Cara Ubah Batu Bata Jadi Baterai

352

SALAH satu kesulitan revolusi energi terbarukan adalah mencari cara untuk menyimpan daya. Apalagi yang mengandalkan tenaga matahari atau angin.

Tapi, percobaan para ilmuwan terhadap batu bata diubah menjadi unit penyimpanan energi, berpotensi mengubah rumah kita menjadi baterai raksasa. Tidak perlu batu bata khusus, cukup yang tersedia di material bisa menjadi baterai.

Memang, teknologi baterai lithium ion mengalami penurunan harga yang dramatis dalam beberapa tahun terakhir. Meski demikian, para ahli setuju bahwa harganya akan tetap terlalu mahal untuk penyimpanan skala besar. Kelangkaan litium juga berarti kemungkinan tidak dapat memenuhi semua kebutuhan energi.

Karenanya, banyak penelitian terkait energi terbarukan, dari baterai garam cair yang jauh lebih murah hingga pendekatan yang menggunakan listrik mengompres udara atau memompa air ke atas sebelum kemudian melepaskannya untuk menggerakkan turbin.

Melansir singularityhub, dalam makalah di Nature Communications, para peneliti dari Washington University di St. Louis telah mendemonstrasikan bahwa batu bata yang dibeli dari Home Depot dapat dengan mudah diubah menjadi baterai dengan prosedur kimia sederhana.

Batu bata

Teknik ini memanfaatkan struktur berpori bata untuk mengendapkan lapisan polimer konduksi yang disebut PEDOT di seluruh bata. Ini mengubah setiap bata menjadi superkapasitor, yang mirip dengan baterai tetapi biasanya memiliki waktu pengisian yang lebih cepat untuk kapasitas penyimpanan yang lebih rendah.

Pertama-tama para peneliti merendam batu bata dalam uap asam klorida, yang meresap ke dalam pori-pori dan bereaksi dengan oksida besi yang memberi warna merah pada batu bata. Asam ini kemudian mengubah oksida besi menjadi bentuk reaktif besi, yang berinteraksi dengan gas lain melalui batu bata untuk membuat film tipis PEDOT, plastik penghantar listrik.

Lapisan ini sebenarnya adalah lapisan serat nano dengan luas permukaan yang sangat besar, yang meningkatkan kapasitas penyimpanan energinya. Lapisan PEDOT ini juga berfungsi sebagai elektroda, dan para peneliti juga menambahkan elektrolit gel pada batu bata.

Mereka menunjukkan bahwa tiga batu bata kecil cukup untuk menyalakan LED hijau selama sepuluh menit dengan sekali pengisian. Terlebih lagi, epoksi tahan air yang dilapisi oleh para peneliti pada batu bata memiliki efek knock-on, untuk mencegah penguapan air dari gel. Dengan demikian, berarti batu bata dapat diisi dan dibuang selama 10.000 siklus dengan hanya penurunan kapasitas 10 persen.

Hanya saja, batu bata ini masih menjadi konsep, bukan solusi siap pakai untuk kebutuhan penyimpanan energi kita. Pasalnya, kepadatan energinya hanya 1 persen dari baterai lithium ion.

Dalam siaran persnya, Julio D’Arcy, yang memimpin penelitian tersebut, mengatakan bahwa 50 batu bata yang dihubungkan ke panel surya dapat memberikan penerangan darurat selama 5 jam. Itu masih jauh dari daya untuk rumah tangga kita yang semakin haus energi.

D’Arcy juga mengakui kepada New Scientist bahwa ada beberapa kekhawatiran bahwa sifat asam yang dapat mempengaruhi integritas batu bata, sejauh mereka mungkin tidak dapat menjadi komponen struktural utama sebuah bangunan.

Meski begitu, D’Arcy mencatat bahwa tim sedang mengerjakan cara untuk mengubah serat nano mereka menjadi material komposit yang mengandung semikonduktor lain, yang mereka harapkan akan meningkatkan kapasitas dengan 10 kali lipat. Mereka juga sedang mengerjakan penyesuaian pada proses produksi untuk meningkatkan kecepatan dan menurunkan biaya.

Meskipun jalan yang harus ditempuh masih panjang, tampaknya rumah-rumah masa depan mungkin adalah baterai raksasa yang dapat mengisi daya dirinya sendiri dengan menggunakan energi terbarukan yang melimpah.(C-003/mrt)***