusahaan asing, sehingga nilai ekonomis yang diterima oleh bangsa Indonesia masih rendah. Salah satu upaya yang telah dilakukan pemerintah adalah pemberlakuan UU No. 4 tahun 2009 tentang Mineral dan Batu Bara yang mulai tahun 2014, yang menegaskan tentang larangan ekspor mineral mentah, dan industri pertambangan harus segera membangun industri pengolahan bahan mineral. Untuk meningkatkan nilai ekonomis dari sumber daya alam tersebut diperlukan kemampuan rekayasa melalui penelitian dan pengembangan baik pada lingkungan akademik maupun industri yang salah satunya dalam bentuk material maju.
Material maju material baru dan atau modifikasimate- rial yang sudah ada untuk memperoleh hasil yang superior dan mempunyai satu atau lebih sifat khas untuk berbagai aplikasi seperi bidang pertanian, kesehatan, pertahanan, trasportasi, energi dan lain sebagainya. pengembagan material maju mempunyai dampak yang signifikan baik dari segi ekonomi, maupun teknologi. Saat ini berbagai jenis material maju telah dikembangkan dan dipasarkan di skala nasional maupun internasional. Beberapa jenis material maju sudah mulai masuk di Indonesia, baik sebagai bahan baku industri maupunproduk. Hal ini karena Indonesia merupakan pangsa pasar yang besar dan potensial bagi dunia internasional. Oleh karena itu diperlukan upaya untuk meningkatkan kapasitas pembuatan material maju di dunia industri dengan meman- faatkan bahan dasar dari sumber daya alam lokal sehingga bangsa Indonesia dapat bertindak sebagai produsen yang bisa bersaing secara global.
Pengembangan material maju di bidang energi terba- rukan menjadi salah satu fokus pengembangan di berbagai negara. Hal ini karena masalah energi merupakan masalah global dan nasional yang harus dipecahkan secara sitematis. Penggunaan energi terbarukan merupakan salah satu solusi yang lebih ramah lingkungan untuk menggantikan sumber energi dari bahan bakar fosil. Pemanfaatan material maju sebagai bahan untuk sumber energi terbarukan mempunyai nilai dan dampak positif baik secara ekonomi, lingkungan dan juga industri. Oleh karena itu UM mendirikan Pusat Material Maju untuk Energi Terbarukan (PM2ET) yang berada di bawah lembaga penelitian dan pengembangan kepada masyarakat (LP2M). Pendirian PM2ET diharapkan menjadi salah satu Pusat Unggulan Iptek Perguruan Tinggi (PUI-PT) UM yang diakui secara nasioanal. Pusat ini meru- pakan gabungan berbagai kelompok bidang keahlian (KBK) di beberapa fakultas di UM yang mempunyai topik yang sejenis. merupakan salah satu cara untuk menguatkan peneli- tian dan pengembangan yang berorientasi industri sekaligus menguatkan materi keilmuan di perguruan tinggi.
Sejarah singkat
Penelitian di bidang material maju dan energi terbaru- kan sudah sejak lama di lakukan d UM di berbagai jurusan khususnya fakultas MIPAdan Teknik. Pada tahun 2010 UM mendirikan laboratorium sentral mineral dan material maju dengan berbagai peralatan yang cukup canggih dan modern seperti X-ray diffraction,(XRD), SEM-EDX, FTIR, DTA/ TGA, GC-MS, XRF, Potensiostat, AAS, UV-Vis dan alat canggih lainnya. Dengan dukungan fasiltas yang memadai maka bidang material menjadi salah satu bidang yang banyak memberikan kontribusi yang signifikan baik dalam karya ilmiah maupun hak kekayaan intelektual (HKI) dan terben- tuklah berbagai KBK material di bebagai jurusan khususnnya fakulta MIPAdan Teknik. Pada tahun 2017 UM mendapatkan hibah rintisan PUI dari Ristekdikti untuk bidang materil maju. Pada tahun 2018, berdasarkan SK Rektor 2.7.143/ UN32/KP/2018 dibentuklah tim pelaksana pusat unggulan iptek inovasi material maju untuk energy terbarukan. Pada tahun 2010 Pusat Material Maju untuk Energi Terbarukan (PM2ET) menjadi salah satu pusat di LP2M UM.
Struktur organisasi PM2ET
Tugas Pokok dan Tujuan
Tugas Pokok PM2ET adalah melaksanakan kegiatan pe- nelitian dan pengabdian kepada masyarakat serta layanan di bidang material maju dan energi terbarukan. Saat ini, PM2ET memfokuskan penelitian danpengabdian kepada masyarakat pada bidang solar cell, biomass, storage materials, dan smart grid. Pemilihan fokus penelitian ini di dasarkan pada sumber daya manusia dan prospek energi terbarukan masa depan yang berorientasi pada green energy.
Tujuan PM2ET adalah sebagai berikut:
- Meningkatkan kualitas dan kuantitas Publikasi ilmiah yang bereputasi
- Meningkatkan kualitas dan kuantitas pengabdian kepada masyarakat di bidang material mau dan energi terbaru- kam
- Meningkatkan kualitas dan kuantitas produk penelitian dan pengabdian kepada masyarakat yang memperoleh hak kekayaan intektual (HKI) dan dapat dikomersial- isasikan.
- Meningkatkan kerjasama penelitian dan pengabdian ke- pada masyrakat dengan institusi, DU/DI dalam negeri maupun luar
- Menghasilkan layanan pelatihan dan pengembangan sumber daya manusia di bidang material maju untuk energi terbarukan,
- Menghasilkan layanan yang memenuhi kebutuhan in- dustri dan
Roadmap
Pembentukan PM2ET diharapkan menjadi salah satu Pusat Unggulan Iptek Perguruan Tinggi (PUI-PT) yang berskala nasional dan internasional dengan melibatkan kelompok penelitian daridalam dan luar UM. Sasaran Utama PM2ET daam 10 tahun kedepan adalah pengembangan empat pilar penelitian di bidang solar cell, biomassa, device penyimpan energi (storage material), dan smart grid untuk mewujudkan bangunan pintar mandiri energi (self powered smart building). Detail informasi tentang pengembangan riset PM2ET tertuang dalam roadmap seperti ditunjukan pada Gambar 1.2.
Pada pengembangan riset bidang solar cell difokuskan pada pengembangan solar cell type 2 dan type 3, harvest- ing energy device, dan pengembangan tandem solar cell. Riset ini didasarkan pada riset-riset yang sudah dilakukan dan dipublikasikan sebelumnya oleh tim peneliti PM2ET. Beberapa riset yang telah dilakukan diantaranya tentang solar cell DSSC, Perovskite dan CIGS. Harvesting energy device diantaranya pengembangan photoelectrochemical, dan nanogenerator.
Pengembangan energi terbarukan berbasis biomassa diarahkan untuk mengembangkan katalisator atau biocat- alisator, bioreaktor, serta eksplorasi bahan lokal dan mate- rial sampah untuk menghasilkan sumber energi terbarukan.
Roadmap pengembangan PM2ET dalam 10 tahun
Penelitian ini merupakan pengembangan dari hasil riset sebelumnya dalam bidang bioetanol, biofuel, biokatalisa- tor, membran dan biomassa. Salah satu contohnyapengem- bangan katalis berbasis nikel yang menghasilkan 1,5-pen- tanadiol dari turunan fruktosa dan dipublikasikan di jurnal internasional bereputasi.
Riset material untuk penyimpanan energi juga telah banyak dilakukan oleh tim peneliti PM2ET. Beberapa di- antaranya adalah pengembangan suspercapasitor, material baterai berbasis Prussian Blue like, bahan magnetik dan ferroelektrik. Hasil ini menjadi dasar untuk pengembangan di bidang storage material yang terdiri dari pengembangan superkapasitor, material baterai dan eksplorasi material maju berbasis bahan lokal.
Produk dari ketiga riset pengembangan di atas dapat dikompilasikan dengan teknologi smart-grid untuk meng- hasilkan self-powerd smart building yang merupakan goal dari PM2ET. Penelitian di bidang smart grid terdiri smart converter, net metering, dan menejemen energi, pembang- kit terdistribusi serta electric vehicles dan chargingstation. Bidang ini didasarkan pada keberhasilan peneliti PUI-PT Camry sebelumnya yaitu MPPT Converter, smart inverter, stand-alond PV, dan small scale wind generator. Sebagai contoh MPPT Converter didesign dan dikembangkan dengan algoritma QHBM dalam kasus penerangan solar cell dan pompa air di beberapa daerah mitra UM.
Keempat pilar penelitian ini di wujudkan dengan pem- bentukan kelompok penelitian (research group) yang terdiri dari dosen, peneliti dan mahasiswa akan berpartisipasi dalam kelompok penelitian dengan menggunakan fasilitas yang berada di berbagai fakultas di UM, namun mereka bekerja secara kolaboratif.
Pedoman pengelolaan riset PM2ET dengan institusi dari dalam dan luar negeri
Setiap kelompok keahlian diberi kebebasan untuk mengajukan dana penelitiam baik dari pemerintah maupun swasta. Dana penelitian yang di peroleh digunakan untuk membiayai proyek penelitian tertentu yang melibatkan ang- gota PM2ET Camry maupun mitra penelitian dari dalam dan/atau luar negeri di bawah koordinasi ketua PM2ET. Secara umum Pedoman untuk pengelolaan dana riset PM2ET ditampilkan pada Gambar 1.3.