Produksi Listrik dari Grafena dan Air Garam

Ditulis oleh Abi Sofyan Ghifari pada 29-07-2014
Kata Kunci: alotrop, elektron, energi alternatif, grafena, graphene, karbon, konduktor, listrik

Penemuan mengejutkan dan terdengar tak masuk akal datang dari China. Sebuah tim riset menghasilkan listrik hanya dengan menggerakkan air garam melewati lapisan-lapisan grafena (graphene). Melalui penemuan tersebut, mereka berhasil menciptakan energi ramah lingkungan yang bebas limbah, tanpa gas rumah kaca, dan tanpa reaksi pembakaran maupun ledakan dengan menggunakan salah satu material kimia yang paling melimpah di Bumi.
Secara kimiawi, grafena merupakan salah satu alotrop karbon yang terdiri atas susunan atom-atom karbon yang terikat membentuk pola heksagonal dalam sebuah lapisan dua-dimensi. Lapisan ini secara teknis memiliki ketebalan sama dengan ukuran atom karbon itu sendiri. Karena ketipisannya inilah grafena berinteraksi secara aneh dengan cahaya dan material lainnya.

Meskipun tipis grafena cukup dikenal akan kekuatannya untuk menahan beban pada satuan massa yang relatif rendah. Kekuatannya ini bahkan melebihi baja. Grafena juga merupakan alotrop dasar pembentuk alotrop karbon lainnya seperti grafit, nanotube karbon, dan fulleren. Dikarenakan sifat dasar karbon dan strukturnya yang terdiri atas lapisan, grafena merupakan material yang sangat konduktif sehingga digunakan secara luas dalam eksperimen produksi listrik.
Landasan ilmiah di balik fenomena tersebut sebenarnya cukup sederhana. Ketika tetesan air garam tidak bergerak pada sebuah lapisan grafena, muatan listrik terdistribusi secara merata dan seimbang pada kedua sisi grafena. Namun ketika tetesan tersebut bergerak melalui permukaan grafena, elektron-elektron pada air garam keluar dari satu lapisan grafena dan kemudian diserap oleh permukaan grafena lain di bawahnya. Pergerakan elektron-elektron sepanjang lapisan ini menghasilkan tegangan listrik yang dapat diukur. Semakin cepat air garam bergerak, semakin tinggi pula tegangan listrik yang dapat dihasilkan – meski total voltase yang dihasilkan masih cukup rendah yaitu sekitar 30 milivolt. Sebagai perbandingan, baterei standar ukuran AA dapat memproduksi listrik sebesar 1,5 volt.
Meski hanya menghasilkan tegangan dan daya listrik yang kecil, penelitian ini tetap memberikan suatu terobosan penting terhadap ilmu pengetahuan, terutama dalam memanfaatkan material dan energi melimpah yang belum dimanfaatkan secara maksimal, yaitu karbon, air garam, dan gravitasi.
Bukan tidak mungkin dalam beberapa tahun ke depan, penelitian ini akan semakin berkembang dengan digunakannya material maupun metode terbaru. Penelitian ini juga memiliki potensi untuk dikembangkan dalam skala yang lebih besar seperti halnya pembangkit listrik tenaga air, agar dapat menghasilkan listrik yang dapat dinikmati seluruh penduduk Bumi.

Diolah dari berbagai sumber.