Listrik dari Kedondong dan Listrik dari Botol Bekas

Baru-baru ini kita dihebohkan dengan penemuan pembangkit listrik tenaga pohon kedondong. Kalau kita cermati, ternyata ada kesamaan antara listrik pohon kedondong dan baterai Daniell, sama-sama menggunakan elektroda logam. Baterai Daniell menggunakan elektroda tembaga dan seng (atau besi). Bedanya baterai Daniell, elektroda ditaruh di tabung gelas, sedang listrik pohon kedondong elektroda di tanam pada batang pohon

Perbedaan lain, baterai Daniell menggunakan tembaga sulfat sebagai agen oksidator, sedang listrik pohon kedondong menggunakan cairan asam getah pohon kedondong sebagai agen oksidator.

Dalam sejarah teknologi, baterai Daniell pernah mengalami masa keemasan. Pembangkit listrik "kedondong" ini pernah merajai Amerika Serikat hampir seratus tahun, itu terjadi pada abad ke-19. Baterai Daniell bukan untuk menyalakan lampu listrik,  melainkan untuk mengirim berita telegram. Saat itu Edison belum menemukan lampu listrik. Jadi dahulu orang mengirim berita telegram dari Washington ke New York mengunakan listrik "kedondong".

Penggunaan baterai Daniell berakhir pada awal abad ke 20 setelah Faraday menemukan generator listrik elektro magnet. Konon masih ada orang yang menggunakan baterai Daniell untuk telegram sampai tahu 1950an.

Menurut literatur, oksidator asam kinerjanya kurang baik. Untuk membuktikan hal tersebut, saya coba buat Baterai Daniell dengan menggunakan botol plastik kemasan air mineral yang sudah tidak dipakai. Tiga buah baterai diisi dengan asam cuka dan tiga buah lainnya dengan tembaga sulfat. Ternyata benar apa yang dikatakan literatur: Baterai dengan tembaga sulfat membuat lampu LED menyala lebih terang dibanding baterai dengan asam Cuka!

uji-oksidator-592be3e7d59373897d7c1803.jpg

Pembangkit listrik botol bekas ini membuat saya tertegun, bayangkan sampai artikel ini dibuat, sudah 4 hari, lampu LED terus-menerus menyala! Apakah ini artinya lampu LED akan menyala untuk selama-lamanya?? Tentu saja tidak! Seperti kata pepatah tidak ada makan siang gratis. Agar pembangkit listrik botol bekas (tepatnya baterai) dapat menyala, saya harus membayar sesuatu. Sama seperti pembangkit listrik diesel, agar pembangkit itu dapat beroperasi perlu dipasok dengan  minyak solar (bahan bakar) dan oksigen (bahan pembakar).  Demikian pula baterai botol bekas saya, harus menyediakan bahan bakar(agen reduktor) dan bahan pembakar(agen oksidator).

Kalau agen oksidator (serbuk CuSO4) habis, saya perlu menaburi serbuk CuSO4 agar baterai tersebut tidak kehabisan oksidator dan lampu tetap menyala. Pun lama kelamanan besi sebagai agen reduktor akan habis, larut menjadi besi Sulfat (FeSO4) dan sayapun harus mengganti dengan elektroda besi yang baru. Selain itu saya harus merawat baterai ini, sebab lama-kelamaan air dalam baterai ini menjadi kenyang (jenuh), karena sudah terlalu banyak besi sulfat yang terlarut didalamnya. Dalam hal ini saya harus merawatnya, mengganti dengan air yang baru.

Bagaimana dengan listrik pohon kedondong? Listrik pohon kedondong mengunakan asam dari getah pohon kedondong sebagai agen oksidator. Jadi pembangkit listrik ini dapat pasokan cairan asam (baca oksidator) terus menerus secara "gratis" dari pohon kedondong. Pohon kedondong memang menghasilkan cairan asam secara alami. Inilah hal menarik dari listrik pohon, bisa dapat agen oksidator gratisan dari pohon kedondong. Kemarin saya harus beli oksidator tembaga sulfat(CuSO4) sebagai "makanan" dari baterai botol bekas saya. "Pak, punya Terusi (nama pasaran tembaga sulfat) si kristal biru?" tanya saya. "Ada!, sekilo 40 ribu rupiah", kata si pelayan toko yang menjual bahan kimia.

Sayang listrik pohon kedondong tidak sepenuhnya "gratis", sebab selain agen oksidator berupa cairan asam, kita perlu juga agen reduktor berupa elektroda besi. Lama-kelamaan besi akan habis teroksidasi. Jadi kita perlu menganti elektroda besi secara berkala karena habis terpakai. Tetapi uang yang digunakan untuk membeli besi terhitung seperti membeli pupuk. Zat besi yang terserap memang diperlukan oleh pohon (apalagi sayuran hijau semacam bayam).

Listrik pohon kedondong ini memang sangat menarik, Pohon-pohon itu kita beri pupuk (berupa zat besi). Gegara diberi pupuk, pohon ini jadi lebih subur, menghasilkan buah lebih banyak, pula menghasilkan listrik!

Pada kenyataanya listrik kedondong ini banyak kendalanya. Listrik tidak dapat diproduksi terus-menerus karena cairan asam akan berkurang, pada gilirannya aliran listrik akan berkurang.  Si pohon tidak boleh kita suruh menghasilkan listrik terlalu berlebihan. Banyak menghasilkan listrik, berarti banyak pula menyerap zat besi. Dikuatirkan kesehatan pohon tergangu karena over nutrisi zat besi.

Ketika cairan asam berkurang, pohon perlu diistirahatkan sebentar agar pulih seperti sebelumnya. Saya berpendapat harus ada mengontrol elektronik yang mengatur kerja pembangkit listrik pohon kedondong ini. Pertama kelompok pohon A kita suruh menghasilkan listrik. Setelah sekian lama, switch elektronik mengalihkan ke kelompok pohon B, mengalihkan ke kelompok pohon C, kemudian secara siklus kembali ke pohon A. Sebagai hobbyist elektronika saya berkata, membuat pengontrol elektronik seperti itu tidaklah sukar. Dengan cara seperti ini kita memberi kesempatan pada pohon-pohon itu istirahat.

Kendala lainnya, kita harus mau menanam pohon kedondong banyak-banyak dan sabar menunggu beberapa tahun sampai pohon kedondong itu besar. Sambil menunggu pohon itu besar, apa salahnya elektroda yang seharusnya di taruh pada pohon kedondong kita pasang di botol bekas, jadilah pembangkit listrik tenaga botol bekas! Untuk itu harus beli oksidator berupa tembaga sulfat. Perlu mengeluarkan uang memang, Apa boleh buat, gak masalah, sambil menunggu pohon kedondong tumbuh jadi pohon besar!

Bagaimana deal? Sambil menunggu pohon kedondong yang kita tanam tumbuh menjadi pohon besar kita buat pembangkit listrik tenaga botol bekas (baterai Daniell)

Ini bahan-bahan yang diperlukan:

1. Tiga buah botol air mineral bekas, difungsikan seperti gelas dengan membuang bagian atas menggunakan gunting
2. Kawat tembaga sekitar 50 cm, buat seperti "lilitan ular cobra"
3. Pelat besi, berupa pelat "seng" yang banyak digunakan untuk atap rumah, bentuk huruf "C"
4. Lampu LED kecil
5. Jepitan buaya 5 buah (aligator clip)
6. Oksidator berupa Terusi (CuSO4) aka tembaga sulfat aka kristal biru.

baterai-daniel-592be9a5939773092e1ff541.png

Cara membuat:

1. Letakkan Eletroda tembaga sebagai kutup positif (katoda) pada botol bekas
2. Beri sedikit kristal biru (tembaga sulfat) sekira dua sendok makan
3. Letakkan  Elektroda besi sebagai kutup negatif(katoda) diatas botol bekas
4. Lakukan langkah 1 - 3 untuk dua botol bekas lainnya
5. Dengan mengunakan jepitan buaya buat hubungan seri dari 3 sel Daniell ini, yakni kutup positif dihubungkan dengan kutup negatif. Hubungkan pula lampu LED dengan jepitan Buaya
6. Tuangkan air satu persatu pada 3 sel Daniell sampai air merendam pelat besi
7. Kejutan, Lampu LED akan menyala dengan cerah!

Kalau mau coba Baterai Daniel dengan larutan Asam, pada point 3 sebagai ganti tembaga sulfat dengan cuka masak. Tuang cuka masak sampai sekira 1/3 volume. Bandingkan mana yang nyalanya lebih terang.

Pembuatan listrik dengan botol bekas (baterai Daniell) sangat baik diperagakan di depan kelas untuk murid-murid SMP (bahkan SMA) agar mereka agar pelajaran kimia atau fisika menjadi lebih menarik.

Catatan:
Baterai Daniel dengan CuSO4 tidak boleh diaduk atau digoyang-goyang. Larutan jenuh CuSO4 diharapkan tetap mengendap dibawah. Kalau sempat tercampur akan secara spontan larutan tembaga sulfat mengoksidasi pelat besi. Baterai Daniell Harus selalu dibebani (misal dipasang lampu) bila tidak larutan CuSO4 akan tercampur (tidak mengendap dibawah)