SnSe, Peluang Energi Bersih dari Bumi Nusantara
JATENGPEDIA.ID- Di tengah dorongan transisi energi, ada sumber listrik yang sering luput dilirik: panas terbuang dari pabrik, pembangkit, hingga knalpot kendaraan. Riset terbaru yang dilakukan Dr. Erik Bhekti Yutomo, S.Si., M.Si., dosen Departemen Fisika Universitas Diponegoro, menyoroti tin selenide (SnSe)—material semikonduktor yang kian disorot dunia karena kemampuannya mengubah panas menjadi listrik secara langsung. Bagi Indonesia, riset ini bukan sekadar ilmu murni. Dengan posisi Indonesia sebagai salah satu produsen timah terbesar—produksi tambang ditaksir sekitar 52 ribu ton pada 2023 dan timah telah masuk daftar mineral kritis nasional—SnSe membuka peluang untuk naik kelas dari eksportir bahan mentah menjadi pemain industri energi bersih.
Teknologi termoelektrik bekerja sederhana: saat salah satu sisi perangkat lebih panas daripada sisi lainnya, perbedaan suhu itu memicu aliran muatan sehingga timbul tegangan listrik (Seebeck effect). Tanpa bagian yang bergerak, perangkat termoelektrik dapat memanen panas terbuang dengan kemampuan tinggi, sekaligus berfungsi terbalik sebagai pendingin ketika diberi arus (Peltier effect). Kinerja materialnya diringkas dalam angka figure of merit (zT)—semakin tinggi, semakin efisien konversinya.
Dalam satu dekade terakhir, SnSe mencuri perhatian karena kombinasi sifat yang menarik: ramah lingkungan (bebas timbal), konduktivitas panas sangat rendah, dan sifat kelistrikan yang menguntungkan. Rekor awal muncul dari kristal tunggal SnSe dengan zT ~2,6, yang merupakan lompatan besar di bidang ini. Terobosan berikutnya bahkan menunjukkan polikristalin SnSe yang lebih praktis untuk diproduksi bisa melampaui kinerja kristal tunggal bila pengotor oksida timah pada butiran SnSe disingkirkan dan doping diatur dengan tepat, dengan laporan zT ~3,1. Artinya, perangkat pemanen panas sisa industri, knalpot kapal, hingga pembangkit berbahan bakar fosil dapat memulihkan sebagian energi yang selama ini terbuang.
Riset Dr. Erik menempatkan komputasi material sebagai motor percepatan. Dengan density functional theory (DFT) dan pemodelan terkait, parameter seperti doping, serta rekayasa sifat kelistrikan dapat “diuji” di komputer sebelum diturunkan ke laboratorium. Strategi ini menekan biaya, mempercepat desain yang diuji coba, dan membantu memetakan komposisi serta kondisi proses yang realistis untuk industri.
“Keunggulan SnSe ada pada sifat alaminya. Atom-atomnya bergetar dengan cara yang menghambat aliran panas, sehingga panas sulit berpindah. Namun, listrik tetap dapat mengalir dengan baik. Dengan simulasi komputer, kami bisa mencoba berbagai cara, seperti menambahkan unsur lain atau memberi tekanan, untuk meningkatkan kemampuannya. Cara ini cepat dan hemat sebelum membuat prototipe di laboratorium, apalagi Indonesia punya pasokan timah dan peluang mengolah selenium sendiri” ujar Dr. Erik Bhekti Yutomo.
Bagi Indonesia, nilai strategis SnSe tidak hanya pada pemakaian teknologi pemanen panas—tetapi juga pada hilirisasi: memadukan pasokan Sn domestik dengan upaya pemurnian Se di dalam negeri. Secara global, selenium umumnya dipulihkan sebagai produk samping pemurnian tembaga; ini membuka ruang kolaborasi antara smelter dan riset material untuk memastikan pasokan Se yang berkelanjutan. Langkah ini sejalan dengan kebijakan penguatan hilirisasi mineral dan bisa mengurangi ketergantungan pada impor bahan setengah jadi.
Agar peluang ini nyata, ekosistem perlu bergerak serempak: pendanaan riset material energi bersih, akses ke fasilitas karakterisasi, kemitraan kampus–industri, serta uji coba pilot line modul termoelektrik berbasis SnSe. Dengan modal sumber daya timah, kapasitas sains yang tumbuh, dan arah kebijakan hilirisasi yang kian tegas, Indonesia berpeluang bukan sekadar menggunakan teknologi termoelektrik—melainkan memasok material intinya ke pasar global energi bersih.
