Era mobil listrik sebentar lagi akan berlangsung di seluruh dunia. Berbagai teknologi untuk menunjang kinerja mobil listrik yang efektif dan efisien terus dikembangkan. Mobil listrik sangat erat kaitannya dengan perangkat penyimpanan energi. Ada dua teknologi penyimpanan energi yang umum digunakan yaitu baterai yang menyimpan energi listrik dan fuel cell yang menyimpan energi dalam bentuk gas hidrogen. Battery Electric Vehicle (BEV) atau mobil listrik bertenaga baterai mampu menghasilkan listrik secara langsung dari reaksi elektrokimia. Baterai litium ion masih menjadi pilihan utama sebagai sumber listrik bagi BEV, meskipun baterai logam-udara mulai masuk ke pasaran sebagai pengganti baterai litium ion pada BEV.
Untuk menempuh jarak yang jauh, BEV memerlukan penambahan baterai yang cukup signifikan yang mengakibatkan bertambahnya berat kendaraan. Berbeda halnya dengan perangakat penyimpanan energi dalam bentuk gas hidrogen yang merubah gas hidrogen menjadi listrik menggunakan Fuel Cell. Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV) atau mobil listrik bertenaga gas hidrogen menggunakan gas hidrogen dan oksigen dari udara untuk menghasilkan listrik tanpa adanya kontak secara langsung. Jenis fuel cell yang pada umumnya digunakan pada mobil listrik adalah Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC). Keunggulan fuel cell adalah ketika menempuh jarak yang jauh, berat kendaraan tidak bertambah secara signfikan.
Gambar 1. Perbandingan BEV dan FCEV[1]
Pada 11 Januari 2018, mobil listrik bernama Lightyear One yang menggunakan sel surya sebagai sumber energi telah berhasil memenangkan kompetisi “Climate Change Innovator Award”. Lightyear One didesain oleh perusahaan Start-up asal Belanda bernama Lightyear untuk membuktikan bahwa mobil listrik bertenaga sel surya dapat diimplementasikan secara nyata dan diproduksi secara massal[2]. Keunggulan dari Lightyear One dibanding BEV dan FCEV adalah sumber listrik yang dihasilkan berasal dari cahaya matahari sehingga dapat meminimalisir penggunaan charging dari stasiun charging EV (electric vehicle). Pada pengunaannya, Lightyear One dapat diisi ulang oleh cahaya matahari, standard household power socket, standard EV charging point, dan EV fast charger. Lightyear One pun dilengkapi oleh baterai sebagai perangkat penyimpanan energi listrik untuk berkendara di malam hari. Sel surya yang digunakan pada Lightyear One adalah sel surya generasi pertama (monocrystalline Silicon) yang berbahan dasar silika. Melalui proses fotovoltaik, cahaya matahari dirubah menjadi energi listrik yang kemudian akan menjadi sumber listrik bagi Lightyear One. Jarak yang mampu ditempuh oleh Lightyear One dengan menggunakan baterai berada pada rentang 400 – 800 km[2].
Baca juga: – Perbandingan Setiap Generasi Sel Surya
– Sel Surya Perovskite (PSC) : Sel Surya Organik Masa Depan
Gambar 2. (a) Misi Lightyear One[3] (b) peta penyebaran stasiun isi ulang baterai[3]
Lightyear one memiliki misi untuk menggunakan energi matahari secara langsung sebagai sumber energi tanpa harus melewati proses-proses konversi energi. Selain itu, jumlah stasiun isi ulang baterai yang tersedia di seluruh dunia masih sangat sedikit yang ditandai warna jingga di Gambar 2b. Akibatnya mobil listrik bertenaga baterai mengalami kesulitan untuk menempuh perjalanan jarak jauh karena kurangya stasiun isi ulang baterai. Dengan menggunakan sel surya, Lightyear One mampu menempuh perjalanan hingga puluhan ribu kilometer. Jika sel surya digunakan sebagai sumber listrik untuk kendaraan dan mengisi ulang baterai, maka perusahaan telah menghitung berapa jarak yang dapat ditempuh sesuai iklim negara atau kota yang dilewatinya yang ditunjukkan oleh tabel berikut.
Tabel 1. Memanen energi matahari sesuai iklim kota yang mempengaruhi jarak tempuh[3]
| Kota | Jarak Tempuh (km) |
| Amsterdam | 10.000 |
| Paris | 11.000 |
| Madrid | 17.000 |
| Los Angeles | 19.000 |
| Chicago | 14.000 |
| Houston | 16.000 |
| New York | 14.000 |
| Washington | 15.000 |
| Honolulu | 20.000 |
| U.S Virgin Islands | 21.000 |
Pada malam hari, Lightyear One harus menyimpan energi di dalam baterai supaya Lightyear One masih bisa untuk terus melakukan perjalanan. Selain itu, Lightyear One pun dapat diisi ulang di stasiun isi ulang baterai. Baterai Lightyear One dapat diisi ulang menggunakan standard household power socket (3,7 kW) : 40 km, standard EV charging point (10 kW) : 110 km, dan EV fast charger (75 kW) : 180 km[3]. Proses isi ulang dilakukan selama satu jam yang dapat menempuh jarak sesuai jenis stasiun isi ulangnya.
Start-up Lightyear akan memproduksi 10 unit Lightyear One pada akhir tahun 2018 dan akan dipasarkan pada tahun 2019. Harga 1 unit Lightyear One adalah €119.000 atau setara dengan 1,9 miliar rupiah[4]. Start-up tersebut menargetkan pada tahun 2020 akan menjual 100 unit Lightyear One. Nama Lightyear One terinspirasi dari jarak yang ditempuh cahaya selama satu tahun saat melewati ruang hampa. Satu tahun cahaya setara dengan 9.500.000.000 km. Harapan dari perusahaan tersebut adalah di masa depan, manusia akan mampu menempuh perjalanan sejauh 1 tahun cahaya dengan menggunakan energi matahari. Bagaimana apakah Sahabat Warstek tertarik untuk memilikinya?
Baca juga: India dan Jerman Akan Memproduksi Kereta Listrik Bertenaga Sel Surya dan Gas Hidrogen
Referensi
[1] Thomas, C.E.S. 2009. Fuel Cell and Battery Electric Vehicles Compared. Virginia : H2Gen Innovations, Inc
[2] Gohd, C. 2018. A Fully Solar-Powered Car May Be Hitting The Road By 2019. http://www.sciencealert.com/a-fully-solar-powered-car-may-be-hitting-the-road-by-2019 (Diakses pada 23 Januari 2018)
[3] Lightyear. https://www.lightyear.one/mission/ (Diakses pada 23 Januari 2018)
[4] Mahon, C. 2018. The First-Ever Fully Solar-Powered Car Hits The Road in 2019. https://www.outerplaces.com/science/item/17474-solar-powered-car-hitting-road-2019 (Diakses pada 23 Januari 2018)
Mahasiswa S2 Teknik Kimia ITB