Baterai Isi Ulang dari Bahan Makanan, Aman jika Tertelan
Ilmuwan telah menciptakan sel baterai yang dapat diisi ulang dari bahan makanan yang biasa dikonsumsi sehari-hari.
Oleh
AHMAD ARIF
·3 menit baca
IIT-ISTITUTO ITALIANO DI TECNOLOGIA
Tim peneliti di Istituto Italiano di Tecnologia (Italian Institute of Technology/IIT) menciptakan baterai yang dapat dimakan dan dapat diisi ulang. Baterai dibuat dari bahan yang biasa dikonsumsi sebagai bagian dari makanan kita sehari-hari.
JAKARTA, KOMPAS — Tim peneliti di Italian Institute of Technology telah menciptakan sel baterai yang dapat diisi ulang dari bahan makanan yang biasa dikonsumsi sehari-hari. Aplikasi baterai ini dapat digunakan dalam diagnostik kesehatan dan mainan anak-anak.
Temuan ini dipublikasikan di jurnal Advanced Materials pada Sabtu (15/4/2023) dengan penulis pertama Ivan K Ilic, peneliti dari Center for Nano Science and Technology Italian Institute of Technology (IIT). Penelitian dipimpin Mario Caironi, koordinator laboratorium Printed and Molecular Electronics IIT Center.
Perangkat elektronik yang aman dimasukkan ke dalam tubuh menjadi bidang yang berkembang baru-baru ini. Pengembangannya dapat berdampak besar pada diagnosis dan pengobatan penyakit saluran pencernaan serta pemantauan kualitas makanan. Salah satu tantangan pengembangan sistem elektronik ini adalah sumber daya yang aman dimakan.
Potensi penggunaan di masa mendatang berkisar dari sirkuit dan sensor yang dapat dimakan yang dapat memantau kondisi kesehatan hingga menyalakan sensor untuk memantau kondisi penyimpanan makanan.
Mario Caironi telah berfokus pada studi tentang sifat elektronik makanan dan produk sampingannya, untuk menyatukannya dengan bahan yang dapat dimakan dan membuat bahan elektronik baru yang dapat dimakan. Pada 2019, Caironi memenangi hibah senilai 2 juta euro untuk mengembangkan proyek ini.
KOMPAS/YUNIADHI AGUNG
Camilan kacang, almond dan pistasio.
Dalam kajian ini, Caironi dan tim mengambil inspirasi dari reaksi redoks biokimia yang terjadi pada semua makhluk hidup dan mengembangkan baterai yang memanfaatkan riboflavin atau vitamin B2 yang biasa ditemukan dalam kacang almond sebagai anoda dan quercetin atau suplemen dan bahan makanan, terdapat dalam rempah kaper (caper bush), sebagai katoda.
Arang aktif yang merupakan obat bebas yang tersebar luas digunakan untuk meningkatkan konduktivitas listrik, sedangkan elektrolitnya berbahan dasar air. Pemisah, yang diperlukan di setiap baterai untuk menghindari korsleting, terbuat dari rumput laut nori, jenis yang biasa dipakai di sushi. Kemudian, elektroda dibungkus dalam lilin lebah.
Sel baterai ini memiliki daya 0,65 volt, tegangan yang cukup rendah untuk tidak menimbulkan masalah pada tubuh manusia saat tertelan. Ini dapat memberikan arus 48 mikro ampere (μA) selama 12 menit, atau beberapa mikroamper selama lebih dari satu jam, cukup untuk memasok daya ke perangkat elektronik kecil, seperti LED berdaya rendah, untuk waktu yang terbatas.
IVAN K. ILIC
Sel baterai yang dapat dimakan sepenuhnya. a) Baterai yang dapat dimakan sepenuhnya dirakit menggunakan lilin lebah sebagai pengemas, etil selulosa (EC/Au) sebagai pengumpul arus, komposit RF/AC atau Q/AC sebagai bahan elektroda, larutan berair NaHSO4 sebagai elektrolit, dan ganggang nori sebagai pemisah. b) Kapasitas pengisian-pengosongan galvanostatik untuk 100 siklus pada arus 240 µA. c) Kurva pengisian-pengosongan yang sesuai. d) Kapasitas pengisian-pengosongan galvanostatik selama 18 siklus pada arus 48 µA. e) Kurva pengisian-pengosongan yang sesuai. f) Daftar bahan yang ditemukan dalam sel baterai yang dapat dimakan sepenuhnya. g) LED yang ditenagai oleh dua sel yang dapat dimakan yang dihubungkan secara seri.
Contoh baterai isi ulang yang dapat dimakan sepenuhnya ini yang pertama kali dibuat. Hal ini akan membuka pintu bagi aplikasi elektronik baru yang dapat dimakan.
”Potensi penggunaan di masa mendatang berkisar dari sirkuit dan sensor yang dapat dimakan yang dapat memantau kondisi kesehatan hingga menyalakan sensor untuk memantau kondisi penyimpanan makanan,” kata Caironi.
Selain itu, mengingat tingkat keamanannya bagi tubuh, baterai ini dapat digunakan dalam mainan anak-anak, yang membutuhkan tingkat keamanan tinggi terhadap risiko tertelan. ”Sebenarnya, kami sudah mengembangkan perangkat dengan kapasitas lebih besar dan mengurangi ukuran keseluruhan. Perkembangan ini akan diuji di masa mendatang juga untuk menggerakkan robot yang dapat dimakan,” kata koordinator penelitian, Mario Caironi.
”Baterai yang dapat dimakan ini juga sangat menarik untuk komunitas penyimpanan energi. Membangun baterai yang lebih aman, tanpa menggunakan bahan beracun, merupakan tantangan yang kita hadapi karena permintaan baterai melonjak,” tuturnya.
”Kami percaya mereka akan menginspirasi ilmuwan lain untuk membangun baterai yang lebih aman untuk masa depan yang benar-benar berkelanjutan,” ujar Ivan Ilic, salah satu penulis studi tersebut.
