Masa Depan Energi Hijau Berbasis Teknologi Piezoelektrik di Indonesia
Edukasi Jatim | Selasa, 4 Agustus 2026
SURABAYA- Di tengah meningkatnya kebutuhan energi bersih dan semakin padatnya arus kendaraan di kota-kota besar, Indonesia menghadapi paradoks yang jarang disadari. Setiap hari, jutaan kendaraan menghasilkan tekanan dan getaran yang sangat besar ketika melintasi jalan raya. Energi mekanik tersebut selama ini hanya hilang menjadi panas dan deformasi permukaan jalan. Padahal, melalui teknologi piezoelektrik, energi yang terbuang itu dapat diubah menjadi listrik untuk mendukung kebutuhan infrastruktur perkotaan.
Perkembangan teknologi pemanen energi (energy harvesting) menjadikan jalan raya tidak lagi dipandang hanya sebagai sarana transportasi, tetapi juga sebagai sumber energi alternatif yang mampu mendukung transisi menuju ekonomi rendah karbon. Di tengah upaya Indonesia mencapai target Net Zero Emission (NZE) 2060, inovasi ini menawarkan pendekatan baru yang memanfaatkan aktivitas transportasi tanpa menambah konsumsi bahan bakar maupun menghasilkan emisi baru.
Memanen Energi dari Aktivitas Sehari-hari
Selama bertahun-tahun, pembangkit listrik identik dengan bendungan, turbin angin, panel surya, atau pembakaran bahan bakar fosil. Namun, perkembangan ilmu material memperlihatkan bahwa energi dapat dipanen dari aktivitas yang tampaknya sederhana, seperti langkah kaki manusia, getaran mesin, bahkan tekanan ban kendaraan.
Teknologi piezoelektrik memanfaatkan sifat material tertentu yang mampu menghasilkan tegangan listrik ketika mengalami tekanan mekanis. Ketika kendaraan melintas di atas modul piezoelektrik yang ditanam di bawah permukaan jalan, tekanan tersebut mengubah struktur kristal material sehingga menghasilkan arus listrik. Energi kemudian disimpan dalam baterai atau superkapasitor sebelum digunakan untuk berbagai kebutuhan.
Fenomena ini memungkinkan jalan raya berfungsi sebagai pembangkit listrik mikro (micro energy generator) yang bekerja selama lalu lintas berlangsung.
Potensi Besar di Negara dengan Mobilitas Tinggi
Indonesia merupakan salah satu negara dengan pertumbuhan kendaraan bermotor terbesar di Asia Tenggara. Data Korps Lalu Lintas Polri menunjukkan jumlah kendaraan bermotor telah melampaui 160 juta unit, dengan jutaan kendaraan melintasi jalan nasional, jalan tol, kawasan industri, dan pusat perkotaan setiap hari.
Volume lalu lintas yang tinggi menjadi modal penting bagi implementasi piezoelektrik. Gerbang tol, persimpangan padat, terminal bus, pelabuhan, stasiun kereta api, hingga kawasan logistik merupakan lokasi yang mengalami tekanan kendaraan secara berulang. Kondisi tersebut ideal untuk pemasangan sistem pemanen energi.
Listrik yang dihasilkan memang belum cukup untuk memasok jaringan listrik nasional. Namun, energi tersebut sangat memadai untuk mendukung lampu jalan LED, sensor lalu lintas, kamera CCTV, papan informasi digital, alat pemantau kualitas udara, hingga sistem Internet of Things (IoT) pada konsep smart city.
Inovasi yang Sedang Dikembangkan Dunia
Negara-negara seperti Israel, Jepang, Korea Selatan, Tiongkok, Inggris, dan Amerika Serikat telah melakukan berbagai uji coba teknologi piezoelektrik pada infrastruktur transportasi.
Penelitian terbaru menunjukkan bahwa kombinasi material piezoelektrik generasi baru dengan sistem penyimpanan energi mampu meningkatkan efisiensi konversi listrik dibandingkan teknologi sebelumnya. Penggunaan material bebas timbal (lead-free piezoelectric materials) juga menjadi fokus utama untuk mengurangi dampak lingkungan sekaligus meningkatkan keberlanjutan teknologi.
Selain jalan raya, piezoelektrik mulai diterapkan pada rel kereta api, landasan bandara, jembatan, hingga trotoar pejalan kaki dengan kepadatan tinggi.
Tantangan Komersialisasi
Meski menjanjikan, teknologi ini belum menjadi solusi pembangkit listrik utama. Salah satu kendala terbesar adalah biaya investasi awal yang masih relatif tinggi dibandingkan manfaat energi yang dihasilkan. Selain itu, modul piezoelektrik harus mampu bertahan terhadap jutaan siklus tekanan kendaraan setiap tahun tanpa mengalami penurunan kinerja yang signifikan.
Efisiensi konversi energi juga masih menjadi tantangan. Sebagian besar sistem saat ini lebih sesuai untuk aplikasi berdaya rendah (low-power applications) dibandingkan kebutuhan listrik skala industri.
Karena itu, banyak peneliti menempatkan piezoelektrik sebagai teknologi pelengkap (complementary renewable energy) yang bekerja berdampingan dengan panel surya, turbin angin, maupun sistem penyimpanan energi.
Peluang bagi Industri Nasional
Pengembangan piezoelektrik membuka peluang besar bagi Indonesia untuk membangun industri berbasis teknologi tinggi. Produksi sensor, modul piezoelektrik, rangkaian elektronika daya, sistem penyimpanan energi, hingga perangkat IoT dapat menjadi bagian dari rantai pasok industri nasional. Kolaborasi antara perguruan tinggi, lembaga penelitian, Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), pemerintah daerah, dan sektor swasta menjadi kunci agar teknologi ini tidak berhenti pada tahap laboratorium. Penerapan piezoelektrik dapat mendukung program hilirisasi industri nasional dengan meningkatkan kandungan lokal pada perangkat energi terbarukan.
Mendukung Target Net Zero Emission
Indonesia menargetkan pencapaian emisi nol bersih pada 2060 atau lebih cepat. Target tersebut membutuhkan inovasi di berbagai sektor, termasuk transportasi dan infrastruktur. Teknologi piezoelektrik memang tidak akan menggantikan pembangkit listrik tenaga surya atau tenaga air. Namun, kemampuannya memanfaatkan energi yang selama ini terbuang menjadikannya salah satu komponen penting dalam sistem energi masa depan. Semakin banyak sumber energi lokal yang dimanfaatkan, semakin kecil ketergantungan terhadap energi fosil. Dalam konteks inilah, piezoelektrik menjadi bagian dari strategi diversifikasi energi yang mampu meningkatkan efisiensi sekaligus memperkuat ketahanan energi nasional.
Jalan raya selama ini hanya dipandang sebagai infrastruktur transportasi. Padahal, dengan teknologi piezoelektrik, jalan dapat berubah menjadi sumber energi yang mendukung pencahayaan, sistem lalu lintas cerdas, dan berbagai perangkat digital perkotaan. Meskipun masih menghadapi tantangan dari sisi biaya, efisiensi, dan daya tahan material, perkembangan riset global menunjukkan bahwa teknologi ini memiliki prospek yang semakin menjanjikan. Bagi Indonesia, investasi pada penelitian dan implementasi piezoelektrik bukan hanya mendukung transisi energi hijau, tetapi juga membuka peluang lahirnya industri teknologi baru yang mampu meningkatkan daya saing nasional.
(~CAL)
Referensi
International Energy Agency (IEA). (2025). World Energy Outlook 2025.
International Energy Agency (IEA). (2025). Global EV Outlook 2025.
Wang, Z. L., & Song, J. (2006). Piezoelectric Nanogenerators Based on Zinc Oxide Nanowire Arrays. Science, 312(5771), 242–246.
Bowen, C. R., Kim, H. A., Weaver, P. M., & Dunn, S. (2014). Piezoelectric and Ferroelectric Materials for Energy Harvesting. Energy & Environmental Science, 7, 25–44.
Erturk, A., & Inman, D. J. (2011). Piezoelectric Energy Harvesting. Wiley.
Khan, F. U., & Qadir, M. U. (2023). Recent Advances in Piezoelectric Energy Harvesting Systems. Energy Reports, 9, 1345–1368.
Xu, C., et al. (2024). Recent Progress in Roadway Piezoelectric Energy Harvesting Technologies. Nano Energy, 124, 109650.
World Bank. (2024). Transport and Climate Change: Sustainable Mobility for Development.
Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia. (2024). Rencana Umum Energi Nasional (RUEN).
Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN). (2024). Publikasi mengenai pengembangan teknologi material dan energi terbarukan di Indonesia.
Komentar Pembaca