Baterai Tenaga Gula

Sejak manusia dikenal sebagai Homo sapiens, gula sudah menjadi sumber energi. Namun Profesor Y.H. Percival Zhang membuat inovasi lebih spesifik lagi dengan temuannya paling mutakhir, yakni baterai tenaga gula atau biobattery.

Zhang memimpin peneliti di Virginia Tech dan Cell-Free Bioinnovations membangun sel bahan bakar sugar-powered. Hasilnya mengejutkan karena "bahan bakar" gula ini memiliki kepadatan penyimpanan energi 596 amp-jam per kilogram atau mempunyai daya lebih tinggi daripada baterai lithium-ion yang biasa dipakai untuk telepon seluler pintar, tablet, perangkat video game, dan berbagai gadget elektronik lain yang membutuhkan daya listrik. "Teknologi ini bisa dikomersialkan secepatnya, paling tidak tiga tahun ke depan," kata Zhang. "Ini adalah saat tepat ketika dunia saat ini haus energi."

Gula merupakan senyawa penyimpanan energi yang sempurna di alam. Menurut Zhang, sangat masuk akal timnya mencoba memanfaatkan kekuatan alam dengan cara yang ramah lingkungan untuk menghasilkan baterai. Dia dan tim membangun sel bahan bakar yang menggunakan jalur enzimatik untuk menciptakan listrik dari glukosa.

Biobattery menggunakan 13 enzim ditambah udara untuk menghasilkan hampir 24 elektron dari unit glukosa tunggal. Ini setara dengan output daya 0,8 mW/cm, densitas arus 6 mA/cm, dan kepadatan penyimpanan energi 596 Ah/kg. Angka terakhir ini sangat mengesankan karena kepadatan energinya sepuluh kali lebih besar daripada baterai lithium-ion di perangkat ponsel yang biasa dalam genggaman kita.

Seperti bahan bakar pada umumnya, baterai gula menggabungkan bahan bakar maltodekstrin dan polisakarida yang terbuat dari hidrolisis parsial tepung dengan udara untuk menghasilkan listrik dan air sebagai produk sampingan utama. "Kami melepaskan elektron yang disimpan dalam larutan gula secara perlahan-lahan. Selangkah demi selangkah," ujar Zhang.

Berbeda dengan sel bahan bakar hidrogen dan metanol, larutan bahan bakar gula tidak meledak atau mudah terbakar. Enzim dan bahan bakar yang digunakan untuk membangun perangkat ini biodegradable atau mempunyai kemampuan terurai secara alamiah dengan berjalannya waktu.

Jika biobattery Zhang berjalan dengan baik, suatu saat nanti pengisian baterai ponsel hanya dengan menuangkan larutan 15 persen maltodekstrin. Baterai akan aman dan menghasilkan listrik secara murah sekaligus ramah lingkungan.