Panel surya menjadi salah satu teknologi andalan dalam pengembangan energi terbarukan. Namun, di balik potensinya, terdapat tantangan yang selama ini membatasi kinerjanya, terutama di negara beriklim tropis seperti Indonesia. Semakin tinggi temperatur panel akibat paparan sinar matahari, semakin menurun pula efisiensi listrik yang dihasilkan. Menjawab tantangan tersebut, Rudi Darussalam mengembangkan sistem photovoltaic thermal (PVT) berbasis air yang mampu menghasilkan energi listrik sekaligus memanfaatkan panas matahari menjadi energi termal secara lebih efisien.
Melalui penelitian doktoralnya di Fakultas Teknik Universitas Indonesia (FTUI), Rudi merancang dan membangun prototipe sistem PVT dengan konfigurasi kolektor twin spiral yang dirancang khusus untuk kondisi iklim tropis. Inovasi ini memungkinkan panas yang selama ini terbuang dari panel surya dimanfaatkan untuk memanaskan air, sehingga satu sistem dapat menghasilkan dua bentuk energi sekaligus: energi listrik dan energi termal. Selain itu, Rudi juga mengembangkan model matematis terintegrasi untuk memprediksi kinerja sistem secara akurat pada berbagai kondisi operasi nyata.
Atas penelitian tersebut, Rudi berhasil meraih gelar doktor dari Departemen Teknik Elektro FTUI dengan Indeks Prestasi Kumulatif (IPK) 4,00 dan predikat cum laude. Ia menjadi Doktor ke-201 Departemen Teknik Elektro dan Doktor ke-671 di FTUI melalui disertasi berjudul “Investigasi Efektivitas Sistem Photovoltaic Thermal Berbasis Air dengan Kolektor Twin Spiral pada Iklim Tropis”.
Indonesia memiliki potensi energi surya yang sangat besar, tetapi juga menghadapi tantangan berupa intensitas radiasi matahari dan temperatur lingkungan yang tinggi. Pada panel surya konvensional, sebagian energi matahari berubah menjadi panas sehingga meningkatkan temperatur modul dan menurunkan efisiensi pembangkitan listrik. Melalui pendekatan photovoltaic thermal, panas tersebut tidak lagi terbuang, tetapi dimanfaatkan sebagai sumber energi termal yang dapat digunakan untuk berbagai kebutuhan.
Prototipe yang dikembangkan terdiri atas modul photovoltaic, kolektor twin spiral, pompa sirkulasi, tangki air, tangki penukar panas, sistem perpipaan, serta berbagai instrumen pengukuran. Sistem ini diuji pada kondisi operasi nyata di Bandung dan terbukti mampu menghasilkan energi listrik dan energi termal secara bersamaan dengan performa yang stabil pada kondisi iklim tropis.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa peningkatan intensitas sinar matahari tidak hanya meningkatkan daya keluaran listrik panel, tetapi juga menghasilkan air panas yang dapat dimanfaatkan untuk berbagai kebutuhan. Pada kondisi pengujian, sistem mampu menghasilkan daya listrik hingga sekitar 175,8 watt, sementara temperatur air meningkat hingga mencapai 36,57°C. Temuan ini menunjukkan bahwa sistem PVT berbasis air dengan kolektor twin spiral efektif meningkatkan pemanfaatan energi matahari secara menyeluruh dibandingkan panel surya konvensional.
Selain menghasilkan inovasi teknologi, penelitian ini juga menawarkan berbagai peluang penerapan di masyarakat. Energi termal yang dihasilkan dapat dimanfaatkan untuk penyediaan air panas di rumah tangga, hotel, rumah sakit, maupun fasilitas komersial. Teknologi ini juga berpotensi mendukung proses produksi pada usaha mikro, kecil, dan menengah (UMKM), kebutuhan sanitasi, hingga sektor pertanian yang membutuhkan sumber energi bersih dan berkelanjutan.
Rudi juga merekomendasikan pengembangan lebih lanjut melalui integrasi teknologi Internet of Things (IoT) untuk sistem pemantauan kinerja secara real-time, serta pemanfaatan nanofluida sebagai media pendingin guna meningkatkan efisiensi perpindahan panas. Penelitian lanjutan juga diperlukan untuk menguji performa sistem dalam jangka panjang pada kondisi tropis ekstrem, seperti temperatur tinggi, kelembapan tinggi, fluktuasi intensitas matahari, paparan debu, dan potensi korosi di wilayah pesisir.
Rudi Darussalam menjelaskan bahwa penelitian ini bertujuan memanfaatkan energi matahari secara lebih optimal, bukan hanya menghasilkan listrik, tetapi juga mengurangi energi panas yang selama ini terbuang.
“Selama ini panas pada panel surya sering dianggap sebagai penyebab turunnya efisiensi pembangkitan listrik. Melalui sistem photovoltaic thermal, panas tersebut justru dimanfaatkan kembali menjadi energi yang berguna sehingga pemanfaatan energi matahari menjadi lebih optimal. Saya berharap penelitian ini dapat berkontribusi pada pengembangan teknologi energi surya yang lebih efisien dan sesuai dengan karakteristik iklim tropis Indonesia,” ujar Rudi.
Dekan Fakultas Teknik Universitas Indonesia, Prof. Kemas Ridwan Kurniawan, S.T., M.Sc., Ph.D., mengapresiasi penelitian tersebut sebagai contoh inovasi rekayasa yang mampu menjawab tantangan transisi energi di Indonesia.
“Penelitian ini menunjukkan bagaimana pendekatan rekayasa dapat menjawab tantangan nyata di negara tropis dan membuka peluang pengembangan teknologi energi surya yang lebih aplikatif di masa depan. Inovasi seperti ini sangat penting dalam mendukung pemanfaatan energi terbarukan yang lebih efisien dan berkelanjutan,” ujar Prof. Kemas.
Hasil penelitian ini dipresentasikan dalam sidang terbuka promosi doktor yang diselenggarakan pada 23 Juni 2026 di Smart Meeting Room, Gedung Dekanat FTUI. Sidang dipimpin oleh Prof. Kemas Ridwan Kurniawan, S.T., M.Sc., Ph.D., sebagai Ketua Sidang, dengan Prof. Dr. Ir. Iwa Garniwa, M.K., M.T., sebagai promotor serta Chairul Hudaya, Ph.D., dan Ahmad Fudholi, Ph.D., sebagai ko-promotor. Tim penguji terdiri atas Prof. Dr. Ir. Rudy Setiabudy, DEA, Faiz Husnayain, S.T., M.Sc., Ph.D., Ismi Rosyiana Fitri, S.T., Ph.D., serta Prof. Ir. Syamsir Abduh, M.M., Ph.D., IPU., ASEAN Eng.
Penelitian ini menunjukkan bahwa iklim tropis yang selama ini dipandang sebagai tantangan bagi panel surya justru dapat menjadi peluang untuk mengembangkan teknologi yang mampu memanfaatkan energi matahari secara lebih menyeluruh. Melalui inovasi tersebut, FTUI kembali menegaskan komitmennya dalam menghasilkan riset yang tidak hanya unggul secara akademik, tetapi juga berkontribusi pada pengembangan energi bersih, ketahanan energi nasional, dan pencapaian target pembangunan berkelanjutan.
***
Kantor Komunikasi Publik
Fakultas Teknik Universitas Indonesia
