Baterai Alternatif Ala Popeye

Selular
Sekelompok ilmuwan MIT berhasil mengembangkan baterai ramah lingkungan. Mengadopsi proses eneri fotosintesis pada tumbuhan hijau.

Bisa dibayangkan bila Popeye hidup tanpa bayam. Mana mungkin badan si pelaut yang kerempeng itu tiba-tiba bertonjolan otot bisep dan trisep. Mana mungkin pula dia kuat melawan Brutus, perampok berbadan bongsor yang suka iseng menculik Olive, pacar Popeye. Tapi dengan menenggak sari bayam, Popeye bisa.

Kisah pelaut nan lucu itu memang Cuma cerita kartun. Di dunia nyata, kehebatan bayam ternyata tak sekedar sumber vitamin belaka. Seperti yang diungkapkan para ilmuwan MIT (Massasuchete Institute Of Technology) Amerika baru-baru ini. Mereka berhasil mengembangkan energi alternatif masa depan bagi peranti digital yang ramah lingkungan berbahan dasar bayam. Meski terdengar ajaib, namun ide awal yang mendasari penemuan ini terbilang sederhana yakni proses evolusi tumbuhan. Dari ide sederhana ini kemudian mereka membuat sebuah peranti elektrostatis yang disebut ‘spinach sandwich’.

Peranti ‘aneh’ ini dibuat dengan dasar protesin kompleks bernama Photosystem I (PS I ) yang berperan sebagai jantung mesin. PS I muncul dari derivasi kloroplast (zat hijau daun) bayam. Dengan ukuran lebar tiap PS I antara 10 – 20 nanometer, peranti elektrostatis ini dikumpulkan dari sekitar 100 PS I. Hebatnya peranti buatan ini diklaim bisa menyuplai energi untuk laptop dan ponsel selama sehari. “Sirkuit elektronik ini menjadi alat terkecil yang saya tahu, “ kata Marc A Bado, asistant profesor di departement elektronika dan ilmu komputer MIT yang juga menjadi salah satu periset seperti dikutip dari siaran pers MIT.

Menurut Nano Letter, sebuah media publikasi American Chemical Society, Baldo dan periset lain dari MIT, University of Tennessee dan Laboratorium Angkatan Laut Amerika, termasuk di dalamnya insinyur elektro, biomedis, ahli teknologi nano, dan biolog bekerjasama menghasilkan sel surya fotosintesis. Penelitian ini tambah Nano Letter, mengambil ide dari kemampuan tumbuhan menghasilkan energi untuk berevolusi selama hidupnya. Bayam, sebagai salah satu tumbuhan hijau dinilai sangat efisien, bila dilihat dari jumlah energi yang dihasilkan dibandingkan berat dan ukuran bayam itu sendiri.

“Kami berhasil menggabungkan molekul fotosintetik protein komplek dengan sebuah peranti elektro statis,”kata Baldo. Namun keberhasilan penggabungan material biologis dan non biologis tersebut tidak melalui proses sederhana. Hal ini disebabkan perbedaan sifat yang bertolak belakang antara material biologis dan elektronik. Materail biologis butuh garam dan air agar tetap bertahan tetapi sebaliknya sangat dihindari oleh perangkat elektronik. Untuk menghindari tercampurnya kedua bahan tersebut, sebuah membran baru peptida seperti bahan utama deterjen dikenalkan. Fungsi membran ini membantu proses fotosintesis dan menstabilkan sirkuit elektronik saat berada di pabrikasi.

Para periset MIT menggunakan peptida temuan Shuguang Zhang, seorang associate director MIT’s Center for Biomedical Engineering. Dengan peptida deterjen buatan Zhang ini, periset MIT dapat menstabilkan protein kompleks dalam lingkungan kering setidaknya hingga tiga minggu. “Peptida deterjen menjadi material penahan agar protein tidak menyinggung permukaan perangkat elektronik,”ucap Zhang.

Dalam peranti elektro statis ini lapisan paling bawah terbuat dari kaca transparan yang dilapisi material konduktif. Selapis tipis emas membantu reaksi kimia klorofil PS I . Kemudian mereka menguapkan semikonduktor organik yang menjaga arus elektronik dan membentengi protein kompleks dari metal yang menutupi sandwich ini. Selanjutnya sinar laser disorotkan untuk memicu bangktnya tenaga optis, yang kemudian diserap dan menjadi arus listrik arus. “Dari penyerapan tenaga optis ini kami bisa mengubah sekitar 12 persen di antaranya menjadi arus litik untuk charging baterai,” ujar Baldo. Para periset ini berharap ke depan bisa mendapatkan efisiensi konversi tenaga listrik hingga 20 persen atau lebih dengan membuat banyak lapisan PSI.

Jadi, wajar kalau Popeye bisa jadi sakti gara-gara makan bayam. Memang terbukti berkhasiat kok.

Posted in: umum