Categories
Nanoteknologi & Material Riset & Inovasi

Sistem Pemantauan Gerakan Tanah Terhubung Jaringan Sensor Nirkabel

Tangerang Selatan, Humas BRIN. Suryadi, periset Pusat Riset Fotonik – Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), pada Selasa (17/5) memapaparkan penelitiannya yang berjudul ‘Sistem Monitoring Gerakan Tanah Terhubung Jaringan Sensor Nirkabel’. Topik riset tersebut dipresentasikan pada webinar ornamat seri #2 tahun 2022 di lingkungan Organisasi Riset Nano Teknologi dan Material BRIN.

Indonesia diberkahi banyak kelebihan terkait dengan lokasi geografis yang berada di daerah tropis. Namun demikian, dibalik anugrah yang cukup besar tersebut juga tersimpan potensi bencana yang cukup besar. 

Dilansir oleh Badan Nasional Penanggulangan Bencana (BNPB), berdasarkan Peta Indeks Rawan Bencana Indonesia, tahun 1815 – 2015, bahwa hampir seluruh wilayah Indonesia mengalami ancaman bencana yang cukup tinggi. 

“Terkait dengan bencana gerakan tanah atau tanah longsor kalau mengacu pada data dari BNPB, dari tahun 2010-2015, dari sisi kejadian itu mencapai 20,2%, dibandingkan dengan total bencana kejadian yang terjadi. Kemudian dari sisi korban jiwa, yaitu mencapai 25,4%,” ujar Suryadi.

Gerakan tanah merupakan salah satu jenis bencana yang sangat tinggi bahayanya. Dengan frekuensi kejadian yang cukup tinggi, serta dapat menyebabkan terjadinya korban jiwa maupun kerusakan infrastruktur. 

Akibat dari gerakan tanah, maka sangat diperlukan suatu upaya untuk bisa mereduksi risiko yang mungkin terjadi. Oleh karena itu, perlu adanya pengembangan sistem pemantauan yang harapannya bisa menjadi dasar pengambilan keputusan untuk menekan risiko bencana.

Selain bencana akibat gerakan tanah itu sendiri, bahkan ketika bencana itu sudah terjadi, masih terdapat adanya risiko yaitu yang disebabkan oleh longsor susulan.  Longsor susulan biasanya kurang menjadi konsen karena mungkin tanggap darurat berfokus pada pencarian korban, sehingga kewaspadaannya menjadi lebih rendah. 

“Dari kasus gerakan tanah serta risiko longsor susulan, maka perlu adanya suatu sistem mobile yang dapat digunakan untuk pemantauan jangka pendek, misalkan ketika operasi tanggap darurat,” ucapnya.

Dari kasus sangat berbahayanya gerakan tanah,  Suryadi dan tim melakukan riset yang terkait dengan sistem monitor gerakan tanah antara lain merancang dan membangun sistem monitor gerakan tanah. Sistem monitor dikembangkan dengan beberapa jenis sensor pendukung antara lain sensor ekstensometer, tiltmeter, maupun modul analog.

Kemudian mengembangkan perangkat gateway yang menjadi koordinator dalam implementasi jaringan sensor nirkabel. Gateway dilengkapi suatu aplikasi monitor berbasis web untuk memudahkan proses monitor.

Periset fotonik ini juga mengembangkan perangkat mobile yang dapat digunakan dalam proses tanggap darurat. Perangkat mobile tersebut karakteristiknya mudah dipindahkan, serta mendukung operasi monitor jangka pendek.

Selanjutnya juga melakukan beberapa karakterisasi maupun pengujian dari sensor maupun sistem yang dikembangkan. 

Teori Gerakan Tanah

Gerakan tanah adalah suatu gerakan menuruni lereng baik berupa tanah, batuan, maupun material organik yang diakibatkan oleh pengaruh gaya gravitasi. Untuk jenis-jenis gerakan tanah itu sendiri ada berbagai macam jenis antara lain: translasi (flow), rotasi (slump), pergerakan blok (slide), runtuhan batu (fall), rayapan tanah (creep), dan robohan (topple).

Dari sisi penyebabnya, gerakan tanah dikategorikan oleh faktor alami seperti kenaikan air pori karena curah hujan tinggi, maupun kegiatan manusia seperti modifikasi lereng, penebangan pohon, dan sebagainya.

Jaringan Sensor Nirkabel

Jaringan sensor nirkabel (wireless sensor network) adalah suatu jaringan sensor yang biasanya secara spasial terpisah namun saling terhubung secara nirkabel.

“Jaringan sensor nirkabel biasanya bekerja untuk memonitor parameter-paramenter fisis lingkungan, yang kemudian data hasil monitor itu dapat dikirim ke suatu lokasi terpusat, hingga dapat dimonitor dari lokasi yang berbeda,” kata Suryadi.

Di sisi topologi sebenarnya jenis jaringan sensor nirkabel yang sudah dikembangkan sangat banyak, namun yang cukup terkenal antara lain star, mesh, dan tree.

Berikutnya, salah satu protokol pada jaringan sensor nirkabel yang banyak digunakan adalah Zigbee

Zigbee adalah suatu protokol yang mengacu pada standar IEEE 802.15.4. Protokol ini dapat beroperasi pada beberapa pita tidak berlisensi antara lain 2,4 GHz, 900 MHz, dan 868 MHz. 

Dalam jaringan ini, ada tiga peran yang dapat diperankan oleh suatu simpul sensor, yaitu:

  1. Koordinator yang berfungsi untuk membentuk jaringan dan mengatur rute lalu lintas data. 
  2. Router yang mempunyai kemampuan untuk meneruskan (routing) informasi dari suatu perangkat ke perangkat yang lain.
  3. End Device yang hanya dapat berkomunikasi dengan perangkat induk mereka, baik koordinator maupun router.

Dari sisi power, peran koordinator maupun router harus selalu menyala (on), karena berfungsi untuk meneruskan informasi. Sedangkan end device pada waktu tertentu mampu sleep/non-aktif untuk menghemat energi. 

Sistem Monitor Gerakan Tanah

Sistem monitor gerakan tanah yang Suryadi bersama tim kembangkan terdiri dari beberapa jenis sensor (modul sensor, tiltmeter, ekstensometer, dan gateway + alarm), yang biasanya di dalam satu lokasi yang secara spasial itu terpisah. “Masing-masing sensor ini mempunyai suatu fungsi untuk mengukur parameter yang berkaitan dengan fenomena gerakan tanah,” jelas Suryadi.

Ia memaparkan bahwa beberapa sensor (modul sensor, tiltmeter, dan ekstensometer), terhubung secara nirkabel dengan suatu perangkat gateway. Dari perangkat gateway ini kemudian data diteruskan melalui jaringan internet ke server yang fungsinya untuk menyimpan data. 

Biasanya server ini juga dilengkapi dengan aplikasi monitor berbasis web, sehingga memudahkan proses monitor maupun analisa data. Kemudian data yang ada di server bisa diakses dari lokasi mana pun, selama tersedia jaringan internet.

Beberapa komponen sistem monitor gerakan tanah antara lain SSN ekstensometer, SSN tiltmeter, SSN analog, gateway, server, dan clients.

Suryadi dan tim melihat perangkat yang disebut sebagai Simpul Sensor Nirkabel (SSN) atau wireless node ini, sebagai suatu perangkat sensor yang mengukur suatu parameter tertentu. Lalu yang dikembangkan oleh Suryadi dan tim menjadi tiga jenis SSN.

Pertama adalah SSN Analog, suatu perangkat yang memberikan suatu antar muka (interface) untuk sensor-sensor komersial seperti kadar air tanah, tekanan air pori, yang biasanya belum bisa Suryadi dan tim bangun sendiri. Kemudian yang kedua adalah SSN Ekstensometer yang berfungsi untuk mengukur pergeseran pada permukaan tanah. Berikutnya adalah SSN Tiltmeter yang berfungsi untuk  mengukur kemiringan akibat gerakan tanah.

Untuk sisi perangkat lunaknya, secara umum hanya menunggu permintaan dari gateway. Jika ada permintaan, perangkat lunak SSN akan merespon dengan nilai sensor saat itu. Sementara desain PCB Simpul Sensor Nirkabel (SSN), didesain dalam suatu desain PCB universal untuk ketiga modul yaitu SSN analog, SSN ekstensometer, dan SSN tiltmeter.

Hasil pengembangan SSN Analog prinsip utamanya adalah analog to digital converter (ADC). Sensor komersial yang mempunyai output dalam bentuk tegangan maupun arus, bisa dihubungkan ke modul untuk diintegrasikan ke dalam sistem monitor gerakan tanah.

Dari hasil pengembangan untuk SSN Ekstensometer, prinsip kerjanya adalah menggunakan wire potensiometer. Ketika terjadi pergeseran, kawat akan memutar potensiometer yang kemudian perubahan resistansi yang terjadi diubah menjadi perubahan tegangan yang dibaca oleh modul sensor, dan ditransmisikan ke gateway. 

Untuk tiltmeter, sensing unit-nya menggunakan akselerometer untuk mengukur kemiringan dalam kondisi relatif diam, yaitu ketika gaya yang dominan bekerja hanya percepatan gravitasi. Sehingga perubahan  kemiringan terbaca melalui perubahan percepatan yang dialami sensor.

Perangkat keras gateway disusun oleh suatu single board computer (SBC) sebagai komponen utama, kemudian dilengkapi dengan mikrokontroler (MCU) untuk  pencatat curah hujan serta pemicu alarm, baik sirine dan lampu rotari. 

Pada perangkat gateway ada dua transceiver, yaitu transceiver nirkabel untuk komunikasi dengan sensor, sedangkan modem router untuk komunikasi dengan server.

Pada diagram alir perangkat lunak gateway terdiri dari SBC dan MCU, di mana pada SBC setiap interval tertentu akan megirimkan perintah untuk membaca data dari sensor, kemudian data yang terkumpul dikirim ke server. Sementara pada MCU berfungsi untuk mengukur curah hujan, maupun menyalakan alarm dari server.

Untuk hasil pengembangan gateway ada mainboard dari sistem gateway, kemudian diinstalasi di dalam boks panel. Berikutnya, untuk power supply menggunakan panel surya dan baterai.  

Aplikasi Monitor Berbasis Web

Untuk melengkapi sistem monitor, tim Suryadi mengembangkan aplikasi monitor berbasis web. Aplikasi ini dilengkapi dengan halaman masuk (log in) untuk bisa mengakses data-data yang ada di dalam aplikasi tersebut. 

Selain itu, dilengkapi dengan halaman dashboard, ketika pengguna sudah berhasil log in, maka akan tampil halaman yang  menampilkan lokasi dari stasiun monitor yang sedang di monitor. Selain itu dilengkapi status dari masing-masing stasiun apakah sedang aktif atau tidak.

Selanjutnya terdapat halaman data secara real time dalam bentuk grafik maupun dalam bentuk tabel. Selain data yang sifatnya real time, juga dapat mengakses data-data yang sifatnya historis.

“Pada aplikasi halaman data, kita bisa mengatur data dalam rentang yaitu mulai dari kapan sampai kapan, kemudian juga bisa kita tampilkan dalam bentuk bagan maupun tabel,” tuturnya.

Aplikasi monitor juga bisa melakukan konfigurasi terhadap masing-masing sensor yang tergabung dalam sistem monitor. Kemudian juga dilengkapi dengan halaman untuk mengaktifkan alarm pada stasiun yang diinginkan. “Jadi kita bisa memicu alarm dari jarak jauh,” kata Suryadi.

Hasil Pengembangan Mobile Gateway

“Sistem monitor yang kami lakukan sebelumnya bersifat stasioner, jadi biasanya dipasang pada suatu lokasi yang diketahui rawan gerakan tanah/tanah longsor. Kemudian monitor dilakukan dengan harapan bisa mendeteksi lebih dini ketika terjadi tanda-tanda adanya gerakan tanah.  Sedangkan sistem yang ditampilkan berikut ini adalah mobile gateway,” ungkap Suryadi.

Suryadi menambahkan, sebenarnya mobile gateway berfungsi sebagai suatu perangkat yang bisa dengan mudah dipindahkan untuk melakukan monitor gerakan tanah. 

Lebih lanjut, jika dikomparasikan dengan sistem stasioner, mobile gateway diwujudkan dalam suatu perangkat yang kompak dalam bentuk koper, serta dilengkapi dengan komputer mini dan monitor. 

“Dengan menggunakan komputer mini dan monitor, keduanya fleksibel bisa menggunakan baterai, listrik, maupun panel surya, sehingga bisa digunakan untuk memonitor misalkan dalam kasus tanggap darurat. Nanti ketika sudah selesai bisa dibawa pulang kembali,” terangnya.

Ada beberapa karakterisasi sensor yang tim Suryadi lakukan, antara lain karakterisasi SSN analog dengan melihat respon ADC-nya cukup linear. Kemudian untuk karakterisasi SSN Ekstensometer juga memperoleh hubungan yang linear antara displacement terhadap hasil pembacaan ADC nya. Dari hasil pengukuran didapatkan resolusi pengukurannya kurang lebih 0.018 mm.

Tim Suryadi juga mengkarakterisasi SSN Tiltmeter dengan suatu inclinometer acuan, yang targetnya adalah memperoleh resolusi sebesar 0,10 dalam rangka -30 s.d. 300. Suryadi menjelaskan dari hasil perhitungan bahwa sistem yang dikembangkan itu memenuhi untuk karakteristik yang diinginkan, serta responnya juga cukup linier.

Pengujian Komunikasi Nirkabel

Tim Suryadi juga melakukan pengujian komunikasi nirkabel melalui pengujian dengan bantuan dari software uji yaitu XCTU (Xbee Configuration and Test Utility). Dengan software tersebut tim Suryadi  melakukan dua pengujian. 

Yang pertama yaitu range test untuk mengukur/menguji jangkauan serta kualitas antara dua transceiver, dengan melakukan variasi jaraknya antara 20, 57, 168 yang merupakan kondisi line-of-sight, dan 170 meter merupakan non line-of-sight. 

Untuk jarak 170 meter ini, dilakukan dalam kondisi ada penghalang serta variasi paketnya adalah 50 dan 84 byte.

Yang kedua melakukan throughput test untuk mengukur rasio transfer antara dua transceiver di jaringan yang sama. Di sini dilakukan beberapa variasi jarak juga antara lain 20, 40, 57, 168, dan 170 meter. Di mana 170 meter juga dalam kondisi ada penghalang. Serta variasi paketnya adalah 100, 150, 160, dan 170 byte.

Dalam pengujian komunikasi nirkabel secara umum untuk kondisi line-of-sight atau tanpa penghalang itu hasilnya cukup bagus, hampir tidak ada paket yang loss, namun ketika ada penghalang antara dua transceiver maka komunikasinya menjadi tidak reliable.

Sementara untuk pengaruh jarak sesuai dengan yang diuji pada pengujian range test. Jadi ketika ada penghalang, maka hasilnya menjadi tidak bagus, dan terlihat untuk variasi ukuran payload yang 150-160 byte itu ada peningkatan. Namun untuk yang diujicobakan sebesar 170 byte terjadi penurunan. 

“Dari hasil throughput test menjadi sebagai acuan praktis, kalau bisa ukuran payload-nya tidak lebih dari 160 byte,” sebut Suryadi.

Implementasi di Lapangan

Ada beberapa contoh implementasi atau pengujian di lapangan seperti di Pangalengan. Tim Suryadi melakukan monitor di daerah Pangalengan dengan memasang empat node sensor dan satu gateway.

Berikutnya, juga melakukan uji coba di Cipularang KM 100 yang pada tahun 2013 pernah terjadi longsor di lokasi tersebut.

Tim Suryadi juga melakukan uji coba di Jembatan Cisomang yang waktu itu mengalami pergeseran, dengan memasang node sensor dan gateway untuk memonitor struktur jembatan.

Selain itu, tim juga melakukan pemasangan di daerah Banjarnegara – Jawa Tengah. Di sini pemasangan dilakukan pada lokasi perkampungan yang pernah mengalami longsor pada tahun 2016. (hrd/ ed: adl)

Categories
Riset & Inovasi

Manfaatkan Hasil Riset, BRIN Fasilitasi Kerja Sama Lisensi

Tangerang Selatan, Humas BRIN. Forum Fasilitas Alih Teknologi (FFAT) 2022, telah berhasil memfasilitasi proses penandatanganan perjanjian kerja sama lisensi antara Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) dengan sejumlah mitra. Acara hybrid yang bertempat di Auditorium Gedung 71, Kawasan Sains Teknologi Serpong ini, berlangsung selama dua hari pada Rabu dan Kamis (15-16/6).

Edi Hilmawan, Direktur Alih dan Sistem Audit Teknologi BRIN yang menjadi ketua pelaksana acara, melaporkan bahwa Forum Fasilitas Alih Teknologi 2022 ini merupakan kelanjutan acara tahun 2021. “Acara ini bertujuan untuk memfasilitasi antara para periset dengan pengguna teknologi, sekaligus sebagai bentuk transfer pengetahuan dan kerjasama riset untuk mencapai proses kerjasama dan nota kesepahaman antara BRIN dengan industri,” ungkapnya.

Senada dengan hal tersebut, Hendrian, Plt. Deputi Bidang Pemanfaatan Riset dan Inovasi BRIN saat membuka acara ini memberikan arahan agar Forum Fasilitas Alih Teknologi dapat terus dilakukan setiap tahunnya. “Dengan acara ini proses transfer pengetahuan antara periset dengan pengguna teknologi bermanfaat untuk pertumbuhan ekonomi bangsa,” ujarnya.

Di hadapan peserta daring dan luring, Hendrian mengapresiasi 15 hasil riset untuk dimanfaatkan maupun 21 industri yang melakukan kerja sama dengan Pusat Riset BRIN. Sebagai informasi, turut hadir 21 mitra industri, 5 orang narasumber dari BRIN, BPOM, dan Kementerian Pertanian. 

Selama dua hari, peserta FFAT 2022 bisa berdiskusi dalam Temu Bisnis Bidang Pertanian dan Pangan, mengenai alih teknologi, hilirisasi produk, pengujian produk, inovasi produk pertanian dan pangan, serta dampak ekonomi kerja sama lisensi, bersama para pakar di bidangnya.

Daftar penandatanganan perjanjian kerja sama lisensi adalah sebagai berikut:

  1. BRIN dengan PT Nusa Etta Wahida

Judul Invensi : Tepung Kuning Telur Ayam Kampung dan Proses Pembuatannya

Nomor Paten : P00202009432

Pusat Riset : Pusat Riset Teknologi dan Proses Pangan

Invensi ini yaitu metode pembuatan tepung kuning telur ayam kampung. Tepung kuning telur berbentuk bubuk berwarna kuning, memiliki aroma khas kuning telur, dengan fungsi sama seperti kuning telur segar. Dapat diaplikasikan sebagai elemen pemberi rasa, dalam berbagai jenis makanan dan minuman untuk mendapatkan rasa kuning telur.

2. BRIN dengan PT Biosains Medika Indonesia

Judul Hak Cipta : Aplikasi SRIKANDI (Sistem Rekam Uji Klinis Andalan Indonesia)

Nomor Hak Cipta : EC00202178028

Pusat Riset : Pusat Riset Komputasi

SRIKANDI adalah platform berbasis web untuk manajemen data uji klinis dari perancangan e-CRF, akuisisi data uji klinis, verifikasi dan monitoring uji klinis, manajemen produk uji klinis, hingga sampai dengan analisis data uji klinis. SRIKANDI mendukung uji klinis yang dilakukan dibeberapa fasyankes dengan protokol uji klinis yang sama. Dengan sistem ini, uji klinis dapat mencapai akurasi, kepatuhan regulasi, dan kecepatan.

3. BRIN dengan CV Nusantara Jaya

Judul Invensi : Metode Pembakaran Pada Ketel Uap Pipa Api Horisontal Yang Termodifikasi (Retrofitted) Dan Ketel Minyak Pipa Api Vertikal Menggunakan Briket Biomass-Coal Fuel

Nomor Paten : P00202105269

Pusat Riset : Pusat Riset Sumber Daya Geologi

Invensi ini adalah metode optimasi dan substitusi batu bara pada ketel uap/boiler pipa api horisontal termodifikasi (retrofitted) dan ketel minyak pipa api vertikal dengan menggunakan briket Biomass-Coal Fuel. Komposisinya yakni unburnt coal, biomassa dari sampah dedaunan, pepohonan, tanaman maupun sampah rumah tangga yang telah difermentasi, tepung kanji, dan air. 

Pada paten ini meliputi dua klaim, klaim 1 adalah metode pembakaran pada ketel uap pipa horisontal yang termodifikasi (retrofitted), serta ketel minyak pipa api vertikal menggunakan briket biomass-coal fuel, yang terdiri dari tahapan memasukkan bahan bakar ke dalam ruang bakar ketel uap, menutup pintu ruang bakar pada ketel uap, kemudian mempertahankan suhu dan tekanan operasi ketel uap. Klaim 2 adalah tahap memasukkan bahan bakar ke dalam ketel uap meliputi pencampuran batubara dan briket Biomass-Coal Fuel.

Kemudian dalam acara yang sama, dilakukan pula penandatanganan nota kesepahaman BRIN dengan Perusahaan Umum Percetakan Uang Republik Indonesia (PERURI). Pihak BRIN diwakili oleh Hendrian dan dari PERURI diwakili oleh Fajar Rizki, Direktur Pengembangan Usaha. (ade, ris/ ed: adl)

Categories
Nanoteknologi & Material Riset & Inovasi

Perangkat Fotokalitik untuk Konversi Energi dan Transformasi Kimia

Tangerang Selatan, Humas BRIN. Hanggara Sudrajat, periset Pusat Riset Fisika Kuantum – Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), pada Selasa (17/5) menceritakan penelitiannya yang berjudul ‘Perangkat Fotokatalitik untuk Konversi Energi dan Transformasi Kimia’. Topik riset tersebut dipresentasikan pada webinar ornamat seri #2 tahun 2022 di lingkungan  Organisasi Riset Nano Teknologi dan Material BRIN.

Hanggara mempresentasikan satu contoh fotokatalis yaitu karbon nitrida (CN) ermuat tembaga oksida, yaitu Cu(I)Ox-C3N4, yang digunakan pada fotoreaktor mikrofluidik.

Pemanenan Energi Surya

Pemanenan energi surya (solar energy harvesting) memiliki tiga rute utama, yaitu solar electric, solar fuel, dan solar thermal. Topik yang ditekuni Hanggara dan tim yaitu solar fuel atau bahan bakar surya. 

Bahan bakar surya prinsipnya meniru apa yang dilakukan tumbuhan hijau pada fotosintesis alami. “Kami meniru apa yang dilakukan tumbuhan hijau dengan harapan dapat mendapatkan efisiensi yang jauh lebih tinggi. Tumbuhan hijau itu kebanyakan hanya bisa menggunakan cahaya di daerah merah, makanya berwarna hijau. Daerah lain pada cahaya tampak belum termanfaatkan oleh tumbuhan” terang Hanggara.

Fotosintesis Artifisial

Pada fotosintesis alami, tumbuhan hijau mengonversi molekul-molekul berenergi rendah, misalnya karbon dioksida , dan air, menjadi molekul yang berenergi tinggi, misalnya sukrosa, dengan tujuan menyimpan energi dari matahari dalam bentuk ikatan kimia.

“Kita tiru bagaimana kloroplas bekerja pada tumbuhan hijau, dan menggantinya secara artifisial dengan sebuah entitas kimia yang kita sebut sebagai katalis. Karena katalisnya ini bekerja berdasarkan pada penyerapan foton, maka kita sebut saja sebagai fotokatalis. Fotokatalis ini sistemnya bisa homogen maupun heterogen, dan bisa berupa, molekul organik maupun anorganik. Itu bergantung dari opsi kita yang harus disesuaikan dengan target reaksinya dan produk fotokimia seperti apa yang diinginkan,” urai Hanggara.

Biasanya untuk molekul-molekul organik seperti senyawa-senyawa kompleks logam transisi, selektivitasnya tinggi, tetapi kurang stabil. Sedangkan  material anorganik seperti oksida logam selektifitasnya rendah namun stabil.

Pada penelitiannya, fotokatalis lebih kerap digunakan, karena relatif mudah sintesisnya dan murah prekursornya. 

“Karena pada prinsipnya kloroplas pada tumbuhan hijau kita tiru (mimicking) prosesnya secara artifisial menggunakan fotokatalis, maka fotokatalis ini kerap disebut sebagai kloroplas artifisial,” kata Hanggara.

Prinsip Kerja Fotokatalis

Prinsip kerja fotokatalis adalah pemanfaatan eksiton, yaitu elektron dan lubang elektron (hole) yang diproduksi oleh katalis ketika menyerap foton, untuk menjalankan berbagai reaksi fotokimia, misalnya a) pemisahan air (water splitting) untuk menghasilkan bahan bakar hidrogen, b) degradasi polutan dan c) konversi karbon dioksida (CO2) menjadi bentuk-bentuk karbon dioksida tereduksi.

“Jadi pada intinya fotokatalis menyerap partikel cahaya atau foton kemudian digunakan untuk mengeksitasi elekctron dan meninggalkan lubang elektron, sehingga elektron dan lubang elektron bisa kita manfaatkan untuk menjalankan berbagai reaksi fotokimia, “ jelasnya.

Ketika elektron dan lubang elektron terproduksi, mereka berpindah ke permukaan partikel katalis secara acak karena tidak ada bias eksternal yang ditambahkan seperti pada perangkat fotovoltaik. Sehingga elektron dan lubang elektron harus diarahkan dan tidak bertemu kembali (ekombinasi). 

Elektron dan lubang elektron diarahkan ke permukaan katalis oleh katalis lain sehingga kita sebut sebagai ko-katalis.

“Ko-katalis ini sangat penting karena menentukan kuantum efisiensi secara keseluruhan. Di bidang fotokatalisis, banyak orang berusaha dengan beragam cara untuk mengembangkan ko-katalis yang mampu untuk mengekstrak elektron dan lubang elektron secara efisien,” ungkap Hanggara.

Perangkat Fotokatalitik

Contoh perangkat fotokatalitik juga mengikuti perkembangan material fotokatalisnya. Misalnya untuk Solar water splitting ada berbagai opsi seperti sistem fotovoltaik, elektrolisis, fotoelektrokimia, dan fotokatalisis

“Fokus riset kami adalah fotokatalis yaitu sistem yang katalisnya berupa partikel atau serbuk (powdered photocatalyst), dan lapis tipis (photocatalyst sheets). Sistem ini sangat sederhana karena tidak memerlukan bias eksternal. Tinggal memasukkan saja serbuk fotokatalisnya ke dalam air kemudian disinari dengam lampu xenon atau sinar matahari langsung, maka akan segera timbul gelembung-gelembung gas hidrogen dan oksigen,” urai Hanggara.

Cu(I)Ox-C3N4 untuk Fotorekator Mikrofluidik

Kembali ke Cu(I)Ox-C3N4. Hanggara dan tim mengambil satu contoh fotokalis yaitu karbon nitrida ermuat tembaga oksida.

Karbon nitrida adalah polimer organik yang dapat disintesis dari prekursor apa saja yang mengandung nitrogen dan karbon sebagai unsur utamanya, misalnya urea. “Beberapa keunggulan karbon nitrida adalah murah, sangat mudah dipreparasi, komposisi, dan morfologi bisa diatur dengan sangat fleksibel, fotostabil, tidak beracun, dan mudah didapatkan bahan bakunya,” terangnya.

“Komposisi juga bisa kita desain sedemikian rupa, sehingga kita bisa mendapatkan berbagai macam variasi karbon nitrida (CN) dengan struktur dan morfologi yang berbeda dan tentu juga foto aktivitasnya akan menjadi berbeda. Makanya kita bisa mengatur sesuai target reaksinya,” tambahnya.

Sebagai satu contoh misalnya karbon nitrida yang termuat tembaga (I) oksida atau Cu (I) dengan konsentrasi sekitar 8%. Preparasi ini sangat mudah, misalnya pakai urea sebagai prekursornya. Kemudian tinggal dipanaskan saja pada suhu 550 °0C atau suhu berapun di atas 400 °C, untuk mendapatkan berbagai macam struktur, komposisi, dan morfologi yang berbeda. Seperti pada penelitian ini, bisa ditambahkan tembaga untuk meningkatkan fotoaktivitas dari Cu(I)Ox-C3N4.

“Jika kita lihat, ini murah proses produksinya dan mudah didapatkan prekursornya. Dua faktor ini sangat penting untuk langkah selanjutnya, karena murah dan bagus, itu menjadi kunci untuk aplikasi di industri,” ucapnya.

“Kalau tidak murah dan tidak bagus, maka orang tidak bisa menjual, sehingga ketika hasil penelitian ke luar dari lab, dia tidak bisa berlanjut ke industri. Jadi prinsipnya harus semurah mungkin dan sebagus mungkin,” tegas Hanggara.

Struktur Elektronik

Kemudian setelah dideposisi dengan tembaga, kita ingin tahu sebenarnya, apa fungsi tembaga? “Seperti yang saya ungkapkan tadi, tembaga ini cukup murah, jadi jika ternyata bisa meningkatkan performa secara signifikan tentu ini merupakan berita bagus karena bisa menggantikan fungsi logam mulia yang selama ini digunakan sebagai ko-katalis seperti misalnya Pt, Ru, Rh dan Re,” kata Hanggara.

Dengan spektroskopi fotoelektron ultraviolet ternyata diketahui bahwa posisi atau potensial dari pita valensinya (VB) cukup rendah (relatif positif), sehingga bisa mendorong berbagai macam reaksi oksidasi untuk keperluan transformasi kimia.

Kemudian dilihat dengan hard-XAS, ternyata tembaga ini ada dalam bentuk embaga bervalensi satu atau Cu(I) oksida, mirip dengan Cu2O.  

Selanjutnya, soft-XAS, mengindikasikan bahwa spesies tembaga oksida ini lebih dominan berinteraksi dengan nitrogen, dibandingkan dengan karbon pada karbon nitrida host-nya, karena nitrogen memiliki 6 pasangan elektron bebas

Mekanisme Fotoaktivasi

Jadi setelah dievaluasi untuk menghasilkan hidrogen melalui reaksi reduksi proton menghasilkan hidrogen, ternyata tembaga  dapat meningkatkan laju reaksinya beberapa kali.

“Tentu kita ingin tahu kenapa seperti itu,  ternyata setelah melalui tahap karakterisasi dengan berbagai teknik karakterisasi lanjut, diketahui bahwa populasi elektron meningkat namun mobilitas elektronnya menurun. Uniknya, waktu hidup (lifetime) dari elektronnya makin lama,” papar Hanggara.

Karakterisasi lebih lanjut dengan spektroskopi fotoakustik menunjukan bahwa populasi perangkap elektron (electron trap) pada karbon nitrida lebih besar setelah termuat tembaga oksida. “Jadi ini menjawab kenapa elektron populasi lebih tinggi namun mobilitas elektron lebih rendah, dan efeknya adalah waktu hidup elektron lebih lama. Hal ini dikarenakan elektron terperangkap oleh spesies tembaga oksida,” lafalnya.

Waktu hidup elektron yang lebih lama akan menaikan probabilitas elektron untuk bereaksi dengan proton menghasilkan hidrogen,” imbuhnya.

Perangkat Berbasis Mikrofluidik

Hanggara dan tim kemudian mengaplikasikan fotokatalis pada reaktor mikrofluidik untuk menjalankan suatu reaksi fotokimia.

Fotokatalisis Cu(I)Ox-C3N4 pada reaktor mikofluidik berpotensi mewujudkan konsep kimia hijau untuk transformasi kimia yang relevan secara industri. Fotokatalis ini murah produksinya dan memiliki selektivitas tinggi.

Dari riset ini dapat diketahui bahwa Cu(I) spesies ini dapat digunakan sebagai ko-katalis, untuk meningkatkan performa karbon nitrida, dengan cara meningkatkan waktu hidup elektron melalui proses electron trapping  pada perangkap dangkal (shallow trap), sehingga potensial .sebagai pengganti logam mulia seperti Pt, Rh, Ru, dan Re yang mahal dan langka.

“Kami berusaha untuk menggunakan larutan yang ramah lingkungan. Rute transformasi kimia (sintesis organik) secara fotokatalisis (misalnya menggunakandengan Cu(I)Ox-C3N4 ) sangat menjanjikan karena kita hanya menggunakan katalis, cahaya, dan air (sebagai pelarut). Katalisnya juga murah, kemudian cahaya ada di mana-mana. Salah satu tantangan terbesar adalah bagaimana menemukan cara yang efisien dan murah untuk konversi temuan di skala lab ke skala industri, pungkas tim kelompok riset perangkat dan teknologi kuantum. (hrd/ ed: adl)

Categories
Nanoteknologi & Material Riset & Inovasi

Identifikasi Akuifer dengan Interpretasi Model 3D Data Resistivitas

Tangerang Selatan, Humas BRIN. Hilmi El Hafidz Fatahilah, periset Pusat Riset Teknologi Pertambangan – Badan Riset dan Inovasi Nasional, pada Selasa (31/5) memaparkan risetnya yang berjudul ‘Identifikasi Persebaran Formasi Breksi Vulkanik untuk Mengetahui Potensi Air Tanah di Sekitar Area Pertambangan Menggunakan Pemodelan 3D Data Resistivitas’. Topik riset tersebut dipresentasikan pada webinar ORNAMAT seri #3 tahun 2022 di lingkungan  Organisasi Riset Nano Teknologi dan Material BRIN.

Hilmi menjabarkan proses identifikasi formasi batuan breksia vulkanik dalam kaitannya terhadap potensi sebagai akuifer air tanah di area pertambangan. Dalam riset ini digunakan pemodelan tiga dimensi dari data resistivitas bawah permukaan. “Riset yang kami lakukan ini adalah bagian dari riset terpadu hidrogeologi di area pertambangan,” kata Hilmi. 

Riset ini didasari dari kebutuhan untuk menemukan potensi akuifer dalam di area pertambangan untuk kegiatan pendukung dari pertambangan dan kegiatan pemprosesan dari hasil-hasil tambang. “Penelitian ini dilakukan dengan cara mengidentifikasi geometri dan mengestimasi volume dari potensi akuifer area studi, mengimplementasikan pemodelan 3D, serta inversi metode robust untuk studi hidrogeologi ini,” ujar Hilmi.

Penelitian diawali dari studi literatur yang selanjutnya diteruskan dengan pengamatan geologi observasi yang hasilnya diketahui bahwa area studi ini memiliki litologi berupa breksia vulkanik, aglomerat, lava, tuff, dan alluvium. Selain itu tim riset geologi juga melakukan infiltration test, untuk mengetahui batuan mana yang memiliki potensi akuifer. Hasilnya didapatkan bahwa vulkanik memiliki potensi paling kuat untuk menjadi akuifer di area studi ini.

Metode Resistivitas

Pada dasarnya metode resistivitas merupakan metode untuk mengukur tahanan jenis bawah permukaan atau resistivitas bawah permukaan dengan cara menginjeksikan arus melalui elektroda arus lalu mengukur nilai tegangannya melalui elektroda potensial. Setelah diketahui nilai arus yang diinjeksikan dan nilai potensialnya yang terukur, lalu nilai tahanan dan resistansi dihitung. Selanjutnya, nilai resistansi dikalikan dengan nilai faktor geometri untuk mendapatkan nilai tahanan jenis semu (app) bawah permukaan.

Faktor geometri bergantung dengan konfigurasi elektroda yang digunakan. “Elektroda ini dapat diletakkan dalam berbagai macam posisi yang segaris dan dalam penelitian ini kita menggunakan konfigurasi Wenner-Schlumberger. Pada konfigurasi ini terdapat dua elektroda arus yang mengapit dua elektroda potensial,” jelas Hilmi.

Dalam pengukuran resistivitas tersebut, digunakan alat berupa Ares resistivity meter G4, external switchbox, elektroda, kabel multicores  48 channels, dan baterai.

Di PR Teknologi Pertambangan sendiri telah mampu memproduksi kabel multicores 48 channels yang disesuaikan dengan spasi antar elektroda yang dibutuhkan.

Desain Survei

Setelah memahami metode resistivitas, selanjutnya membuat desain survei. “Dari hasil survei geologi, kami tim geofisika membuat rencana lintasan survei di daerah target yang telah ditentukan dan menentukan spasi elektroda sesuai target yang diinginkan. Pada arah northwest-southeast menggunakan spasi elektroda sebesar 15 meter, dan arah northeast-southwest sebesar 20 meter,” papar Hilmi.

Akusisi Data

Setelah desain dan rencana survei terbentuk, kegiatan akusisi data dilakukan. Dalam akusisi data resistivitas, tahapan kegiatan diawali dengan membuat lintasan pengukuran dan memberikan tanda sesuai spasi elektroda yang telah ditentukan. Selanjutnya, kabel dan elektroda dipasang sesuai desain survei dan sesuai tanda yang telah dibuat, lalu kabel dihubungkan dengan switchbox dan konsol resistivitimeter untuk melakukan pengukuran resistivitas bawah permukaan dengan menggunakan konfigurasi elektroda yang telah ditentukan, yaitu menggunakan Wenner-Schumberger.

“Untuk memperoleh keakuratan dalam perhitungan estimasi volume akuiferserta geometri yang tepat dalam pemodelan 3D, kita merekam koordinat setiap elektroda menggunakan GPS Geodetik. Jadi dengan ini kita mendapatkan posisi koodinat X, Y, dan Z secara akurat seningga pemodelan dapat dilakukan dengan baik,” terangnya.

Proses Data Resistivitas

Setelah mengukur resistivitas di semua lintasan, dan merekam posisi elektroda di setiap titik. Selanjutnya dilakukan pemrosesan data resistivitas tersebut.

Kemudian dilakukan interpretasi nilai resistivitas ke dalam litologi berdasarkan literatur yang sudah ada. “Di dalam dunia geofisika kita memiliki literatur tentang nilai tahanan jenis (nilai resitivitas) masing-masing batuan dan kita jadikan acuan. Selain itu, kita juga menggunakan pedoman dari hasil pengamatan geologi(data-data litologi yang ada di area pengukuran) dan dari pengamatan tersebut, breksia vulkanik yang diketahui memiliki nilai resistivitas 0-20 Ωm, agglomerate 21-73 Ωm, dan lava > 73 Ωm,”ungkapnya.

Pemodelan 3D

Pemodelan 3D data resistivitas dilakukan setelah pemrosesan data resistivitas secara 2D pada semua profil lintasan pengukuran. “Dari data 2D persebaran resistivitas yang didapat kemudian kita ekstrak nilai resistivitas sebenarnya (true reisistivity value) dan nilai kedalaman datumnya. Selanjutnya, kami gabungkan dengan koordinat X dan Y dari masing-masing elektroda, lalu kami dapatkan persebaran nilai resistivitas secara 3D,” jelas Hilmi.

Hasil dari pemodelan 3D persebaran nilai resistivitas bawah permukaan selanjutnya diklasifikasikan berdasarkan nilai resistivitas setiap litologi yang telah diinterpretasikan. Interpretasi nilai resistivitas pada model 3D ini memberikan informasi mengenai persebaran litologi bawah permukaan dan geometri litologi bawah permukaan. Model 3D yang telah diinterpretasi ini juga dapat digunakan sebagai acuan dalam pemilihan lokasi lubang sumur.

Selain itu, dari interpretasi data 3D ini, Volume dari batuan breksi vulkanik yang diketahui memiliki potensi besar sebagai akuifer juga dapat dihitung dan didapatkan estimasi volumenya sebesar 122,392,828 m3 m3.

“Selanjutnya dalam penelitian ini, kita berharap dapat melakukan implementasi metode resistivitas dengan beberapa penyesuaian untuk melakukan eksplorasi, tidak terbatas pada hidrologi, tetapi juga pada tipe-tipe deposit dari mineral berharga seperti nikel laterit, endapan sulfida yang memuat banyak mineral berharga, dan tipe deposit mineral berharga lainnya,” harap periset Kelompok Riset Eksplorasi Pertambangan. (hrd/ed:adl)

Categories
Nanoteknologi & Material Riset & Inovasi

Pemanfaatan Terak Feronikel melalui Ekstraksi Piro-Hidro

Tangerang Selatan, Humas BRIN. Agus Budi Prasetyo, periset Pusat Riset Metalurgi – Badan Riset dan Inovasi Nasional, pada Selasa (31/5) menyampaikan penelitiannya yang berjudul ‘Terak Feronikel sebagai Secondary Resources Mineral Berharga melalui Ekstraksi Piro-Hidrometalurgi’. Topik riset tersebut dipresentasikan pada webinar ORNAMAT seri #3 tahun 2022 di lingkungan  Organisasi Riset Nanoteknologi dan Material BRIN.

Agus Budi membagikan pengalamannya terutama di bidang ekstraksi metalurgi khusus untuk sumber daya sekunder. Terak Feronikel merupakan limbah buangan (by product) dari pengolahan feronikel dari nikel laterit yang ada di Indonesia.  “Kami menggunakan proses Ekstraksi Piro-Hidro ini dengan harapan bisa memanfaatkan dari terak tersebut untuk dimanfaatkan bahan-bahan yang masih berharga atau unsur-unsur yang ada di dalam Terak Feronikel,” ujar Agus.

Indonesia merupakan negara yang diberikan suatu cadangan yang melimpah terutama untuk nikel laterit. Menurut sumber USGS tahun 2020, bahwa 24% cadangan nikel di dunia yaitu dari Indonesia.

Salah satu pengolahan yang dilakukan terhadap nikel laterit yaitu proses pembuatan Feronikel dengan proses RKEF (rotary kiln electric furnace) yang dari hasil proses tersebut menghasilkan produk samping berupa terak feronikel.

“Untuk produk 1 juta ton feronikel dapat menghasilkan sekitar 6 – 8 juta ton Terak Feronikel, jadi untuk menghasilkan 1 ton produk samping dari terak ini bisa mencapai 6- 8 juta ton, sehingga ini merupakan suatu hasil/limbah buangan yang begitu banyak,” jelasnya.

Dari beberpa literatur dan pengalaman, bahwa kandungan di terak feronikel ini masih banyak unsur berharga, seperti magnesium, silika, nikel, kobalt, kromium, besi, dan logam tanah jarang ( LTJ).

Sementara untuk pemanfaatan Terak Feronikel selama ini banyak digunakan sebagai bahan uruk, bahan konstruksi, untuk campuran semen, pemanfaatan pupuk, bahan baku batako, dan genteng yang berasa dari terak. 

Potensi Terak Feronikel (TFN)

Dari beberapa literatur menyebutkan masih bisa mengekstrak logam-logam yang ada di dalam TFN, seperti untuk ekstraksi nikel, magnesium, silika, dan sebagaimya. “Tim kami mencoba untuk pemanfaatkan TFN juga dengan beberapa metode atau proses yang dimodifikasi,” terang Agus.

Dari beberapa literatur potensi yang paling tinggi adalah silika dan magnesium. Silika manfaatnya sangat banyak pada industri keramik, cat, industri karet, ban, gelas, kosmetik, konstruksi, dan sebagai campuran untuk aspal.

Menurut sumber Indonesian.alibaba.com bahwa harga untuk silika presipitat, silika amorf, dan nano silika sangat tinggi dengan per-kg bisa mencapai US$ 100/kg.

Kemudian manfaat magnesium sendiri dalam bentuk oksida sebagai bahan baku refraktori, bahan baku pembuat pasta gigi, industri cat dan tinta, industri farmasi dan kosmetik, bahan baku pupuk tanaman, dan sebagai paduan logam. Dengan harga pasar yang sangat tinggi seperti magnesium oksida bubuk, baik yang murni atau pun masih 60 – 95%, bahkan food grade bisa mencapai US$ 1000/ton.

Kemudian potensi yang lain seperti potensi LTJ yang ada di Terak Feronikel, bahwa sekarang pangsa pasar dan produsen dikuasai oleh Cina, USA, Australia, Malaysia, dan India. Beberapa aplikasi yang bisa dimanfaatkan dari LTJ, diantaranya untuk magnet, baterai, katalis, dan sebagai dengan harga yang sangat tinggi. Seperti untuk cerium dan lantanum dalam bentuk oksida bervariasi harganya. Kebutuhan dunia pada tahun 2020, menurut Dutta et al. mencapai 200.000 ton. 

Alur Penelitian

Dari itu semua, kelompok penelitian tim Agus mencoba untuk memanfaatkan atau mengekstrak beberapa logam yang berharga, antara lain:

  1. Kita coba untuk roasting fusi alkali dengan memanfaatkan natrium karbonat sampai 10000C memberikan efek peningkatan intensitas fsa SiO2 dan terbentuknya sodium silikat (Na2SiO3).
  2. Kemudian kita coba proses dengan water leaching dengan air terhadap sampel hasil fusi alkali, menghasilkan pelarutan SiO2 dengan persen ekstraksi paling tinggi sebesar 45,33%, dan dapat menghasilkan silika presipitat.
  3. Dan dari residu dcoba diiolah lagi dengan proses penindian secara asam dengan menggunakan asam klorida (HCl) terhadap magnesium sebesar 82,67%, cerium 92,63% dan lanthanum 86,82%.

“Jadi ekstraksi logam-logam berharga dari TFN bisa dilakukan dengan proses bertahap piro-hidrometalurgi, dan ini bukan suatu proses akhir konsentrasi, tetapi awal dari pemanfaatan ini karena masih ada tahapan lain untuk memisahkan magnesium, lantanum, sebagai oksida yang bisa dimanfaatkan untuk industri-industri yang membutuhkan,” tutup periset Kelompok Riset Ekstraksi Metalurgi dari Ekstraksi Sumber Daya Sekunder. (hrd/ ed: adl)

Categories
Kawan Alam

Kampung Teuweul, Destinasi Wisata Edukatif Lebah Madu

Kota Bogor yang terletak tak jauh dari ibu kota Jakarta, sudah lama menjadi destinasi wisata bagi para pelancong. Terdapat sejumlah lokasi yang menawarkan wisata kuliner, wisata alam, wisata pendidikan, dan wisata belanja. Namun selain itu, kota Bogor mempunyai potensi wisata alternatif berupa aneka Kampung Tematik dengan keunikan masing-masing. 

Salah satu destinasi Kampung Tematik yang dapat dijadikan pilihan bagi wisatawan adalah Kampung Teuweul. Di tempat ini dikembangkan budidaya lebah madu tanpa sengat yang disebut lebah Trigona. Kampung Teuweul berada di RT1/ RW 05, Kelurahan Sindang Barang, Kecamatan Bogor Barat, Kota Bogor.  Cukup mudah untuk mengunjungi Kampung Teuweul ini. Jarak dari pusat kota sekitar 4,5 km, dari Stasiun Bogor 4 km, dan terminal Merdeka 3,5 km.

Dalam rangka penjajakan untuk pengembangan kegiatan Pengabdian kepada Masyarakat, penulis dan staf yang berasal dari Departemen Arsitektur Lanskap, Faperta, IPB, staf Bappeda, serta staf dari beberapa Dinas Kota Bogor berkunjung ke Kampung Teuweul pada Selasa (17/5). Kami diterima dengan sangat ramah oleh Ketua Kelompok Sadar Wisata (Pokdarwis), Gunadi, juga timnya yang berseragam hijau cerah.  

Gunadi menyampaikan bahwa nama Kampung Teuweul diberikan oleh pihak Kelurahan Sindang Barang, pada Februari 2022, dengan diterbitkannya SK Kepala Desa Sindang Barang pada area kavling Panorama. Area ini merupakan komplek perumahan asri yang terdiri dari 115 kepala keluarga (KK).

Menurutnya, kualitas madu yang dihasilkan di Kampung Teuweul tidak kalah dengan jenis madu lainnya. “Arti teuweul adalah lebah madu yang tidak menyengat, dan madu Trigona ini mempunyai kualitas yang lebih baik dibandingkan madu Aphis,” ujar Gunadi.

Dalam beberapa bulan terakhir ini, Tim Pokdarwis menata lingkungan, mempersiapkan warga, serta menyiapkan program wisata edukatif.   Salah satu kegiatan penting yang dilakukan adalah menanam.

“Kavling-kavling yang belum dibangun, yang semula semak atau kebun kurang terawat, ditanami  dengan beragam tanaman yang diperlukan dalam budidaya lebah madu. Dari berbagai jenis tanaman berbunga dan tanaman penghasil getah,” tuturnya.   

Kondisi lingkungan Kampung Teuweul cukup asri, yaitu diapit oleh Sungai Cisadane dengan sempadan sungai berupa vegetasi  yang menghijau. Di sini terdapat juga kebun Kelompok Wanita Tani (KWT) dengan budidaya  sayuran organik. Pepohonan bambu serta pohon lain yang tumbuh di daerah lereng yang membatasi kampung ini. 

Beberapa kebun yang semula tidak rapi telah berubah menjadi kebun asri dengan beragam jenis tanaman bunga. Pada jam siang hari, terlihat lebah Trigona yang kecil-kecil menghampiri bunga-bunga yang bermekaran.

Lebih lanjut Gunadi menerangkan beberapa jenis tanaman berbunga yang utama dan jenis tanaman penunjang, yang bermanfaat untuk mendukung keberhasilan produksi madu.

“Sebelum dikembangkan Kampung Teuweul, di kavling Panorama telah ada produsen madu yang sudah cukup lama dikenal, yaitu Bapak Mahani. Beliau telah dikenal sebagai pakar madu yang tidak saja dikenal di tingkat nasional, juga di negara-negala lain,” ucapnya. 

Berikutnya beberapa orang turut mengembangkan budidaya madu, selain Gunadi dengan kebunnya yang cukup luas, 1300 m2, ada pula bapak-bapak lainnya. Produk yang telah dihasilkan beberapa pengusaha madu antara lain madu dan propolis.

Pengembangan budidaya lebah madu yang dilakukan di Kampung Teuweul adalah menempatkan 20 stuff, yakni koloni lebah dalam kandung kayu. Stuff diletakkan di pekarangan warga yang berminat dan berkomitmen untuk melakukan budidaya lebah madu. 

Sistem stuff atau koloni lebah tersebut adalah dipinjamkan kepada warga. Setelah panen dua kali yang  dilakukan oleh Tim Pengelola Kampung Wisata Teuweul, koloni lebah akan menjadi milik warga.  Melalui sistem ini, diharapkan semakin banyak warga kampung Teuweul yang ikut berpartisipasi memelihara lebah Trigona.

Pada saat kunjungan, peserta diajak melihat beberapa lokasi produsen madu dan melihat kologi yang ada di pekarangan warga.  Pada salah satu area lebah madu, dijelaskan oleh pemiliknya, Agus, bahwa selain jenis tanaman yang diperlukan lebah Trigona, ia menanam lemon. 

“Tanaman lemon berbuah lebat dengan hasil buah yang sangat baik, karena lebah-lebah mungil tersebut  membantu penyerbukan pada tanaman lemon,” ungkap Agus. 

Pada kesempatan tersebut, di kampung Teuweul tampak beberapa ibu yang sedang berjemur menghangatkan badan di sekitar kebun dengan aneka tanaman bunga. Menurut mereka, warga juga bersemangat mendukung kampung wisata dan mulai menanam beragam jenis bunga. Maka tak heran lingkungan di Kampung Teuweul begitu asri.

Bagi Gunadi yang berpengalaman bekerja di sektor pariwisata, sebenarnya sudah cukup lama menginginkan pengembangan kampung wisata di Kavling Panorama. Pada saat pandemi covid-19, kesibukan dirinya menurun, sehingga bisa fokus merencanakan pengembangan kampung tematik ini.

“Beberapa alasan perlu dikembangkan Wisata Edukatif Lebah Madu antara lain karena ada potensi di kavling Panorama, yaitu telah ada beberapa produsen madu.  Terdapat cukup banyak lahan, sekitar 8000 m2, yang dapat ditanami bunga-bungaan dan jenis tanaman lain,” urainya.

Demi menyiapkan Kampung Teuweul sebagai destinasi wisata alternatif yang banyak manfaat, Gunadi dan tim terus bekerja tanpa lelah. Melalui sosialisasi ke pimpinan tingkat kelurahan hingga tingkat kota dan bekerja sama dengan komunitas yang mendukung seperti KWT.

Secara bertahap,  berbagai  kegiatan  terus dilakukan untuk  terwujudnya Kampung Teuweul yang diidam-idamkan. “Hal ini sebagai upaya kami meningkatkan ekonomi masyarakat, serta memberikan edukasi yang bermanfaat untuk berbagai kalangan,” pungkasnya. (tb/ ed: adl)

Categories
Nanoteknologi & Material

Sinergi KST BRIN dan UNHAN RI Fasilitasi Platform Infrastruktur Riset Terbuka

Serpong, Humas BRIN. Dalam rangka memfasilitasi keperluan para kadet mahasiswa, mengembangkan wawasan akan riset penelitian, Universitas Pertahanan Republik Indonesia (UNHAN RI) dan Kawasan Sains dan Teknologi (KST) Serpong melakukan kunjungan kuliah lapangan, pada Kamis, (19/5), di Puspiptek, Serpong.

Kedatangan UNHAN tersebut diikuti 50 orang peserta terdiri dari Kadet Mahasiswa Program Studi Fisika dan didamping dosen Program Srangka, dan Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Militer.

“Kami berharap kunjungan ini bisa mendapat gambaran kondisi iptek di Indonesia khususnya terkait fisika. Dengan begitu mereka terinspirasi bagaimana ke depannya terkait yang kembangkan, itu yang paling utamanya,” ucap Ence Darmo Jaya Supena, Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Militer.

Kemudian Ence mengatakan yang masih menjadi kendala adalah di UNHAN belum mempunyai fasilitas riset lengkap. Untuk menambah wawasan, tidak ada jalan lain harus melalui magang atau riset.

“Mudah-mudahan setelah kunjungan ini selesai, ada tindak lanjut dengan bisa dibuatkan kerjasamanya, sehingga dengan kerja sama  bukan hanya kami yang menggunakan yang ada di sini tetapi kami harap saling timbal balik,” pesannya.

Kepala Organisasi Riset Nanoteknologi dan Material (OR NM) BRIN, Ratno Nuryadi mengatakan bahwa untuk mencapai tugas pemerintahan di bidang penelitian, pengembangan, pengkajian, dan penerapan, serta invensi dan inovasi, BRIN mempunyai strategi-strategi yang dapat dilakukan. Diantaranya adalah Manajemen Talenta Nasional BRIN untuk memotivasi, memacu, agar talenta-talenta nasional khususnya yang muda-muda, sudah tumbuh dari sejak awal,” papar Ratno.

Saat ini BRIN memiliki kebijakan platform infrastruktur riset terbuka dan alat-alat laboratorium. “Jadi infrastruktur boleh digunakan secara gratis kepada mitra seperti akademisi, dosen, mahasiswa, pelaku usaha, industri dalam maupun luar negeri tetapi dengan syarat kolaborasi dengan kami. Ketika nanti di dengan kolaborasi dengan para periset BRIN,  maka open platform bisa kita maksimalkan dengan sebaik mungkin,” kata Ratno.

“Berikutnya ada skema kolaborasi terkait dengan adik-adik mahasiswa yang disebut mobilitas periset. Bahwa para mahasiswa saat ini bisa terlibat dalam program-program yang ada di BRIN seperti S1, S2, S3, dan seterusnya,” imbuhnya.

Selain itu, BRIN mempunyai skema Merdeka Belajar Kampus Merdeka (MBKM) seperti melakukan magang riset selama enam bulan dengan bisa bereksperimen. Mahasiswa bisa praktik bagaimana memegang alat, sintesa, karakterisasi, pegang alat ukur, mengambil data, bahkan menulis karya tulis ilmiah.

“Tidak hanya MBKM saja, termasuk program tugas akhir S1, S2, S3 bisa dikerjakan dengan berkolaborasi dengan kami dengan masuk di salah satu kelompok riset. Kemudian ada program degree by research yang tidak hanya diperuntukkan pegawai BRIN saja tetapi juga eksternal yang tertarik untuk S2 dan S3,” harap Ratno.

“Termasuk juga ketika sudah selesai S3 pun, bila masih berkeinginan riset di BRIN, bisa datang menjadi post doctoral, periset tamu, dosen tamu atau visiting professor dalam maupun luar negeri,” lanjutnya.

Menurut Ratno, BRIN hadir untuk lebih memberikan semangat ekosistem riset dan inovasi di Indonesia. Dirinya sangat menyambut baik agar kunjungan ini bisa ditindaklanjuti dengan kerja sama dan kolaborasi.

Pada kesempatan terpisah, Sesprodi Fisika UNHAN , M. Zuhnir P.  mengatakan bahwa dirinya sangat mengapresiasi penerimaan dari BRIN. “Setelah menerima paparan BRIN tadi, kami sangat antusias, karena memang kadet mahasiswa UNHAN dari program S1 itu adalah diprogramkan Pak Menhan Prabowo untuk menguasai STEM (science, teknology, engineering, and mathematics),” ujarnya.

“Upaya-upaya kita untuk menuju ke STEM itu harus dimulai dari mengenalkan kepada mereka apa itu ilmuwan. Alhamdulillah, Kawasan Sains dan Teknologi (KST) ini memiliki banyak fasilitas,” ungkap Zuhnir.

Zuhnir berharap nanti dengan fasilitas yang ada di BRIN, akan bisa berkolaborasi dengan S1 di UNHAN yang baru berjalan dua tahun. Oleh karena itu, masih terbatas fasilitas laboratorium, begitu juga untuk dosennya.

“Ada dua yang ingin kami capai, yaitu pertama untuk memfasilitasi keperluan para kader mahasiswa, yang kedua untuk mengembangkan riset penelitian dari para dosen. Kami di prodi fisika ini sudah memiliki beberapa fokus bidang  diantaranya material maju, energi, instrumen, komputansi, dan lain-lain,” jelas Zuhnir.

“Inilah yang kami harapkan, dua target ini bisa ditindaklanjuti, setelah ini ada kerja sama dengan organisasi riset. Baik dari sisi kepentingan mahasiswa dan kepentingan untuk dosen,” pungkasnya.

Para peserta kemudian diajak untuk berkunjung ke fasilitas Pusat Riset Teknoologi Pengujian dan Standar, Pusat Riset Fisika Kuantum, dan Pusat Riset Elektronika. (hrd/ ed: adl)

Categories
Kawan Alam

Selamat Lebaran!

Assalamualaikum..

Haloo..

Bulbul atas nama Kawan Alam ingin mengucapkan Selamat Idul Fitri 1 Syawal 1443 H. Mohon maaf lahir dan batin.. ^w^

Categories
Nanoteknologi & Material

Mengembangkan Potensi Riset Inovasi Nanoteknologi dan Material di Indonesia

Potensi nanoteknologi dan material di Indonesia sangat besar. Hal tersebut didukung oleh kekayaan negeri ini akan sumber daya alam mineral maupun hayati. Pemanfaatan sumber daya alam tersebut perlu mendapatkan sentuhan teknologi, termasuk riset dan inovasi nanoteknologi dan material, untuk memberikan nilai tambah tinggi dan menaikkan nilai ekonomi.

“Penguasaan nanoteknologi juga dapat meningkatkan kualitas sumber daya manusia di  dalam negeri, sehingga Indonesia dapat menjadi bangsa mandiri dan berdaya saing,” ujar Ratno Nuryadi, Kepala Organisasi Riset Nanoteknologi dan Material – Badan Riset dan Inovasi Nasional (OR NM – BRIN), saat ditemui humas pada Rabu (23/3).

Menurut Ratno, cakupan riset  yang  ada  di OR NM melingkupi riset dari hulu hingga hilir. “Di hulu dari teknologi eksplorasi pertambangan termasuk penambangan ramah lingkungan, dilanjutkan teknologi metalurgi ekstraksi primer dan sekunder hingga desain dan rekayasa paduan logam, pengembangan material maju, kimia maju, teknologi polimer, hingga potensi aplikasi material dengan berbagai studi terkait teori, komputasi, dan berbagai aplikasi untuk industri,” ungkapnya.

Cakupan riset tersebut masuk dalam tujuh pusat riset (PR) di bawah OR NM, yaitu PR Teknologi Pertambangan, PR Metalurgi, PR Material Maju, PR Kimia Maju, PR Teknologi Polimer, PR Fisika Kuantum, dan PR Fotonik.

“Yang menjadi tantangan ke depan dalam koordinasi riset adalah lokasi satuan kerja periset tersebar di berbagai lokasi, seperti PR Teknologi Pertambangan yang berada di Lampung, Serpong, Bogor, dan Bandung,” terang Kepala OR NM yang memiliki home base di Kawasan Puspiptek Serpong.

Sejak dilantik sebagai Kepala OR pada 4 Maret 2022, Ratno memasang target untuk menjadikan OR NM sebagai world class research institute. “Untuk mencapai target yang diinginkan, di internal kami berupaya meningkatkan kualitas riset OR. Sementara bagi para periset akan dilakukan internalisasi budaya riset, dan peremajaan peralatan laboratorium yang bertujuan meningkatkan kuantitas dan kualitas publikasi global,” jelasnya.

Sementara secara eksternal, ia mengupayakan adanya program kolaborasi riset dengan pihak universitas dan industri di dalam dan luar negeri. “Program dalam satu Kelompok Riset minimal ada satu kolaborasi riset dan sister laboratory,” sebut  penerima penghargaan Periset Muda Berprestasi dari Achmad Bakrie tahun 2010.

Dirinya mendukung program peningkatan SDM periset yang ada di BRIN. “Rekrutmen talenta terbaik melalui skema non-permanen di Deputi Sumber Daya Manusia dan IPTEK, menjadi profesor tamu, sebagai periset tamu, pasca-doktoral, asisten riset, maupun dengan mengundang mahasiswa yang sedang studi tingkat doktoral di luar negeri, untuk menjadi pegawai Badan Riset dan Inovasi Nasional,” urainya.

Alumni Universitas Shizuoka, Jepang ini berharap sivitas periset OR NM dapat cepat beradaptasi dengan reorganisasi BRIN, bergerak lentur mengikuti ritme kegiatan riset yang sudah direncanakan untuk mendapatkan output riset.  

“Baik itu ouput riset yang memberikan kontribusi positif kepada komunitas saintifik, juga output riset yang bisa dimanfaatkan oleh industri dan masyarakat. Hal itu dapat terlaksana jika sivitas di OR bisa memaksimalkan skema dukungan riset yang sudah ada di program-program Kedeputian BRIN,” ucap Perekayasa Berprestasi Bidang Teknologi Nano tahun 2011.

Pria kelahiran Bantul ini menjabarkan rencana ke depan untuk mengupayakan pendanaan dari eksternal, sehingga tidak bergantung kepada anggaran DIPA. “Hal ini dalam rangka untuk mewujudkan mimpi BRIN, agar ke depannya dana riset tidak didominasi lagi oleh pemerintah. Inilah pentingnya pelibatan kolaborasi eksternal dalam pendanaan riset, baik dari universitas maupun industri di dalam dan luar negeri,” terangnya.

Secara persuasif, Ratno melakukan supervisi untuk pengawasan, pendampingan, dan pembimbingan bagi periset di OR NM. “Baik supervisi secara terencana melalui monitoring dan evaluasi, juga supervisi langsung melalui pengelolaan anggaran dan menyukseskan Rumah Program OR NM,” tegasnya.

Riset Aplikatif Nanoteknologi dan Material

Sebagai profesor riset yang mendalami riset material elektronik, ia mengembangkan material fungsional termasuk instrumentasinya untuk sensor lingkungan berupa gas dan biosensor kesehatan. Material fungsional sensor dan instrumentasi yang dikembangkan merupakan perangkat yang digunakan untuk mendeteksi adanya perubahan parameter lingkungan fisik, kimia, dan biologi. “Penerapan nanoteknologi untuk sensor membuka kemungkinan ukuran sensor menjadi jauh lebih kecil,” kata Ratno.

Berbekal ilmu nanosains di bidang semikonduktor silikon berstruktur nano yang diperoleh selama studi di Shizuoka University Jepang. Dia mengembangkan material fungsional lapisan tipis ZnO (oksida zinc) untuk mendeteksi gas CO, CO2, O2, dan metana dan konsentrasi rendah.

Proses pendeteksian gas tersebut dilakukan dengan perangkat MEMS (microelectromechanical systems), surface plasmon resonance, dan perangkat perubahan konduktivitas. “Sensor gas merupakan perangkat yang berguna untuk mendeteksi keberadaan gas atau konsentrasi gas, sesuai dengan jenis gas yang diukur, di lingkungan tertentu, seperti kebocoran gas baik pada rumah maupun industri,” ucap doktor bidang teknik ini.

Pengembangan sensor untuk aplikasi kesehatan (biosensor) juga dilakukan oleh Ratno dan tim, seperti mendeteksi keberadaan virus dan sel yang berguna di dunia kedokteran. Kolaborasi riset dilaksanakan dengan Universitas Indonesia, Institut Teknologi Bandung, Universitas Gadjah Mada, Swiss-German University (SGU), Institut Teknologi Indonesia (ITI), dan Shizuoka University Jepang.

Baginya, banyak mahasiswa dan periset asal Indonesia yang berjaya di kancah Internasional ketika mendapatkan kesempatan menimba ilmu dan berkarya. “BRIN saat ini membuka banyak peluang bagi mahasiswa dan periset muda untuk bersama-sama berkarya di BRIN atau berkolaborasi dengan BRIN termasuk riset di bidang nanoteknologi dan material,” cakap Young Researcher Award dari Japan Society for Applied Physics tahun 2004.

Sebagai pamungkas, Ratno memberikan pesan untuk memacu semangat generasi muda Indonesia. “Revolusi Industri 4.0 yang merupakan era cyber physical system yang melahirkan Society 5.0, yaitu era integrasi ruang fisik dan dunia maya. Hal tersebut didorong oleh perkembangan nanoteknologi dan material, sehingga riset nanoteknologi dan material sangat berkait dengan teknologi terbaru saat ini dan teknologi masa depan,” pungkasnya. (mf/ ed: adl)

Categories
Kawan Alam

Berkebun Kreatif

Hai #kawanalam.. Apakah suka berkebun? Berkebun banyak manfaatnya, misalnya kita bisa panen sayuran sendiri tanpa harus belanja ke pasar atau supermarket..

Oya, ternyata berkebun itu tidak membutuhkan lahan yang luas loh.. Kita bisa bertanam di lahan yang terbatas secara vertikal.. Pada satu tempat menanam, bisa dicampur beberapa jenis bibit sayuran.

Ini contohnya, dari hasil berkebun vertikal yang dilakukan secara organik, dapat hasil panen yang beraneka ragam.. Ada bayam jepang, bayam brazil, som jawa, sirih air, kangkung, jinten, daun ubi ungu.

Hasil panenannya pun bisa dimasak beberapa kali, seperti menu orak-arik telur dicampur dengan sayuran organik. Enak, mudah, dan sehat pastinya..

Yuk, kita berkebun kreatif..:-)