Para ilmuwan dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) berhasil mengubah beton biasa menjadi perangkat penyimpan energi.

Temuan yang dipublikasikan di Proceedings of the National Academy of Sciences pada Juli 2023 ini membuka peluang baru bagi infrastruktur perkotaan.

>>> Tonton Hadirkan Konten Sejarah Piala Dunia Lewat FIFA+

Tim peneliti yang dipimpin profesor Franz-Josef Ulm, Admir Masic, dan Yang-Shao Horn, serta rekan penulis Nicolas Chanut, menggunakan tiga bahan dasar: air, semen, dan karbon hitam.

Karbon hitam adalah bubuk karbon halus yang sangat konduktif.

Saat dicampur, air membentuk jaringan saluran mikroskopis di dalam semen yang mengeras. Partikel karbon hitam bermigrasi ke ruang terbuka tersebut dan membentuk struktur seperti kawat yang saling terhubung.

Untuk menjadikannya superkapasitor fungsional, beton yang sudah diawetkan direndam dalam elektrolit standar, seperti garam kalium klorida. Garam ini menyediakan partikel bermuatan yang terakumulasi pada kerangka karbon internal.

Berbeda dengan baterai lithium-ion yang menyimpan energi melalui reaksi kimia lambat, superkapasitor menyimpan energi secara fisik.

Ketika arus listrik diberikan, ion garam bermigrasi ke sisi berlawanan dari jaringan karbon, menciptakan medan listrik kuat.

Material ini dapat diisi dan dikosongkan dengan cepat selama ribuan siklus tanpa kehilangan performa.

Dalam demonstrasi awal, tim peneliti menghubungkan tiga unit beton seukuran koin secara seri, mengisinya dengan panel surya, dan berhasil menyalakan satu lampu LED.

Potensi Skala Besar

Nilai sebenarnya dari teknologi ini terletak pada volumenya. Beton membentuk fondasi struktural kota-kota modern, sehingga massa yang tersedia sangat besar.

Tim MIT menetapkan metrik kritis: 45 meter kubik beton yang dicampur karbon hitam dapat menyimpan sekitar 10 kilowatt jam (kWh) energi.