Baterai besi: Masa depan produksi baterai berkelanjutan

• Penulis:
• nama penulis

  Pandangan ke Depan Quantumrun
• 9 Mei 2024

Ringkasan wawasan

Baterai besi menawarkan jalan keluar yang menjanjikan dari ketergantungan pada baterai lithium-ion saat ini, yang terkenal dengan kepadatan energinya yang tinggi namun juga memiliki kelemahan dalam hal lingkungan dan keselamatan. Baterai besi, menggunakan bahan yang umum dan aman seperti besi dan udara, menjanjikan solusi penyimpanan energi yang lebih ramah lingkungan dan terukur, dengan kemampuan menyimpan energi untuk jangka waktu yang jauh lebih lama. Pergeseran ini dapat mengubah cara energi disimpan dan digunakan di rumah dan industri, sehingga menghasilkan stabilitas yang lebih baik dalam pasokan energi terbarukan.

Konteks baterai besi

Baterai besi merupakan alternatif potensial pengganti litium-ion yang mendominasi pasar kendaraan listrik, elektronik portabel, dan solusi penyimpanan jaringan. Baterai lithium-ion, yang unggul dalam menghasilkan kepadatan energi yang tinggi, menghadapi tantangan dalam ketersediaan sumber daya dan masalah keamanan. Sebaliknya, baterai besi menggunakan banyak bahan dan tidak beracun, seperti besi, udara, dan, dalam beberapa kasus, garam dan air. Komposisi ini membahas masalah lingkungan dan keselamatan penambangan litium dan pembuangan baterai.

Prinsip operasional baterai besi-udara, seperti yang dieksplorasi oleh perusahaan seperti Form Energy dan inisiatif penelitian sejak eksperimen NASA pada tahun 1960an, didasarkan pada proses elektrokimia "pembalikan karat". Proses ini melibatkan oksidasi besi di udara untuk menyimpan energi dan mereduksi oksida besi kembali menjadi besi untuk pelepasan energi. Mekanisme ini memungkinkan penyimpanan yang hemat biaya dan terukur. Selain itu, baterai iron-air memiliki durasi penyimpanan yang jauh lebih lama, hingga 100 jam, dibandingkan dengan baterai litium-ion yang sekitar empat jam.

Pada tahun 2022, perusahaan energi bersih ESS mengembangkan baterai aliran besi yang memanfaatkan larutan elektrolit cair, sehingga memungkinkan pemisahan kapasitas penyimpanan energi dari kapasitas pembangkit listrik. Desain ini memungkinkan penskalaan penyimpanan energi yang hemat biaya, sebuah fitur penting untuk memenuhi kebutuhan penyimpanan jaringan dan menstabilkan pasokan energi terbarukan. Kolaborasi antara ESS dan Portland General Electric untuk membangun fasilitas baterai besi berskala besar menggarisbawahi semakin besarnya pengakuan terhadap potensi baterai besi untuk meningkatkan ketahanan jaringan listrik dan mendukung transisi ke sumber energi terbarukan.

Dampak yang mengganggu

Seiring dengan semakin meluasnya penggunaan baterai besi, baterai ini dapat memungkinkan rumah tangga menyimpan kelebihan energi yang dihasilkan dari sumber terbarukan seperti panel surya, sehingga mengurangi ketergantungan pada sistem jaringan listrik yang tidak stabil dan menurunkan biaya energi. Pergeseran ini juga dapat memberdayakan individu untuk berpartisipasi aktif dalam pasar energi, menjual kelebihan energi kembali ke jaringan listrik pada saat permintaan puncak. Selain itu, manfaat keselamatan dan lingkungan dari baterai berbahan besi dapat mengurangi kekhawatiran terhadap bahan berbahaya di rumah.

Bagi perusahaan, peralihan ke teknologi baterai besi menandakan perlunya menyesuaikan strategi dan operasi untuk memanfaatkan tren yang sedang berkembang ini. Industri yang membutuhkan solusi penyimpanan energi skala besar, seperti perusahaan utilitas dan penyedia energi terbarukan, mungkin menganggap baterai besi sebagai cara yang hemat biaya untuk mengelola pasokan dan permintaan energi, terutama selama jam-jam di luar jam sibuk. Tren ini dapat mengarah pada harga energi yang lebih stabil dan keandalan jaringan listrik yang lebih baik, sehingga mendorong investasi lebih lanjut dalam proyek energi terbarukan. 

Otoritas lokal dan nasional mungkin perlu memperkenalkan peraturan dan insentif untuk mendorong penggunaan baterai besi, seperti subsidi untuk solusi penyimpanan energi ramah lingkungan atau standar daur ulang baterai untuk memastikan perlindungan lingkungan. Secara internasional, kolaborasi dalam penelitian dan pengembangan teknologi baterai besi dapat menjadi titik fokus kebijakan energi, mendorong akses global terhadap solusi penyimpanan energi yang terjangkau dan bersih. Tren ini juga dapat mempengaruhi kebijakan keamanan energi, karena negara-negara yang kaya akan sumber daya besi dapat memperoleh kepentingan strategis di pasar energi global.

Implikasi baterai besi

Implikasi yang lebih luas dari baterai Besi mungkin termasuk: 

• Meningkatnya kesempatan kerja di daerah dengan sumber daya besi yang melimpah, meningkatkan perekonomian daerah dan mengurangi tingkat pengangguran.
• Pergeseran pasar energi global ke negara-negara dengan kemampuan produksi baterai besi yang signifikan, mengubah dinamika perdagangan internasional.
• Meningkatkan stabilitas jaringan listrik dan mengurangi insiden pemadaman listrik, meningkatkan keselamatan publik dan kualitas hidup.
• Mengurangi biaya penyimpanan energi terbarukan, menjadikan teknologi ramah lingkungan lebih mudah diakses oleh rumah tangga berpendapatan rendah.
• Model bisnis baru di sektor energi, dengan fokus pada sistem produksi dan penyimpanan energi yang terdesentralisasi dan berbasis masyarakat.
• Pemerintah berinvestasi lebih banyak dalam penelitian dan pengembangan solusi penyimpanan energi berkelanjutan, yang mengarah pada kemajuan teknologi di sektor lain.
• Meningkatnya fokus politik dalam mengamankan rantai pasokan besi, berpotensi menimbulkan aliansi dan konflik baru.
• Meningkatnya permintaan konsumen terhadap rumah dan bisnis yang tidak bergantung pada energi, mendorong inovasi dalam solusi energi perumahan dan komersial.

Pertanyaan untuk dipertimbangkan

• Bagaimana perkembangan teknologi baterai besi mempengaruhi keputusan Anda saat membeli barang elektronik atau kendaraan?
• Bagaimana peningkatan sistem penyimpanan energi dapat berdampak pada kesiapsiagaan dan tanggap darurat di wilayah Anda?