Baterai-baterai Ini Dibuat dari Limbah Masker Medis
Sekolahnews.com – Para peneliti dari The National University of Science and Technology “MISIS” (NUST MISIS), bersama dengan rekan-rekan dari AS dan Meksiko, mengembangkan teknologi baru untuk memproduksi baterai hemat biaya dari limbah medis.
Penulis penelitian mengklaim teknologi mereka dapat mengubah limbah yang sulit didaur ulang menjadi bahan baku, menurut sebuah penelitian yang diterbitkan dalam Journal of Energy Storage.
Para peneliti mengatakan bahwa selama pandemi coronavirus, orang-orang di planet ini mulai menggunakan lebih dari 130 miliar masker setiap bulannya, yang berubah menjadi ratusan ton limbah polimer. Ketika dibakar mengeluarkan gas beracun, sehingga tugas daur ulang limbah ini sangat mendesak.
Para ilmuwan di NUST MISIS, bersama dengan rekan mereka, mengembangkan teknologi baru untuk memproduksi baterai hemat biaya dari masker bekas, di mana kemasan blister obat limbah juga digunakan sebagai cangkang. Dengan demikian, limbah medis menjadi dasar pembuatan baterai; semua yang perlu didapatkan tinggal graphene.
Teknologi baru memungkinkan produksi baterai tipis, fleksibel, murah yang juga sekali pakai, karena biayanya yang rendah. Mereka lebih unggul dalam beberapa hal dibandingkan baterai konvensional berlapis logam yang lebih berat, yang membutuhkan lebih banyak biaya produksi. Baterai baru ini dapat digunakan pada peralatan rumah tangga mulai dari jam hingga lampu, seperti dikutip dari The National University of Science and Technology MISIS, Minggu (30/1/2022).
“Untuk membuat baterai tipe superkapasitor, algoritma berikut digunakan: pertama masker didesinfeksi dengan ultrasound, kemudian dicelupkan ke dalam ‘tinta’ yang terbuat dari graphene, yang merendam masker. Kemudian bahan ditekan di bawah tekanan dan dipanaskan hingga 140 derajat Celcius (baterai superkapasitor konvensional membutuhkan suhu yang sangat tinggi untuk pirolisis-karbonasi, hingga 1000-1300 derajat Celcius, sedangkan teknologi baru mengurangi konsumsi energi dengan faktor hingga 10). Pemisah (juga terbuat dari bahan masker) dengan sifat isolasinya kemudian ditempatkan di antara dua elektroda yang terbuat dari bahan baru. Itu dicelupkan dengan elektrolit khusus, dan kemudian cangkang pelindung dibuat dari bahan kemasan blister medis (seperti pada parasetamol),” kata Profesor Anvar Zakhidov, direktur ilmiah dari proyek infrastruktur “Perangkat Berkinerja Tinggi, Fleksibel, Fotovoltaik Berbasis di Perovskites Hibrida” di NUST MISIS.
Dibandingkan dengan akumulator tradisional, baterai baru memiliki kepadatan energi yang tersimpan dan kapasitas listrik yang tinggi. Sebelumnya, baterai pelet yang dibuat menggunakan teknologi serupa memiliki kapasitas 10 watt-jam per 1 kg, tetapi para ilmuwan di NUST MISIS dan rekan mereka berhasil mencapai 98 watt-jam/kg.
Ketika para ilmuwan memutuskan untuk menambahkan nanopartikel perovskit anorganik jenis CaCo oksida ke elektroda yang diperoleh dari masker, kapasitas energi baterai semakin meningkat (208 watt-jam/kg). Mereka telah mencapai kapasitas listrik tinggi 1706 farad per gram. Ini secara signifikan lebih tinggi dibandingkan dengan kapasitas elektroda karbonisasi terbaik tanpa penambahan graphene (1000 farad per gram).
Para ilmuwan telah mencoba sebelumnya untuk menggunakan berbagai bahan alami berpori dan produk limbah untuk membuat elektroda untuk superkapasitor. Diantaranya adalah batok kelapa, sekam padi, dan baru-baru ini bahkan limbah koran, limbah ban mobil, dan lain-lain. Namun, bekerja dengan bahan-bahan ini selalu membutuhkan anil (pembakaran) suhu tinggi di tungku khusus. Masker ternyata menjadi bahan yang lebih mudah dan lebih murah untuk diproses karena rendaman graphene cukup memberi mereka sifat yang unik.
Di masa depan, tim ilmiah berencana untuk menerapkan teknologi baru untuk produksi baterai untuk mobil listrik, pembangkit listrik tenaga surya dan aplikasi lainnya.(rri.co.id).
