Ahli Buat Baterai Ramah Lingkungan dari Cangkang Kepiting, Caranya?

Kepiting biasa menjadi santapan pilihan penyuka makanan laut alias seafood. Namun siap sangka, cangkang makhluk bercapit itu bisa digunakan sebagai bahan untuk membuat baterai.

Mengutip Popular Mechanics, sekelompok insinyur dari University of Maryland membuat baterai berbahan seng-kitin yang bisa didaur ulang, namun tetap memproduksi energi yang menjanjikan.

Diharapkan di masa depan, baterai hasil olahan cangkang kepiting ini menjadi alternatif atau malah pengganti baterai lithium, yang sangat mahal dan kini mulai langka.

Lihat Juga : 101 Science Adakah Cinta yang Suci dan Sejati?

Lantas, bagaimana para insinyur itu mengolah cangkang kepiting menjadi baterai ramah lingkungan?

Menukar lithium untuk seng tidak mudah. Dalam sebuah baterai sebagai elektroda, seng punya tendensi merisaukan untuk membentuk ketakberaturan di permukaannya. Ketakberaturan itu terbentuk saat elektron melintas dan menggelembung menjadi benjolan kecil dan membesar yang disebut dendrites, yang merngganggu arus baterai.

Di sisi lain, kitosan -zat turunan dari kitin- berinteraksi baik dengan air dan bisa mencegah ketakberaturan itu wara-wiri, para ilmuwan percaya zat kitin bisa digunakan untuk membuat pemisah baterai.

Mengutip KBBI, kitin sendiri merupakan zat tanduk setengah bening, terdapat dalam rangka luar yang berfungsi sebagai kulit (pada serangga dan binatang lain, seperti kulit lebah).

Para ahli lalu mengambil film kitosan sebesar koin, mengguyurnya dengan seng untuk mendapatkan mineralnya menempel kepada film tersebut. Kemudian mereka memeras keluar film seng-kitosan itu lalu meremasnya sehingga menjadi benar-benar berisi.

Teknik ini membuat adanya pori-pori yang lumayan besar, sekitar lima mikrometer yang membuat pergerakan ion menjadi bebas.

"Ini adalah kunci karena ketka Anda mengerti soal cangkang hewan krustasea, Anda berpikir itu sangat keras dan padat dan itu tidak bagus untuk mengonduksi ion," kata Jodie Lutkenhaus, profesor teknik kimia di Texas A&M University, yang tidak terlibat dalam riset ini.

Kemudian untuk menuntaskan pekerjaannya, anode seng ditempatkan pada separator seng-kitosan bersama dengan katode yang dibuat dari komponen organik disebut polibenzoqunonyl sulfida atua PBQS.

Para ahli lalu menguji baterai tersebut. Yang luar biasa, baterai itu menghasilkan gelombang elektrik 50 miliamper per sentimenter persegi selama 400 jam. Durasi itu hampir setara dengan baterai litium ukuran kecil.

Tak berhenti sampai di situ, para ahli lalu mengubur setengah bagian baterai tersebut untuk melihat berapa lama ia akan terurai. Hasilnya, baterai itu akan terurai selama lima bulan, yang mana lebih cepat daripada baterai konvensional.

"Itu tidak berati baterainya akan terurai sendiri dalam lima bulan. Sebetulnya, elektrolit di sana dibungkus dalam sel yang tertutup yang dipisahkan dari udara dan organisme. Perangkat itu bisa bekerja dalam waktu yang jauh lebih lama," kata Meiling Wu, salah satu ahli yang terlibat dalam penelitian ini.

Wu dan para ahli yang terlibat dalam penelitian ini telah mempublikasikan hasilnya dalam jurnal Matter. Wu juga mengungkap keunggulan lain baterai dari kepiting ini dalam makalah berjudul A sustainable chitosan-zinc electrolyte for high-rate zinc-metal batteries itu.

"Lebih jauh, kitosan-seng elektrolit ini tidak mudah terbakar dan bisa terurai. Itu membuat baterai metal-seng mengesankan dalam hal keamanan, keberlangsungan, dan menunjukkan biomaterial berkelanjutan untuk sistem penyimpanan energi yang hijau dan efisien serta menjanjikan," tulisnya.

[Gambas:Video CNN]