Gambaran Umum Bio-baterai - Prinsip Kerja, Jenis & Aplikasi

Gambaran Umum Bio-baterai - Prinsip Kerja, Jenis & Aplikasi

Baterai adalah perangkat listrik yang digunakan untuk mengubah energi kimia menjadi energi listrik. Baterai diklasifikasikan ke dalam beberapa jenis berdasarkan aplikasinya, dan ini digunakan di beberapa perangkat listrik serta elektronik. Sebuah baterai listrik termasuk bahan kimia tertentu seperti senyawa merkuri, timbal dll. dan timbal baterai sangat berbahaya di alam dan tidak ramah lingkungan. Selain itu, ada kemungkinan kebocoran bahan kimia serta ledakan baterai dalam kasus tertentu. Untuk mengatasi masalah ini peneliti telah menemukan Bio-battery yang dapat mengurangi dampak bahan kimia tersebut dan mengurangi kerusakan lingkungan yang memberikan keuntungan besar bagi manusia.

Apa itu Bio-Battery?

Baterai Bio adalah perangkat penyimpanan energi listrik yang digunakan dalam beberapa aplikasi. Baterai ini dapat didukung dengan bantuan senyawa organik yang tersedia dalam bentuk glukosa yang digunakan dalam tubuh manusia.




Dalam prosedur pencernaan tubuh manusia, saat enzim memecah elektron glukosa, serta proton, dilepaskan. Jadi dengan memanfaatkan enzim untuk memecah glukosa, baterai ini akan mendapatkan energi dari glukosa secara langsung. Kemudian baterai ini akan menyimpan energi untuk keperluan masa depan.



Ide ini kira-kira identik dengan bagaimana tumbuhan dan hewan mendapatkan energi. Padahal baterai tersebut masih diperiksa sebelum dijual. Ada banyak peneliti serta insinyur yang bekerja untuk pengembangan baterai ini di masa depan.

Bio-Baterai

Bio-Baterai



Konstruksi Bio-Baterai

Konstruksi bio-baterai dapat dilakukan dengan menggunakan empat komponen yaitu anoda, katoda, elektrolit, dan separator.

Keempat komponen ini dilapisi satu sama lain sehingga saling menumpuk. Mirip dengan baterai lain, pada baterai ini, anoda bermuatan negatif dan katoda bermuatan positif. Perbedaan utama antara anoda & katoda memungkinkan aliran elektron di dalam dan menjauh darinya. Dalam konstruksi bio-baterai, terminal anoda ditempatkan di bagian atas baterai sedangkan terminal katoda ditempatkan di bagian bawah baterai. Di antara kedua terminal ini ditempatkan elektrolit yang meliputi separator.


Di sini, separator memainkan peran kunci dengan memisahkan anoda dan terminal katoda satu sama lain yang dapat mengarah untuk menghindari korsleting jika tidak, seluruh baterai akan rusak. Dalam sistem ini, listrik akan dibangkitkan oleh aliran elektron serta proton. Karena sumber energi utama Bio-battery adalah glukosa sehingga membutuhkan banyak glukosa untuk menghasilkan listrik. Dalam bio-baterai, pemecahan glukosa dapat dilakukan dengan aturan yang sama saat dipecah menjadi potongan-potongan kecil di tubuh manusia.



Konstruksi Bio-baterai

Konstruksi Bio-baterai

Prinsip Kerja Bio-Battery

Cara kerja baterai Bio ditunjukkan di bawah diagram. Sistem ini menggunakan aliran elektron serta proton untuk menghasilkan listrik. Pergerakan proton dapat terjadi karena adanya gaya gerak yang disebut arus. Aliran elektron dapat dari anoda ke katoda sedangkan aliran arus dapat dari katoda ke anoda. Operasi kerja bio-baterai dibahas di bawah ini.

  • Pada gambar di atas, glukosa digunakan di sisi anoda sedangkan enzim digunakan di sisi katoda
  • Glukosa dipecah menjadi elektron dan proton
  • Aliran proton dapat melakukan perjalanan ke sisi katoda melalui pemisah dan aliran elektron dapat melakukan perjalanan ke sisi katoda melalui mediator.
  • Enzim digunakan di sisi katoda yang menghasilkan air oleh kedua proton serta elektron yang bergerak dari sisi anoda. Di sini, reaksi reduksi oksigen digunakan di sini.
  • Reaksi di atas akan menghasilkan elektron serta proton dalam sistem. Terakhir, energi listrik akan dibangkitkan.
Dio-Battery bekerja

Dio-Battery bekerja

Jenis Bio-Baterai

Biobatere dikelompokkan menjadi beberapa jenis seperti Baterai Bio Enzimatis, Baterai Bio Mikroba, Baterai Bio Berbasis Cairan Tubuh, Baterai Bio Berbahan Selulosa, dll. Namun Baterai Bio Enzimatis, Bio Baterai Mikroba adalah baterai yang umum digunakan.

1) Bio-Battery Enzimatis: Dalam jenis baterai ini, agen biokimia (Enzim) digunakan untuk pemecahan substrat.

2) Bio-Baterai Mikroba: Dalam jenis baterai ini, Mikroorganisme seperti Escherichia coli, bakteri listrik, digunakan untuk menguraikan substrat.

Keuntungan dari Bio-battery

  • Biobatere jauh lebih cepat dalam mengisi daya perangkat karena aksi cepat enzim bila dibandingkan dengan baterai lain.
  • Bio-baterai tidak memerlukan eksternal Sumber Daya listrik karena pasokan glukosa atau gula yang konstan.
  • Bio-baterai tersedia dengan kepadatan energi tinggi dan dapat digunakan dengan mudah pada suhu kamar.
  • Biobatere sama sekali tidak berpolusi, terbarukan, dan juga ramah lingkungan.
  • Biobatteries sangat aman digunakan karena tidak ada kebocoran dan ledakan seperti baterai kimia.

Kekurangan dari Bio-baterai

  • Itu baterai bio menghemat lebih sedikit energi dibandingkan dengan baterai listrik berbasis litium.
  • Baterai ini tidak dapat digunakan untuk penyimpanan jangka panjang

Aplikasi Bio-baterai

Itu aplikasi baterai Bio termasuk yang berikut ini.

  • Bio-baterai digunakan dalam implan medis seperti alat pacu jantung, pompa insulin, dll.
  • Ini dapat digunakan sebagai pengisi daya untuk perangkat elektronik seperti ponsel, tab, bank daya, dll.
  • Bio-baterai dapat digunakan untuk mainan dan juga pada kartu ucapan
  • Bio-baterai digunakan di bidang pertahanan di perangkat penginderaan jauh, perangkat mata-mata , serta pengawasan.

Jadi, ini semua tentang konstruksi Bio-baterai, bekerja, kelebihan & kekurangan baterai Bio dan aplikasinya. Dalam beberapa hari terakhir, produksi baterai ini serta penelitian telah meningkat karena banyak fitur seperti ramah lingkungan dan tidak menggunakan logam atau bahan kimia berbahaya. Ini pertanyaan untuk Anda, bagaimana cara membuat Bio-Battery?