Foto: Betavolt.tech
Teknologi.id – Perkembangan teknologi penyimpanan energi memasuki babak baru. Baterai konvensional jenis Lithium-ion (Li-on) yang mendominasi berbagai perangkat elektronik saat ini umumnya memiliki batasan umur pakai yang cukup singkat. Sebagai perbandingan, baterai pada telepon pintar (smartphone) atau komputer jinjing rata-rata hanya mampu bertahan sekitar satu hari sebelum pengguna harus melakukan pengisian daya kembali. Sementara itu, perangkat seperti jam tangan pintar (smartwatch) umumnya bertahan dalam hitungan hari hingga beberapa minggu, dan baterai alkaline untuk perangkat rumah tangga seperti remote televisi biasanya akan habis dalam kurun waktu beberapa bulan.
Menjawab keterbatasan operasional tersebut, sebuah inovasi baru hadir dari China. Sebuah perusahaan asal China telah mengembangkan baterai bertenaga nuklir yang diberi nama Betavolt BV100. Diperkenalkan pada tahun 2024, perangkat penyimpanan daya ini diklaim mampu terus beroperasi hingga 50 tahun penuh tanpa memerlukan proses pengisian ulang daya (charging) sama sekali. Meskipun bertenaga nuklir, dimensi fisik baterai Betavolt BV100 ini sangat mungil, yakni hanya berukuran sekitar 15 x 15 x 5 milimeter, atau bahkan lebih kecil dibandingkan dengan sekeping uang logam.
Baca juga: Indonesia Kembangkan Baterai Sodium, Solusi Murah untuk Kendaraan Listrik
Spesifikasi Kepadatan Energi dan Material Semikonduktor Berlian
Foto: Betavolt.tech
Meskipun diproduksi dalam ukuran yang sangat mini, baterai ini dirancang khusus untuk secara konsisten menghasilkan aliran listrik selama puluhan tahun. Secara spesifikasi teknis, daya listrik yang mampu dihasilkan oleh baterai nuklir BV100 tercatat sekitar 100 mikrowatt yang berjalan pada tegangan 3 volt. Pihak perusahaan, BetaVolt, menyatakan bahwa baterai ini memiliki tingkat kepadatan energi hingga 10 kali lipat lebih tinggi jika dibandingkan dengan baterai lithium-ion yang banyak beredar di pasaran.
Tingginya kepadatan energi ini bersumber dari penggunaan bahan isotop radioaktif nickel-63 yang ditanamkan sebagai sumber energi utama. Secara mekanisme fisis, isotop radioaktif nickel-63 tersebut akan secara alami mengalami proses peluruhan radioaktif dan perlahan berubah menjadi material tembaga. Selama proses peluruhan alami tersebut, partikel-partikel elektron akan dilepaskan ke luar.
Untuk menangkap elektron yang terlepas ini, BetaVolt menggunakan sebuah komponen berupa lapisan semikonduktor yang terbuat dari bahan berlian buatan yang diiris sangat tipis. Lapisan semikonduktor berlian inilah yang bertugas menangkap elektron radioaktif dan mengubahnya menjadi aliran arus listrik yang stabil. Karena proses peluruhan ini berlangsung terus-menerus selama kurun waktu puluhan tahun, maka baterai nuklir jenis ini memiliki masa pakai yang sangat panjang.
Baca juga: SUV Listrik Polytron G3 & G3+ Rilis! Intip Spek Mewah dan Harga Sewa Baterainya
Tahan Suhu Ekstrem dan Ramah Lingkungan
Selain unggul dalam durasi pemakaian, daya tahan fisik baterai BV100 juga dikembangkan untuk menghadapi kondisi lingkungan yang tidak biasa. Pihak perusahaan mengklaim bahwa baterai mini ini sanggup beroperasi secara optimal pada rentang suhu yang ekstrem, mulai dari suhu sedingin -60 derajat Celsius hingga suhu terpanas yang mencapai 120 derajat Celsius. Pada rentang temperatur tersebut, baterai dipastikan bekerja secara aman tanpa adanya risiko terbakar ataupun meledak layaknya kelemahan baterai berbahan kimia konvensional.
Lebih jauh, BetaVolt juga menyebutkan bahwa produknya relatif ramah terhadap lingkungan. Ketika masa pakainya habis, isotop nickel-63 yang menjadi sumber energi intinya akan sepenuhnya meluruh dan berubah menjadi material tembaga yang berwujud stabil. Transformasi akhir ini membuat limbah baterai nuklir tersebut dinilai jauh lebih mudah untuk diproses dan didaur ulang apabila dibandingkan dengan pengolahan limbah baterai kimia biasa.
Kendala Kapasitas untuk Telepon Pintar
Kendati teknologi ini terdengar sangat menjanjikan untuk industri elektronik, penerapannya pada saat ini belum cukup bertenaga untuk diaplikasikan pada perangkat harian seperti telepon pintar. Penyebab utamanya adalah kapasitas output baterai BV100 yang hanya mampu mengeluarkan listrik sebesar 100 mikrowatt. Angka tersebut sangat kecil jika dihadapkan dengan kebutuhan daya operasional sebuah ponsel pintar modern yang dapat memakan ribuan milowatt. Laporan tersebut mencatat bahwa sebuah ponsel pintar bahkan dapat menghabiskan daya operasional hingga 40.000 milowatt saat pengguna sedang menjalankan fungsi berat seperti panggilan video (video call).
Menjelaskan fenomena ini, ilmuwan material dari University of Florida, Juan Claudio Nino, memberikan pandangannya. Menurut Nino, dengan kapasitas daya mikrowatt yang ada saat ini, teknologi baterai nuklir tersebut lebih cocok dan realistis diaplikasikan untuk menyalakan perangkat-perangkat elektronik berdaya rendah. Contoh perangkat yang dinilai sesuai meliputi sistem sensor nirkabel (wireless sensor) hingga peralatan medis berukuran kecil yang ditanam di dalam tubuh, seperti alat pacu jantung (pacemaker), yang mutlak membutuhkan keandalan masa pakai lama tanpa perlu proses penggantian rutin.
Sejarah mencatat bahwa konsep penggunaan daya dari energi peluruhan seperti ini sebenarnya telah lama diuji coba. Sejak dekade 1950-an, teknologi sejenis telah dimanfaatkan secara terbatas untuk memenuhi spesifikasi perangkat khusus, seperti pada wahana antariksa, operasional satelit komersial, hingga stasiun penelitian otomatis yang letaknya berada di wilayah terpencil.
Target Generasi Berikutnya dan Tantangan Radiasi
Merespons kebutuhan daya yang lebih besar, BetaVolt dilaporkan telah merancang rencana pengembangan lanjutan. Pada produk generasi berikutnya, perusahaan asal China tersebut menargetkan untuk memproduksi versi baterai nuklir yang mampu memancarkan daya lebih kuat, yakni di angka sekitar 1 watt. Jika pengembangan ini menunjukkan tingkat keberhasilan yang tinggi, potensi ketersediaan perangkat elektronik yang tidak perlu diisi ulang daya selama puluhan tahun bisa menjadi kenyataan di masa depan.
Namun demikian, komersialisasi baterai nuklir untuk pasar konsumen perangkat rumah tangga secara massal masih menghadapi tantangan regulasi dan teknis yang sangat berat. Tantangan utama tersebut berkutat pada standardisasi aspek keamanan radiasi serta metode perlindungan ketat bagi pengguna akhir. Mengingat perangkat ini menyimpan bahan radioaktif sebagai motor penggeraknya, produsen harus mendesain dan menyematkan lapisan pelindung (shielding) fisik yang sangat khusus. Lapisan ini menjadi krusial untuk memastikan bahwa paparan radiasi dari dalam baterai tidak akan bocor dan membahayakan kesehatan organ manusia dalam skenario penggunaan harian maupun kecelakaan fisik perangkat.
Baca Berita dan Artikel lainnya di Google News
(wn/sa)
Comments are closed.