Berlian Pengisi Baterei Lebih Cepat dalam Elektromobilitas

Bagan berlian pengisi baterei berlangsung lebih cepat dalam elektromobilitas. Apakah penggunaan berlian bukan merupakan pemborosan? Para peneliti mengungkapkan rahasia kehebatan jenis berlian yang mereka gunakan. 

Penulis/editor: Rayendra L Toruan

mmINDUSTRI.co.id – Fraunhofer (sumber): Bahan berlian pengisi baterei yang berlangsung lebih cepat dengan sistem elektromobilitas. Berlian merupakan bahan yang konduktivitas termalnya yang luar biasa meski diakui bahan ini sangat mahal. 

Berlian menjadikan bahan yang ideal untuk mendinginkan komponen elektronik dengan kepadatan daya tinggi, seperti yang digunakan pada prosesor, laser semikonduktor atau kendaraan listrik. 

Para peneliti di kantor Fraunhofer yang berlokasi di  Amerika Serikat (AS)  bersepakat menyimpulkannya bahwa berlian dapat dibuat dalam bentuk sintesis. Jadi, bukan berlian yang sesungguhnya atau berlian asli yang alami. 

Sementara itu, elektromobilitas  atau electromobility juga disebut e-mobilitas merupakan prinsip penggunaan propulsi listrik untuk berbagai jenis transportasi. 

Penerapannya dapat dilakukan di mobil, bus, truk, kendaraan off-road, kapal, feri, dan beragam kapal laut lainnya. 

Dengan elektromobilitas, kita berpeluang beralih dari bahan bakar fosil yang menghasilkan CO2 menuju sumber daya listrik yang diisi melalui jaringan listrik. 

Program pendekarbonisasi sektor transportasi, maka sistem elektromobilitas menciptakan masa depan yang lebih bersih, lebih sehat, dan lebih terjangkau bagi semua orang tulis laman danfoss.com

Para ahli dan peneliti bergabung dalam afiliasi internasional yang independen seperti dari Fraunhofer-Gesellschaft. 

Para peneliti berkesimpulan bahwa berlian sintesis merupakan kunci pengisian baterei yang berlangsung lebih cepat dalam elektromobilitas.

Tim peneliti  berhasil mengembangkan nanomembran setipis wafer dengan menggunakan berlian sintetis yang diintegrasikan ke dalam komponen elektronik untuk mengurangi beban panas lokal hingga sepuluh kali lipat. 

Penemuan itu  membantu meningkatkan kinerja di jalan raya dan masa pakai mobil listrik serta secara signifikan mengurangi waktu pengisian baterai.

Peningkatan kepadatan daya dan pembuangan panas yang lebih tinggi pada komponen elektronik memerlukan material baru. 

Berlian dikenal dengan konduktivitas termalnya yang tinggi, yaitu empat hingga lima kali lebih tinggi dibandingkan tembaga. 

Oleh karena itu, bahan ini sangat menarik dalam hal pendinginan elektronika daya pada transportasi listrik, fotovoltaik, atau sistem penyimpanan. 

Hingga saat ini, heat sink yang terbuat dari pelat tembaga atau aluminium telah meningkatkan permukaan pemancar panas pada komponen yang menghasilkan panas, sehingga mencegah kerusakan akibat panas berlebih. 

Para ilmuwan di Fraunhofer USA Inc., Center Midwest CMW di East Lansing di Michigan, AS, afiliasi internasional independen Fraunhofer-Gesellschaft, telah mengembangkan nanomembran dari berlian sintetis yang lebih tipis dari rambut manusia. 

Bahan fleksibel tersebut dapat diintegrasikan langsung ke dalam komponen elektronik untuk mendinginkan elektronika daya pada kendaraan listrik, yang mentransfer energi traksi dari baterai ke motor listrik dan mengubah arus dari arus searah menjadi arus bolak-balik. 

Nanomembran isolasi listrik yang fleksibel yang dikembangkan oleh Fraunhofer AS memiliki potensi untuk mengurangi beban panas lokal pada komponen elektronik, seperti pengatur arus pada motor listrik, hingga sepuluh kali lipat. 

Hasilnya, efisiensi energi, masa pakai, dan performa jalan raya mobil listrik meningkat secara signifikan. 

Nanomembran berlian yang dikembangkan oleh para peneliti Fraunhofer-Gesellschaft adalah lapisan tipis dari berlian sintetis yang lebih tipis daripada rambut manusia. 

Apa arti nanomembran berlian yang Lebih tipis dari rambut manusia? 

Menurut laman Frauhofer nanomembran mengacu pada lapisan material yang sangat tipis, dan seringkali hanya beberapa nanometer hingga beberapa mikrometer tebal.

   – Berlian sintetis adalah berlian yang dibuat secara buatan di laboratorium, memiliki struktur kristal yang sama dengan berlian yang alami atau asli.

   – Nanomembran berlian yang lebih tipis dari rambut manusia adalah lapisan sangat tipis dari berlian sintetis yang dapat digunakan dalam aplikasi teknologi.

Bagaimana hasil para penelitian? 

   – Para peneliti Fraunhofer di AS berhasil mengembangkan nanomembran berlian yang sangat tipis.

   – Nanomembran ini dapat diintegrasikan langsung ke dalam komponen elektronik untuk mendinginkan elektronik daya pada kendaraan listrik.

   – Dengan mengurangi beban panas lokal pada komponen elektronik, nanomembran berlian ini meningkatkan efisiensi energi, masa pakai, dan performa jalan kendaraan listrik.

   – Selain itu, ketika digunakan dalam infrastruktur pengisian, nanomembran berlian juga berkontribusi pada kecepatan pengisian yang lima kali lebih cepat.

Jelasnya, apa peran berlian sintesis dalam baterei listrik?

   – Berlian memiliki konduktivitas termal yang sangat baik, empat hingga lima kali lebih tinggi daripada tembaga.

   – Dalam kendaraan listrik, nanomembran berlian sintesis digunakan untuk mendinginkan elektronik daya yang mengubah energi traksi dari baterai ke motor listrik dan mengonversi arus dari arus searah menjadi arus bolak-balik.

   – Berlian sintesis membantu mengurangi panas lokal pada komponen elektronik, meningkatkan efisiensi dan masa pakai baterai.

Bukankah berlian sebagai bahan yang mahal? Bagaimana keamanannya saat kendaraan listrik dengan kandungan berlian sintesis luput dari pengawasan?

Para ahli mencatat bahwa meskipun berlian memiliki keuntungan sebagai pengisi barerei  penggunaannya masih memerlukan penelitian dan pengembangan yang cermat untuk memastikan integrasi yang efektif dan mengatasi risiko lainnya. 

Dengan pendekatan yang tepat, berlian sintesis menjadi bahan yang berharga dalam menghadirkan kendaraan listrik yang lebih tahan lama dan efisien.

Baca: Nanomembran Berlian Inovasi Baru: Pengisian Kendaraan Listrik