Baterai graphene: Hype menjadi kenyataan pengisian cepat

• Penulis:
• nama penulis

  Pandangan ke Depan Quantumrun
• Februari 23, 2022

Ringkasan wawasan

Graphene membuat gelombang dalam penyimpanan energi karena sifat uniknya, seperti luas permukaan yang tinggi, kekuatan, fleksibilitas, dan konduktivitas listrik yang efisien. Perusahaan rintisan (startup) memanfaatkan sifat-sifat ini untuk mengembangkan baterai yang memiliki kinerja lebih baik daripada baterai tradisional, menjanjikan masa pakai yang lebih lama, mengurangi jejak karbon, dan waktu pengisian daya yang lebih cepat, khususnya untuk kendaraan listrik (EV). Meskipun biaya produksi yang tinggi saat ini menghambat adopsi secara luas, potensi baterai graphene dapat mengubah berbagai sektor, mulai dari peralatan rumah tangga hingga sistem energi terbarukan.

konteks Graphene

Graphene, bentuk grafit tertipis yang kita kenal, merupakan material yang mendapat perhatian di bidang penyimpanan energi. Bahan ini terdiri dari satu lapisan atom karbon, yang memberikan luas permukaan relatif tinggi terhadap volumenya. Properti unik ini menjadikannya pilihan yang sangat baik untuk digunakan dalam baterai dan superkapasitor. Ketipisan graphene, dipadukan dengan kekuatan, fleksibilitas, dan sifat ringannya, menjadikannya penghantar listrik yang efisien. Ia juga menawarkan ketahanan yang rendah terhadap energi panas, yang merupakan faktor penting dalam kinerja baterai. 

Startup sudah memanfaatkan potensi graphene dalam teknologi baterai. Misalnya, Nanograf telah melaporkan bahwa baterai mereka menunjukkan peningkatan waktu pengoperasian sebesar 50 persen dibandingkan dengan baterai lithium-ion konvensional. Selain itu, mereka mencatat adanya penurunan total jejak karbon pada baterai mereka sebesar 25 persen, dan pengurangan bobot hingga setengahnya untuk keluaran yang sama. 

Startup lainnya, Real Graphene, memanfaatkan daya tahan graphene untuk membuat baterai yang mampu menangani arus listrik lebih kuat. Fitur ini sangat penting terutama untuk kendaraan listrik, yang memerlukan baterai yang mampu menahan tekanan tingkat tinggi. Meskipun masa pengujian baterai EV biasanya berlangsung tiga hingga empat tahun, Real Graphene optimis dengan potensi teknologinya. Mereka percaya bahwa baterai berbasis graphene mereka dapat mengisi daya kendaraan listrik konsumen standar dalam waktu kurang dari satu jam, sebuah peningkatan yang signifikan dibandingkan waktu pengisian daya saat ini. 

Dampak yang mengganggu

Waktu pengisian daya yang lebih cepat untuk kendaraan listrik yang didukung oleh baterai graphene dapat membawa perubahan besar, menjadikan kendaraan listrik sebagai pilihan yang lebih menarik bagi konsumen. Selain itu, seiring dengan semakin banyaknya perusahaan yang berupaya menyelaraskan operasi mereka dengan kebijakan lingkungan, sosial, dan tata kelola (ESG), permintaan akan opsi energi yang lebih ramah lingkungan seperti baterai graphene kemungkinan akan meningkat. Pergeseran ini dapat merangsang penelitian dan pengembangan lebih lanjut di bidang ini, meskipun saat ini terdapat keterbatasan pendanaan.

Selain itu, potensi baterai graphene lebih dari sekadar kendaraan listrik. Pertimbangkan peralatan rumah tangga dan perkakas listrik, yang merupakan bagian integral dari kehidupan kita sehari-hari. Perangkat ini dapat mengalami peningkatan yang signifikan dalam masa pakai dan kinerjanya dengan penggunaan baterai graphene. Misalnya, bor tanpa kabel yang ditenagai oleh baterai graphene dapat beroperasi lebih lama, sehingga mengurangi frekuensi pengisian ulang dan meningkatkan produktivitas. Demikian pula peralatan rumah tangga, seperti penyedot debu dan mesin pemotong rumput, bisa menjadi lebih efisien dan nyaman digunakan. Peningkatan ini dapat menyebabkan perubahan ekspektasi dan standar konsumen terhadap perangkat tersebut, sehingga mempengaruhi produsen untuk mengadopsi baterai graphene.

Namun, tingginya biaya produksi graphene merupakan hambatan besar bagi penerapannya secara luas. Meskipun demikian, minat yang ditunjukkan oleh perusahaan-perusahaan besar, seperti Tesla Motors, Samsung, dan Microsoft, terhadap pengembangan baterai graphene merupakan tanda yang menjanjikan. Keterlibatan mereka dapat membawa kemajuan dalam teknik produksi, berpotensi mengurangi biaya dan menjadikan baterai graphene lebih mudah diakses. Hal ini dapat membuka berbagai aplikasi untuk bahan ini, mulai dari elektronik konsumen hingga sistem energi terbarukan.

Implikasi dari teknologi baterai graphene

Implikasi yang lebih luas dari baterai graphene dapat mencakup:

• Penurunan signifikan dalam biaya kendaraan listrik yang semakin mempercepat peralihan dunia dari semua jenis kendaraan berbahan bakar. 
• Percepatan pengembangan pesawat listrik dan kendaraan VTOL (lepas landas dan mendarat vertikal) untuk kasus penggunaan konsumen dan komersial—membuat transportasi drone perkotaan dan jarak jauh menjadi layak.
• Investasi pemerintah ke dalam jaringan listrik modern dan stasiun pengisian daya yang dapat menyalurkan listrik dengan aman dengan cara yang memungkinkan pengisian daya cepat yang merupakan standar baterai graphene.
• Penciptaan lapangan kerja baru setelah biaya produksi berkurang dan produksi massal baterai graphene menjadi kenyataan.
• Industri baru dan peluang kerja dalam ilmu material dan produksi baterai tingkat lanjut.
• Peraturan dan standar baru untuk memastikan penggunaan baterai graphene yang aman dan etis, sehingga mengarah pada pasar penyimpanan energi yang lebih aman dan teregulasi.
• Ketersediaan baterai yang lebih tahan lama dan pengisian dayanya lebih cepat mempengaruhi tren demografi, dimana semakin banyak orang, terutama di daerah terpencil, yang mendapatkan akses terhadap sumber listrik yang dapat diandalkan.

Pertanyaan untuk dipertimbangkan

• Produk teknologi, seperti ponsel dan tablet, dan peralatan komersial lainnya kemungkinan akan bertahan lebih lama saat ditenagai oleh baterai graphene. Menurut Anda apa dampaknya terhadap penjualan eceran dan konsumerisme secara umum?
• Mempertimbangkan manfaat dari EV bertenaga baterai graphene, termasuk kemampuan pengisian cepatnya, apakah menurut Anda baterai graphene akan merangsang minat dan kepemilikan kendaraan listrik yang lebih besar?