Tantangan terbesar produksi energi terbarukan adalah metode penyimpanan kelebihan energi yang belum efektif dan masih terlalu mahal. Tanpa metode baru fluktuasi produksi energi ramah lingkungan akan sulit dikendalikan.
Iklan
Metode Menyimpan Energi di Dalam Gua
03:24
This browser does not support the video element.
Kini dua peneliti Swiss mengembangkan metode unik penyimpanan energi, dengan memampatkan udara panas di perut Bumi.
Begini bentuk pemasokan energi di masa depan. Dikembangkan dua orang peneliti di kawasan Tessin selatan Swiss..
Dalam sebuah terowongan bekas tambang yang tak digunakan lagi, kedua ilmuwan membangun penyimpan bertekanan udara. Energi bisa disimpan dalam batuandalam bentuk udara yang dikompresi.
Matahari Buatan Ciptakan Energi Masa Depan
Program antariksa Jerman, DLR, mulai mengoperasikan matahari buatan terbesar di Bumi. Tujuannya adalah mengembangkan metode paling efisien buat memproduksi energi masa depan.
Foto: picture alliance/dpa/C. Seidel
Keajaiban Sains
Siapa nyana, bangunan berlantai tiga yang sekilas terlihat seperti gedung perkantoran ini menyimpan salah satu keajaiban sains, yakni matahari buatan terbesar di Bumi. Seberapa besar? Setara intensitas 10.000 kali radiasi matahari di permukaan Bumi.
Foto: picture alliance/dpa/C. Seidel
Impian besar
Untuk mewujudkannya ilmuwan DLR menggunakan teknologi yang sering digunakan manusia sehari-hari, yakni rangkaian lampu Xenon yang berjumlah 149 buah. Dengan penelitian ini mereka berharap mampu mengembangkan bahan bakar masa depan, serupa seperti sel bahan bakar pada mobil elektrik, hanya saja untuk pesawat terbang atau bahkan kapal barang.
Foto: picture alliance/dpa/C. Seidel
Energi Ramah Lingkungan
Pada prinsipnya matahari buatan bernama Synlight ini berfungsi layaknya taman surya. Tugas utamanya adalah memproduksi hidrogen seefisien mungkin. Kendati berlimpah di alam semesta, Hidrogen di Bumi biasanya tidak berbentuk elemen tunggal tapi berupa senyawa dengan unsur lain. Elemen yang satu ini digadang-gadang bakal menjadi bahan bakar masa depan.
Foto: picture alliance/dpa/C. Seidel
Resep Sederhana
Prinsip kerja Synlight cukup sederhana. Sebanyak 149 lampu Xenon besar yang biasa digunakan sebagai simulasi matahari dalam pembuatan film, difokuskan pada satu titik untuk memanaskan lempengan logam hingga suhu minimal 800 derajat Celcius. Setelahnya logam diselimuti uap air. Proses tersebut mengikat atom Oksigen pada permukaan logam, dan membebaskan atom Hidrogen.
Foto: picture alliance/dpa/C. Seidel
Monster Pelahap Energi
Namun begitu matahari buatan yang diciptakan ilmuwan DLR membutuhkan pasokan energi dalam jumlah besar. Selama empat jam beroperasi, Synlight bisa menyedot jumlah energi yang cukup untuk memasok listrik sebuah rumah keluarga selama setahun. Tapi harus diakui, fokus eksperimen DLR ini adalah mengembangkan metode produksi energi yang lebih efisien.
Foto: picture alliance/dpa/C. Seidel
Alternatif Produksi Energi
Synlight hanya instalasi riset untuk mendorong metode produksi Hidrogen dengan sel surya. Dalam praktiknya produksi tidak harus menggunakan lampu buatan. Taman surya milik Maroko di Ouarzazate misalnya punya kapasitas mencukupi untuk memproduksi temperatur yang sama seperti Synlight. Nantinya DLR akan mengembangkan metode agar bisa memproduksi Hidrogen melalui taman surya.
Foto: picture-alliance/dpa/C. Seidel
Potensi Tak Terbatas
Menurut DLR pihaknya masih membutuhkan waktu "bertahun-tahun" untuk menyempurnakan metode produksi Hidrogen. Synlight adalah alat bantu yang teknologinya paling anyar. "Setiap tahun matahari mengirimkan 10.000 kali lipat kebutuhan energi manusia ke permukaan Bumi. Jadi jumlah sumber bahan bakar alami masih sangat banyak," kata kepala proyek, Kai Wieghardt.
Foto: DLR
7 foto1 | 7
Giw Zanganeh yang mengembangkan tekniknya menjelaskan:"Ide yang kami kembangkan, perlu gua bertekanan, dan kami dapat akses ke lorong bekas tambang ini. Solusi sempurna, memanfaatkan terowongan ini sebagai gua bertekanan untuk menyimpan semua energi di gunung."
Beginilah cara berfungsinya: udara dimampatkan dengan bantuan kelebihan produksi energi terbarukan. Jika diperlukan, udara bisa kembali dialirkan keluar, untuk menggerakan turbin generator listrik.
Solusi fluktuasi produksi energi
Metode baru penyimpan energi terbarukan sangat diperlukan. Pasalnya, energi angin misalnya, hanya berfungsi jika angin bertiup dan panel surya jika matahari bersinar.
Sejauh ini fasilitas pompa penyimpan yang digunakan untuk menstabilkan fluktuasi di jaringan listrik.
"Teknik kami lebih murah hingga 30% dibanding fasilitas pompa penyimpan. Kami juga tak perlu membangun bendungan besar, yang membebani lingkungan. Semua dibangun di gunung, ini keunggulan lainnya. Kami tidak hanya ekonomis tetapi juga teknis ekologis", papar Giw Zanganeh
Fasilitas penyimpan udara yang dimampatkan itu nyaris tidak terlihat di lanskap. Juga pembangunan dalam terowongan secara teknis tak ada masalah.
Banjir Listrik di Gurun Sahara
Belum lama ini Maroko meresmikan pembangkit listrik tenaga surya terbesar di dunia. Instalasi seharga sembilan miliar US Dollar itu akan mampu menyediakan energi hijau untuk lebih dari satu juta penduduk.
Foto: picture-alliance/dpa
Ambisi Hijau
Kompleks Noor 1 adalah ambisi Maroko membabat jejak karbonnya sebanyak 760.00 ton per tahun. Proyek yang antara lain dibiayai Bank Dunia dan Bank Investasi Eropa ini tercatat sebagai pembangkit listrik tenaga surya terbesar di dunia.
Foto: Getty Images/AFP/F. Senna
Raksasa Gurun
Kendati sudah mulai beroperasi, PLTS Noor belum rampung sepenuhnya. Nantinya PLTS Noor bakal bertambah menjadi empat kompleks dan membentang seluas ibukota Maroko, Rabat. Instalasi tersebut memiliki kapasitas produksi sebesar 500 Megawatt
Foto: picture-alliance/AP Photo/A. Bounhar
Tersimpan dalam Garam
PLTS Noor akan rampung sepenuhnya tahun 2018. Berkat teknologi penyimpanan energi dalam bentuk garam cair, PLTS ini akan tetap berproduksi setelah matahari terbenam.
Foto: picture-alliance/AP Photo/A. Bounhar
Hijau Padang Pasir
Instalasi ini membetoni ambisi Maroko menjadi negara adidaya tenaga surya di dunia. Bersama proyek lain yang mengusung tenaga air dan angin, Maroko berharap produksi energi terbarukannya akan mampu memenuhi separuh kebutuhan energi nasional pada tahun 2020.
Foto: picture-alliance/AP Photo/A. Bounhar
Konsentrasi Panas
Tidak kurang 500.000 panel surya berbentuk sabit diperlukan untuk merampungkan PLTS Noor I. Setiap cermin memiliki ketinggian 12 meter dan diletakkan pada sudut tertentu sehingga semua panel memantulkan sinar matahari ke arah menara. Panas yang didapat kemudian dialirkan ke tungku air, lalu uap yang muncul digunakan untuk menggerakkan turbin listrik.
Foto: Getty Images/AFP/F. Senna
Kering Air, Subur Energi
Ide memproduksi listrik di padang pasir datang dari fisikawan Jerman Gerhard Knies. Sesaat setelah bencana nuklir di Chernobyl, ia mengukur jumlah energi matahari yang diterima permukaan gurun Sahara selama beberapa jam akan cukup memenuhi kebutuhan listrik seluruh dunia selama setahun.
Foto: AFP/Getty Images/F. Senna
'Proyek terpenting di dunia'
Pemerintah Maroko sendiri bangga atas proyek di kota Ouarzazate itu. "Kami bukan produsen minyak dan harus mengucurkan dana besar untuk subsidi bahan bakar," tutur Menteri Lingkungan Maroko Hakima el-Haite. "Jadi ketika ada yang bercerita tentang potensi energi surya di padang pasir, kami berpikir 'kenapa tidak?'" El Haite menyebut PLTS Noor I adalah proyek energi terbarukan terpenting di dunia
Foto: picture-alliance/AP Photo/A. Bounhar
7 foto1 | 7
"Kami menggunakan kerucut beton setebal 5 meter yang mampu menahan tekanan dalam gua. Pintu baja menyegel semuanya.Gunungnya kedap. Ada aliran air kontinyu, artinya tak ada udara lolos keluar," ujar pakar penyimpanan energi itu.
Inovasi utama
Peranglat penyimpan panas adalah bagian penting dari instalasainya. Inilah inovasi sebenarnya dari proyek dan meningkatkan efisinsi dari 50 menjadi 70 persen.
Seperti saat memompa ban sepeda, saat memampatkan udara, tercipta panas. Penyimpan panas menghimpun energi tersebut.
Jika udara dialirkan ke generator, temperatur turun drastis. Energi dari penyimpan panas, mencegah generator membeku akibat es.Seluruh instalasinya kini dijuicoba. Dan berfungsi.
Insinyur Andreas Haselbacher mengatakan: "Kami bisa mengetes penyimpan panas dan kekedapan gua. Pada prinsipnya fungsi keseluruhan instalasi. Ini memberi keyakinan pada kami, secara teknis ini bisa diterapkan."
Langkah berikutnya adalah membangun instalasi percontohan, yang membuktikan potensi komersial dari gagasan tersebut. Bagi Eropa, ide ini akan menguntungkan, jika tarif listrik terus mengalami kenaikan dan makin mahal.
(DW Inovator)
Energi Surya Bantu Cegah Perubahan Iklim
Masyarakat internasional memutuskan pembatasan pemanasan global di bawah 1,5 derajat. Energi fosil kini harus secepatnya digantikan. Tenaga surya punya potensi besar dan sedang "boom" di seluruh dunia.
Foto: picture-alliance/AP Images/Chinatopix
Naik Daun Secara Global
Sel fotovoltaik siap mengambil alih penyediaan energi. Di seluruh dunia, satu persen kebutuhan listrik diperoleh lewat panel energi surya, di Uni Eropa sekarang sudah empat persen. Tahun 2020 modul sel surya akan menyuplai listrik tiga kali lebih banyak, dan 2030 sekitar 13 kali lebih banyak dari saat ini, demikian prognosanya.
Foto: BELECTRIC.com
Cina Dorong Perluasan Secara Cepat
Cina memimpin perluasan penggunaan panel tenaga surya. Instalasi fotovoltaik dengan kapasitas pembangkitan 78 Gigawatt (GW) dibangun hingga akhir 2016.di Cina. Kapasitas itu setara 78 PLTN atau 150 pembangkit tenaga batu bara. Jepang hanya menarget 43 GW hingga akhir 2016, sementara AS 42 GW dan Jerman 41 GW.
Foto: Getty Images/T.Yiwei
Tenaga Surya Jadi Energi Lebih Murah
Energi surya jadi makin penting. Di India kapasitasnya 10 GW (foto) dan 2020 kapasitas pembangkitan energi surya di sini akan 11 kali lebih besar. Di seluruh dunia listrik dari tenaga surya dan instalasi baru sekarang lebih murah daripada listrik dari tenaga batu bara, gas atau nuklir. India dan Cina kini juga menghentikan rencana perluasan pembangkit listrik tenaga batu bara.
Foto: SAM PANTHAKY/AFP/Getty Images
Berkembang dengan Energi Surya
Sekitar dua milyar manusia tidak punya akses listrik. Sumber cahaya yang digunakan adalah lampu minyak. Tapi minyak tanah mahal, dan abu dari asapnya merusak saluran pernapasan. Sistem pembangkit tenaga surya kecil yang dilengkapi aki dan LED yang hemat energi memenuhi kebutuhan energi empat juta rumah tangga di Bangladesh
Foto: ME SOLshare Ltd.
Tren Memenuhi Kebutuhan Sendiri
Walau terhubung ke jejaring perusahaan pemasok listrik, banyak rumah tangga dan perusahaan lebih memilih memenuhi kebutuhan sendiri dengan panel surya yang ditempatkan di atap. Di Jerman, listrik yang diperoleh dari tenaga surya harganya sekitar separuh lebih murah. Oleh sebab itu cara ini dianggap baik untuk menghemat uang.
Foto: DW/Gero Rueter
Harga Baterai Turun Percepat Tren
Teknik penyimpan listrik saat ini masih mahal. Tapi harga baterai sekarang terus turun tajam. Dengan begitu pembangkitan enegri surya semakin manarik bagi pemilik rumah dan perusahaan. Ditambah pula teknik dan efektivitasnya kini semakin baik.
Foto: DW/G. Rueter
Para Visioner Tunjukkan Caranya
Pesawat terbang tenaga surya Solar Impulse 2 terbang dengan energi surya mengitari bumi. Pesawat ini sangat ringan. Sel-sel surya dan baterai menjamin suplai tenaga bagi motor penggerak hemat energi. Dengan terbang mengitari bumi, para pionir ingin menunjukkan kehandalan energi surya dan mendorong penggunaan energi ini secara lebih luas lagi.
Foto: picture-alliance/AP Photo/N. Berger
Potensial bagi Perlindungan Iklim
Matahari memancarkan energi 1.000 kali lipat lebih besar daripada energi yang dibutuhkan di seluruh dunia. Untuk menutupi kebutuhan energi secara global dan membatasi pemanasan global, teknik tenaga surya punya fungsi kunci. Untuk mencapai target pembatasan pemanasan global, boom tenaga surya penting, tapi perkembangannya masih harus lebih cepat lagi. Penulis: Gero Rueter (ml/as)