Sel Bahan Bakar Ringan dan Kuat dengan Desain 3D untuk Masa Depan Aerospace

Para peneliti di Technical University of Denmark berhasil menciptakan sel bahan bakar yang sangat ringan dan kuat menggunakan struktur 3D yang terinspirasi dari koral, disebut Monolithic Gyroidal Solid Oxide Cell atau 'The Monolith'. Sel ini dibuat sepenuhnya dari keramik tanpa menggunakan komponen logam berat, sehingga mengurangi bobot hingga lebih dari 75% dibandingkan sel bahan bakar konvensional. Desain sel bahan bakar ini menggunakan pola matematika gyroid yang memaksimalkan luas permukaan sambil menjaga bobot tetap ringan. Struktur ini juga memungkinkan aliran gas yang bebas, distribusi panas yang optimal, serta stabilitas mekanis yang tinggi. Monolith mampu menghasilkan daya lebih dari satu watt per gram, menjadikannya salah satu sel bahan bakar dengan rasio daya-terhadap-berat terbaik saat ini. Selain lebih ringan, proses pembuatan sel bahan bakar ini hanya memerlukan lima langkah sederhana, berbeda jauh dengan metode konvensional yang harus melalui puluhan proses rumit dan menggunakan banyak bahan berbeda yang rentan rusak. Sel baterai ini juga menunjukkan daya tahan luar biasa saat diuji dengan perubahan suhu hingga 100°C dan bisa digunakan secara bergantian dalam mode pembangkitan listrik dan penyimpanan energi tanpa kerusakan. Teknologi ini sangat menjanjikan untuk industri penerbangan dan misi luar angkasa. Sebagai contoh, sebuah pesawat standar memerlukan 70 ton bahan bakar jet, tapi mengganti energi ini dengan baterai lithium-ion akan menambah berat hingga 3.500 ton, yang tidak memungkinkan untuk terbang. Dengan desain baru ini, berat sel bahan bakar bisa ditekan jauh sehingga aman untuk digunakan di pesawat dan bahkan misi Mars seperti MOXIE NASA. Tim peneliti percaya desain ini masih bisa diperbaiki lebih lanjut, misalnya dengan elektroda yang lebih tipis dan penggunaan material yang lebih murah seperti perak atau nikel menggantikan platinum. Penemuan ini dipublikasikan di jurnal Nature Energy dan berpotensi menjadi solusi energi hijau yang praktis serta mendukung masa depan teknologi luar angkasa dan penerbangan.