Liputan6.com, Riverside - Pertumbuhan jumlah kendaraan listrik dan perangkat mobile
diperkirakan akan sangat meningkat dalam beberapa dekade mendatang.
Namun dengan teknologi baterai saat ini, pemenuhan kebutuhan daya bagi
unit tersebut akan berdampak buruk pada lingkungan.
Untuk menjawab tantangan itu, seperti diberitakan University of California Riverside
(UCR), yang dikutip Rabu (1/10/2015), sejumlah peneliti di sana
menggagas upaya menggunakan baterai yang terbuat dari kulit jamur
portabella.
Portabella merupakan salah satu jamur yang lazim digunakan sebagai bahan dasar sup.
Profesor Mihri Ozkan dan Ozkan, Bourns College of Engineering (University of California, Riverside)
Upaya ini bukan hanya mengurangi biaya ekonomis dan lingkungan
terkait produksi baterai, tapi juga menghadirkan inovasi terkait daya
tampung yang makin lama makin besar seiring berjalannya waktu.
Baterai lazimnya terdiri dari 3 unsur utama: kutub negatif (katoda),
kutub positif (anoda), dan benda padat ataupun cair yang bertindak
sebagai zat elekrolit yang memisahkan dua kutub itu.
Pada teknologi baterai Li-ion yang banyak dipakai sekarang ini
memerlukan proses pembuatan yang tidak mudah. Kutub positif baterai
Li-ion memakai grafit sintetis, padahal bahan ini memerlukan zat kimia
asam hidrofluorida ataupun asam belerang untuk proses pemurnian dan
persiapan.
Dua jenis zat kimia itu merupakan asam yang berbahaya. Karena itu,
proses ini bukan hanya mahal, tapi juga menghasilkan zat buangan yang
berbahaya bagi lingkungan.
Berlatar hal itu, para peneliti di UCR kemudian menjajal penggunaan
jamur portabella sebagai bahan alamiah pengganti grafit dalam baterai.
ALASANNYA
Ada dua alasan. Pertama, penelitian pendahuluan menunjukkan bahwa
jamur sangat berpori dan menjadi sifat yang diperlukan untuk pembuatan
baterai, karena lubang-lubang kecil itu menjadi tempat penyimpanan dan
pengalihan energi, sehingga meningkatkan kerja baterai.
Yang kedua, jamur jenis ini mengandung banyak sekali garam potassium
yang menyebabkan pori-pori jamur ini semakin aktif seiring dengan
berjalannya waktu. Dengan demikian, bertambah juga kandungan bahan
elekrolit aktif selama penggunaan.
Dampaknya, daya tampung baterai pun malah meningkat seiring dengan berjalannya waktu.
Tim ini menemukan bahwa pengambilan kulit dari kepala jamur
portabella dan pemanasannya pada suhu hingga 500 derajat Celcius
mengubahnya menjadi susunan alamiah bahan-bahan pita nano (nanoribbon) karbon.
Pemanasan lanjutan bahan itu hingga 1.100 derajat Celcius mengubahnya
menjadi pita nano bahan karbon yang saling terhubung seperti suatu
jaringan (network) berpori.
Ilustrasi pemanasan kulit jamur portabella (University of California, Riverside)
Bahan seperti ini dinilai para peneliti cocok sekali menjadi bahan
rancangan baterai, karena memiliki permukaan yang luas untuk penyimpanan
energi.
Menurut para peneliti UCR, hasil ini mengisyaratkan bahwa jika
dilakukan secara optimal, kutub positif (anoda) berbahan karbon yang
dihasilkan dari jamur tadi dapat dipakai menggantikan anoda berbahan
grafit yang ada sekarang ini.
"Dengan adanya bahan baterai seperti ini, telepon selular di masa
depan memiliki masa pakai yang malah bertambah setelah dipakai berulang
kali, bukan malah berkurang. Ini disebabkan oleh aktivasi pori-pori
kosong dalam arsitektur karbonnya setelah sel baterainya diisi dan
dikosongkan berkali-kali," kata mahasiswa pasca sarjana di UCR, Brennan
Campbell yang dikutip dari laman universitas tersebut.
Penelitian ini sudah diterbitkan dalam bentuk makalah di jurnal Nature Scientific Reports pada 29 September 2015, dengan judul "Bio-Derived, Binderless, Hierarchically Porous Carbon Anodes for Li-ion Batteries" oleh Cengiz Ozkan dan Mihri Ozkan.
Selain 2 orang yang mengajar di Bourns College of Engineering di UCR
itu, penulisan tersebut juga digarap bersama dengan 3 mahasiswa dan
mantan mahasiswa pasca sarjana Campbell, Robert Ionescu and Zachary
Favors. (Alx/Tnt)
0 komentar:
Posting Komentar