Inovasi Baterai Ramah Lingkungan Berkapasitas Super Besar

Sekelompok peneliti dari Harvard University sedang berusaha menyempurnakan apa yang mereka sebut sebagai “green battery”. Apa itu green battery? Ini adalah semacam baterai yang dirancang tidak beracun, tidak bisa berkarat, berkinerja tinggi, dapat diisi ulang, dan juga sangat murah. Apa yang menarik dari baterai ini? Kalau melihat pada fitur-fitur diatas terkesan baterai ini tidak terlalu istimewa. Yang menarik dari baterai ini adalah kemampuannya untuk menyimpan energi dalam jumlah yang lebih besar untuk berbagai kebutuhan sehari-hari seperti perumahan dan komersial. 

Latar Belakang Penelitian

Alasan utama yang mendasari penelitian menarik ini adalah ketidaksesuaian sejauh ini antara ketersediaan energi matahari dan angin dengan variabilitas permintaan. Energi matahari dan angin tidak selalu tersedia, maksudnya pada beberapa kondisi cuaca tertentu kita tidak dapat memperoleh pasokan energi matahari dan angin dalam jumlah cukup, sementara baterai yang ada tidak mampu menyimpan energi dengan jumlah besar. Itulah mengapa sejauh ini, panel-panel surya hanya berfungsi sebagai piranti penyedia energi listrik cadangan sewaktu-waktu karena matahari tidak selalu bersinar dengan terik. Oleh karena itu sebuah baterai baru yang praktis dan mampu menyimpan energi listrik dalam waktu lebih lama sangat dibutuhkan, yakni sebuah baterai yang mampu menyimpan energi listrik yang dikumpulkan sedikit demi sedikit dari sinar matahari dan angin hingga terkumpul cukup banyak untuk menggerakkan berbagai alat listrik untuk satu periode yang cukup panjang. 

Senyawa Kimia Green Battery

Elektron sebagai komponen penting proses kerja baterai, diambil dari senyawa alami yang terlarut dalam air. Senyawa ini mengandung unsur-unsur karbon, oksigen, nitrogen, hydrogen, kalium, dan zat besi. Senyawa yang diperlukan dalam proses ini tidak beracun, tidak mudah terbakar, dan yang paling penting banyak tersedia. Michael J. Aziz, seorang profesor di SEAS (Harvard Paulson School of Engineering and Applied Sciences), mengatakan bahwa bukti bahwa senyawa tersebut aman adalah unsur-unsurnya dapat terlarut dalam air. Senyawa kimia baterai ini ditemukan oleh Michael Marshak dan Kaixiang Lin, 2 orang mahasiswa post-doktoral dan pascasarjana Harvard University yang bekerjasama dengan beberapa ilmuwan lain. Hal yang unik adalah para ilmuwan menggabungkan pewarna organik umum dengan zat makanan tertentu untuk meningkatkan tegangan baterai sekitar 50% lebih besar dari baterai sebelumnya. Untuk diketahui, studi ini adalah penyempurnaan dari studi serupa sebelumnya. 

Perbedaan dengan Baterai Jenis Lain

Tidak seperti baterai pada umumnya, green battery ini menyimpan energinya dalam cairan yang disimpan dalam semacam tangki-tangki eksternal. Tangki-tangki eksternal inilah yang bertugas untuk mengatur kapasitas energi serta hardware yang menjalankan proses elektrokimia baterai. Semakin besar tangki maka semakin besar kapasitas energi yang dapat disimpan. Biasanya komponen utama senyawa elektrolit baterai terbuat dari ion-ion logam seperti vanadium yang dilarutkan dalam asam. Komponen elektrolit logam ini dapat berbahaya bagi lingkungan. Nah, Aziz dan rekan-rekannya membuktikan bahwa komponen elektrolit dapat dibuat dari molekul organik yang disebut dengan kuinon. Kuinon inilah senyawa organik yang dijelaskan di atas, dan bertugas menyuplai muatan negatif, sedangkan muatan positif disuplai oleh semacam bantalan elektrolit konvensional yang biasa dipakai pada baterai-baterai pada umumnya. 

Harapan

Harapan dari studi ini adalah baterai baru yang mampu menyimpan energi dengan kapasitas yang jauh lebih besar, murah, dan ramah lingkungan. Penggunaan green battery dalam skala luas akan mendorong kemandirian energi masyarakat, pertama dimulai di Amerika Serikat dan akhirnya menyebar ke seluruh dunia. 

Credit: Science Daily.

Post Author: Todo Golo

Penulis profesional di bidang sains dan teknologi.

Leave a Reply