Buangan dari tubuh manusia bisa punya banyak kegunaan. Para peneliti mencari jalan untuk mengubah hal-hal itu menjadi energi. Misalnya, di kamp pengungsi, ini bisa jadi sumber cahaya sekaligus memecahkan masalah sanitasi. Walaupun ada asosiasi negatif, buangan dari tubuh manusia nantinya bisa jadi "sekutu" paling handal.

Ini baru ide awal yang masih perlu penelitian intensif lebih lanjut. Tapi menanam alga mikro bisa jadi solusi untuk memproduksi bahan bakar ekologis secara efisien dan berkelanjutan. Pertanian alga mikro berskala besar bisa mengubah cahaya matahari dan karbon dioksida menjadi bio etanol. Tapi dengan hasil optimalpun, jumlah energi yang dihasilkan tetap tidak banyak.

Moya adalah lembaran sangat ringan dan fleksibel yang bisa memanen energi angin berskala rendah pada lokasi berbeda-beda. Demikian gambaran yang diberikan penemunya, Charlotte Slingsby dari Afrika Selatan. Lembaran seperti tirai ini bisa dipasang di infrastruktur yang sudah ada, tanpa perlu fasilitas mahal. Dan ini tidak membahayakan burung maupun kelelawar seperti halnya kincir angin.

Kayu menjadi sumber energi utama di banyak negara di dunia, dan ini menyebabkan deforestasi. Batok kelapa dan sabutnya bisa jadi alternatif baik bagi negara seperti Kenya atau Kamboja. Dibanding batu bara kayu yang tradisional, arang dari batok kelapa menghasilkan panas lebih lama, lebih murah dan tidak sebabkan penebangan pohon. Ini juga baik bagi manajemen sampah kelapa.

Pabrik produk dari ikan menghasilkan gunung sampah setiap harinya, dan ini bisa menghasilkan energi. Lemak yang terdapat pada jeroan, kulit dan tulang ikan bisa digunakan untuk memproduksi bio diesel. Negara-negara seperti Honduras, Brazil dan Vietnam sudah bereksperimen dengan sumber energi baru ini selama bertahun-tahun, tapi kendala finansial menghalangi sukses.

Pohon angin adalah inovasi dari Perancis, yang meniru alam untuk menghasilkan energi. Jerome Michaud-Lariviere, adalah otak di balik konsep ini. Ia terinspirasi daun-daun yang bergerak ketika dihembus angin. Struktur serupa pohon ini memiliki 72 turbin kecil, bukan daun, dan bisa memproduksi cukup listrik bagi 15 lampu jalanan, isi ulang mobil elektrik dan jadi sumber tenaga rumah keluarga kecil.

Bayangkan jika setiap langkah kaki bisa menghasilkan energi. Inilah konsep di balik permukaan pintar yang berada misalnya di bawah lantai dansa, lapangan olah raga, dan stasiun kereta. Energi yang dipanen bisa menyalakan lampu dengan daya rendah atau isi ulang baterai alat elektronik.

Buah diperas untuk hasilkan minyak yang sering ditemukan dalam makanan dari kawasan Laut Tengah. Tapi setelah buah diperas minyaknya, sampahnya masih bisa digunakan untuk biofuel. Produksi minyak zaitun memproduksi sampah empat kali lipat dari minyaknya. Proyek Phenolive mengubah sampah itu jadi listrik dan panas.

Sampah dari sisa tumbuhan atau biomassa jadi opsi terbaik pengolahan sampah organik untuk menghasilkan energi. Listrik yang dihasilkan bisa digunakan untuk ribuan rumah di pedesaan. Abu hasil pembakaran bisa disebar di ladang sebagai pupuk.

Matahari tidak hanya menyebabkan fatamorgana di jalanan, tapi juga menghasilkan energi. Belanda sudah punya jalanan sepeda sepanjang 70 m, dan Perancis akan mengambil langkah sama. Negara ini merencanakan buat instalasi 1.000 km yang terdiri dari panel surya fotovoltaik dengan desain khusus di jalan-jalannya, dalam lima tahun ke depan. Tujuannya untuk memperluas kapasitas energi berkelanjutannya.

Tren kenaikan emisi gas rumah kaca masih bisa dibalikkan. Menurut laporan Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim (IPCC), energi terbarukan dapat memenuhi hampir 80 persen kebutuhan energi global pada tahun 2050.

Karbondioksida dari pembangkit listrik berbahan bakar fosil menjadi salah satu penyebab utama perubahan iklim. Kalau manusia terus menghasilkan CO2 seperti sekarang, rata-rata suhu bumi akan naik 6 derajat Celsius pada akhir abad ini, menurut temuan sebuah studi.

Meski ingin keluar dari energi nuklir, Jerman masih sangat tergantung pada bahan bakar fosil. Menurut IPCC, umat manusia hanya dapat menghentikan pemanasan global dengan meninggalkan penggunaan bahan bakar fosil sebagai sumber energi. Karena alasan ini, 80-90 persen cadangan batubara, minyak bumi dan gas yang masih ada tidak boleh disentuh.

Tim riset dari Pusat Penerbangan dan Antariksa Jerman (DLR) memprediksi kombinasi sumber energi global pada tahun 2050. Dari total energi yang dibutuhkan, 28 persen bisa tertutupi oleh tenaga surya, 24 persen datang dari energi panas bumi, 15 persen dari biomassa, 10 persen terpenuhi dari tenaga angin dan 4 persen dari tenaga air.

Teknologi yang diperlukan untuk transisi energi global sudah tersedia. Nantinya lebih banyak rumah akan terlihat seperti Solar Settlement ini di Freiburg, bagian barat daya Jerman. Dalam komunitas 59 rumah ini, setiap bangunan memproduksi lebih banyak energi ketimbang yang dikonsumsi.

Kompleks menara dari tahun 1968 ini baru saja diinsulasi ulang dan setiap apartemen dilengkapi sistem ventilasi baru, mengurangi biaya energi hingga 80 persen. Bangunan ini juga terletak di Freiburg.

Standar aturan dan standar energi juga dapat membantu menghemat penggunaan energi. Lampu LED modern hanya membutuhkan sepersepuluh energi yang diperlukan bohlam lampu tradisional. Pelarangan secara bertahap dalam menjual bohlam tradisional di Uni Eropa telah berhasil mempercepat peralihan.

Taman energi angin ini memenuhi kebutuhan energi sekitar 1.900 rumah di Jerman. Tenaga angin saat ini menyuplai 30 persen kebutuhan listrik di Denmark, 10 persen di Jerman dan 3 persen di Cina. Di tingkat global, energi angin merupakan sumber energi yang berpotensi besar untuk tumbuh.

Seperti di Ethiopia, pekerjaan baru dan energi murah tanpa emisi CO2 adalah sesuatu yang mungkin, menurut para ahli. Tidak hanya penting dalam menghentikan pemanasan global, namun mereka berargumen bahwa transisi ke ekonomi hijau juga dapat membantu pembangunan serta pertumbuhan ekonomi di seluruh dunia.

Kincir angin yang dikembangkan ilmuwan dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) ini dilengkapi dengan balon udara. Balon tersebut mampu menangkat kincir hingga ke ketinggian 600 meter. Teorinya, semakin tinggi maka semakin kencang pula angin bertiup.

Ilmuwan mengungkap, di ketinggian 600 meter kepadatan energi mencapai lima hingga enam kali lipat ketimbang di darat. Dengan memanfaatkan ketinggian tersebut, generator melayang ini bisa memproduksi listrik dua kali lipat lebih banyak ketimbang kincir angin konvensional.

Kincir angin buatan MIT memiliki diameter 3,7 meter dan dipasang di bagian tengah balon yang bentuknya menyerupai turbin pesawat. Ketika melayang di udara, balon yang diisi dengan gas helium ini dipasung dengan beberapa tali dan dilengkapi dengan kabel yang mengalirkan listrik ke darat.

Menurut perusahaan Altaeros Energies yang dibentuk MIT, balon kincir buatannya bisa dibongkar pasang dalam waktu 24 jam. Selain itu, balon ini juga didesain agar bisa ditempatkan di kawasan terpencil atau di wilayah bencana untuk mengamankan pasokan energi.

Menurut Altaeros Energies, balon tidak cuma bisa mengangkut kincir angin, melainkan juga bisa dilengkapi dengan pemancar seluler untuk telefon dan internet. Kemampuannya itu membuat balon kincir cocok untuk ditempatkan di kawasan yang jauh dari akses listrik seperti Afrika atau Asia.

Balon kincir sejak awal desain untuk memanfaatkan High Altitude Wind alias angin di ketinggian. Menurut ilmuwan, angin yang selalu bertiup kencang tersebut adalah jenis energi terbarukan yang paling tidak dimanfaatkan di dunia.

Kelemahan terbesar balon kincir adalah cuaca buruk semisal badai. Menurut Altaeros, balon buatannya mampu menahan gempuran angin sekencang 160 kilometer per jam. Selain itu perusahaan yang berdiri tahun 2010 itu juga melengkapi balonnya dengan sensor bencana yang secara otomatis mendaratkan balon kincir jika kondisi cuaca terus memburuk.

Sifatnya yang ringan, murah dan mudah dibongkar pasang membuat balon kincir ideal untuk dipakai di wilayah kepulauan, industri, di kawasan bencana atau untuk keperluan militer. Altaeros Energies tidak merinci berapa biaya yang perlu dikeluarkan untuk memproduksi sebuah balon kincir. Namun begitu perusahaan tersebut mengklaim ongkos produksinya jauh lebih murah ketimbang kincir angin konvensional.

CO2 yang berjumlah 65 persen dari semua gas rumah kaca, diproduksi selama proses pembakaran batu bara, minyak dan gas. Sebelas persen melalui penebangan hutan dan pembukaan lahan. Sementara Methana yang bertanggungjawab atas 16 persen gas rumah kaca, berasal dari peternakan sapi dan pengolahan gas. Adapun Dinitrogen oksida yang berjumlah enam persen, tercipta melalui penggunaan pupuk kimia.

Jika situasinya tidak berubah, iklim di Bumi akan meningkat sebanyak 3,7 hingga 4,8 derajat Celcius hingga akhir tahun 2100, kata Dewan Iklim Dunia (IPCC). Namun begitu ambisi PBB membatasi pemanasan global menjadi maksimal dua derajat masih bisa tercapai. Untuk itu dunia harus meninggalkan energi fosil, maksimal sebelum tahun 2050, menurut pengamat iklim.

Energi surya saat ini adalah sumber energi terbarukan yang paling murah, terutama di negara-negara kaya matahari. Melalui pengembangan teknologi baru dan produksi masal, harga panel surya di pasar internasional terus menurun. Sekitar sepertiga kebutuhan energi dunia bisa dipenuhi oleh energi surya hingga tahun 2050.

Satu kincir angin ini mampu mengaliri listrik untuk 1900 rumah tangga di Jerman. Energi angin saat ini menutupi kebutuhan energi Jerman sebesar sembilan persen, di Cina tiga persen dan di Denmark 40 persen. Terutama Cina sedang getol menggenjot pembangunan kincir angin dan berambisi menggandakan produksi energi anginnya dalam waktu lima tahun kedepan.

Rumah yang memiliki insulasi panas atau dingin tidak terlalu banyak menyedot listrik. Terlebih atap yang dipenuhi panel surya mampu memproduksi energi yang lebih dari cukup untuk peralatan elektronik rumah tangga atau sekedar menghangatkan air.

Efisiensi energi adalah faktor terbesar yang menjamin berhasilnya perlindungan iklim. Lampu LED yang bagus cuma membutuhkan sepertiga jumlah energi ketimbang bohlam biasa. Teknologi itu tidak cuma menghemat biaya listrik, tetapi juga CO2.

Sistem transportasi saat ini masih berbasis minyak bumi. Namun teknologi penggerak berbahan bakar alternatif mulai bermunculan. Di kota Köln, Jerman, pemerintah mulai mengujicoba bus umum yang digerakkan oleh bahan bakar Hidrogen. Dengan aliran listrik, Elektrolisis dapat memproduksi Hidrogen dari air.

Bus yang melaju di Bristol, Inggris, ini berbahan bakar Bio-Metana, yang diproduksi dari kotoran manusia dan sampah makanan. Untuk menempuh jarak 300 kilometer, bus ini cuma membutuhkan kotoran dan sisa makanan yang diproduksi oleh lima orang dalam waktu satu tahun. Menurut perkiraan, bahan bakar Bio-Metana bisa menutupi sepuluh persen kebutuhan energi Inggris.

Toyota menjadi produsen pertama yang mengusung kendaraan berbahan bakar hidrogen ke pasar otomotif dunia. Mobil ini bisa menepuh jarak 650 kilometer dengan sekali isi. Pengamat meyakini masa depan otomotif terletak pada teknologi bahan bakar hidrogen dan baterai listrik.

Kebanyakan pembangkit listrik tenaga angin/bayu (PLTB) berada di Eropa, Asia dan Amerika Utara. Boom energi angin kini juga dimulai di Amerika Selatan dan Eropa Timur. Di seluruh dunia, energi angin telah menghasilkan listrik di 100 negara dan memenuhi tiga persen kebutuhan listrik global.

Energi angin ramah iklim, produk lokal, independen dari impor energi dan lebih murah dibandingkan sumber energi lain. Satu kilowatt jam (kWh) listrik produksi turbin angin harganya berkisar antara lima sampai sepuluh sen Euro.

Instalasi pembangkit listrik angin yang lebih kecil menyuplai listrik bagi desa kecil atau beberapa rumah kecil seperti di Peru. Permintaan dan penawaran kincir angin kecil semakin meningkat di seluruh dunia.

PLTB semakin bertambah besar. Instalasi ini berkapasitas pembangkitan 3,4 megawatt dan memenuhi kebutuhan listrik 1900 rumah tangga di Jerman.

Tenaga angin juga bisa dimanfaatkan kawasan dengan intensitas angin lebih sedikit dan di hutan. Kincir anginnya lebih tinggi, dan baling-balingnya lebih besar. Sehingga rentabilitasnya meningkat. Jerman adalah pionir bidang ini.

Masih sedikit listrik dari tenaga angin yang diperoleh dari kawasan laut bebas. Instalasi dan pemeliharaannya rumit. Harganya dua kali lebih mahal dari instalasi di darat. Inggris saat ini unggul dengan tiga gigawatt. Setengahnya baru dipasang tahun 2012.

Denmark menjadi pionir pembangkitan energi angin global. Kini turbin angin menyuplai hampir 30 persen kebutuhan listrik. Tahun 2020 bahkan diharapkan mencapai 50 persen. Pakar di seluruh dunia optimis, kontribusi listrik tenaga angin dapat mencapai 40 persen.

Listrik angin memicu Elektrolisa untuk memproduksi gas hidrogen. Gas ini bisa disimpan untuk digunakan di lain waktu. Instalasi perdana ada di Jerman. Teknik ini merupakan bagian penting dari reformasi energi di Jerman.

Sekitar 100.000 orang bekerja di industri pembangkitan energi angin Jerman. Cina, Amerika Serikat dan Jerman berada paling depan dalam pembangunan pembangkit listrik tenaga angin baru. Pameran internasional terpenting bagi teknologi energi angin digelar setiap tahun di Husum, utara Jerman.

...bisa bekerja secara efektif di wilayah pesisir. Seperti di taman energi angin di Schleswig-Holstein di perbatasan ke Denmark.

16 persen kebutuhan listrik di seluruh dunia diperoleh dari air. Foto: PLTA Rhein-Kraftwerk di Rheinfelden hasil kerjasama Jerman-Swiss.

Kayu digunakan sebagai bahan mentah energi berkesinambungan. Seperti di pembangkit tenaga listrik biomassa Pfaffenhofen. Efeknya bisa berlipat ganda; menghasilkan panas bagi pemanas ruangan dan air serta listrik.

Walau matahari setiap harinya hanya beberapa jam bersinar, fotovoltaik populer di Jerman. Contohnya bisa ditemukan di perumahan khusus seperti Solarsiedlung Freiburg-Vauban yang menggunakan tenaga surya sebagai sumber energi.

Di bagian dalam bumi yang panas terdapat cadangan energi dalam jumlah yang sangat besar. Para proyek geothermal, air dipanaskan pada pengeboran dan suhu panasnya digunakan di permukaan.

Minyak dari raps atau tanaman lainnya juga bisa digunakan sebagai bahan bakar atau minyak pelumas. Tapi masih diperdebatkan etis atau tidaknya menggunakan tanaman sebagai bahan bakar dan bukan bahan pangan.

Pemanfaatan energi semaksimal mungkin berarti lebih sedikit pembangkit listrik. Bangunan sekolah di Neckargemünd dengan 1250 siswa ini disebut "Passivhaus" atau rumah pasif tanpa pemanas ruangan. Suhu hangat diperoleh dari panas yang dihasilkan gedung dan panas bumi.

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.

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

PLTS Noor akan rampung sepenuhnya tahun 2018. Berkat teknologi penyimpanan energi dalam bentuk garam cair, PLTS ini akan tetap berproduksi setelah matahari terbenam.

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.

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.

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.

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