Superkapasitor, Alternatif Pengganti Baterai

Tren ramah lingkungan kini diadopsi di hampir semua sektor energi. Perkembangan teknologi yang mengedepankan tren ini juga mengarahkan inovasi-inovasi pada sumber energi alternatif yang ekonomis dan dapat diperbarui. Salah satu yang menjadi kebutuhan mendasar dan paling penting dari perkembangan teknologi tersebut  adalah inovasi di bidang media penyimpan energi.

Selama ini, baterai memang telah dianggap sebagai penyimpan energi yang paling populer. Walaupun begitu, sebenarnya terdapat beberapa kelemahan baterai. Di antaranya kerapatan daya yang secara umum tidak tinggi, kecepatan pengisian (charging) yang lama.

Usia penggunaan baterai rata-rata di bawah lima tahun. Ada pula risiko terjadinya terjadinya thermal runaway, yaitu kondisi tertentu di mana temperatur baterai akan terus naik dan memicu reaksi kimia abnormal yang juga bersifat eksoterm (menghasilkan panas).

Tapi, belakangan upaya pencarian sumber energi ini juga mengarah pada penyimpan energi alternatif, yaitu apa yang disebut sebagai superkapasitor. Superkapasitor juga dikenal dengan beberapa nama lain seperti EDLC (Electric/Electrochemical Double Layer Capacitor), electrochemical capacitor, maupun ultracapacitor.

Baca juga: Tempurung Kelapa Sebagai Bahan Superkapasitor

Superkapasitor merupakan perangkat elektrokimia yang punya banyak kelebihan dibanding bnaterai biasa. Superkapasitor dapat menyimpan energi dan melepasnya kembali dengan kekuatan daya yang tinggi dan kerapatan daya yang tinggi, durasi pengisian pendek, usia penggunaan yang panjang dan resiko thermal runaway yang jauh lebih rendah.

Digunakan Di Kendaraan Listrik
Beberapa aplikasi penggunaan superkapasitor diantaranya adalah sebagai sumber listrik pada kendaraan listrik hybrid, listrik untuk industri, elektronik (laptop, ponsel). Aplikasinya juga ada pada stimulator syaraf, defibrillator portabel, perangkat militer, rudal, dan lain sebagainya.

Akan tetapi, selama ini kelebihan-kelebihan yang dimiliki superkapasitor ini justru diaplikasikan hanya terbatas sebagai penyokong baterai atau fuel cell pada penyimpan energi hybrid . Akhirnya penggunaannya kerap bersifat komplemen dengan baterai. Ini disebabkan superkapasitor apabila digunakan sebagai media penyimpan energi, memiliki kerapatan energi yang lebih rendah dibandingkan baterai. Makanya, aplikasi superkapasitor sebagai sumber energi tunggal masih terbatas jumlahnya.

Baca juga: PLN Siap Suplai 1.500 Charging Station Untuk Kendaraan Listrik

Tapi kini, pengembangan ekstensif untuk mengganti teknologi baterai dengan teknologi superkapasitor pada kendaraan listrik juga telah dilakukan oleh perusahaan-perusahaan besar.   Tesla Inc. (AS), dan Mazda (Jepang) termasuk pabrikan inti seperti Maxwell, Nippon, Skeleton Technology, dan Yunasko, melakannya. Superkapasitor jelas tidak seperti kapasitor biasa yang menggunakan dielektrik padat. Superkapasitor menggunakan kapasitansi elektrostatis lapis-ganda dan pseudo-kapasitansi elektrokimia, yang keduanya turut andil dalam total kapasitansi yang dimiliki superkapasitor.

Bahkan, superkapasitor sebagai penyimpan energi telah diterapkan, misalnya pada transportasi bus di Sofia, Bulgaria. Rute yang ditempuh sejauh 11,2 km dengan menggunakan superkapasitor berkapasitas 20 kWh yang cukup diisi di terminal keberangkatan selama 5 sampai 6 menit menggunakan charger DC/DC berkapasitas 150 kW.

Banyaknya aplikasi dan manfaat superkapasitor ini tentu semakin meningkatkan permintaan pasar terhadap produk superkapasitor dengan kerapatan energi yang tinggi. Ke depan, sesuai kebutuhan akan baterai atau alat penyimpanen energi yang berpasitansi yang lebih tinggi, superkapasitor akan lebih berkembang pesat. 

Referensi:
Efiyanti L. 2018. Superkapasitor Berbasis Nanokarbon dari Biomassa. Kabesak, Edisi: 28/II/Oktober 2018. Balai Diklat Lingkungan hidup dan Kehutanan Kupang.
Lystianingrum V. 2019. Superkapasitor Sebagai Alternatif Penyimpan Energi Untuk Bus Listrik di Indonesia: Potensi dan Tantangan.
Riyanto A. 2014. Superkapasitor Sebagai Piranti Penyimpan Energi Listrik Masa Depan. Jurnal ilmiah pendidikan fisika Al-Biruni, 3 (2).
Saputra N A, W Syafii, G Pari, D S Nawawi, A Maddu. 2022. Biomassa Sebagai Material Elektroda Superkapasitor. Jurnal Penelitian Hasil Hutan, 40 (3): 189–202.