Metode komputasi baru memprediksi masa pakai baterai dalam hitungan hari, menawarkan peningkatan penyimpanan energi
Pesatnya pertumbuhan energi terbarukan telah menjadikan penyimpanan baterai berskala besar sebagai bagian penting dari sistem tenaga modern. Baterai ini membantu menstabilkan jaringan listrik dengan menyimpan kelebihan energi dari panel surya dan pembangkit listrik tenaga angin dan memasoknya ketika produksi menurun. Namun, menentukan berapa lama baterai ini akan bertahan biasanya memerlukan pengujian selama berbulan-bulan, sehingga memperlambat inovasi dan meningkatkan biaya pengembangan. Para peneliti di ORNL kini telah memperkenalkan pendekatan komputasi canggih yang dapat memperkirakan degradasi baterai hanya dalam beberapa hari. Dengan menggantikan pengujian laboratorium yang panjang dengan simulasi tingkat lanjut, metode baru ini dapat mempercepat pengembangan teknologi penyimpanan energi yang lebih tahan lama dan efisien. Setiap baterai yang dapat diisi ulang secara bertahap kehilangan kapasitasnya Setiap baterai yang dapat diisi ulang secara bertahap kehilangan kapasitasnya seiring dengan siklus pengisian dan pengosongan yang berulang. Untuk sistem penyimpanan skala jaringan, memprediksi penurunan ini secara akurat sangatlah penting karena hal ini akan memengaruhi kinerja sistem, perencanaan pemeliharaan, dan keputusan investasi jangka panjang. Hingga saat ini, para peneliti sering kali harus melakukan ratusan atau bahkan ribuan siklus pengisian daya sebelum mereka dapat menilai masa pakai baterai dengan andal. Proses ini menghabiskan banyak waktu, sumber daya, dan kapasitas laboratorium. Kerangka kerja yang baru dikembangkan ini menggunakan model komputer canggih untuk mensimulasikan perilaku baterai dalam kondisi pengoperasian yang berbeda. Daripada menunggu berbulan-bulan untuk mendapatkan hasil eksperimen, para peneliti dapat menganalisis degradasi jangka panjang dalam hitungan hari. Sistem menggabungkan ilmu baterai terperinci dengan komputasi kinerja tinggi Sistem ini menggabungkan ilmu baterai terperinci dengan komputasi kinerja tinggi, memungkinkan para ilmuwan mempelajari proses kimia dan fisik kompleks yang memengaruhi kesehatan baterai dari waktu ke waktu. Hal ini memungkinkan evaluasi yang lebih cepat terhadap material baterai baru dan desain sel tanpa hanya mengandalkan pengujian fisik yang berkepanjangan. Kemampuan untuk memperkirakan penuaan baterai dengan lebih cepat memiliki beberapa keuntungan praktis karena dapat mempercepat penelitian dan pengembangan teknologi baterai generasi berikutnya. Kemampuan ini juga menurunkan biaya dan waktu yang diperlukan untuk pengujian baterai dan membantu produsen meningkatkan desain baterai sebelum produksi komersial. Kemampuan ini juga mendukung perusahaan utilitas dalam merencanakan jadwal pemeliharaan dan penggantian dengan lebih akurat dan berkontribusi pada sistem penyimpanan energi yang lebih andal dan hemat biaya. Peningkatan ini dapat memperpendek jalur dari penelitian laboratorium ke penerapan di dunia nyata, membantu teknologi baterai baru menjangkau pasar lebih cepat. Pendekatan ORNL bergantung pada komputasi berkinerja tinggi untuk analisis terperinci mengenai degradasi baterai setelah 500–1.000 siklus pengoperasian, sehingga memberikan hasil dalam hitungan hari, bukan minggu, kata Srikanth Allu, ilmuwan riset komputasi ORNL. Kerangka kerja yang fleksibel dan dapat digunakan kembali ini dapat menyimulasikan lebih dari 10.000 sel sekaligus dan mengakomodasi berbagai jenis kimia baterai lithium-ion, teknologi yang paling banyak digunakan untuk penyimpanan skala jaringan, lapor Tech Explore. Karena jaringan listrik semakin bergantung pada sumber terbarukan, penyimpanan baterai yang andal akan memainkan peran yang lebih besar dalam menjaga pasokan listrik tetap stabil. Metode yang lebih cepat dan akurat untuk mengevaluasi masa pakai baterai dapat membantu perusahaan utilitas mengambil keputusan investasi yang tepat sekaligus meningkatkan efisiensi sistem penyimpanan energi secara keseluruhan. Dengan memungkinkan para peneliti memprediksi kinerja baterai jangka panjang dalam waktu yang lebih singkat dari biasanya, pendekatan komputasi baru ini berpotensi mempercepat inovasi di sektor energi. Hal ini merupakan langkah penting menuju pembangunan baterai yang tahan lama dan dapat mendukung transisi ke jaringan listrik yang lebih bersih dan berketahanan.
Diterbitkan : 2026-07-08 16:13:00
sumber : interestingengineering.com
