Mengapa Baterai Akhirnya Mati

Mengapa Baterai Akhirnya Mati. Sekarang ini, hampir segala sesuatu menggunakan tenaga baterai. Ada apa di dalam benda yang satu ini? Pastilah di dalamnya ada listrik, tetapi bagaimana listrik itu tetap berada di sana sampai ada alat yang mengambilnya terus terus … dan terus?
Baterai tidak berisi listrik, lebih tepatnya, baterai mengandung potensi untuk menghasilkan arus listrik dalam bentuk bahan kimia. Bahan bahan kimia dalam baterai dipisahkan sedemikian rupa sehingga tidak bereaksi sampai ketika kita menyambungkan baterai dengan sebuah alat dan menyalakan sakelarnya. Pada saat itulah bahan-bahan kimia tersebut bereaksi dan menghasilkan listrik.
Mendapatkan energi dan bahan kimia bukan barang baru. Kita mendapatkan energi panas dari kayu, batu bara, dan minyak—semuanya bahan kimia—dengan cara membakarnya; artinya, kita membantu membuat bahan-bahan kimia itu bereaksi dengan oksigen di udara. Proses pembakaran ini pada hakikatnya sekelas dengan reaksi-reaksi kimia lain, termasuk dengan yang menghasilkan energi listrik, alih alih energi panas.
Orang kimia menyebut semua itu reaksi redoks (reduksi-oksidasi). Walaupun begitu, ini peristiwa yang umum sekali. Setiap kali kita menggunakan cairan pemutih, misalnya, ada reaksi redoks yang berlangsung dalam mesin cuci kita. Kita tidak melihat listrik karena itu terjadi dalam bahan-bahan kimia yang sedang bereaksi. Listrik itu diserap oleh atom-atom tertentu secepat produksinya oleh atom-atom yang lain. Sebuah baterai hanyalah sebuah alat pintar yang mengendalikan reaksi-reaksi kimia sedemikian rupa sehingga kita dapat menyadap energi Iistriknya setiap kali kita memerlukan listrik. Akan tetapi sebelum lanjut, marilah kita mempelajari apa sesungguhnya listrik itu.
Arus listrik adalah aliran elektron-elektron dari satu tempat ke tempat lain. Tapi, dari manakah asal elektron-elektron itu? Elektron ada di mana-mana; elektron adalah bagian luar pada setiap atom. Maka, jika kita ingin sebuah elektron pindah dan satu tempat ke tempat lain, elektron itu harus meninggalkan atom A kemudian pindah ke atom B, seperti seekor kutu melompat dan anjing satu ke anjing lain. Tapi, agar ini dapat terjadi, atom A harus bersedia melepaskan salah satu elektronnnya sementara atom B harus bersedia menerimanya.
Jenis atom berbeda mempunyai tingkat afinitas (ketertarikan) berbeda terhadap elektron-elektron masing-masing. Sementara ada atom yang lebih suka mengusir satu atau dua elektron mereka, ada atom lain yang menjaga kuat-kuat elektron mereka bahkan menangkap satu atau dua elektron lagi dan atom lain. Apabila sebuah atom jenis pertama (atom A) bertemu dengan sebuah atom jenis kedua (atom B), keduanya dapat melakukan transaksi saling menguntungkan dengan memindahkan satu atau dua elektron dari A ke B. Dan itulah ringkasanya yang terjadi dalam sebuah reaksi redoks.
Permainan melempar elektron dari satu atom ke atom lain merupakan sebuah aliran listrik dalam suatu skala sangat kecil dan berlangsung satu atom demi satu atom. Masalah praktisnya, kalau kita mencoba mendapatkan listrik sebanyak yang akan berguna bagi kita dengan mencampurkan satu zilion atom tipe A dan satu zilion atom tipe B, perpindahan elektron-elektron antar atom-atom itu, di satu tempat, yang terjadi pada semua arah, secara serempak tetapi kacau balau, di mana pun sebuah atom A bertemu dengan sebuah atom B, ini jelas tidak ada gunanya. (Zilion adalah istilah untuk jumlah yang sangat banyak dan sulit dihitung, tetapi bukan tak terhingga.)
Kita perlu mengatur agar elektron-elektron itu mengalir dari sekelompok besar atom A di satu tempat ke sekelompok besar atom B yang terpisah di sebuah tempat lain, melalui sebuah jalan satu arah yang kita sebut sirkuit. Selanjutnya, dengan hasrat yang begitu besar untuk pindah dari atom-atom A ke atom-atom B, elektron-elektron tersebut harus melalui sirkuit atau rangkaian yang kita buat, kemudian men gerjakan apa pun yang kita inginkan, dan menyalakan lampu senter, sampai membuat boneka kelinci berjalan berkeliling sambil memukulm ukul sebuah tambur: “Tung, tung, tung.”
Oleh sebab itu, untuk membuat sebuah baterai kita harus membuat sebuah paket kecil yang kompak berisi sejumlah besar atom A dan sejumlah besar atom B. Tapi, kita akan harus memisahkan yang satu dari yang lain, biasanya menggunakan sebuah penghalang berupa kertas basah. Baterai ini tidak akan dapat berkirim elektron sampai kita menuntaskan sirkuit, yakni ketika kita memasangkan baterai dan menutup sebuah sakelar yang memungkinkan elektron-elektron mengalir dan atom-atom A melalui jalan-jalan yang mungkin sangat rumit ke atom- atom B di “kamar sebelah.”
Jenis baterai berbeda dibuat dan pasangan atom-atom A dan B yang berbeda pula. Yang paling lazim adalah mangan, seng, timbal, lirium, merkuni, nikel, dan kadmium. Dalam baterai-baterai tipe AAA, AA, C, dan D yang biasa kita jumpai, atom-atom seng bertindak sebagai atom-atom A sedangkan atom-atom mangan bertindak sebagai atom- atom B. Atom-atom seng bertindak sebagai pemberi elektron sedangkan atom-atom mangan sebagai penenima elektron. (AAA di sini tidak ada hubungannya dengan jenis atom A yang kita bicarakan.) (Soal ukuran, dahulu ada baterai B, tetapi belakangan tidak ada lagi.)
Tegangan baterai, dalam hal ini 1,5 volt, adalah ukuran gaya yang berhubungan dengan tingkat keberingasan atom-atom seng ketika mengirimkan elektron-elektron mereka kepada atom-atom mangan. Kombinasi-kombinasi atom pengirim dari atom penerima yang berbeda akan menghasilkan baterai dengan tegangan berbeda. Ini karena perbedaan dalam tingkat keberingasan mereka sebagai pengirim dan penerima elektron.
Ketika semua atom pengirim telah menghabiskan elektron mereka kepada penerima, baterai itu mati, dan akibatnya boneka kelinci pun berhenti memukul tambur.
Baterai nicad (nikel-kadmium), serta baterai timbal-asam pada mobil Anda, adalah baterai yang dapat diisi ulang (rechargeable): Kita dapat membalikkan proses pengiriman elektron dengan memompa kembali elektron-elektron dari atom-atom penenima ke atom-atom pengirim, dan selanjutnya permainan berlangsung seperti semula. Sayang sekali, setiap kali baterai diisi ulang, ada kerusakan mekanik yang terjadi pada bagian dalamnya, maka bahkan baterai isi ulang masih bisa pensiun.

Tonton video ini ya…

(Ditulis ulang dari buku karya Robert L. Wolke berjudul “What Einstein Didn’t Know”)

Baca juga… Kafetaria Sekolah Memanfaatkan Sisa Makan Siang

Baca juga… Rupanya, Tatto Bordir Terlihat Lebih Keren dari Sebutannya

Baca juga…Netflix, Pelopor Layanan Sewa Film Online

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *