Sony dan Matsushita menyulap gula menjadi baterai. Kelak bisa dipakai untuk menyalakan ponsel, Walkman, dan laptop.
BOCAH berusia 10 tahun itu—Holly namanya—penasaran tidak keruan. Bolak-balik dia bertanya kepada ayahnya: bisakah jeruk dan kentang menyalakan lampu? Craig Howdeshell, ayah Holly, akhirnya mengajak si bocah membuat serangkaian percobaan. Hasil eksperimen mereka menjadi runner-up Science Fair Contest yang digelar Amazon melalui Internet pada 2 September lalu. Empat buah jeruk dan kentang ternyata bisa menyalakan lampu LED, light-emitting diode.
Holly menggunakan peralatan sederhana seperti paralon, kabel, lampu LED, alat bor, solder, multimeter, serta jeruk dan kentang. Tak ada rumus kimia yang membikin kening berkerut. Howdeshell menyebutnya bio-baterai yang bisa dioperasikan oleh anak 10 tahun. ”Ini sains anak-anak. Tapi saya berharap bisa memberikan inspirasi buat penelitian lebih lanjut,” ujarnya.
Prinsip percobaan gadis kecil itu merupakan cara kerja sel bahan bakar, fuel cell. Sel menghasilkan energi melalui suplai bahan, seperti glukosa, ke kutub positif serta oksidan ke katoda. Jadilah kandungan glukosa dalam empat buah jeruk menghasilkan 2,967 volt yang terlihat dalam multimeter. Lumayan buat menyalakan lampu LED 3 volt. Tenaga yang dihasilkan kentang lebih besar dari jeruk. Empat kentang bisa mengeluarkan 3,625 volt. Tentu saja lampu LED itu lebih mencorong.
Percobaan ayah-anak ini baru sebatas perlombaan sains. Berbeda dengan penelitian Sony Corporation, yang juga tengah membidik bio-baterai. Perusahaan asal Jepang itu meluncurkan ba terai dengan bahan gula dan air pada bulan lalu. Sony mempresentasikan hasil penelitiannya dalam Pertemuan Nasional American Chemical Society ke-234 di Boston. Mereka juga dibantu para pakar bio-elektro-kimia dari Universitas Kyoto, Jepang.
Sony membuat baterai dalam bentuk kubus berukuran 3,9 sentimeter. Rangka luar baterai berbahan dasar plastik dari tanaman atau biasa disebut bioplastik. Kubus ini mempunyai lubang sehingga memungkinkan oksigen masuk ke sel. Untuk membangkitkan listrik, sel ba terai diisi larutan glukosa yang berasal dari hasil fotosintesis: suatu proses biokimia pada tumbuhan, alga, serta beberapa jenis bakteri untuk memproduksi energi dengan memanfaatkan cahaya. ”Proses alami tumbuhan ini bisa ditemukan di seluruh dunia. Inilah bate rai masa depan,” tulis Sony dalam pernyataan persnya.
Glukosa akan diurai oleh enzim yang menghasilkan elektron dan ion hidrogen di kutub positif baterai, anoda. Di sisi lainnya, struktur katoda memasok oksigen. Lalu lintas elektroda di bagian luar sirkuit inilah yang menghasilkan listrik. Satu sel ba terai yang sudah diisi gula bisa memproduksi listrik 50 miliwatt. Sony mengklaim kekuatan itu merupakan rekor tertinggi yang dihasilkan ba terai bio tipe pasif. Dalam uji coba, empat sel ba terai bisa menghidupkan Walkman Sony serta pengeras suaranya.
Inovasi teknologi baterai dari Sony seakan menjawab tantang an dari pengalaman pahitnya tahun lalu. Pemicunya adalah laptop merek Dell yang meledak karena baterai buatan Sony. Lebih dari tujuh juta unit baterai buatan Sony ditarik dari pasar. Nah, baterai ramah lingkungan ini bisa jadi akan mengurangi dominasi baterai ion litium yang selama ini diproduksi Sony.
Sebelum oleh Sony, penelitian ba terai gula ini sudah dilakukan oleh pakar kimia elektronik dari Universitas Saint Louis, Shelley Minteer. Dalam pertemuan nasional Masyarakat Kimia Amerika ke-233 di Chicago pada Maret lalu, Minteer memaparkan penggunaan larutan gula dari bahan tanaman hingga minuman bersoda sebagai pembangkit energi dalam sel baterai. ”Kombinasi biologi dan kimia lebih baik dan aman,” ucap Minteer seperti dikutip pcworld.com. Baterai ala Minteer tahan lebih lama tiga-empat jam dibanding baterai ion litium.
Pesaing Sony dalam bisnis baterai, Matsushita Electric Industrial, juga te ngah mengembangkan baterai gula. Per usahaan ini mengklaim baterai gula yang sedang mereka kembangkan memiliki potensi kelistrikan 10 kali lipat ketimbang baterai ion litium. Mereka membidik glukosa yang dihasilkan tanaman karena ketersediaannya yang melimpah dan mudah ditemukan di mana-mana.
Jeruk, kentang, atau bayam lebih mudah ditemukan ketimbang karbon dan seng, yang menjadi bahan utama baterai generasi awal. Baterai alkalin juga menggunakan bahan yang tak bisa diperbarui, yakni reaksi seng dengan mangan dioksida. Kini kebanyakan alat elektronik menggunakan baterai liti um-ion. Baterai yang bisa diisi kembali ener ginya ini pertama dirilis Sony pada 1991—terbuat dari karbon, metal oksida sebagai katoda, serta elektrolit garam litium. Bahan itu membuat ba terai le bih cepat panas bahkan meledak ketika ada di lingkungan yang bertemperatur tinggi.
Ilmuwan Massachusetts Institute of Technology (MIT) pun tengah gencar meneliti manfaat bayam. Mereka memanfaatkan sel protein kompleks pada kloroplas daun bayam menjadi sumber listrik. Kloroplas adalah komponen pada daun yang mengubah cahaya menjadi energi. Setiap tanaman berdaun hijau mempunyai kloroplas. Jadi semua tanaman memiliki potensi menjadi sumber listrik.
Para ahli MIT memilih bayam karena murah dan dijual secara luas. Ba yam juga dapat mengisolasi protein di dalam sel-selnya. Baterai bayam sudah dikembangkan sejak 2004. Tapi, hingga kini, baterai makanan favorit tokoh kartun Popeye ini belum dipakai di perusahaan-perusahaan elektronik. Sel ba terai ini diklaim bisa menyuplai ener gi ke laptop dan telepon seluler selama sehari.
Indonesia memiliki peneliti andal dalam dunia baterai. Bambang Prihandoko, ahli metalurgi Lembaga Ilmu Pe ngetahuan Indonesia, memiliki hak pa ten lembaran elektroda grafit dan litium mangan oksida. Lembaran tipis—mirip kain—itu berbahan polimer. Menurut Bambang, baterai ini lebih stabil karena menggunakan bahan penghantar listrik litium mangan oksida, bukan larut an elektrolit seperti biasa.
Menurut Bambang, penelitian bate rai ramah lingkungan ini dilakukan pula di beberapa lembaga penelitian, seperti di Universitas Indonesia. Doktor bidang teknik metalurgi dan material ini me ngatakan baterai ramah lingkungan punya potensi besar bila sudah diproduksi massal. Namun, ”Hasil penelitiannya belum diuji coba.”
Penulis : Yandi M.R.Sumber : majalah Tempo (30/XXXVI/17 - 23 September 2007)
