Penyimpanan energi material perubahan fasa memainkan peran penting dalam meningkatkan efisiensi energi dan pemanfaatan energi terbarukan. Dalam beberapa tahun terakhir, bahan perubahan fasa (PCM) untuk penyimpanan energi dan pengaturan termal pada peralatan dan bangunan telah dipelajari secara ekstensif. Namun, sebagian besar PCM berasal dari produk industri berbasis bahan bakar fosil seperti lilin parafin, dan PCM mentah menghadapi masalah termasuk kebocoran dan keterbatasan fungsi. Bahan enkapsulasi seperti grafit yang diperluas, graphene, dan mikrokapsul biasanya digunakan untuk pengemasan PCM. Sebagian besar bahan enkapsulasi ini berasal dari turunan minyak bumi, yang ditandai dengan proses persiapan yang rumit, biaya tinggi, dan polusi yang signifikan.
Sementara itu, energi biomassa menyumbang 10%–14% dari konsumsi energi global, yang merupakan sumber energi global utama dan energi terbarukan nihil-karbon yang diakui secara internasional. Bahan biomassa menunjukkan keunggulan antara lain kapasitas adsorpsi yang kuat, ketersediaan melimpah, biaya rendah, dan ramah lingkungan. Memanfaatkan morfologi-menstabilkan manfaat karbon aktif yang berasal dari biomassa-, PCM buatan dapat menyimpan lebih banyak energi panas selama transisi fase, menjaga suhu lingkungan dalam kisaran yang nyaman untuk mencapai efek-penghematan dan-pengurangan emisi{8}}energi. Oleh karena itu, eksplorasi material berbasis biomassa terbarukan dan pengembangan PCM yang bersumber dari hayati mewakili tren masa depan dalam industri ini.
Mengenai pemilihan bahan,-bahan berpori berbasis bio-dengan biaya rendah, kompatibilitas lingkungan, dan penerapan luas-dapat secara efektif berfungsi sebagai bahan pendukung untuk menyiapkan PCM komposit berbasis bio-yang bentuknya-stabil. Sebagian besar bahan pendukung PCM komposit berasal dari turunan minyak bumi, sehingga menghadapi tantangan seperti proses persiapan yang rumit, biaya tinggi, dan polusi berat. Mengingat kelangkaan bahan bakar fosil dan permasalahan lingkungan, bahan pendukung berbasis bio-karena sifatnya yang dapat terurai secara hayati dan terbarukan, menghadirkan solusi yang layak dan tren yang tidak dapat dihindari. Bahan berbasis bio-terbarukan yang melimpah dapat bersumber dari tumbuhan, hewan, dan mikroorganisme. Bahan berdasarkan struktur bio-berpori alami memfasilitasi adsorpsi PCM dan menyederhanakan persiapan PCM komposit yang bentuknya-stabil. Pemanfaatan sepenuhnya sumber daya berbasis hayati sejalan dengan strategi pembangunan ramah lingkungan dan berkelanjutan.
Bahan berbasis bio-umumnya mengandung sumber karbon yang kaya; melalui karbonisasi dan pemrosesan lebih lanjut, struktur berporinya dapat dikonfigurasi ulang. Pada material berbasis bio-dengan arsitektur berpori yang saling berhubungan, jaringan karbon yang saling terhubung menyediakan jalur konduktif termal, sedangkan struktur berpori menawarkan penyimpanan spasial untuk PCM. Penggunaan bahan berbasis bio-mengurangi ketergantungan pada minyak bumi sampai batas tertentu.
Bahan penolong biomassa banyak diaplikasikan pada penyiapan bahan fungsional berpori karena ketersediaannya yang melimpah, biaya rendah, ramah lingkungan, dan terbarukan. PCM biomassa menunjukkan keunggulan seperti tidak-toksisitas, tidak-korosif, dan biokompatibilitas yang sangat baik. PCM biomassa komposit menunjukkan proses persiapan yang sederhana, kinerja unggul, dan pengaturan suhu yang dapat dikontrol. Namun, penelitian dan pengembangan bahan biomassa saat ini masih belum mencukupi. Eksplorasi biomassa dan bahan turunannya yang berkelanjutan, serta metode baru untuk menyiapkan PCM biomassa berpori sangatlah penting.
Prospek Masa Depan:
Meskipun ada pencapaian dalam bahan penyimpanan energi perubahan fase komposit-memanfaatkan ketersediaan bahan baku biomassa yang melimpah, kinerja PCM komposit turunan biomassa-yang unggul, dan potensi penerapan yang luas-masih ada beberapa tantangan yang dihadapi.
(1) Kebocoran selama transisi fase padat-cair: Eksplorasi proaktif terhadap sifat laten biomassa dan turunannya diperlukan untuk mengidentifikasi rasio komposisi optimal dan mengatur perilaku transisi fase PCM biomassa.
(2) Proses persiapan yang rumit dan biaya tinggi: Metode persiapan inovatif untuk PCM komposit berbasis bio-harus dikembangkan untuk menyederhanakan proses dan mengurangi biaya.
(3) Fungsi dan kinerja yang terbatas: Penelitian harus fokus pada penyesuaian PCM biomassa untuk beragam skenario aplikasi, mengembangkan varian multifungsi untuk meningkatkan kepraktisan yang komprehensif.
