Selama ini panel surya cuma bisa ditempatkan di atap rumah buat mendapat sinar matahari secara optimal. Tapi kini ilmuwan di Jerman mengembangkan tembok yang bisa memproduksi listrik dari energi matahari.
Iklan
Sejak lebih dari 3 miliar tahun, dengan bantuan pigmen warna klorifil, tanaman berdaun hijau mengubah cahaya melalui fotosintesa menjadi energi kimia. Inilah basis bagi kehidupan di bumi. Yakni, produksi energi yang bebas polusi.
Di Universitas Kassel, para ilmuwan meniru proses produksi energi tersebut. Tim arsitek, seniman, ilmuwan teknologi nano dan desainer mengembangkan bahan bangunan yang berfungsi sebagai sel fotovoltaik dan mengubah energi matahari menjadi listrik.
Pertama-tama mereka membuat beton yang bersifat konduktor. Para peneliti menambahkanan grafit agar beton memiliki kemampuan menghantar listrik. Beton yang sudah kering dapat dipakai sebagai kutub positif atau negatif dan menghantarkan elektron.
Oleh karenanya, arsitek Thorsten Klooster dan seniman Heike Klussmann memiliki ide memanfaatkan beton ini untuk menghasilkan listrik tenaga surya. Klussmann menjelaskan: “Yang istimewa, sensitivitas terhadap sentuhan. Sensitivitas sentuhan ini muncul setelah kita membuat beton bersifat konduktif. Dan beton konduktif ini menjadi elemen dasar beton tenaga surya.“
Tembok Canggih Mampu Produksi Listrik
04:02
Untuk mengaktifkan beton agar bisa memproduksi energi, peneliti mencetak atau menyemprotkan beberapa lapisan cat pada beton. Hasilnya adalah apa yang disebut sel surya pigmen warna, yang menghasilkan listrik energi surya berbasis fotosintesa. Faktor yang menentukan adalah urutan pelapisan cat amat tipis itu.
Thorsten Klooster: “Jika kita mengkombinasikan dengan tepat lapisan warna, terciptalah efek sel fotovoltaik. Dalam sistem ini, ada lapisan dimana terdapat pigmen klorofil. Dan ketika sinar matahari mengenai pigmen warna ini, elektron dilepaskan dan arus listrik mengalir.“
Guna mengoptimalkan kinerja sel surya berbasis pigmen warna, pengukuran dilakukan dalam jangka panjang di laboratorium. Sebuah lempengan sel surya hanya membangkitkan tegangan beberapa ratus milivolt. Ilmuwan menunjukkan jika cahaya yang jatuh ke sel surya ditutupi tangan, tegangan turun drastis. Tegangan kembali meningkat ketika cahaya menyinari lagi sel surya.
Efisiensi sel surya saat ini hanya dua persen. Sepertinya kecil, tapi tetap berguna. Klussman: “Beton sel surya buatan kami sangat menarik, karena mudah diproduksi dan ramah lingkungan, serta dapat diterapkan pada bidang yang luas. Kita dapat membayangkan perspektifnya, semua permukaan datar di sebuah kota bisa menghasilkan listrik.“
Konsep Kreatif untuk Panen Energi
Sumber energi alternatif selalu dicari dalam rangka menjaga kelestarian alam dan bumi. Inilah 10 konsep paling kreatif dan berkelanjutan versi DW.
Foto: Wattway/COLAS/Joachim Bertrand
Urin dan Kotoran Manusia
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.
Foto: Imago
Pertanian Alga
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.
Foto: picture-alliance/dpa/MAXPPP
Memanfaatkan Angin Sejuk
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.
Foto: Charlotte Slingsby
Kelapa Pengganti Batu Bara
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.
Foto: Imago/fotoimedia
Tulang dan Kulit Ikan
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.
Foto: AP
Turbin Angin Terselubung
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.
Foto: NewWind
Dari Gerakan Bangkitkan Energi
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.
Foto: Daan Roosegaarde
Bahan Bakar Bio Zaitun
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.
Foto: Fotolia/hiphoto39
Sampah Biomassa
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.
Foto: DW
Jalanan Sel Surya
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.
Foto: Wattway/COLAS/Joachim Bertrand
10 foto1 | 10
Semakin banyak sel surya yang disemprotkan atau dicetak pada dinding rumah, lebih banyak listrik yang dapat diproduksi. Untuk itu sel-sel surya harus terkoneksi dan dijadikan panel. Dalam kondisi ideal setiap meter persegi permukaan bisa menghasilkan 20 watt listrik.
Klooster: “Sel tunggal tidak dapat memproduksi listrik, sel-sel harus dikoneksikan dan dibuat modul. Beberapa sel membentuk sebuah panel. Ini contohnya, sebuah modul dengan enam sel. Sel-sel ini terhubung dengan kabel. Baik terhubung secara seri maupun paralel. Lewat kabel ini, konsumen bisa menghubungkan peralatan, misalnya menyalakan bohlam.
Pada beton, interkoneksitas di antara sel-sel surya itu tersembunyi dalam lapisan cat. Visi peneliti, dalam waktu sekitar 5 tahun sel surya pigmen warna bisa diproduksi massal secara industrial. Baik sebagai bahan bangunan untuk bangunan baru maupun ditambahkan pada fasad yang sudah ada.
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