Bayangkan menarik ke pompa bensin, membuka tangki Anda, dan mengeluarkan nozzle dari dispenser bahan bakar. Tetapi alih-alih gas, keluarlah campuran air dan alkohol. Alih-alih mengisi tangki bahan bakar Anda, campuran mengisi ulang baterai mobil listrik Anda - secara instan.
Konten terkait
- Lima Pertanyaan Yang Seharusnya Anda Miliki Tentang Bank Baterai Baru Tesla-Kalifornia
Ini adalah impian John Cushman, seorang ilmuwan Universitas Purdue yang telah mengembangkan baterai "yang dapat diisi ulang" untuk mobil listrik. Metode Cushman menggunakan air, etanol (jenis alkohol yang sama dengan yang Anda temukan dalam minuman beralkohol), garam dan logam terlarut. Itu akan memungkinkan pemilik mobil listrik untuk mengisi ulang mobil mereka dengan cepat dan mudah, menggunakan pompa bensin yang ada diubah menjadi stasiun pengisian baterai.
“Kami berusaha menemukan cara yang ramah lingkungan dan ekonomis untuk memberi daya pada kendaraan bergerak seperti mobil dan truk dan mobil golf, dan melakukannya dengan cara yang Anda tidak perlu duduk di sana dan mencolokkan mobil Anda selama beberapa jam, "Kata Cushman.
Baterai adalah contoh dari "aliran baterai, " yang menggunakan dua senyawa kimia yang dilarutkan dalam cairan untuk membentuk sisi bermuatan positif dan negatif. Cairan dipompa ke dalam sel baterai yang mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Biasanya, aliran baterai menggunakan membran untuk memisahkan dua cairan. Tetapi baterai Cushman menggunakan air dan etanol, dan garam untuk memaksa air dan etanol terpisah menjadi dua lapisan, tanpa perlu membran. Ini memberi baterai keunggulan dibandingkan baterai aliran tradisional, kata Cushman, karena selaput seringkali merupakan mata rantai yang lemah.
"Membran cenderung rusak, dan ketika baterai rusak, " katanya.
Metode ini memungkinkan untuk membangun sistem dengan energi yang cukup dengan volume untuk memberi daya pada mobil.
"Saya tidak tahu apakah kita dapat mencocokkan apa yang mereka miliki dengan baterai lithium, tetapi kita tidak harus melakukannya, " kata Cushman. "Kami benar-benar percaya kami memiliki tenaga yang cukup untuk mempercepat sebuah mobil ringan dengan cukup cepat — tetapi mungkin tidak secepat 0 hingga 60 dalam empat detik. Siapa yang benar-benar membutuhkan akselerasi seperti itu? Kebanyakan mobil bertenaga gas tidak mendekati."
Sementara mobil listrik semakin populer, pengisian adalah masalah abadi. Tesla, yang Model S adalah mobil listrik terlaris di Amerika, bergantung pada jaringan stasiun pengisian tujuan di mana pengemudi dapat merencanakan untuk beberapa jam atau semalam, atau stasiun supercharger, yang mengisi daya mobil dalam waktu sekitar 30 menit. Tetapi, tergantung di mana Anda mengemudi, stasiun-stasiun ini mungkin sedikit dan jarang. Sebagai contoh, negara bagian Midwestern yang besar seperti Kansas dan Missouri hanya memiliki segelintir. Ini berarti perjalanan jarak jauh dalam Tesla membutuhkan perencanaan yang matang. Ketakutan kehabisan biaya jauh dari stasiun pengisian begitu umum di antara pengemudi mobil listrik itu bahkan punya nama: 'rentang kecemasan.'
Cushman membayangkan pompa bensin yang dikonversi menjadi stasiun pengisian bahan bakar baterai, mungkin satu pompa sekaligus karena permintaan meningkat. Stasiun dapat menggunakan infrastruktur dan rantai transportasi yang ada untuk cairan elektrolit.
"Perusahaan-perusahaan perminyakan tidak ingin melihat semua pompa bensin mereka ditinggalkan di pinggir jalan, " kata Cushman. “Kita bisa memompa elektrolit melalui jaringan pipa yang ada. Tidak ada yang berbahaya; itu semua biodegradable. "
Elektrolit yang dihabiskan dapat dibuang di tangki penyimpanan di pompa bensin dan dikirim ke kilang, idealnya yang ditenagai oleh energi matahari atau energi angin. Di sana, itu bisa dilarutkan dan dikirim kembali ke pompa bensin.
"Ini adalah sistem loop tertutup, " kata Cushman.
Cushman dan timnya, yang telah mendirikan sebuah perusahaan bernama Ifbattery LLC untuk mengkomersialkan teknologi tersebut, saat ini sedang dalam pembicaraan dengan militer tentang penggunaan teknologi baterai untuk menyalakan kendaraan yang sunyi dan diam-diam dengan sedikit tanda tangan panas untuk menarik perhatian musuh. Mereka juga mencari untuk membuat prototipe yang lebih besar dan bekerja dengan mitra manufaktur untuk akhirnya membawa baterai ke pasar sipil. Cushman berpikir ada "kemungkinan signifikan" bahwa teknologi tersebut akan tersebar luas di jalan-jalan Amerika dalam satu dekade, tetapi ragu-ragu untuk membuat prediksi.
Meskipun ada berbagai teknologi baterai aliran di luar sana, mereka telah berjuang untuk datang ke pasar dan, ketika mereka melakukannya, mereka mengalami kesulitan bersaing dengan baterai ion lithium yang jauh lebih mapan. "[P] seni masalah dengan baterai aliran adalah bahwa sebagian besar kemajuan sampai saat ini di laboratorium, " tulis Peter Maloney dalam Utility Dive, sebuah buletin yang meliput industri utilitas. "Baterai Li-ion, di sisi lain, memiliki rekam jejak panjang instalasi di lapangan dalam segala hal mulai dari komputer dan ponsel pintar hingga kendaraan listrik dan fasilitas penyimpanan yang terhubung dengan jaringan skala megawatt."
Tetapi kemajuan seperti Cushman dapat mengubah persamaan. Harga juga akan menjadi faktor — baterai aliran sebelumnya cenderung menggunakan logam yang relatif mahal seperti vanadium. Baterai Cushman menggunakan air, etanol, garam, dan aluminium atau seng murah.
"Tanggung jawab saya adalah melakukan chemistry, " kata Cushman. "Sekarang hanya langkah kecil untuk membuat produk yang layak secara komersial."
