Selama satu dekade terakhir, baterai lithium-ion seolah menjadi simbol utama penyimpanan energi modern. Dari ponsel pintar, laptop, hingga kendaraan listrik, hampir semua bergantung pada teknologi ini. Namun di balik popularitasnya, baterai lithium menyimpan banyak tantangan: harga bahan baku yang fluktuatif, risiko kebakaran, degradasi umur pakai, hingga dampak lingkungan dari proses penambangan. Karena itulah, para peneliti dan industri energi global terus mengembangkan alternatif teknologi penyimpanan energi yang tidak bergantung pada lithium.

Menariknya, banyak teknologi ini justru lebih stabil, lebih tahan lama, dan cocok untuk skala besar seperti pembangkit listrik, jaringan energi nasional, hingga sistem energi terbarukan. Sayangnya, teknologi-teknologi ini jarang dibahas karena tidak “seksi” seperti baterai kendaraan listrik. Padahal, masa depan transisi energi sangat bergantung pada mereka. Berikut adalah delapan teknologi penyimpanan energi selain baterai lithium yang patut mendapat perhatian lebih.

1. Pumped Hydroelectric Storage (PHS)

Pumped Hydroelectric Storage merupakan teknologi penyimpanan energi tertua dan paling banyak digunakan di dunia. Prinsip kerjanya sederhana namun sangat efektif: saat pasokan listrik berlebih, energi digunakan untuk memompa air ke reservoir di ketinggian. Ketika energi dibutuhkan, air dialirkan kembali ke bawah untuk memutar turbin dan menghasilkan listrik.

Keunggulan utama PHS terletak pada kapasitasnya yang sangat besar dan efisiensi tinggi, bisa mencapai 70–85 persen. Teknologi ini mampu menyimpan energi dalam jumlah masif selama berjam-jam bahkan berhari-hari, sesuatu yang sulit dicapai oleh baterai kimia. Selain itu, umur operasional sistem ini bisa mencapai puluhan tahun dengan degradasi yang sangat minim.

Namun, PHS membutuhkan kondisi geografis tertentu, seperti perbedaan ketinggian dan ketersediaan air yang memadai. Inilah yang membuatnya kurang fleksibel untuk semua wilayah. Meski begitu, dalam konteks penyimpanan energi skala nasional dan integrasi energi terbarukan seperti tenaga surya dan angin, PHS masih menjadi tulang punggung yang sulit tergantikan.

2. Compressed Air Energy Storage (CAES)

Compressed Air Energy Storage menyimpan energi dengan cara memampatkan udara ke dalam ruang bawah tanah, gua alami, atau tabung bertekanan tinggi. Ketika listrik dibutuhkan, udara bertekanan dilepaskan untuk memutar turbin dan menghasilkan energi listrik kembali.

Teknologi ini sangat menarik karena tidak bergantung pada material langka atau mahal. Udara sebagai media penyimpanan tersedia melimpah, sehingga biaya bahan baku nyaris nol. CAES juga cocok untuk penyimpanan energi jangka panjang dan skala besar, terutama untuk menyeimbangkan fluktuasi energi terbarukan.

Tantangan utama CAES adalah efisiensi energi, terutama pada sistem generasi lama yang kehilangan panas saat proses kompresi. Namun, pengembangan CAES adiabatik modern mulai mengatasi masalah ini dengan menyimpan panas hasil kompresi untuk digunakan kembali. Dengan pendekatan ini, efisiensi sistem meningkat drastis dan menjadikan CAES alternatif serius selain baterai lithium.

3. Flywheel Energy Storage

Flywheel Energy Storage menyimpan energi dalam bentuk energi kinetik. Sistem ini bekerja dengan memutar roda atau cakram berat pada kecepatan sangat tinggi di dalam ruang vakum. Ketika energi dibutuhkan, putaran flywheel diperlambat untuk menggerakkan generator dan menghasilkan listrik.

Keunggulan flywheel terletak pada respon yang sangat cepat dan umur pakai yang panjang. Sistem ini bisa melakukan jutaan siklus pengisian dan pelepasan energi tanpa degradasi signifikan, jauh melampaui baterai kimia. Selain itu, flywheel tidak menggunakan bahan kimia berbahaya, sehingga lebih ramah lingkungan.

Namun, flywheel lebih cocok untuk penyimpanan energi jangka pendek, seperti stabilisasi jaringan listrik dan cadangan daya instan. Kapasitas energinya relatif kecil dibandingkan PHS atau CAES. Meski demikian, dalam sistem kelistrikan modern yang membutuhkan respon cepat dan stabilitas frekuensi, flywheel memainkan peran penting yang sering luput dari perhatian.

4. Thermal Energy Storage (TES)

Thermal Energy Storage menyimpan energi dalam bentuk panas atau dingin, bukan listrik secara langsung. Energi panas disimpan dalam media seperti air, garam cair, beton, atau material perubahan fase (phase change materials). Energi ini kemudian dilepaskan kembali untuk menghasilkan listrik atau digunakan langsung untuk kebutuhan industri dan bangunan.

Salah satu keunggulan utama TES adalah kesederhanaan dan fleksibilitasnya. Teknologi ini sangat cocok untuk dikombinasikan dengan pembangkit listrik tenaga surya termal, di mana panas matahari disimpan dan digunakan bahkan saat malam hari. Selain itu, TES memiliki biaya yang relatif rendah dan umur pakai yang panjang.

TES sering diremehkan karena tidak selalu menghasilkan listrik secara langsung. Padahal, dalam konteks efisiensi energi, menyimpan panas untuk pemanasan, pendinginan, atau proses industri justru lebih masuk akal daripada mengubahnya menjadi listrik terlebih dahulu. Inilah mengapa TES dianggap sebagai solusi penyimpanan energi yang “diam-diam” sangat efektif.

5. Hydrogen Energy Storage

Hidrogen sering disebut sebagai bahan bakar masa depan. Dalam konteks penyimpanan energi, listrik berlebih digunakan untuk memecah air melalui proses elektrolisis, menghasilkan hidrogen yang kemudian disimpan. Hidrogen ini dapat digunakan kembali untuk menghasilkan listrik, panas, atau bahan bakar kendaraan.

Keunggulan hidrogen terletak pada kepadatan energinya yang tinggi dan kemampuannya untuk menyimpan energi dalam jangka panjang. Hidrogen juga fleksibel karena bisa digunakan lintas sektor, dari pembangkit listrik hingga industri berat dan transportasi.

Namun, tantangan besar hidrogen adalah efisiensi keseluruhan sistem dan infrastruktur penyimpanan yang kompleks. Proses konversi listrik ke hidrogen dan kembali ke listrik masih mengalami kehilangan energi yang signifikan. Meski begitu, dalam skenario transisi energi skala besar dan penyimpanan musiman, hidrogen tetap menjadi kandidat utama selain baterai lithium.

6. Supercapacitor

Supercapacitor berada di antara baterai dan kapasitor konvensional. Teknologi ini mampu menyimpan dan melepaskan energi dengan sangat cepat, menjadikannya ideal untuk aplikasi yang membutuhkan daya tinggi dalam waktu singkat. Supercapacitor memiliki umur siklus yang sangat panjang dan hampir tidak mengalami degradasi.

Keunggulan lain supercapacitor adalah keamanan. Tidak ada reaksi kimia berbahaya seperti pada baterai lithium, sehingga risiko kebakaran dan ledakan jauh lebih rendah. Selain itu, proses pengisian bisa berlangsung dalam hitungan detik atau menit.

Keterbatasan utama supercapacitor adalah kapasitas energi yang rendah. Mereka tidak cocok untuk penyimpanan energi jangka panjang, tetapi sangat efektif sebagai pendamping teknologi lain. Dalam sistem hybrid, supercapacitor membantu mengurangi beban baterai dan memperpanjang umur keseluruhan sistem penyimpanan energi.

7. Gravity Energy Storage

Gravity Energy Storage bekerja dengan prinsip sederhana: mengangkat massa berat menggunakan energi berlebih, lalu menurunkannya kembali untuk menghasilkan listrik saat dibutuhkan. Massa tersebut bisa berupa beton, batu, atau beban berat lainnya yang digerakkan secara vertikal.

Teknologi ini menarik karena sangat tahan lama dan tidak bergantung pada bahan kimia. Sistem gravitasi hampir tidak mengalami degradasi seiring waktu dan relatif mudah dirawat. Selain itu, dampak lingkungannya lebih terkendali dibandingkan penambangan lithium.

Kelemahannya terletak pada kebutuhan struktur fisik yang besar dan lokasi tertentu. Namun, dengan desain modular dan integrasi ke bangunan atau tambang bekas, Gravity Energy Storage mulai dilirik sebagai solusi penyimpanan energi jangka panjang yang stabil dan berkelanjutan.

8. Molten Salt Energy Storage

Molten Salt Energy Storage menggunakan garam cair yang dipanaskan hingga suhu sangat tinggi untuk menyimpan energi panas. Garam ini dapat mempertahankan panas selama berjam-jam bahkan berhari-hari, kemudian digunakan untuk menghasilkan uap dan listrik saat dibutuhkan.

Teknologi ini banyak digunakan dalam pembangkit listrik tenaga surya termal skala besar. Keunggulannya adalah stabilitas suhu tinggi, kapasitas penyimpanan besar, dan efisiensi yang relatif baik. Selain itu, bahan yang digunakan lebih melimpah dan murah dibandingkan material baterai lithium.

Molten salt juga memiliki risiko kebakaran yang jauh lebih rendah dibandingkan baterai kimia. Tantangannya terletak pada sistem isolasi panas dan material pendukung yang harus tahan suhu ekstrem. Meski begitu, sebagai solusi penyimpanan energi terbarukan skala utilitas, molten salt adalah pemain penting yang sering luput dari sorotan publik.

Penutup: Masa Depan Penyimpanan Energi Tidak Tunggal

Ketergantungan dunia pada baterai lithium bukanlah solusi jangka panjang yang ideal. Transisi energi membutuhkan pendekatan yang lebih beragam, fleksibel, dan sesuai dengan kebutuhan masing-masing sektor. Delapan teknologi di atas menunjukkan bahwa penyimpanan energi bukan soal satu teknologi unggulan, melainkan ekosistem solusi yang saling melengkapi.

Di masa depan, kombinasi berbagai teknologi—bukan dominasi lithium—akan menjadi kunci kestabilan energi global. Teknologi-teknologi yang hari ini jarang dibahas inilah yang justru berpotensi menjadi fondasi utama sistem energi berkelanjutan.