"Rusia mengalahkan Jepang dalam pengembangan bahan mentah berteknologi tinggi." Setelah membaca frasa ini, saya mungkin dicurigai melakukan pemalsuan. Industri bahan mentah merupakan area penting di mana Jepang sangat kompetitif hingga saat ini. Sebagian besar ulasan negatif tentang bahan baku Rusia, tetapi dalam produksi satu bahan, Rusia masih berhasil melewati kami,”tulis Kotaro Watanabe.
Rusia mengalahkan Jepang dalam pengembangan bahan mentah berteknologi tinggi …
Setelah membaca frasa ini, saya mungkin dicurigai melakukan pemalsuan. Industri bahan mentah merupakan area penting di mana Jepang sangat kompetitif hingga saat ini. Banyak produk Jepang berada di peringkat teratas peringkat global: baja berkekuatan tinggi, serat karbon, baja paduan, dan sebagainya.
Pada saat yang sama, untuk industri bahan baku Rusia, produk berkualitas tinggi jarang ditemukan: titanium bisa disebut begitu saja, tetapi sebagian besar memiliki ulasan buruk.
Misalnya, lembaran logam galvanis Rusia, yang digunakan dalam industri otomotif, tidak dapat dibandingkan dengan Jepang. Memang, logam Rusia hanya dilapisi dengan lapisan seng. Jika Anda membengkokkannya sedikit, maka seng daunnya. Masalahnya bukan hanya seng. Ketebalan lembaran tidak dipertahankan; ada juga banyak kotoran di logam.
Tidak mungkin membuat produk berkualitas tinggi dari lembaran logam semacam itu. Di Rusia, sangat tidak realistis untuk mencapai kualitas Jepang. Salah satu penyebabnya adalah lemahnya kapasitas industri bahan baku.
Namun, sehubungan dengan pengembangan nanotube karbon yang meningkatkan kinerja baterai lithium-ion yang digunakan pada kendaraan listrik, tampaknya produk Rusia benar-benar melampaui produk Jepang.
Nanotube karbon telah menjadi material baru yang telah lama ditunggu dengan kapasitas dan kepadatan tinggi.
Video promosi:
Namun demikian, bahan ini sangat mahal: beberapa puluh ribu yen per gram; sepuluh kali lebih mahal dari emas mentah. Tidak mungkin membuat produk dari bahan seperti itu dengan harga yang dapat diterima, jadi tidak ada yang bisa menggunakannya.
Dan tiba-tiba, cabang Oksial Rusia (OCSiAl) mengembangkan metode untuk memproduksi tabung nano karbon dengan harga 300 yen per gram. Memang, sistem logistik dibuat dan penjualan dimulai dengan harga yang ditentukan.
Apa itu tabung nano karbon
Nanotube karbon adalah tabung berukuran molekul yang digulung dari atom karbon.
Seperti yang dapat dilihat dari kristal karbon, atom karbon memiliki ikatan antar atom yang kuat, karena bahan tersebut memiliki sifat fisik seperti kekuatan dan sebagainya.
Tabung nano karbon dapat menahan arus seribu kali lebih besar dari tembaga; memiliki konduktivitas termal sekitar tujuh kali lipat dari tembaga; kekuatannya 8 sampai 80 kali lipat dari serat karbon.
Seperti namanya, tabung ini berukuran nano, jadi tidak ada gunanya sendiri. Namun, karena bahan ini memiliki sifat fisik yang canggih, menambahkannya dapat meningkatkan kinerja bahan akhir.
Misalnya, jika Anda menambahkan tabung nano karbon ke plastik, itu dapat menghantarkan listrik.
Karena sangat sedikit yang ditambahkan, plastik bening tetap transparan. Ini terlihat seperti plastik biasa, tetapi menghantarkan listrik.
Saat ini, ekspektasi terbesar terkait dengan peningkatan performa baterai generasi kedua untuk kendaraan listrik. Tabung nano karbon menghantarkan listrik dengan baik. Mereka panjang dan tidak terlalu lebar. Tabung membentuk interkoneksi yang memfasilitasi pembentukan saluran arus listrik.
Saat ditambahkan ke bubuk, mereka menghubungkan partikel dengan konduksi. Dengan menambahkan karbon nanotube ke bahan pembuatan baterai lithium-ion, kinerja baterai dapat ditingkatkan dengan memungkinkan partikel bekerja lebih baik.
Selain itu, Institut Sains Material Nasional Jepang dan Badan Sains dan Teknologi sedang mengembangkan jenis baterai lain: baterai lithium-air menggunakan nanotube karbon di katoda. Kapasitas baterai tersebut adalah 15 kali lipat dari baterai lithium-ion. Penelitian dilakukan bersama-sama dengan SoftBank.
Reaksi kimia dalam baterai meningkatkan akumulasi partikel yang menghalangi aliran arus listrik.
Nanotube karbon berubah bentuk dan mengakumulasi partikel tersebut, tetapi karena mereka memiliki kemampuan untuk membentuk saluran yang melaluinya listrik dengan lebih mudah, mereka mendukung aliran listrik di dalam baterai. Karakteristik nanotube karbon ini menyediakan kapasitas baterai yang besar.
Sebelumnya, tabung nano karbon diketahui dapat meningkatkan kinerja berbagai produk, tetapi tidak digunakan karena harganya sepuluh kali lipat harga emas.
Terlepas dari kenyataan bahwa sejumlah kecil tabung nano karbon dapat meningkatkan sifat fisik, penambahannya ke bahan mentah secara signifikan meningkatkan biaya produk, dan bahkan jauh melebihi biaya bahan awal.
Ada dua jenis tabung nano karbon: berdinding tunggal dan berdinding banyak. Yang satu lapis mengungguli yang multi-lapis, tetapi harganya terlalu tinggi. Dalam hal ini, penelitian dilakukan di bidang metode untuk produksi tabung nano karbon berdinding tunggal yang murah.
Di Jepang, penelitian serupa sedang dilakukan oleh Organisasi Pengembangan Teknologi dan Energi Baru, dengan partisipasi perusahaan seperti Zeon Corporation dan sebagainya. Proyek ini di bawah kendali pemerintah.
Perkembangan Jepang tidak berakhir dengan kegagalan
Efisiensi telah meningkat tiga ribu kali lipat dari metode aslinya. Jepang sekarang mampu memproduksi tabung nano karbon berdinding tunggal 500 kali lebih lama. Awalnya, pipa bersuku kata satu harganya beberapa puluh ribu yen per gram, tapi sekarang diproduksi dengan harga 1000-2000 yen per gram. Selain itu, tabung nano karbon berdinding tunggal Jepang lebih unggul dalam kemurnian sampel Rusia.
Namun demikian, Oksial Rusia (OCSiAl) telah mengembangkan teknologi untuk menerapkan tabung nano karbon berdinding tunggal ke logam bubuk. Perusahaan ini memproduksi tabung satu lapis dengan harga 300 yen per gram. Sampel Jepang lebih bersih, tetapi tiga kali lebih mahal.
Sayangnya, untuk tabung nano karbon berdinding tunggal Jepang, kemurnian ini tidak diperlukan untuk produksi saat ini.
(Karena tabung nano Jepang dicirikan oleh kemurnian, jika komponen elektronik dikembangkan yang memerlukan kemurnian seperti itu, nilai desain Jepang akan meningkat secara dramatis.)
Karbon nanotube berdinding tunggal ada untuk meningkatkan kekuatan, konduktivitas listrik dan konduktivitas termal suatu material, dan oleh karena itu, sifat-sifat ini diperlukan dari mereka. Sekalipun mengandung kotoran, ini tidak berarti berdampak negatif pada karakteristik tersebut.
Ternyata, produk Oxial cukup untuk meningkatkan performa baterai lithium-ion. Sistem logistik perusahaan Rusia, yang menawarkan pipa satu lapis dengan harga 300 yen per gram, secara bertahap berkembang.
Apalagi Jepang tidak bisa mensuplai jenis produk ini dengan harga serendah itu. Kita dapat mengatakan bahwa saat ini tabung nano karbon berdinding tunggal Rusia telah mengalahkan yang Jepang.
Pekerjaan pabrik teknik di Jerman.
Rusia telah berhasil menyediakan produk serupa dengan yang ada di Jepang dengan harga tiga kali lipat. Penelitian Jepang efektif, tetapi penelitian Rusia lebih efektif.
Secara umum, tingkat industri dan teknologi Rusia tidak cukup tinggi, tetapi jika Anda telusuri dengan cermat, Anda dapat menemukan teknologi di Rusia yang jauh lebih unggul daripada teknologi Jepang. Ini membuat Rusia menarik.
Akankah Rusia mulai memproduksi produk kelas satu?
Jadi, apakah Rusia akan menghasilkan produk yang melebihi produk Jepang? Kemungkinan besar tidak. Bahkan jika kita membayangkan bahwa teknologi canggih akan muncul di Rusia, tidak akan ada gunanya jika mereka tidak menemukan aplikasi praktisnya.
Industri Rusia tidak dibedakan oleh skala besar dan diversifikasinya. Sekalipun teknologi baru muncul, sulit bagi mereka untuk menemukan aplikasi di Rusia. Tidak mudah berinovasi di sana dalam praktiknya.
Selain itu, untuk menghasilkan produk berupa mobil yang menggabungkan teknologi yang berbeda, diperlukan tingkat teknologi dan kualitas yang di atas rata-rata.
Dalam hal ini, keseimbangan Rusia sangat buruk. Bahkan jika kita mengambil tabung nano karbon berdinding tunggal, maka itu sendiri bukanlah produk akhir; oleh karena itu, komersialisasi mereka memerlukan kombinasi dengan teknologi lain.
Faktanya adalah bahwa di Rusia Anda dapat menemukan teknologi kelas dunia yang tinggi, mirip dengan tabung nano karbon dari perusahaan OCSiAl.
Jepang telah berhasil dalam industrialisasi dan komersialisasi, jadi jika ia menggali dan menemukan aplikasi praktis untuk teknologi Rusia semacam itu, hal itu dapat menghasilkan kerja sama yang bermanfaat antara Jepang dan Rusia.
Kotaro Watanabe
