Selama bertahun-tahun, superkapasitor—juga dikenal sebagai ultrakapasitor—tidak lagi menjadi bagian dari teknologi kendaraan listrik. Meskipun secara konsep sederhana, penggunaannya dalam produksi masih terbatas, contoh seperti Lamborghini Sián menunjukkan potensinya. Namun, perusahaan yang berbasis di Basingstoke, Allotrope Energy, yakin mereka telah mengembangkan terobosan yang pada akhirnya dapat membawa superkapasitor ke dalam arus utama, khususnya untuk kendaraan hibrida.
Apa itu Superkapasitor dan Mengapa Belum Diadopsi Secara Luas?
Superkapasitor merupakan perangkat penyimpanan listrik yang terdapat hampir di setiap produk elektronik. Seperti baterai, mereka menyimpan dan melepaskan listrik. Namun, terdapat perbedaan utama. Superkapasitor terdiri dari dua elektroda yang dipisahkan oleh lapisan isolasi. Ketika dihubungkan ke tegangan, muatan listrik terakumulasi pada pelat-pelat ini. Yang terpenting, tidak seperti baterai, tidak ada reaksi kimia yang terjadi selama pengisian atau pengosongan, sehingga superkapasitor dapat mengisi dan mengosongkan daya lebih cepat.
Secara historis, kelemahan utama superkapasitor adalah kepadatan energinya yang rendah. Baterai dapat menyimpan energi dalam jumlah besar untuk waktu yang lama, sedangkan superkapasitor melepaskan muatannya dengan relatif cepat ketika dihubungkan ke beban listrik, seperti motor. Perbedaan ini menyebabkan baterai mendominasi pasar kendaraan listrik dan mobil hybrid.
Terobosan Energi Alotrop: Superkapasitor Lignavolt
Allotrope Energy mengklaim telah mengatasi keterbatasan ini dengan superkapasitor Lignavolt barunya. Perangkat ini memiliki kepadatan energi 4-15Wh/kg, jauh lebih tinggi dibandingkan 7-8Wh/kg yang ditemukan pada teknologi superkapasitor yang ada. Selain itu, biaya produksinya dilaporkan sedikit dari biaya. Rahasia di balik kemajuan ini terletak pada penggunaan bahan Lignavolt—zat yang diproduksi secara berkelanjutan yang berasal dari lignin, produk limbah industri kertas.
Potensi Kendaraan Hibrida
Potensi penerapan teknologi ini sangat menarik terutama untuk kendaraan hibrida. Mobil-mobil ini menggabungkan mesin pembakaran internal (ICE) untuk jangkauan dengan motor listrik dan baterai atau superkapasitor untuk menangkap dan menggunakan kembali energi melalui pengereman regeneratif, yaitu proses mengubah energi kinetik mobil menjadi listrik selama perlambatan.
Contoh awal penggunaan superkapasitor dalam teknologi hibrida sudah ada sejak dua dekade yang lalu, yaitu kendaraan sel bahan bakar FCX Honda yang memanfaatkan superkapasitor untuk menyimpan energi yang diperoleh dari sistem sel bahan bakar dan pengereman regeneratif. Namun, investasi besar-besaran dalam teknologi baterai untuk kendaraan listrik bertegangan tinggi, kendaraan hybrid ringan 48V, dan aplikasi lainnya telah membayangi superkapasitor.
Allotrope berpendapat bahwa menangkap 100% energi pengereman regeneratif, bahkan selama pengereman sedang, akan memerlukan baterai lithium-ion yang sangat besar dan mahal. Sebaliknya, superkapasitor seberat 1 kg dapat menghasilkan 75 tenaga kuda—angka 50 kali lebih besar dibandingkan baterai lithium-ion yang setara.
Mesin Lebih Kecil, Emisi Lebih Rendah
Perusahaan membayangkan masa depan di mana akselerasi powertrain hybrid lebih banyak berasal dari motor listrik, yang ditenagai oleh superkapasitor. Hal ini akan memungkinkan produsen untuk mengurangi ukuran mesin pembakaran internal, yang pada akhirnya menghasilkan emisi yang lebih rendah dan konsumsi bahan bakar. Implikasinya terhadap efisiensi kendaraan hibrida dan dampak lingkungan bisa sangat signifikan.
Kesimpulannya, superkapasitor Lignavolt Allotrope Energy mewakili kemajuan yang menjanjikan dalam penyimpanan listrik. Peningkatan kepadatan energi, efektivitas biaya, dan metode produksi berkelanjutan menempatkannya sebagai terobosan potensial, terutama untuk kendaraan hibrida yang ingin mengoptimalkan pengereman regeneratif dan meningkatkan efisiensi secara keseluruhan. Kotak kecil dari Basingstoke ini mungkin sedang dalam perjalanan untuk membentuk kembali masa depan teknologi hibrida.
