Tumpukan Baterei Redox lebih Ringan 80 Persen, Peneliti Ungkap Rahasia

Para peneliti berhasil menggunakan tumpukan baterei redox yang lebih ringan 80 persen.  Para peneliti pun menggunakan bahan berupa grafit dan karbon hitam, untuk apa? 

Penulis/editor: Marinus L. Toruan

mmINDUSTRI.co.id – Para peneliti di Fraunhofer UMSICHT  tak kenal menyerah untuk mengembangkan baterei redox atau redoks sebagai solusi pasa waktu jangka panjang. 

Tim pakar telah menemukan cara baru untuk membuat pusat, plastik penghantar listrik sehingga tetap fleksibel dan dapat dilas. 

Proses baru ini berdampak signifikan pada pembuatan baterai redox. 

“Tumpukan yang telah dikembangkan, inti dari baterai (aliran) redoks adalah 40 persen lebih hemat biaya yang digunakan untuk pengadaan material. Biaya produksi  berkurang secara signifikan. Tumpukan (bahan baku) 80 persen lebih ringan dari tumpukan konvensional dan hanya sekitar setengah ukurannya,” simpul Prof. Christian Doetsch salah seorang peneliti. 

Tumpukan Baterei Redox lebih Ringan 80 Persen

Tumpukan itu  dipasarkan oleh Christian Doetsch dan Lukas Kopietz dari Fraunhofer UMSICHT serta Dr. Thorsten Seipp dari Volterion. Mereka bertiga  dianugerahi Joseph von Fraunhofer Prize atas hasil pengembangan yang menakjubkan itu. 

Menjelaskan alasan keputusannya, juri menyebutkan “spin-off dan keberhasilan peneliti dari Fraunhofer, telah berfungsi sebagai prototipe untuk memasarkan teknologi manufaktur baru.”

Tumpukan biasanya terdiri dari 160 komponen yang ditumpuk dan disatukan dalam jumlah besar sekrup dan pelat logam padat dan disegel dengan banyak gasket. 

Beberapa dari komponen ini adalah cetakan injeksi, artinya bahan rapuh seperti timah pensil karena tekanan dan suhu tinggi yang diperlukan dalam proses pencetakan injeksi. 

Untuk menghindari masalah ini, tim peneliti menggunakan bahan dasar yang serupa – berupa grafit dan karbon hitam – dan peneliti  melakukan pendekatan proses dengan cara yang sangat berbeda. 

Plastik dalam bentuk pelet didinginkan hingga suhu minus 80 derajat, kemudian digiling menjadi bubuk dan dicampur dengan grafit 80 persen menurut beratnya. 

Tim peneliti mengirimkan bubuk itu melalui sistem yang terdiri dari beberapa rol yang dipanaskan ke suhu berbeda dan bergerak dengan kecepatan berbeda. 

Bubuk meleleh sebentar di antara penggulung pada suhu sedang dan tekanan rendah. Kemudian diremas, digulung menjadi “lembaran tak berujung” dan akhirnya digulung. 

“Ini memberikan sifat termoplastik material baru, sehingga fleksibel dan bisa dilas meski hanya 20 persennya plastik,” jelas Lukas Kopietz peneliti senior. 

Tumpukan tidak menggunakan gasket sama sekali, dan bahkan sekrup pun tidak diperlukan – sel hanya dilas bersama. 

Keuntungan lain dari metode ini adalah, produksi pelat bipolar tidak hanya lebih cepat dan lebih hemat biaya – juga tidak ada batasan ukuran. 

Pelat bipolar dengan ukuran hingga beberapa meter persegi dapat diproduksi tanpa masalah.

Langkah selanjutnya, penting karena juga mengurangi biaya – merupakan pengembangan proses produksi yang berkelanjutan. 

Proses bubuk ke gulungan, di mana pelat bipolar dapat diproduksi sebagai gulungan tanpa akhir. Pelat yang sangat tipis dapat diproduksi dengan cara ini. 

Pada proses injection moulding, ketebalan plat dibatasi hingga beberapa milimeter karena metode produksi, namun pada proses powder-to-roll bisa antara 0,1 dan 0,4 milimeter. 

Ini berarti material yang dibutuhkan jauh lebih sedikit, yang mengurangi harga dan memungkinkan pembuatan tumpukan (baterei) yang lebih ringan dan kompak. 

“Ini membuka kemungkinan yang benar-benar baru dalam desain, yang telah kami terapkan hingga baterai lengkap di Volterion,” kata Thorsten Seipp peneliti itu. Di kota Volterion telah dibangun dan dijual lebih dari seribu tumpukan (baterei).

 Baterai aliran redoks sempurna untuk menyimpan energi terbarukan dalam jumlah besar, tetapi selalu terlalu mahal untuk pasar massal. 

Penelusur ulang di Institut Fraunhofer untuk Teknologi Lingkungan, Keselamatan, dan Energi UMSICHT saat ini telah sepenuhnya mendesain ulang inti baterai aliran redoks – tumpukan – dan telah menghasilkan pengurangan besar-besaran dalam penggunaan dan biaya material. 

Matahari dan angin tidak dapat dikendalikan untuk memenuhi kebutuhan energi kita, inilah alasan kuat bagi para peneliti agar manusia dapat menyimpan energi terbarukan sebagai  variabel baru yang disimpan dan selanjutnya dapat digunakan. 

Salah satu cara untuk melakukannya adalah dengan baterai aliran redoks. 

Mereka menawarkan stabilitas siklus – yang berarti kapasitasnya tidak berkurang secara nyata setelah ribuan siklus – dan tidak mudah terbakar, dan daya serta kapasitasnya dapat dirancang untuk memenuhi permintaan. 

Selain itu, mereka tidak menggunakan bahan kritis apa pun, dan elektrolitnya dapat pulih sepenuhnya. Konon, mereka selalu terlalu mahal untuk pasar massal.

Lebih jelasnya, simak video berjudul Redox flow batteries: A step toward the mass market — Fraunhofer UMSICHT

Selengkapnya https://www.youtube.com/watch?v=Ku3tWoA4688

Baca: Baterei Redox Menuju Pasar Dunia, Manusia tak dapat Kendalikan Matahari