Rebalas Pedia - Bayangkan sebuah baterai yang mampu menghasilkan energi secara terus-menerus selama ribuan tahun tanpa perlu diisi ulang.
Meski terdengar seperti konsep fiksi ilmiah, tim ilmuwan dari Universitas Bristol dan UK Atomic Energy Authority (UKAEA) telah mengembangkan teknologi yang mendekati kenyataan tersebut.
Inovasi ini berupa baterai berbasis karbon-14 yang mampu menghasilkan energi secara berkelanjutan hingga 5.700 tahun—tanpa perlu pengisian daya ulang.
Energi dari Peluruhan Nuklir: Fondasi Teknologi Karbon-14 Kunci utama dari teknologi ini adalah pemanfaatan isotop radioaktif karbon-14, yang memiliki waktu paruh sekitar 5.700 tahun.
Isotop ini mengalami peluruhan secara perlahan dan stabil, menghasilkan aliran energi dalam jumlah kecil namun konstan dalam jangka waktu sangat panjang.
Jika dibandingkan dengan baterai konvensional yang memiliki masa pakai terbatas, baterai karbon-14 menjadi solusi potensial untuk kebutuhan energi jangka panjang berdaya rendah.
Profesor Neil Fox, pakar material energi dari Universitas Bristol, menjelaskan bahwa karbon-14 yang digunakan diperoleh dari limbah grafit reaktor nuklir.Pendekatan ini tidak hanya memungkinkan pemanfaatan energi, tetapi juga berkontribusi terhadap pengurangan limbah radioaktif.
“Baterai ini bekerja dengan memanfaatkan peluruhan karbon-14 yang terperangkap dalam struktur berlian buatan, yang sekaligus berfungsi sebagai pelindung radiasi dan penghantar listrik,” ungkap Fox.
Struktur Berlian Buatan dan Peran Teknologi FusiBerbeda dengan berlian alami, struktur kristal berlian dalam baterai ini dihasilkan melalui proses plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD), di mana atom karbon-14 disusun menjadi lapisan kristalin tipis.
Proses ini dilakukan dengan presisi tinggi menggunakan peralatan canggih yang dikembangkan di fasilitas UKAEA di Culham. Pengembangan teknologi ini turut didukung oleh kemajuan dalam riset fusi nuklir, khususnya dalam pengelolaan reaktor tokamak yang mengandung plasma suhu tinggi.
Hal ini mencerminkan sinergi antarbidang ilmiah yang menghasilkan terobosan baru di luar disiplin asalnya. Mekanisme Kerja: Sumber Energi Mikro yang Stabil Menurut Sarah Clark, Direktur Tritium Fuel Cycle di UKAEA, baterai berlian ini menyediakan cara yang aman dan berkelanjutan untuk menghasilkan energi mikro secara terus-menerus.
Saat karbon-14 meluruh, ia melepaskan elektron berenergi tinggi yang kemudian dikonversi menjadi arus listrik oleh berlian, berkat sifat semikonduktornya. Proses ini memiliki kemiripan dengan panel surya, meskipun mekanismenya berbeda.
Jika panel surya mengandalkan cahaya (foton), baterai karbon-14 mengandalkan peluruhan partikel elektron. Karena tidak bergantung pada sumber energi eksternal, baterai ini mampu menyediakan listrik secara konstan dalam jangka waktu yang luar biasa panjang. Potensi Aplikasi: Dari Medis hingga Antariksa
Meski menghasilkan daya yang kecil, kestabilan dan masa pakainya menjadikan baterai ini sangat ideal untuk perangkat berdaya rendah yang memerlukan daya tahan tinggi. Contohnya termasuk alat pacu jantung atau alat bantu dengar yang ditanam di dalam tubuh manusia, di mana penggantian baterai sangat sulit.
Dalam konteks eksplorasi luar angkasa, baterai ini dapat digunakan untuk menjalankan instrumen pada wahana antariksa yang jauh dari Matahari, di mana panel surya menjadi tidak efektif.
Di Bumi, teknologi ini dapat dimanfaatkan untuk perangkat identifikasi seperti radio frequency (RF) tags, sistem pelacakan jangka panjang, atau sensor lingkungan yang ditempatkan di lokasi terpencil dan sulit dijangkau.
Profesor Tom Scott dari Universitas Bristol menyatakan bahwa teknologi mikrodaya ini memiliki potensi luas dalam berbagai sektor, termasuk antariksa, keamanan, dan kesehatan. Namun, ia juga menekankan bahwa masih terdapat sejumlah tantangan yang harus diatasi sebelum teknologi ini dapat digunakan secara komersial.
Di antaranya adalah regulasi penanganan bahan radioaktif, biaya produksi berlian sintetis, serta persepsi publik terhadap istilah "radioaktif", meskipun tingkat radiasinya sangat rendah dan sepenuhnya terperangkap dalam struktur berlian.
Masa Depan Energi Jangka Panjang Sementara ini, pemanfaatan baterai karbon-14 kemungkinan besar akan terbatas pada sektor-sektor khusus seperti pertahanan, antariksa, dan teknologi medis.
Namun, jika teknologi ini berhasil dikembangkan secara massal dan ekonomis, ia bukan hanya menjanjikan masa depan energi yang berkelanjutan, tetapi juga menawarkan solusi terhadap tantangan pengelolaan limbah nuklir.
Inovasi ini menjadi contoh nyata bagaimana sains dan teknologi dapat menciptakan solusi revolusioner yang tidak hanya memperpanjang umur perangkat, tetapi juga mengubah cara kita memandang energi jangka panjang—sebuah terobosan kecil dengan potensi dampak besar selama ribuan tahun.
Komentar
Posting Komentar