“Smart Brick", Inovasi Bagi Menyimpan Energi

Penelitian yang dilakukan oleh asisten profesor kimia di Universitas Washington di St Louis, Julio D'Arcy, telah berhasil membuat terobosan dibidang penyimpanan energi yang inovatif. Dengan menggunakan batu bata merah yang dibeli pada sebuah toko bahan bangunan Home Depot di Negara Bagian Missouri, Amerika Serikat (AS), seharga 65 sen dollar AS atau sekitar 6.000 rupiah, D'Arcy lalu menggunakan bahan itu agar bisa menyimpan listrik dengan menambah lapisan pintar yang disebut PEDOT.
Bahan polimer ini terbuat dari serat nano yang terserap oleh batu bata. Dalam proses pembakaran, tercipta rongga atau pori-pori pada batu bata. Secara kimia, PEDOT akronim dari poli(3,4-etilendioksitiofena), memiliki sifat konduktivitas elektronik yang dapat mengubah batu bata menjadi semacam superkapasitor.
"Metode kami bekerja dengan batu bata biasa atau batu bata daur ulang, dan kami juga dapat membuat batu bata sendiri," kata D'Arcy seperti dikutip Sustainability-Times tahun lalu.
Ia menjelaskan, kinerja PEDOT tergantung pada pigmen merah pada batu bata oksida besi, atau karat untuk memicu reaksi polimerisasi yaitu proses reaksi molekul monomer bersama dalam reaksi kimia untuk membentuk tiga dimensi jaringan atau rantai polimer.
Batu bata kemudian berfungsi seperti spons ion yang dapat menyimpan energi seperti halnya baterai. Setelah itu diuji dengan untuk menyalakan lampu LED hijau.
"Batu bata berlapis PEDOT adalah blok bangunan ideal yang dapat memberikan daya untuk penerangan darurat," ungkap D'Arcy.
Pada pengujian dengan alat pengukur di laboratorium Universitas Washington, Hongmin Wang, seorang mahasiswa PhD kimia mendapati potongan dua batu bata itu ternyata memiliki hambatan listrik sebesar 16,4 Ohm.
"Kami membayangkan bahwa ini bisa menjadi kenyataan ketika Anda menghubungkan 50 batu bata dengan sel surya misalnya maka tenaga listrik yang tersimpan dapat dipakai sebagai penerangan darurat dalam waktu lima jam," ujar dia.
Pada penelitian yang diterbitkan pada jurnal Nature Communications, D'Arcy menambahkan bahwa bata yang berfungsi sebagai superkapasitor dapat diisi ulang ratusan ribu kali dalam satu jam.

Superkapasitor Potensial
Penelitian D'Arcy ini sebenarnya didasarkan pada penelitian Universitas Washington sebelumnya. Disebutkan pada penelitian itu bahwa karat (rust) dapat dikembangkan sebagai superkapasitor. Penelitian itu menggunakan instrumen yang dirancang khusus untuk bekerja dengan karat.
"Karat besi yang secara kimia dikenal sebagai Fe2O3, dapat menghasilkan lapisan kecil film oksida logam setipis 20 nanometer. Cara termudah untuk menghilangkan karat dari permukaan adalah dengan menambahkan sedikit asam. Itulah penghilang karat yang Anda dapatkan di toko perangkat keras," kata D'Arcy.
Konversi yang dilakukannya bekerja dengan prinsip yang sama. Ia menambahkan asam dan mengubah oksida besi dengan membebaskan atom besi. Atom besi itu menjadi reaktan untuk uap polimer yang menghasilkan listrik dengan menyerap panas.
Ia bersama tim menyadari penelitian tentang bata merah telah menunjukkan potensinya dalam menyerap panas.
"Sebagai bahan yang cukup murah, batu bata terbukti dapat menyediakan penyimpanan energi untuk perangkat mikro yang merupakan bagian dari bangunan itu sendiri," pungkas D'Arcy. hay/I-1