Seiring dengan semakin murah dan bertenaganya baterai, baterai telah memungkinkan elektrifikasi segala hal mulai dari kendaraan hingga peralatan taman, perkakas listrik, dan skuter. Namun proses penyediaan listrik untuk rumah merupakan proses yang lebih lambat. Itu karena peralihan dari peralatan gas sering kali memerlukan pembongkaran dinding kering, pemasangan kabel baru, dan peningkatan kotak listrik.
Kini startup Copper, yang didirikan oleh Sam Calisch SM ’14, PhD ’19, telah mengembangkan rangkaian dapur lengkap dengan baterai yang dapat dihubungkan ke stopkontak standar 120 volt. Rangkaian induksi dilengkapi baterai litium besi fosfat yang mengisi daya saat energi paling murah dan terbersih, lalu mengalirkan daya saat Anda siap memasak.
“Kami menjadikan ‘penggunaan listrik’ seperti pertukaran peralatan, bukan proyek konstruksi,” kata Calisch. “Jika saat ini Anda memiliki kompor gas, hampir pasti ada stopkontak yang bisa dijangkau karena kompor tersebut dilengkapi dengan lampu oven, jam, atau penyala listrik. Hal ini merupakan hal yang besar jika Anda tinggal di sebuah rumah dengan satu keluarga, namun di apartemen, hal ini merupakan faktor yang sangat penting. Memperbarui 100 unit gedung apartemen adalah sebuah rencana yang sangat mahal sehingga pada dasarnya tidak ada seorang pun yang melakukannya.”
Copper telah mengirimkan sekitar 1.000 produk bertenaga baterai hingga saat ini, sering kali kepada pengembang dan pemilik kompleks apartemen besar. Perusahaan juga memiliki perjanjian dengan Otoritas Perumahan Kota New York untuk setidaknya 10.000 unit.
Setelah dipasang, rentang ini dapat berkontribusi pada jaringan energi yang terdistribusi, lebih bersih, dan lebih tangguh. Faktanya, Copper baru-baru ini memulai sebuah program di California untuk menawarkan listrik yang murah dan bersih ke jaringan listrik dari baterai rumahnya ketika perusahaan tersebut harus menyalakan pembangkit listrik bertenaga gas untuk memenuhi permintaan listrik yang melonjak.
“Setelah peralatan ini dipasang, peralatan tersebut menjadi aset jaringan listrik,” kata Calisch. “Kami dapat mengelola armada baterai untuk membantu menyediakan listrik yang kuat dan membantu jaringan listrik menghasilkan listrik yang lebih ramah lingkungan. Kami menggunakan pendapatan tersebut untuk semakin menurunkan biaya elektrifikasi.”
Menemukan misi
Calisch telah mengerjakan teknologi iklim sepanjang kariernya. Semuanya dimulai di inkubator teknologi bersih Otherlab yang didirikan oleh Saul Griffith SM ’01, PhD ’04.
“Di situlah saya menemukan kelemahan dalam teknologi dan pengembangan produk untuk dampak iklim,” kata Calisch. “Tetapi saya menyadari bahwa saya perlu meningkatkan kemampuan saya, jadi saya melanjutkan ke sekolah pascasarjana [MIT Professor] Laboratorium Neil Gershenfeld, Pusat Bit dan Atom. Saya harus mencoba-coba rekayasa perangkat lunak, teknik mesin, teknik elektro, pemodelan matematika, semuanya dengan lensa membangun dan melakukan iterasi dengan cepat.”
Calisch tetap di MIT untuk meraih gelar PhD, di mana dia mengerjakan pendekatan di bidang manufaktur yang menggunakan lebih sedikit material dan lebih sedikit energi. Setelah menyelesaikan gelar PhD pada tahun 2019, Calisch membantu mendirikan organisasi nirlaba bernama Rewiring America yang berfokus pada advokasi elektrifikasi. Melalui pekerjaan itu, ia berkolaborasi dengan kantor Senat AS dalam Undang-Undang Pengurangan Inflasi.
Harga baterai lithium ion telah menurun sekitar 97 persen sejak debut komersialnya pada tahun 1991. Seiring dengan semakin banyaknya produk yang beralih ke listrik, proses manufaktur untuk segala hal mulai dari ponsel hingga drone, robot, dan kendaraan listrik telah terpusat pada tumpukan teknologi listrik yang terdiri dari baterai, motor listrik, elektronika daya, dan chip. Negara-negara yang menguasai teknologi kelistrikan akan memiliki keuntungan manufaktur yang berbeda.
Calisch memulai Copper untuk meningkatkan rantai pasokan baterai sekaligus berkontribusi pada gerakan elektrifikasi.
“Peralatan dapat membantu menggunakan baterai, dan baterai membantu menggunakan peralatan,” kata Calisch. “Peralatan juga dapat menurunkan biaya pemasangan baterai.”
Perusahaan ini memulai dengan rangkaian dapur karena konsumsi daya puncaknya termasuk yang tertinggi di rumah. Meratakan puncak itu membawa manfaat besar. Kisaran juga bermakna: Ini adalah tempat orang berkumpul dan memasak setiap malam. Orang-orang lebih bangga dengan peralatan dapur mereka daripada, katakanlah, pemanas air.
Kisaran induksi tembaga 30 inci memanas lebih cepat dan mencapai suhu yang lebih tepat dibandingkan gas. Memasangnya semudah menukar lemari es atau mesin pencuci piring. Berkat baterai 5 kilowatt-jamnya, jangkauan ini bahkan dapat berfungsi saat listrik padam.
“Baterai menjadi 10 kali lebih murah dan kini terjangkau serta menciptakan peningkatan nyata dalam kualitas hidup,” kata Calisch. “Ini adalah gagasan baru mengenai dampak iklim yang bukan berarti mematikan termostat dan penderitaan bagi planet ini, namun tentang mengadopsi teknologi baru yang lebih baik.”
Menskalakan dampak
Calisch mengatakan tidak ada cara bagi AS untuk mempertahankan sistem energi yang tangguh di masa depan tanpa banyak baterai. Karena transmisi daya dan keterbatasan peraturan, baterai-baterai tersebut tidak dapat ditempatkan seluruhnya di jaringan listrik.
“Kami melihat analoginya dengan internet,” kata Calisch. “Untuk menyampaikan jutaan kali lebih banyak informasi melalui internet, kami tidak menambahkan jutaan kali lebih banyak kabel. Kami menambahkan penyimpanan lokal dan caching di seluruh jaringan. Itulah yang meningkatkan throughput. Kami melakukan hal yang sama untuk jaringan listrik.”
Musim panas ini, Copper mengumpulkan $28 juta untuk meningkatkan produksinya guna memenuhi meningkatnya permintaan peralatan yang dilengkapi baterai. Copper juga berupaya melisensikan teknologinya kepada produsen peralatan lain untuk membantu mempercepat transisi listrik.
“Teknologi listrik ini mempunyai potensi untuk meningkatkan kehidupan masyarakat dan, sebagai produk sampingannya, menghilangkan bahan bakar fosil,” kata Calisch. “Kami berupaya mengidentifikasi titik-titik hambatan dalam transisi tersebut. Kami bukan perusahaan peralatan; kami adalah perusahaan energi.”
Melihat ke belakang, Calisch memuji MIT karena membekalinya dengan pengetahuan yang dibutuhkan untuk menjalankan bisnis teknis.
“Waktu saya di MIT memberi saya pengalaman langsung dengan berbagai sistem teknik,” Calisch. “Saya dapat berbicara dengan tim teknik tertanam, tim teknik kelistrikan, atau tim teknik mesin dan memahami apa yang mereka katakan. Hal ini sangat berguna dalam menjalankan perusahaan.”
Dia menambahkan: “Saya juga mengembangkan pandangan luas mengenai infrastruktur di MIT, yang berperan penting dalam peluncuran Copper dan memikirkan jaringan listrik bukan hanya sebagai kabel di jalan, namun juga sebagai beban di gedung-gedung kita. Ini tentang menjadikan rumah bukan hanya konsumen listrik, namun juga peserta dalam jaringan yang lebih luas ini.”
