Demonstrasi baterai gas-solid hydride ion dari Dalian Institute of Chemical Physics membuka arah baru bagi penyimpanan hidrogen. Perangkat ini dirancang untuk menyimpan hidrogen dan listrik sekaligus pada suhu serta tekanan normal, sesuatu yang selama ini masih sulit dicapai dengan teknologi penyimpanan konvensional.
Selama ini, penyimpanan hidrogen kerap bergantung pada tangki bertekanan tinggi atau sistem kriogenik. Pendekatan seperti itu membuat biaya dan kerumitan tetap tinggi, sehingga adopsinya di utilitas, bisnis, dan kota berjalan lebih lambat dari yang diharapkan.
Ion hidrida menjadi pusat pendekatan baru
Studi yang memuat pencapaian ini diterbitkan di jurnal Joule. Berbeda dari baterai biasa yang bergantung pada material seperti litium, perangkat ini memanfaatkan ion hidrida yang dikenal sangat sulit ditangani.
Tantangannya datang dari sifat ion hidrida yang tidak stabil, tetapi tetap menyimpan energi tinggi. Karena itulah riset ke arah ini disebut sudah berlangsung sejak 2018 dan baru menunjukkan sejumlah terobosan dalam beberapa tahun terakhir.
Kerja tim peneliti ini juga bukan dimulai dari nol. Pada 2023, kelompok yang sama sudah menghasilkan material yang layak pakai, lalu tahun lalu melaporkan baterai all-solid-state pertama yang menjadi pijakan bagi prototipe terbaru.
Beroperasi tanpa kondisi ekstrem
Keunggulan utama perangkat ini ada pada cara kerjanya. Baterai tersebut dapat menyimpan hidrogen dan listrik secara bersamaan tanpa perlu suhu rendah atau tekanan tinggi.
Dalam pengujian awal, perangkat itu masih mempertahankan 70% kekuatan awalnya setelah 60 siklus isi ulang dan pengosongan daya. Chen Ping mengatakan kepada Xinhua bahwa baterai baru ini mencapai efisiensi energi 93,9%.
Ia menyebut angka itu sekitar sepertiga lebih tinggi dibanding metode penyimpanan hidrogen termal tradisional. Perbandingan itu menempatkan prototipe ini sebagai salah satu pendekatan yang dinilai lebih menjanjikan untuk penyimpanan energi hidrogen.
Diuji dengan paket 10 sel
Tim peneliti juga menguji sistem dalam bentuk paket 10 sel. Susunan itu menghasilkan lebih dari 2,4 volt dan mampu menyalakan lampu LED.
Hasil tersebut belum cukup untuk kebutuhan penyimpanan energi skala besar. Meski begitu, demonstrasi itu menunjukkan bahwa gagasan penyimpanan bersama hidrogen dan listrik sudah berhasil diwujudkan ke tahap praktik.
Dalam studi yang sama, tim menyebut sistem ini berpotensi memberi efisiensi energi hidrogen yang tinggi dibanding teknologi penyimpanan lain. Potensi penggunaannya juga disebut relevan untuk skenario bergerak maupun stasioner.
Mengapa langkah ini penting
Hidrogen masih dipandang sebagai pembawa energi bersih yang menjanjikan. Saat digunakan di fuel cell, hidrogen menghasilkan uap air, bukan polutan berbahaya seperti minyak atau gas.
Hambatan terbesar tetap berada pada penyimpanan. Karena itu, teknologi yang lebih sederhana, lebih murah, dan minim perawatan menjadi faktor penting jika hidrogen ingin dipakai lebih luas dalam sistem energi.
Bagi tim peneliti, prototipe ini baru tahap awal. Xinhua melaporkan bahwa fokus berikutnya adalah meningkatkan performa agar teknologi tersebut lebih siap masuk ke lingkungan industri dan komersial, sambil terus mencari material yang lebih baik.
