Tuesday, January 31, 2012

Nanosains dan Nanoteknologi Dalam Pembangunan Energi di Indonesia (Sebagai Pendukung Energi Alternatif Yang Ramah Lingkungan)

Abstract
Indonesia is a country rich in energy resources. There are many fossil-producing areas such as coal, carbon, petroleum and natural gas. Therefore, the fossil became the main energy source for the people of Indonesia. But over time, fossils - fossils is increasingly reduced, because the usage has exceeded the limit and it is difficult renewed fossils - the fossil. Finally, the energy crisis occurred because the main energy source has reached the limit. Central Bureau of Statistics (BPS), Indonesia noted that the production of petroleum and natural gas declined from 1966 to 2010.
To solve the energy crisis, has many ideas about alternative energy, such as the utilization of wind, water, sunlight, geothermal and nuclear energy is the most controversial. New problems will arise tetapai Regarding alternative energy. As an example of wind, water, sunlight, geothermal difficult to implement because of the energy expended is not too large so it is not sufficient for industrial development. Nuclear energy is difficult to implement because it can cause pollution due to the radiation it produces. To that end, supporters of alternative energy technologies are needed that can increase the output of energy and environmentally friendly. Nanotechnology is the answer to resolve the issue.


Nano is a material which has the smallest after the micrometer is different and unique properties. One nanometer is a thousandth of a micrometer or one millionth of a millimeter .. Nanoscale science is the study of phenomena and manipulation of materials at the atomic scale, molecular and macro-molecules, where the properties are very different material than the material on a larger scale. Nano-scale range between 100-100 nm. While nanotechnology is a technology in understanding and controlling something on the dimensions of 100-100 nm, where unique phenomena that can produce new applications. Nanotechnology involves imaging, modeling, measurement, fabrication and manipulate things at the nanoscale.
Nanoscale science and technology allow scientists to manipulate and control things (molecules and atoms) on the size of small scale (1 nm = 10-9 meters). towards miniaturization and product information. Until 2008, various nano products already on the market include appliances, automotive, protective coatings, electronics and computers, food and packaging, toys, health and fitness, and home and garden. The scientists, industry, government agencies and people in Europe pay great attention to the potential, applications and risks of nanoscale science and technology by setting up research institutions, education, and advocacy. It can also be viewed through an increasing number of research funding and research topics, the publication of scientific papers, patents pengajukan and establishment of companies' start-up "associated with the development, application, and risks of nanoscale science and technology.
           
The Indonesian government has not given priority to nanotechnology. Government and research institutions in Indonesia are still putting the development of nanotechnologies under sciences research activities that have been established. Nanoscale science and technology transfer to society and the world of education is also impressed slow and not easily accessible. Some scientists Indonesia has demonstrated its ability to co-developed the nano technology. Indonesia's natural resources can be used as a source of raw materials nanotechnologies.
Key Word: Nanotechnology, Indonesian Development

-
Abstraksi
Indonesia ialah negara yang kaya akan sumber energi. Terdapat banyak daerah penghasil fosil seperti batubara, karbon, minyak bumi dan gas alam. Oleh karena itu, fosil menjadi sumber energi utama bagi bangsa Indonesia . Namun seiring dengan berjalannya waktu, fosil – fosil tersebut semakin berkurang, karena penggunaanya yang telah melampaui batas dan sulit diperbaharuinya fosil – fosil tersebut. Akhirnya, krisis energi terjadi karena sumber energi utama telah mencapai batas. Badan Pusat Statistik (BPS) Indonesia mencatat bahwa produksi minyak bumi dan gas alam merosot dari tahun 1966 – 2010.
Untuk mengatasi krisis energi tersebut, telah banyak gagasan tentang energi alternatif, misalnya pemanfaatan angin, air, sinar matahari, panas bumi dan yang paling kontroversial ialah energi nuklir. Akan tetapai timbul masalah baru mngenai energi alternatif tersebut. Sebagai contoh angin, air, sinar matahari, panas bumi sulit diterapkan karena energi yang dikeluarkan tidak terlalu besar sehingga tidak mencukupi untuk pengembangan industri. Energi nuklir sulit diterapkan karena dapat menyebabkan polusi akibat radiasi yang dihasilkannya. Untuk itu, diperlukan teknologi pendukung energi alternatif yang dapat menambah output energi sekaligus ramah lingkungan. Nanoteknologi ialah jawaban untuk mengatasi masalah tersebut.  
Nano adalah sebuah material terkecil setelah mikrometer yang mempunyai sifat berbeda dan unik. Satu nanometer adalah seperseribu mikrometer atau sepersejuta milimeter.. Ilmu nano adalah studi fenomena dan manipulasi bahan pada skala atom, molekul dan makro molekul, dimana sifat-sifat bahan sangat berbeda dibandingkan bahan tersebut pada skala yang lebih besar. Skala nano berkisar antara 1-100 nm. Sedangkan nanoteknologi adalah teknologi dalam memahami dan mengkontrol sesuatu pada dimensi 1-100 nm, dimana fenomena-fenomena unik tersebut dapat menghasilkan aplikasi baru. Nanoteknologi meliputi pencitraan, pemodelan, pengukuran, fabrikasi dan memanipulasi sesuatu pada skala nano.   
Ilmu dan teknologi nano memungkinkan para ilmuwan untuk memanipulasi dan mengkontrol sesuatu (molekul dan atom) pada ukuran skala kecil (1 nm=10-9 meter). menuju miniaturisasi informasi dan produk. Hingga tahun 2008, berbagai produk nano telah beredar di pasaran meliputi peralatan, otomotif, lapisan pelindung, elektronik dan komputer, makanan dan kemasan, mainan anak, kesehatan dan kebugaran, serta rumah dan kebun. Para ilmuwan, pihak industri, lembaga pemerintah dan masyarakat di Eropa menaruh perhatian besar terhadap potensi, aplikasi dan resiko ilmu dan teknologi nano dengan mendirikan lembaga penelitian, pendidikan, dan advokasi. Hal tersebut juga dapat dilihat melalui peningkatan jumlah dana penelitian dan topik penelitian, publikasi tulisan ilmiah, pengajukan hak paten dan pendirian perusahaan “start-up” yang berkaitan dengan pengembangan, aplikasi, dan resiko ilmu dan teknologi nano.
            Pemerintah Indonesia belum memberikan prioritas terhadap teknologi nano. Lembaga pemerintah dan penelitian di Indonesia masih menempatkan pengembangan teknologi nano di bawah kegiatan penelitian ilmu-ilmu yang sudah mapan. Transfer ilmu dan teknologi nano kepada masyarakat dan dunia pendidikan juga terkesan lambat dan tidak mudah diakses. Beberapa ilmuwan Indonesia telah menunjukkan kemampuannya ikut mengembangkan teknologi nano. Sumber daya alam Indonesia dapat dijadikan sumber bahan baku teknologi nano.
Kata Kunci: Teknologi Nano, Pebangunan Indonesia.




BAB I
PENDAHULUAN
1.    Latar Belakang
Indonesia ialah negara yang kaya akan sumber energi. Terdapat banyak daerah penghasil fosil seperti batubara, karbon, minyak bumi dan gas alam. Oleh karena itu, fosil menjadi sumber energi utama bagi bangsa Indonesia . Namun seiring dengan berjalannya waktu, fosil – fosil tersebut semakin berkurang, karena penggunaanya yang telah melampaui batas dan sulit diperbaharuinya fosil – fosil tersebut. Akhirnya, krisis energi terjadi karena sumber energi utama telah mencapai batas. Badan Pusat Statistik (BPS) Indonesia mencatat bahwa produksi minyak bumi dan gas alam merosot dari tahun 1966 – 2010.
Untuk mengatasi krisis energi tersebut, telah banyak gagasan tentang energi alternatif, misalnya pemanfaatan angin, air, sinar matahari, panas bumi dan yang paling kontroversial ialah energi nuklir. Akan tetapai timbul masalah baru mngenai energi alternatif tersebut. Sebagai contoh angin, air, sinar matahari, panas bumi sulit diterapkan karena energi yang dikeluarkan tidak terlalu besar sehingga tidak mencukupi untuk pengembangan industri. Energi nuklir sulit diterapkan karena dapat menyebabkan polusi akibat radiasi yang dihasilkannya. Untuk itu, diperlukan teknologi pendukung energi alternatif yang dapat menambah output energi sekaligus ramah lingkungan.
Kesadaran terhadap ilmu dan teknologi nano di dunia akademik dan industri di mulai dengan pandangan inspiratif dan visioner oleh ilmuwan fisika dan penemuan alat-alat karakterisasi, dan bahan berskala nano. Richard P Feynman (salah satu penerima hadial Nobel Fisika tahun 1965) pertama kali mengungkapkan masalah bagaimana menulis seluruh 24 volume Ensiklopedia Britannica pada kepala sebuah peniti. Perkembangan transistor terutama field-effect transistor (FET) mendorong lebih lanjut kebutuhan akan memperkecil ukuran produk atau miniaturisasi. Di tahun 1981, 2 (dua) peneliti IBM, Gerg K Binnig dan Heinrich Rohrer (pemenang hadial Nobel Fisika tahun 1986) menemukan Scanning Tunneling Microscope (STM) yang memungkinkan pengamatan topografi permukaan dengan format atom-demi-atom. Pada akhirnya, penemuan bahan C60-buckminsterfullerene oleh H.W. Kroto dan carbon nanotubes (CNT) oleh Sumio Ijima, semakin meningkatkan kesadaran masyarakat akademik, industri, dan pemerintahan untuk lebih serius mengembangkan ilmu dan teknologi nano.
Pada tahun fiskal 2001, pemerintahan Presiden Bill Clinton meluncurkan suatu proyek yaitu National Nanotechnology Initiative (NNI) yang tujuannya mengkoordinasi penelitian dan pengembangan teknologi nano antara agen-agen federal di Amerika Serikat. Proyek ini memberikan suatu visi jangka panjang terhadap peluang-peluang dan kegunaan teknologi nano. Pada tanggal 12 Mei 2004, Komisi Eropa mengadopsi “Communication: Towards a European Strategy for Nanotechnology” untuk menyatukan diskusi tentang ilmu dan teknologi nano di tingkat institusi dan mengusulkan suatu strategi yang terintegrasi dan bertanggung jawab untuk Eropa. Di Jepang, the Minister of Education, Culture, Sports, Science and Technology (MEXT) mendirikan Nanotechnology Network Centre (nanonet) yang tujuan utamanya adalah menyediakan akses kepada para peneliti teknologi nano terhadap berbagai fasilitas penelitian modern yang tersedia di 13 (tiga belas) institusi yang berpartisipasi. Hal serupa juga dilakukan oleh Korean Institute of Science and Technology Information (KISTI) dengan meluncurkan situs nanonet. Melalui pendirian Sanghai Nanotechnology Promotion Centre (SNPC). China berusaha melaksanakan strategi-strategi dan keputusan-keputusan kelompok terkemuka dalam rangka mengorganisasi sumber daya-sumber daya dan mengkoordinasi berbagai bagian-bagian riset untuk mempromosikan pengembangan teknologi nano di Sanghai. Munculnya berbagai proyek dan lembaga di beberapa negara maju yang memfokuskan agenda riset, pengembangan, dan pendidikan dalam bidang teknologi nano menandakan pentingnya kebijakan yang komprehensif dan terintegrasi di antara berbagai pihak, seperti pemerintah, industri, lembaga riset, dan lembaga pendidikan tinggi.
Bangsa Indonesia sebagai bagian dari masyarakat dunia yang sangat dipengaruhi oleh isu-isu global, antara lain ilmu dan teknologi, pendidikan, perekonomian dan perdagangan, kesejahteraan sosial, serta lingkungan hidup, juga memerlukan kebijakan-kebijakan nasional disertai dengan aplikasinya pada tingkat institusi pemerintahan, lembaga riset, lembaga pendidikan, dan industri. Kebijakan pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi di Indonesia dapat dicermati melalui rencana pembangunan jangka panjang nasional dan rencana pembangunan jangka menengah.
1.1    Sub Latar Belakang
Di dalam Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 17 tahun 2007 tentang Rencana Pembangunan Jangka Panjang Nasional tahun 2005-2025, pemerintahan Indonesia telah mendefinisikan rancangan pembangunan jangka panjang (RPJP) nasional, visi, misi dan arah pembangunan nasional dari tahun 2005 hingga 2025. Visi pembangunan nasional tahun 2005-2025 adalah INDONESIA YANG MANDIRI, MAJU, ADIL DAN MAKMUR. Sebagian visi tersebut dapat ditempuh melalui 2 (dua) dari 8 (delapan) misi pembangunan nasional, yaitu mewujudkan bangsa yang berdaya-saing dan mewujudkan Indonesia asri dan lestari. Untuk mewujudkan bangsa yang berdaya-saing, arah pembangunan adalah membangun sumber daya manusia (SDM) yang berkualitas; memperkuat perekonomian domestik dengan orientasi dan berdaya saing global; penguasaan, pengembangan, dan pemanfaatan ilmu pengetahuan dan teknologi; sarana dan prasarana yang memadai; serta reformasi hukum dan birokrasi. Sedangkan arah pembangunan untuk mewujudkan Indonesia asri dan lestari, yaitu: mendayagunakan sumber daya alam yang terbarukan, mengelola sumber daya alam yang tidak terbarukan, menjaga keamanan ketersediaan energi, menjaga dan melestarikan sumber daya air, mengembangkan potensi sumber daya kelautan, meningkatkan nilai tambah atas pemanfaatan sumber daya alam tropis yang unik dan khas, memerhatikan dan mengelola keragaman jenis sumber daya alam yang ada di setiap wilayah, mitigasi bencana alam sesuai dengan kondisi geologi Indonesia, mengendalikan kerusakan dan pencemaran lingkungan, meningkatkan kapasitas pengelolaan sumber daya alam dan lingkungan hidup, dan meningkatkan kesadaran masyarakat untuk mencintai lingkungan hidup.
            Rencana pembangunan jangka menengah (RPJM) tahun 2005-2009 mengarahkan peningkatan kemampuan ilmu pengetahuan dan teknologi pada 6 (enam) bidang prioritas,yaitu pembangunan ketahanan pangan, penciptaan dan pemanfaatan energi baru dan terbarukan, pengembangan manajemen dan teknologi transportasi, pengembangan teknologi informasi dan komunikasi, pengembangan teknologi pertahanan, dan pengembangan teknologi kesehatan dan obat-obatan. Bidang lain yang bukan prioritas adalah teknologi air bersih, teknologi kelautan, sistem informasi spasial, mitigasi bencana, teknologi dirgantara dan antariksa, bidang politik, sosial,budaya, dan hukum dan bidang tematis lain. Ke enam bidang prioritas membutuhkan Sains Dasar dan Ilmu Sosial dan Kemanusiaan yang dikembangkan untuk
(i)       Memperkuat basis keilmuan dari ke enam bidang fokus;
(ii)     Memperkuat dimensi sosial dan kemanusiaan dari ke enam bidang fokus dan
(iii)   Mempererat keterkaitan lintas-disiplin dan lintas-bidang diantara ke enam bidang fokus tersebut.
Salah satu kategori sasaran pengembangan Sains Dasar adalah kelompok formulasi kompleksitas yang didalamnya tercakup ilmu dan teknologi nano. Nanosains dan nanoteknologi merupakan bidang kajian ilmu dan rekayasa material dalam ukuran nanometer. Bidang ilmu ini telah dipandang sebagai cara yang memberikan perubahan besar terhadap peradaban manusia diabad ke-21. Dengan teknologi ini manusia, dapat membangun sesuatu objek dalam skala nano meter dengan cara menyusun atom demi atom. Secara fundamental objek dalam skala nano meter memiliki sifat dan fungsi yang baru dan berbeda sama sekali dengan sifat dan fungsinya dalam ukuran yang lebih besar.
Akhir-akhir ini terjadi ledakan pertumbuhan daya tarik bidang nanosains dan nanoteknologi. Pertumbuhan yang luar biasa dalam perkembangan dunia industri dan eknomomi muncul sebagai akibat penelitian dibidang nanosainsdan nanoteknologi. Gejala pertumbuhan yang sangat berarti telah diamati sebagai konsekwensi nanoteknolgi, diadopsi dan dikenali oleh banyak ilmuwan, di beberapa pemerintahan dari negara-negara maju, dan yang sedang berkembang, termasuk indonesia.
Riset dan perkembangan di bidang sosial dan kemanusiaan diarahkan untuk memperkaya dan memperkuat dimensi sosial dan kemanusiaan dalam pengembangan di ke enam bidang prioritas. Ilmu dan teknologi nano di Indonesia baru ditempatkan dalam kelompok Sains Dasar yang menitikberatkan pada ilmu Pemodelan Matematika, Kimia, Fisika, dan Biologi. Peranan Ilmu Sosial dan Kemanusiaan terhadap perkembangan ilmu dan teknologi nano di Indonesia belum menjadi prioritas.
2.        Permasalahan
Beberapa permasalahan yang akan di bahas dalam tulisan ini, antara lain :
1.      Bagimana strategi pengembangan ilmu dan teknologi nano di Indonesia ?
2.      Peningkatan peluang dan pemanfaatan potensi teknologi nano dalam mendukung pembangunan nasional dan kebutuhan dinamika bangsa indonesia?.
3.        Metode Penyelesaian     
       Metode deskriptif kualitatif melalui survei dokumen-dokumen sekunder (tulisan ilmiah, buku, laporan resmi, dan halaman website) dijadikan metode untuk mendeskripsikan secara umum ilmu dan teknologi nano dilihat dari aspek definisi, ruang lingkup dan produk komersial. Tujuannya adalah memberikan pengenalan kepada pembaca perihal ilmu dan teknologi nano. Selanjutnya, melihat studi kasus perkembangan ilmu dan teknologi nano di Indonesia dan di Uni Eropa dideskripsikan dengan studi survei dan perbandingan dalam hal strategi berbagai institusi (pemerintah, lembaga penelitian, lembaga pendidikan, dan advokasi), dan topik penelitian, publikasi tulisan ilmiah, pengajuan hak paten, pendirian perusahaan “start-up”, dan sumber daya. Manfaat ilmu dan teknologi nano bagi pembangunan Indonesia akan terlihat dengan mengetahui potensi ilmu dan teknologi nano dan posisi Indonesia dibandingkan dengan negara-negara maju.

BAB II
PEMBAHASAN

2.1.  Ilmu dan Teknologi Nano: Definisi, Fenomena, Bahan dan Produk           
Ilmu nano adalah studi fenomena dan manipulasi bahan pada skala atom, molekul dan makro molekul, dimana sifat-sifat bahan sangat berbeda dibandingkan bahan tersebut pada skala yg lebih besar. Skala nano berkisar antara 1-100 nm. Teknologi nano memiliki beberapa definisi. Teknologi nano adalah memahami dan mengkontrol sesuatu pada dimensi 1-100 nm, dimana fenomena-fenomena unik menghasilkan aplikasi baru. Teknologi nano meliputi pencitraan, pemodelan, pengukuran, fabrikasi dan memanipulasi sesuatu pada skala nano. Definisi lainnya, teknologi nano adalah bidang-bidang teknologi dimana dimensi dan toleransi pada skala nano memainkan peranan penting. Apa kriteria suatu produk nano?. Secara umum, terdapat 3 kriteria, yaitu:
(i)            Dapat dibeli oleh konsumen
(ii)          Di identifikasi oleh manufaktur atau sumber lain
(iii)        Klaim terhadap produk nano kelihatanya layak.
Di skala nano, beberapa fenomena unik dapat diamati pada sifat-sifat magnetik, mekanik, listrik, termal, optik, kimia dan biologi. Ketika ukuran butir atau domain suatu bahan magnetik diperkecil hingga skala nano (1-20nm), bahan feromagnetik berubah menjadi bahan superparamagnetik. Salah satu sifat mekanik bahan adalah kekuatan luluh yaitu batas maksimum kekuatan suatu bahan sebelum mengalami deformasi plastis (berubah bentuk). Jika ukuran butir suatu logam atau keramik lebih kecil dari ukuran butir kritis (<100 nm), sifat mekanik bahan berubah dari keras menjadi lunak. Efek thermoelektrik adalah konversi langsung perbedaan temperatur menjadi beda tegangan atau sebaliknya. Efisiensi efek termoelektrik akan meningkat pada bahan berskala nano. Partikel logam atau semikonduktor berukuran nano memiliki warna emisi berbeda dibandingkan partikel tersebut dengan ukuran skala mikro. Carbon nanotubes (CNT) adalah bahan karbon dengan struktur tabung berongga. Diameternya berkisar antara 1-100 nm dan panjang hingga skala mikrometer (1μm=1000 nm). Individu CNT memiliki konduktivitas listrik dan termal lebih baik daripada tembaga. Partikel nano (logam atau semikonduktor) dan protein dapat berinteraksi dengan bahan biologis lain sehingga keberadaan bahan biologis dapat terdeteksi. Partikel nano semikonduktor lebih sensitif bereaksi dengan molekul gas atau cairan.
Bahan dan produk nano telah diidentifikasi dan dipasarkan. Bahan nano meliputi karbon, komposit, metal dan paduannya, biologi, polimer, gelas dan keramik. Partikel karbon hitam, fullerene, grafit, CNT dan nanohorn termasuk dalam bahan karbon dengan struktur berbeda. Bahan komposit nano dikelompokkan menjadi komposit dengan matriks polimer, keramik dan logam. Logam dan paduannya antara lain tembaga, nikel, kobalt, seng, logam mulia dan logam ringan. Bahan biologi yaitu protein, asam nukleat, karbohidrat dan molekular kecil (vitamin,lipid). Polimer nano memiliki struktur berskala nano, seperti struktur lamelar, kapsul, dendrimer, hyperbranched, nanotube dan brush. Silika dan indium tin oxide (ITO) termasuk dalam bahan gelas nano. Beberapa bahan keramik nano,antara lain alumina, oksida seng, silikon nitride, dll. Berbagai produk berbasis bahan nano meliputi peralatan, otomotif, lapisan pelindung, elektronik dan komputer, makanan dan kemasan, mainan anak, kesehatan dan kebugaran, serta rumah dan kebun.
2.2.   Strategi Pengembangan Ilmu dan Teknologi Nano
2.2.1. Di Uni Eropa
Pemerintah
Pemerintah Amerika Serikat dan Uni Eropa berusaha menjadi yang terdepan dalam penelitian potensi dan aplikasi ilmu dan teknologi nano serta dampaknya terhadap masyarakat dan lingkungan. Mereka merumuskan, mengkoordinasi dan mempublikasikan program-program, dan memberikan dukungan dana, sarana dan prasarana dalam rangka mendorong partisipasi aktif seluruh pihak yang berkepentingan (lembaga pemerintah, lembaga penelitian, lembaga pendidikan tinggi, industri, dan masyarakat). Untuk menjaga kepentingan politik, ekonomi dan teknologi mereka di abad globalisasi ini dan menjadi tempat terbaik bagi para ilmuwan untuk melaksanakan penelitiannya, mereka terlibat aktif menjalin kerjasama internasional. Sebagai indikator keberhasilan strategi mereka, program pendanaan penelitian dilakukan secara komprehensif (penelitian dasar, penelitian aplikatif, teknologi) dan berkelanjutan. Beberapa keluaran yang diharapkan dari kegiatan penelitian adalah publikasi ilmiah, pengajuan hak paten, dan pendirian perusahaan “start up”.
Uni Eropa melalui program “The seventh research framework program (FP7), mendukung kegiatan penelitian (termasuk ilmu dan teknologi nano) yang melibatkan industri, organisasi publik (termasuk lembaga penelitian dan pendidikan), peneliti individu dan mitra di bagian dunia lain. Program penelitian teknologi nano meliputi kesehatan, elektronik, kimia, keamanan industri dan obat inovatif. Bidang-bidang kunci strategi Eropa dan rencana aksi meliputi penelitian, inovasi industri, infrastruktur, pendidikan, aspek sosial dan etik, penilaian resiko, peraturan dan kerjasama atau dialog internasional.
Pada tahun 2006, Komisi Eropa melakukan analisa berbasis indikator pada aspek pengembangan ekonomi teknologi nano. Salah satu maksud dari analisa tersebut adalah memberikan informasi tentang kontribusi teknologi nano terhadap tujuan-tujuan ekonomi dan sosial Uni Eropa yaitu kompetitif, pertumbuhan ekonomi dan lapangan kerja. Perkiraan pangsa pasar produk nano berkisar antara $150 juta hingga $ 2,6 milyar di tahun 2014. Aplikasi di teknologi bio, bahan, divais, dan alat merupakan segmen pasar yang banyak menyerap teknologi nano dan juga investor. Uni Eropa mengeluarkan dana € 500 juta untuk penelitian teknologi nano di tahun 2006. Hal ini menempatkan Uni Eropa menjadi pelaku terdepan bersama Amerika Serikat, Jepang dan Korea Selatan dalam pengeluaran dana untuk penelitian teknologi nano. Untuk dana penelitian oleh industri, Eropa berada di belakang Amerika Serikat dan Jepang. Wilayah pemasaran produk nano didominasi oleh Asia dan Pasifik, Amerika Serikat dan Eropa. Kebutuhan tenaga kerja didominasi oleh Amerika Serikat, Jepang, Eropa dan Asia. Di pengajuan hak paten, Eropa masih tertinggal oleh Amerika Serikat dan Asia (Jepang dan Korea Selatan). Amerika tetap memimpin disusul Jepang, Eropa dan China dalam publikasi ilmiah. Namun, dari sisi jumlah cites per paper, Swiss dan Belanda menempati urutan dua teratas,disusul Amerika Serikat dan Eropa.
Lembaga penelitian, pendidikan tinggi dan advokasi      
Berbagai lembaga penelitian terlibat aktif dalam mengembangkan ilmu dan teknologi nano serta meningkatkan kesadaran masyarakat publik akan potensi dan risiko teknologi nano. Berbagai jaringan penelitian di bangun di Eropa yang memfasilitasi pengembangan sinergis antara Uni Eropa, negara-negara anggotanya dan negara-negara kandidat. Jaringan internasional lebih banyak dikoordinasi oleh Uni Eropa. Sedangkan jaringan nasional banyak didirikan di setiap negara-negara anggotanya. Sebagian besar jaringan melibatkan 3-10 lembaga. Hanya sebagian kecil yang melibatkan lembaga mitra lebih dari 11 lembaga. Uni Eropa, Perancis dan Denmark banyak terlibat sebagai koordinator jaringan. Bidang penelitian yang dilakukan antara lain aplikasi struktur; proses, penyimpanan, transmisi informasi; teknologi bio; aplikasi kimia, aplikasi sensor, riset jangka panjang dengan aplikasi generik dan instrumen serta peralatan. Sebagian besar dana penelitian berasal dari Uni Eropa dan dana pemerintah.
Melalui pendidikan dan kegiatan advokasi, Eropa berusaha memperkecil perbedaan akan kebutuhan terhadap sumber daya handal dan kesadaran masyarakat di bidang ilmu dan teknologi nano. Melalui program Erasmus Mundus, ilmu dan teknologi nano diperkenalkan melalui pendidikan teknologi maupun ilmu alam. Program tersebut memberikan beasiswa kepada mahasiswa/mahasiswi yang bukan warga negara anggota Uni Eropa untuk menempuh pendidikan di Eropa. Di setiap universitas terbaik di Eropa, kita akan mudah menemui program studi atau penelitian yang fokus kepada ilmu dan teknologi nano. Melalui forum maya yaitu nanoforum, Eropa berusaha menjembatani interaksi antara berbagai pihak dalam rangka pertukaran informasi tentang perkembangan teknologi nano. Di forum tersebut, aspek pendidikan juga dilakukan dengan menyediakan pengenalan teknologi nano dan memperbarui setiap perkembangan yang terjadi.
2.2.3. Di Indonesia
Pemerintah
Pemerintah indonesia belum menempatkan ilmu dan teknologi nano sebagai prioritas arah pembangunan. Ilmu dan teknologi nano dikelompokkan sebagai ilmu dasar yang memperkuat bidang-bidang prioritas. Hal ini tercermin dengan mengamati kebijakan-kebijakan di Kementerian Riset dan Teknolog, Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi dan Dirjen Pendidikan Tinggi. Tidak diprioritaskannya ilmu dan teknologi nano di Indonesia merupakan cermin kekurangsiapan pemerintah dalam mengantisipasi perkembangan ilmu dan teknologi masa kini dan mendatang.
Kebijakan pemerintah dalam bidang ilmu dan teknologi nano masih menempatkan bidang tersebut ke dalam kerangka kebijakan yang sudah ada. Belum ada keberanian pemerintah Indonesia untuk secara khusus membuat kebijakan mendirikan pranata institusi dan program penelitian teknologi nano. Kementerian Riset dan Teknologi mendorong riset teknologi nano dengan memasukkan ilmu dan teknologi nano pada program insentif. Di tahun 2009, program insentif menitikberatkan pada penelitian terapan. Cukup jelas bahwa di tahun 2009, penelitian ilmu dasar nano belum dijadikan prioritas. Penerapan teknologi nano di Indonesia diperkirakan masih sangat rendah karena ilmu dasarnya belum kuat dan mungkin hanya segelintir ilmuwan dan lembaga yang bisa melakukan langkah aplikasi teknologi nano. Profil BPPT belum jelas menampilkan keberpihakan mereka pada teknologi nano. Melihat struktur organisasinya, tidak ada deputi, balai pengkajian dan unit pelaksana teknis khusus teknologi nano. Kebijakan Dirjen Pendidikan Tinggi (DIKTI) untuk mendukung pendidikan ilmu dan teknologi nano juga belum jelas. Dari penelusuran website DIKTI, beberapa penelitian ilmu dan teknologi nano telah didanai oleh DIKTI. Namun, program yang dikhususkan untuk pengembangan teknologi nano belum dilakukan. Integrasi ilmu dan teknologi nano ke dalam struktur pendidikan tinggi mungkin sudah dilakukan melalui berbagai program studi yang sudah ada.
Lembaga penelitian, pendidikan tinggi dan advokasi      
Organisasi dan struktural LIPI memperlihatkan bahwa penelitian ilmu dan teknologi nano masih dinaungi berbagai bidang ilmu yang sudah mapan. Kegiatan penelitian ilmu dan teknologi nano masih di bawah pusat penelitian fisika, kimia, metalurgi, dan biologi. Di Indonesia belum banyak lembaga publik atau privat yang fokus pada penelitian atau advokasi teknologi nano. Lembaga privat yang melakukan riset dan advokasi teknologi nano adalah Mochtar Riady Institute for Nanotechnology. Mereka fokus pada penelitian tentang molecular epidemilogy, proteomic, single nucleotide polymorphism, immunology, dan genomyc. Mereka bekerjasama dengan Universitas Pelita Harapan, berbagai lembaga penelitian kesehatan di Indonesia, Cina, Hongkong dan Singapur. Pada April 2005, Masyarakat Nanoteknologi Indonesia (MNI) dideklarasikan di LIPI Serpong. Visi MNI adalah menjadikan Indonesia berkemampuan iptek berdaya saing secara global melalui jejaring teknologi nano. Lembaga ini diharapkan menjadi forum komunikasi berbagai pihak yang tertarik atau bergerak dalam bidang sains dan teknologi nano. Melalui penelusuran website lembaga di atas, tidak mudah mencari kebijakan dan arah penelitian secara mendetail di Indonesia. LIPI dan MNI belum secara transparan menentukan arah perkembangan ilmu dan teknologi nano di Indonesia.
Pendidikan tinggi favorit di Indonesia belum membentuk program studi khusus di bidang ilmu dan teknologi nano. Mungkin mata kuliah ilmu dan teknologi nano telah diberikan pada program studi di departemen teknologi dan sains. Mengingat keterbatasan sumber daya di perguruan tinggi di Indonesia, sulit dibayangkan kemajuan transfer ilmu dan teknologi nano kepada para mahasiswa. Lembaga advokasi yang terlibat dalam ilmu dan teknologi nano belum nampak di Indonesia. Kegiatan advokasi lebih banyak dilakukan pemerintah,lembaga riset dan lembaga pendidikan melalui kegiatan seminar-seminar. Kegiatan-kegiatan penelitian dan advokasi terlihat belum tertata rapi dan jelas sehingga terkesan belum ada kepedulian yang signifikan akan resiko ilmu dan teknologi nano bagi masyarakat dan lingkungan. Penulis berpendapat, berbagai pihak di Indonesia masih mengandalkan informasi dari luar negeri menyangkut dampak dan resiko ilmu dan teknologi nano.
2.3.       Pemanfaatan potensi teknologi nano dalam mendukung pembangunan nasional dan kebutuhan dinamika bangsa indonesia
          Beberapa kemajuan penting ilmu dan teknologi nano di Indonesia telah dicapai oleh beberapa ilmuwan di Indonesia. Peneliti LIPI telah membuat nano silika menggunakan teknik ball milling. Dengan teknik mechanical alloying, Bi2O3 nanotube dapat di sintesis untuk aplikasi penyimpanan data. Peneliti LIPI lainnya mampu membuat atomic force microscopy (AFM) dengan biaya yang lebih murah walaupun perlu penelitian lebih lanjut untuk optimalisasi. Di tahun 2005, Kementerian Negara Riset dan Teknologi melakukan suatu program yang memfokuskan pada studi trend teknologi nano dan pemetaan 3 bidang sintesis yaitu peralatan partikel nano, prototype devais-mikro (sensor MEMS untuk CO2, glukosa dalam darah,dll) dan prototype bahan pelapis.
          Indonesia sangat kaya akan sumber daya alam mineral dan hayati. Beberapa sumber daya mineral yang ada di Indonesia adalah nikel, emas, perak, mangan, besi dan tembaga. Minyak dan gas alam juga sumber daya alam yang memberikan devisa bagi Indonesia. Kekayaan yang sangat penting adalah keanekaragaman hayati di Indonesia. Kekayaan laut Indonesia perlu mendapat perhatian serius dari pemerintah Indonesia mengingat sebagian besar wilayah Indonesia adalah perairan laut.
          Sumber daya mineral, minyak dan gas alam dapat disintesis menjadi bahan nano. Partikel nano besi dapat digunakan untuk bahan magnetik, katalis kimia dan elektroda. Nano tembaga digunakan sebagai filter, elektroda dan pelapis. Nano nikel juga diaplikasikan untuk filter, elektroda, katalis dan pelapis. Sedangkan nano mangan digunakan sebagai elektroda, kapasitor, katalis dan pemisah. Nano perak digunakan untuk filter, elektroda, pelapis dan bahan bio medis. Minyak dan gas alam merupakan bahan baku membuat nano polimer dan kompositnya.
Teknologi Nano Untuk Pertanian
            Teknologi nano mempunyai potensi untuk membuat revolusi pertanian dan industri pangan, yaitu dengan menggunakan alat yang baru untuk perlakuan molekular bagi penyakit tanaman, diteksi cepat untuk penyakit, meningkatkan kemampuan tanaman untuk menyerap nutrisi dll. Sensor yang cermat dan sistem pengiriman informasi yang tepat dan akurat akan membantu industri pertanian untuk mengendalikan virus-virus dan patogen tanaman lainnya.
Teknologi nano ialah sebagai hasil revolusi industri terbaru yang berkembang dan dikembangkan di beberapa negara maju yang telah menginvestasikan teknologi ini untuk mengamankan kondisi pasarnya. Pada mulanya Amerika memimpin dengan selisih 4 tahun dibanding dengan negara maju lainnya, investasi sebesar 3,7 milyar dollar US ditanamkan melalui National Nanotechnology Initiative (NNI). Selanjutnya Amerika diikuti oleh Jepang dan Uni Eropa, yang dua-duanya mempunyai komitment dana (750 juta dan 1.2 milliar). Tingkat dana di negara sedang berkembang mungkin masih rendah, namun hal ini tidak mengurangi pengaruh dari beberapa negara pada tingkat dunia. Misalnya, Cina melalui publikasi akademi dalam ilmu skala nano dan topik-topik enjineering, meningkat dari 7.5% di tahun 1995 menjadi 18.3% di tahun 2004, menjadikan negara itu asal dari nomor lima menjadi nomor dua di dunia. Negara lainnya seperti India, Korea Selatan, Iran dan Thailand juga terlibat dengan fokus kepada aplikasi yang spesifik untuk pertumbuhan ekonomi dan kebutuhan negaranya. Sebagai contohnya Iran mempunyai program teknologi nano yang mengutamakan kepada pertanian dan industri makanan. Sebuah studi yang baru dari Helmut Kaiser Consultancy (2004) memperkirakan bahwa bahan makanan nano di tingkat pasar akan bergerak naik dari 2.6 M US $ menjadi 20.4 M US$ di tahun 2010. Laporan tersebut menyarankan bahwa lebih dari 50% dari penduduk dunia, penyerapan pasar yang lebih besar untuk makanan nano di tahun 2010 di pimpin oleh Cina di Asia. Pasar Bahan Makanan dari Nano Pasar bahan makanan nano dunia: Lebih dari 400 perusahaan seluruh dunia sekarang ini aktip dalam penelitian dan pengembangan teknologi nano dan angka ini akan meningkat menjadi 1000 dalam waktu 10 tahun. Dalam kaitannya dengan angka-angka tersebut, Amerika adalah pemimpinnya, diikuti oleh Jepang, Cina dan Uni Eropa. Sebuah perkiraan dari Business Communications Company (BCC), berdasarkan sebuah penelitian teknik pasar dan analisa perusahaan industri, menunjukkan bahwa pasar dari teknologi nano mencapai 7.6 miliar dollar Amerika di tahun 2003 dan diharapkan menjadi 1 trilyun dollar US di tahun 2011. Namun, potensial penuh dari teknologi nano di dalam sektor pertanian dan industri makanan masih belum terealisasi. Teknologi Nano dalam Pertanian Sebuah pandangan ke depan (visi) dari Masyarakat Ekonomi Eropa tentang teknologi nano adalah: Pengetahuan berbasis ekonomi dan sebagian dari hal tersebut, adalah rencana untuk memaksimalkan potensi dari bioteknologi untuk kebaikan/manfaat bagi Ekonomi, Sosial dan Lingkungan masyarakat Uni Eropa. Untuk pertanian adalah merupakan suatu tantangan baru termasuk di dalamnya ialah meningkatnya kebutuhan kesehatan, makanan sehat, meningkatnya resiko penyakit, serta ancaman terhadap produksi pertanian dan perikanan dari perubahan pola cuaca dunia. Namun, menciptakan sebuah bio ekonomi merupakan sebuah tantangan dan proses yang komplek, termasuk mempertemukan dan menyatukan perbedaan dari beberapa cabang ilmu pengetahuan
Teknologi Nano Untuk Selamatkan Bumi
            Teknologi nano dapat digunakan untuk mengurangi jejak karbon Anda dan menghemat biaya listrik. Menurut  Energy Saving Trust United Kingdom, sekitar separuh hilangnya energi dari sebuah rumah tipikal adalah melalui dinding dan kamar di atap. Bahan insulasi konvensional bekerja dengan jebakan udara untuk memperlambat hilangnya panas, tetapi meterial ini dapat berukuran besar sekali, dan juga tidak selalu praktis, khususnya pada sebuah pengaturan industri. Teknologi nano bekerja dengan bahan-bahan pada skala molekular dan atomik untuk memberikan solusi inovasi bagi berbagai masalah.
            Di tahun-tahun belakangan ini, perusahaan nanoteknologi telah mengembangkan cat dan pelapis yang menghasilkan insulasi (pengedapan) bagus sekali hanya dengan sebuah lapisan tipis, dimana pengembang mengklaim dapat menghemat 20 hinga 40% biaya energi.
Industrial Nanotech Inc., yang berpusat di Florida, memproduksi sejumlah produk teknologi nano yang ramah lingkungan baik untuk pasar industri maupun domestik.
            Produk Nansulate dibuat dari nanocomposite Hydro-NM-Oxide, sebuah acrylic resin dan kinerja aditif. Setelah dicatkan, akan membentuk setebal 0.1-0.2 mm yang menghalangi hantaran panas. Menurut Nansulate Web site struktur Hydro-NM-Oxide seperti foam (busa), mempunyai daya hantar panas paling rendah (0.017 W/mK). Batu bata dan beton mempunyai daya hantar panas sekitar  0.6-0.8 W/mK.
            Nansulate hadir dalam bentuk cat bersih dan putih, yang dapat digunakan untuk dinding, langit-langit, pipa dan tangki dengan menggunakan kuas pada umumnya, roller, atau penyemprot cat, dapat dicatkan di atas bahan yang lain. Membutuhkan tiga kali pengecatan untuk memperoleh hasil yang baik karena itu memerlukan perawatan berkala setiap 30-60 hari. Selain menangani panas, pelapisan juga menghasilkan perlindungan terhadap jamur dan korosi.
            Industrial Nanotech mengatakan ini juga memecahkan masalah yang berkaitan dengan masalah kesehatan akibat penggunaan partikel berukuran nano karena menempatkan arsitektur skala nano ke dalam partikel skala mikro.             Thermilate Europe Ltd. yang pusatnya di Inggris juga memproduksi sebuah cat hemat energi dan lapisan dasar untuk dinding dalam yang berfungsi menyekat panas, memantulkan panas kembali ke dalam ruangan. Karena dinding sebenarnya terasa hangat ketika disentuh, catnya secara dramatik mengurangi masalah kondensasi, menurut the Thermilate Website. Cat warmcoat dapat diperoleh dalam banyak variasi warna, dan dapat juga digunakan agak lebih banyak.
            Thermilate paint additive, dibuat dengan menggunakan NanoCNB technology, juga dapat diperoleh dan dapat ditambahkan pada hampir pada semua cat. Thermilate dilandasi teknologi yang dikembangkan oleh NASA untuk melindungi dinding pesawat dari panas ketika kembali memasuki atmosfer bumi. Partikel keramik ukuran mikro bekerja seperti botol hampa udara mini, membentuk sekat pada hantaran panas karena perambatan.
Thermilate dan Nansulate dipasarkan sebagai cara mengefektifkan biaya untuk menghemat energi, uang dan planet. 
Nanoteknologi Sebagai Pendukung Energi Alternatif Yang Ramah Lingkung
Nanoteknologi dikatakan sebagai pendukung energi alternatif karena nanoteknologi bukan menciptakan sumber daya untuk menghasilkan energi tanpa adanya penggunaan Sumber Daya Alam, akan tetapi menerapkan teknologi untuk mendukung penggunaan Sumber Daya Alam yang dapat diperbaharui, dalam menciptakan energi alternatif. Nanoteknologi yang berperan sebagai pendukung energi alternatif ialah Titanium oksida nanotube. Titanium oksida nanotube ialah alat dengan serat yang mempunyai diameter dengan skala nanometer, sangat kuat, bersifat konduktor, berbentuk pejal atau beronggar.         
Nanotube yang tersusun secara vertikal ini,hampir meyerupai sarang lebah kosong. Padabagian atas nanotube, terdapat membran tipis berukuran 25 sampai 100 sentimeter persegi yang tesusun dari tembaga dan titanium oksida. Tembaga dan titanium oksida bertindak sebagai katalis. Ketika sinar matahari mengenai tembaga oksida, karbon dioksida akan diubah menjadi karbon monoksida. Dan ketika sinar matahari mengenai titanium oksida, molekul air akan terpecah. Hidrogen dibebaskan dari air dan karbon dibebaskan dari CO2 kemudian direkombinasi untuk menghasilkan metana yang dapat terbakar, dan sisa atom oksigen kemudian berpasangan untuk menghasikan O2 yang dapat digunakan untuk pernapasan. Penambahan cahaya matahari dan CO2 yang lebih banyak, dapat menghasilkan metana yang lebih banyak pula. Diperkirakan, cahaya yang dikumpulkan dalam setiap 100 meter persegi dalam setiap membran, dapat menghasilkan lebih dari 500 liter metana pada hari yang cerah.        
Nanoteknologi dapat dikatakan ramah lingkungan karena dengan nanoteknologi sebuah produk dapat dibuat dengan bahan yang sedikit, tetapi berkualitas.
Selain itu nanoteknologi dapat mengurangi polusi karena :   
Dengan penguasaan nanoteknologi akan mengurangi penggunaan bahan bakar di bidang transportasi. Dapat mengurangi gas buang dan limbah. Nanofilter akan mampu menyaring debu, gas dan partikel di bawah orde satu mikron. Nanoteknologi memungkinan pembuatan barang dengan bahan yang sedikit dengan kualitas yang baik. Dengan nanoteknologi akan ditemukan solar sel yang bisa mengurangi sumber energi senyawa karbon. Nanoteknologi memungkinkan penemuan baterai dengan kapasitas tinggi dan bertahan lama.
Nanoteknologi akan memungkinkan penghematan energi karena jaringan listrik tidak lagi menggunakan tembaga sebagai konduktor listrik, tapi akan menggunakan konduktor dengan tingan resistensi nol. Nanoteknologi memungkinkan penggunaan hidrogen sebagai sumber energi baru.  
Jadi nanoteknolegi teknologi dalam memahami dan mengkontrol sesuatu pada dimensi 1-100 nm, dimana fenomena-fenomena unik tersebut dapat menghasilkan aplikasi baru. Nanoteknologi meliputi pencitraan, pemodelan, pengukuran, fabrikasi dan memanipulasi sesuatu pada skala nano. Nanoteknologi ialah solusi untuk mengatasi krisis energi di Indonesia, nanoteknologi yang berperan dalam hal ini ialah titanium oksida nanotube. Selain itu, nanoteknologi bersifat ramah lingkungan karena dapat mengurangi penggunaan bahan bakar, mengurangi produksi limbah dan dapat membuat barang dengan bahan yang sedikit dengan kualitas yang baik.

BAB III
PENUTUP
1.        Kesimpulan
       Perkembangan ilmu dan teknologi nano didorong oleh 2 (dua) hal yaitu motif sains dan industri. Miniaturisasi, komersialisasi dan pangsa pasar adalah faktor-faktor industri yang mendorong pengembangan teknologi nano. Fenomena unik sifat-sifat mekanik, fisika, kimia, biologi, listrik, termal dan elektrik pada skala nano membuka peluang aplikasi bahan dan teknologi nano di berbagai bidang. Beberapa produk komersil telah menggunakan bahan dan teknologi nano. Indonesia dengan sumber daya alam yang melimpah dan beraneka ragam dapat menjadi pemasok bahan baku nano. Kebijakan pemerintah, industri, lembaga penelitian dan pendidikan serta masyarakat di Indonesia dalam bidang teknologi nano belum cukup untuk menjadikan Indonesia sebagai salah satu pemain penting dalam teknologi tersebut.
2.        Saran
Setiap pengembangan ilmu dan teknologi nano seharusnya selalu memperhatikan dampak terhadap masyarakat dan lingkungan hidup. Dampak tersebut berupa potensi bahan dan produk nano sebagai bahan beracun bagi tubuh manusia dan lingkungan serta perubahan karakter konsumtif masyarakat. Penguasaan teknologi nano dapat berakibat berubahnya tatanan dunia seperti yang terjadi saat teknologi nuklir dan ruang angkasa turut serta menentukan tatanan dunia modern. Selain itu, keanekaragaman hayati Indonesia dapat menjadi sumber pengembangan ilmu dan teknologi nano di Indonesia dan dunia.

DAFTAR PUSTAKA

Arryanto, Yateman dkk. 2007. IPTEK Nano di Indonesia. RISTEK, Jakarta – Yogyakarta: Diglossia
Himpunan Riset Material Indonesia. 2008. Jurnal Nanosains & Nanoteknologi. Jakarta: Himpunan Riset Material Indonesia (HRMI)
Bai, C. Journal of Nanoparticle Research 3 (2001) 251-256
Yohanes Surya dkk, Bina Sumber Daya MIPA ISBN 979-3070- 69-1 (2004), Nanoteknologi :teknologi terkini menyambut masa depan
sumber: http://nano.or.id/index.php?option=com_content&task=view&id=30&Itemid=38
http://www.research.ibm.com/about/past_history.shtml.
http://www.nano.gov/index.html.
http://cordis.europa.eu/nanotechnology/home.html.
http://nanonet.mext.go.jp/.
NANO TEKNOLOGI: TRENDSETTER BARU DUNIA ILMU PENGETAHUAN. Budi Gunawan
http://www.nanonet.info/.
http://www.nanoforum.org/nf06~strnuktur~0~modul~loadin~folder ~143~.html.
http://www.nano.gov/html/facts/whatIsNano.html. 26 November 2008.
http://www.nanoforum.org/nf06~struktur~0~modul~loadin~folder ~143~.html.
http://kmkimia.mipa.ugm.ac.id/2011/07/ilmu-dan-teknologi-nano-di-indonesia/

No comments:

Post a Comment