SUKABUMI– Beberapa orang menyukai Macintosh Portable , laptop pertama Apple, yang diperkenalkan pada tahun 1989. Hari ini harganya US $ 7.300 (Rp 105.853.650). Layarnya tidak memiliki lampu latar. Dan, yang paling membuat heran, unit ini memiliki berat lebih dari 7 kilogram yang penyumbang terbanyak dari berat tersebut berasal dari baterai timbal-asam.
Tiga puluh dua tahun kemudian, laptop ditenagai oleh baterai lithium-ion atau lithium-polimer yang jauh lebih ringan. Walaupun beratnya berkurang, tetapi masa pakai baterainya sama, yaitu masih sekitar 10 jam, seperti halnya dengan Macintosh Portable. Baterai menjadi jauh lebih baik, tetapi peneliti belum mendapatkan Hukum Moore yang lebih baik.
“Kita hidup di zaman bertenaga baterai. Modal luar biasa masuk ke dalam gigaplant yang menghasilkan jutaan sel baterai per hari, dan ada aliran uang tunai yang mengalir ke R&D pada baterai canggih. Ada penelitian yang harus dibuat dan perusahaan besar baru yang akan dibangun.
Baterai tidak hanya dibutuhkan untuk ponsel, laptop, peralatan listrik, mobil, kapal, dan pesawat, tetapi juga untuk menyimpan energi dari sumber terbarukan.
Baterai adalah kunci untuk mendekarbonisasi ekonomi (prinsip ekonomi yang menetapkan proses menghasilkan energi tetapi tidak mengeluarkan CO2).” kata Aryo, peneliti sekaligus dosen Teknik Elektro Universitas Nusa Putra dalam memberikan kuliah online Rangkaian Listrik kepada mahasiswa.
Akan sangat bagus jika baterai dapat meningkat secara eksponensial, sesuai la Moore’s Law. Tapi itu tidak akan pernah terjadi. Gordon Moore sendiri memberitahu dalam artikel pada tahun 1965, di mana dia meramalkan bahwa kita akan dapat menggandakan jumlah komponen dalam sirkuit terpadu digital setiap tahun selama 10 tahun ke depan. Dia juga mengatakan bahwa peningkatan kinerja yang sama tidak akan terjadi untuk perangkat yang perlu menyimpan energi.
Dalam elektronik digital, yang perlu kita lakukan hanyalah mendeteksi tegangan ada atau tidak, dan menentukan apakah digit biner adalah “1” atau “0.” Jumlah aktual arus yang dapat digerakkan oleh tegangan tidak terlalu penting. Jadi kita dapat berulang kali membagi dua materi di setiap transistor dan masih memiliki sirkuit yang berfungsi.
Namun, untuk baterai, kita perlu menyimpan energi dalam suatu material, menggunakan mekanisme reversibel sehingga kita dapat memanfaatkan energi itu nanti. Dan karena kita mengemas materi itu dengan energi sebanyak yang kita bisa, kita harus mengurangi separuh jumlah materi berarti mengurangi separuh jumlah energi yang dapat kita simpan. Tidak ada Hukum Moore. Tidak pernah terimplementasikan.
Jadi, peningkatan besar dalam baterai selama 30 tahun terakhir semakin mencengangkan. Menurut satu studi baru-baru ini, dengan metrik harga per kapasitas energi, baterai lithium-ion telah meningkat sebesar 13 persen per tahun sejak diperkenalkan secara komersial pada tahun 1991. Peningkatan ini terjadi karena baterai menjadi lebih ramah lingkungan, kurang bergantung pada rare earth element, lebih mudah dibuat, lebih andal, dan berumur lebih lama.
Baterai kimia saat ini hanya dapat menghasilkan tegangan rendah, jadi kita perlu menghubungkan banyak baterai secara seri untuk mendapatkan tegangan tinggi dan juga secara paralel sehingga keduanya dapat diproduksi dan tetap dapat menghasilkan daya tinggi. Semua baterai saat ini terdiri dari beberapa sel baterai yang lebih kecil.
Bahkan baterai 9 volt biasa berisi enam sel silinder terpisah 1,5 volt, dikemas dua per tiga. Di dalam masing-masing sel tersebut terdapat pasta kimia yang menyimpan muatan.
Saat ini, terobosan besar dalam baterai sedang dibuat untuk Electric Vehicle (kendaraan listrik). Tesla sekarang, bisa dibilang, perusahaan baterai. Perusahaan mobil lain membeli atau berinvestasi dalam startup baterai, dengan putaran pembiayaan dalam miliaran dolar.
Tidak akan ada Hukum Moore, tetapi akan ada banyak penghargaan untuk setiap penemuan kecil dalam baterai. Jika kita menawarkan saran untuk penelitian yang ambisius untuk saat sekarang, yaitu: “Baterai.”(*/wdy)
