Mataramnews.co.id
Apakah Anda tahu, para ilmuwan telah berhasil menciptakan baterai yang dapat bertahan selama 5.700 tahun sekali isi.
Bayangkan sebuah baterai yang tidak perlu diisi ulang selama ribuan tahun.
Ilmuwan dari UK Atomic Energy Authority (UKAEA) dan Universitas Bristol minggu lalu mengumumkan penciptaan baterai berlian berbasis karbon-14 pertama di dunia.
Baterai ini disebut mampu memberi daya pada perangkat selama ribuan tahun.
Baterai ini bekerja dengan memanfaatkan peluruhan radioaktif karbon-14, isotop yang memiliki waktu paruh 5.700 tahun.
Menurut UKAEA, baterai ini berfungsi mirip dengan panel surya, yang mengubah cahaya menjadi listrik.
“Namun, alih-alih menggunakan partikel cahaya (fotons), baterai ini menangkap elektron yang bergerak cepat dari dalam struktur berlian.”
Sekilas terdengar seperti fiksi ilmiah, bukan? Namun, para ilmuwan dari Universitas Bristol dan UK Atomic Energy Authority (UKAEA) berhasil menciptakan teknologi yang mendekati hal itu.
Mereka mengembangkan baterai berbasis karbon-14 yang mampu menghasilkan energi terus-menerus selama 5.700 tahun, tanpa perlu diisi ulang sekali pun.
Energi inti atom Kunci dari teknologi ini adalah isotop radioaktif karbon-14, yang memiliki waktu paruh sekitar 5.700 tahun.
Artinya, proses peluruhan radioaktifnya berlangsung sangat lambat, tetapi tetap menghasilkan energi dalam jumlah kecil yang stabil selama ribuan tahun.
Dibandingkan dengan baterai biasa yang kehabisan daya dalam hitungan hari atau tahun, baterai karbon-14 bisa menjadi solusi jangka panjang untuk kebutuhan energi berdaya rendah.
Profesor Neil Fox, ahli material energi dari Universitas Bristol, menjelaskan bahwa timnya menggunakan karbon-14 yang diambil dari limbah grafit reaktor nuklir.
Dengan memanfaatkan limbah ini, mereka tidak hanya menciptakan energi, tapi juga membantu mengurangi beban limbah nuklir.
“Baterai ini memanfaatkan peluruhan karbon-14 yang terperangkap di dalam struktur berlian buatan, yang juga bertindak sebagai pelindung sekaligus penghantar listrik,” kata Fox.
Berlian dalam baterai ini bukan berlian alami, melainkan diciptakan melalui proses ‘plasma-enhanced chemical vapor deposition’.
Dalam proses ini, atom karbon-14 disusun dalam lapisan tipis membentuk struktur kristal berlian.
Proses tersebut dilakukan dengan presisi tinggi menggunakan alat khusus yang dikembangkan di kampus UKAEA di Culham.
Pengetahuan tentang pengendalian plasma dan material dari penelitian fusi nuklir “terutama dalam mengelola reaktor tokamak yang mengandung plasma superpanas” berperan besar dalam pengembangan alat ini.
Ini menjadi contoh nyata bagaimana inovasi di satu bidang dapat memicu terobosan di bidang lainnya.
Menurut Sarah Clark, Direktur Tritium Fuel Cycle di UKAEA, “Baterai berlian menawarkan cara yang aman dan berkelanjutan untuk menyediakan energi mikro dalam jumlah kecil secara terus-menerus.”
Saat karbon-14 mengalami peluruhan, ia melepaskan elektron berenergi tinggi.
Elektron ini kemudian diubah menjadi arus listrik oleh berlian yang memiliki sifat semikonduktor.
Keunikan dari proses ini adalah mirip dengan cara kerja panel surya, tetapi bukannya menangkap cahaya (fotons), baterai ini justru menangkap partikel elektron.
Karena peluruhan terjadi tanpa henti dan tak tergantung pada sumber luar, baterai ini mampu menyediakan suplai listrik konstan selama ribuan tahun.
Dengan daya yang sangat kecil, tetapi stabil, baterai ini sangat ideal untuk perangkat yang tidak membutuhkan banyak energi, namun harus bertahan lama.
Contohnya adalah alat bantu dengar atau alat pacu jantung yang ditanam di dalam tubuh.
Karena sulitnya mengganti baterai di dalam tubuh manusia, solusi ini menjadi sangat menarik.
Di luar angkasa, baterai ini dapat digunakan untuk menjalankan instrumen sains di wahana antariksa yang jauh dari Matahari, di mana panel surya tidak lagi efektif.
Di Bumi, baterai ini dapat digunakan dalam pelacakan barang atau perangkat identifikasi yang perlu bertahan selama puluhan bahkan ratusan tahun, seperti radio frequency (RF) tags.
Profesor Tom Scott dari Universitas Bristol menyatakan, “Teknologi mikrodaya ini berpotensi digunakan dalam berbagai aplikasi penting, mulai dari teknologi antariksa dan perangkat keamanan hingga implan medis.”
Namun, ia juga mengakui bahwa masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan sebelum teknologi ini dapat digunakan secara luas.
Beberapa tantangan utama adalah regulasi terkait penanganan bahan radioaktif, biaya produksi berlian buatan, dan persepsi publik.
Meskipun radiasinya sangat rendah dan sepenuhnya terperangkap dalam berlian, istilah “radioaktif” masih menimbulkan kekhawatiran di masyarakat.
Diperlukan komunikasi yang transparan serta pengujian jangka panjang untuk memastikan keamanan baterai ini dalam kondisi nyata.
Sementara itu, penggunaannya kemungkinan besar akan terbatas di sektor-sektor khusus seperti pertahanan, antariksa, dan teknologi medis.
Jika berhasil dikembangkan secara massal dan efisien, baterai karbon-14 bukan hanya menjanjikan masa depan energi yang tahan lama dan berkelanjutan, tapi juga berkontribusi dalam mengelola limbah nuklir.
Sebuah inovasi kecil yang dapat berdampak sangat besar dan bertahan selama ribuan tahun.
Artikel ini telah tayang di Kompas.com dengan judul
Para Ilmuwan Menciptakan Baterai yang Bertahan 5.700 Tahun