Apakah Mungkin Baterai Berbasis Gula Hasilkan Listrik?

Baterai – Gula hasilkan listrik, apakah mungkin? Barangkali itulah pertanyaan yang terlintas di benak pikiran Anda ketika membaca judul tulisan ini. Tapi kalau kita pahami betul peribahasa “Di mana ada gula di situ ada semut”, maka menghasilkan listrik dari gula bukanlah perkara mustahil. Sebab parafrase ini bisa bermakna bahwa gula bisa dimanfaatkan oleh manusia, terkhususnya untuk menghasilkan listrik.

Baca juga:

Nah listrik dari gula ini dapat dimanfaatkan untuk isi ulang baterai, entah baterai untuk ponsel ataupun perangkat elektronik lainnya. Jadi, Anda pun bisa menggunakan baterai ini tanpa perlu menghabiskan banyak biaya dan mencemari lingkungan. 

Seperti Apa Baterai Berbasis Gula?

Para ilmuwan Amerika Serikat (AS) diketahui sedang mengembangkan perangkat  mirip baterai yang menggunakan gula sebagai sumber energinya. Sistem kerjanya meniru cara kerja pembangkitan energi biologis yang ada dalam tubuh manusia ataupun makhluk hidup lainnya. Berdasarkan Rapat 240 National American Chemical Society (ACS), baterai tersebut merupakan versi beta dari kelas baru sel bahan bakar biologi [1].

Yap, baterai ini memiliki organ-organ internal yang mirip dengan yang ada pada tubuh manusia. Lebih tepatnya, sel ini meniru cara kerja mitokondria — organel yang berfungsi mempertahankan hidup dengan mengubah piruvat menjadi adenosine triphosphate (ATP). Mitokondria sendiri dapat memproduksi dan mendaur ulang ATP dengan kadar yang sama dengan bobot tubuh manusia. Sehingga dapat disimpulkan bahwa gula menjadi sumber pertahanan hidup manusia.

Nah, analogi ini dapat diterapkan dengan cara menggunakan gula pada berbagai perangkat elektronik. Dan terbukti, ketika dikembangkan lebih lanjut, baterai biologis yang meniru cara kerja mitokondria dapat menggantikan baterai sekali pakai. Sel biologis ini bisa diisi ulang untuk berbagai jenis perangkat elektronik.

Asalkan sel bahan bakar tersebut memiliki bahan bakar yang tetap tersedia dan mengalami kontak dengan oksigen. Sebab hanya dengan bahan bakar itu, sel bahan bakar dapat menghasilkan listrik. Terbukti dari penelitian yang ada, sel bahan bakar dari mitokondria dapat menghasilkan listrik, asalkan masih ada gula dan gas yang masuk. 

Prakondisi Baterai

Pengembangan baterai berbasis gula tidak bisa sembarang dilakukan [2]. Perlu diperhatikan prakondisi-prakondisi agar pengembangan sel dapat berjalan secara lancar, yaitu:

1. Terjadinya peningkatan imobilisasi enzim dan mediator pada elektroda

Glukosa harus digunakan secara efektif agar tidak terbuang secara percuma dan dapat menghasilkan listrik yang optimal. Oleh karena itu, anoda harus didesain untuk memiliki mediator dan enzim dengan konsentrasi tinggi yang konstan. 

Caranya dengan menggunakan dua polimer untuk merangkai komponen ke anoda. Masing-masing polimer harus memiliki muatan yang berlawanan agar terjadi interaksi elektrostatis di antara kedua polimer, sampai tetap kondisi ionik yang setimbang.

2. Pemeliharaan air dalam struktur katoda baterai

Air dalam katoda berfungsi untuk menjamin kondisi optimal kadar oksigen. Struktur elektroda (terutama pada katoda) perlu dioptimisasi agar kadar air dan reaktivitas katoda dapat terpelihara dengan baik.

3. Optimisasi elektrolit baterai

Elektrolit perlu dioptimisasi konsenstrasinya, agar dapat menjaga aktivitas enzim dalam elektroda.

4. Sel uji sesuai dengan desain yang diinginkan

Agar dengan suplai gula yang dilakukan secara pasif, sel kubik dapat menghasilkan 50 mW. Sehingga dengan susunan dari 4 sel kubik, setidaknya baterai dapat menyalakan walkman dan sepasang speaker. 

Pengaplikasian Baterai

Baterai berbasis gula dapat dimanfaatkan untuk berbagai macam keperluan dan kebutuhan. Untuk sensor nirkabel, misalnya, gula dapat digunakan sebagai sumber listrik. Di samping itu, sel ini dapat digunakan sebagai sumber daya untuk sensor berukuran kecil.

Para peneliti diketahui telah memakai prototipe baterai berdaya kecil untuk mengoperasikan kalkulator genggam. Kalkulator ini menggunakan gula untuk mengecas baterai. Sel ini dapat diisi ulang tanpa terbatas waktu, karena sifatnya yang biodegradable. Selain itu, ia tidak seperti baterai logam yang pada umumnya bersifat toxic, sehingga aman untuk digunakan dalam jangka panjang.  

 

Referensi:

[1] Anonim, Gula Hasilkan Listrik, Alpen Steel, dilihat 24 Februari 2021, <http://www.alpensteel.com/article/126-113-energi-lain-lain/4399–gula-hasilkan-listrik>.

[2] Anonim, Tidak Hanya Jadi Bahan Pemanis, Kini Gula Disulap Menjadi Sumber Energi Alternatif, PIL-TEI.com, dilihat 24 Februari 2021, <http://www.pil-tei.com/teknologi/tidak-hanya-jadi-bahan-pemanis-kini-gula-disulap-menjadi-sumber-energi-alternatif/>.


Tulisan terkait :

Leave a Comment