Baterai umumnya memakai wujud solid sebagai pemasok elektron. Konsep redox (reduction-oxidation) flow atau sel basah menaruh harapan pada wujud cair. Dua garam metal dalam larutan bergerak berdampingan dalam sirkuit terpisah. Keduanya bergerak (dibantu pompa) dan saling bertemu pada suatu membran berpori. Saat pertukaran ion, selnya mengalami proses discharging dan recharging kembali ketika listrik diberikan.

Konsep ini bisa diterapkan di mobil listrik karena hanya perlu ditukar cairannya (mirip pengisian bensin pada mobil) tanpa butuh waktu recharging lama. Mobil berkonsep seperti ini ada pada Quant eSportlimousine yang diklaim memilki jarak tempuh hingga 600 Km (melalui simulasi). Mobil ini membutuhkan tangki besar (400 liter) sehingga bobotnya melebih dua ton! Quant e-Sportlimousine mungkin tidak akan hadir di jalanan. Sel Redox-flow masih memiliki dua masalah utama sebelum layak digunakan, yaitu penggunaan bahan yang mahal dan beracun, seperti vanadium, serta membrannya yang masih kurang kuat dan aman.

Sejauh ini, sel basah tanpa membran berhasil dibuat para ahli MIT, dimana dua cairan dala aliran berlapis tidak bercampur saat pertukaran ion. Para ahli bekerja dengan bahan bromine yang menjadi hydrogen bromide (hydrobromic acid) saat discharging. Sejauh ini, belum ada membran yang bisa tahan dengan asam ini. Saat bromide dipakai, densitas energi sel basah vanadium dapat digandakan kembali.

Bio-Baterai Jauh Lebih Unggul

Bahan organik diketahui cocok sebagai kurir energi (energy carrier), tidak mahal, dan umumnya tidak beracun. Peneliti Harvard telah mengembangkan sel basah yang mengandalkan quinone AQDS (kandungan di sayur rhubarb) sebagai penyimpan energi. Namun, bromine harus tetap digunakan. Densitasnya yang mencapai 6000 W/m2 merupakan bio-baterai pertama yang jauh lebih unggul daripada sel basah vanadium (800 W/m2).

Biayanya pun jauh lebih rendah (Vanadium 80 euros/kWh, quinone 27 euros/kWh). Sejauh ini bio-baterai diketahui mempunyai siklus charging hingga beberap ratus kali. Seperti sel rhubarb, baterai gula dari Virginia Tech juga tidak kalah unggul. Baterai gula memiliki densitas 10x lebih besar dibandingkan baterai Li-ion saat ini. Anode dari maltodextrin di permukaan larutan yang mengandung beberapa enzim, akan diurai dan melepaskan elektron. Meskipun, prediksi optimis menyebutkan bahwa baterai berbahan gula bakal hadir pada mobile device sekitar tiga tahun lagi, peneliti bio-baterai lainnya justru membatah asumsi tersebut.

Sony telah mulai merintis risetnya sejak tujuh tahun lalu dan hingga kini belum melaporkan adanya kemajuan yang signifikan. Berdasarkan prediksi yang lebih masuk akal, baterai super awet ini masih membutuhkan waktu yang relatif lama untuk terus dikembangkan. Diperkirakan, para ahli masih mebutuhkan satu dekade lagi sebelum kekuatan alam ini bisa dimanfaatkan sepenuhnya untuk teknologi baterai.

Leave a comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *