Layang-layang, batu, dan jalanan dapat menghasilkan listrik?

Saat kita menyebutkan tentang sumber-sumber energi terbarukan, mungkin yang terpikir dalam otak kita adalah energi surya, angin, air, atau biomassa. Tentu saja, karena sumber energi tersebut adalah sumber energi terbarukan yang paling jamak dan paling besar kapasitas terpasangnya. Sumber energi tersebut juga merupakan sumber-sumber energi terbarukan yang dapat dikatakan lumayan matang pengembangannya – PLTA, misalnya, sudah digunakan hampir sejak seratus tahun lalu di Indonesia. Dilakukan inovasi secara terus menerus untuk mengembangkan energi terbarukan, agar biaya produksi energi terus turun dan investasi dalam sektor ini menjadi lebih banyak, meningkatkan efisiensi agar lebih banyak energi yang diciptakan dari pembangkit sumber energi tersebut, dan juga mengoptimasi rancang bangunnya agar lebih banyak energi yang dapat terkonversi.

Selain inovasi terhadap sistem-sistem yang sudah ada sekarang, banyak penemu dan pengembang energi terbarukan juga melakukan inovasi terhadap sumber energi apa dan dari mana yang dapat mereka kembangkan dan “panen”. Misalnya – pernahkah anda mendengar layang-layang yang dapat menghasilkan listrik? Atau jalan yang menghasilkan listrik? Atau lampu yang menggunakan batu dan gravitasi?

Mari kita melihat ide-ide dan inovasi “gila” yang dikembangkan orang-orang dalam kontribusinya menyelesaikan masalah energi di masa depan!

Layang-layang yang menghasilkan listrik

Tentu kita tidak asing dengan layang-layang – saat kecil, kita pasti pernah memainkannya atau bahkan membuatnya. Konsep layang-layang yang sepertinya hanya ditujukan untuk bermain dan relaksasi, ternyata dapat juga menginspirasi pengembang energi terbarukan dan penemu untuk mengaplikasikannya dalam pengembangan sumber energi angin!

Makani, sebuah perusahaan yang didukung oleh Google X, sedang mengembangkan “layang-layang” yang dapat memanfaatkan energi angin dan merubahnya menjadi energi listrik. Ide ini berasal dari observasi mereka dimana mereka melihat turbin angin konvensional yang jamak dipakai di PLTB akan mencapai sebuah titik optimal dimana biaya bangun sebanding dengan daya yang dihasilkan serta efektivitasnya – semakin besar energi yang dihasilkan, semakin besar dan tinggi pula turbin yang perlu dibangun, membuat biaya bangunnya semakin besar dan semakin spesifik pula lokasi yang dapat dipakai untuk membangun turbin angin tersebut. Ditambah lagi, turbin angin ini umumnya dibuat dari baja yang mahal.

Hal ini membuat Makani berpikir lebih jauh – bagaimana kita dapat memanfaatkan energi angin dengan material yang lebih sedikit dan lokasi yang lebih fleksibel? Karenanya, mereka mengaplikasikan prinsip aerodinamis yang sama, serta prinsip menghasilkan listrik yang sama dengan turbin angin konvensional yaitu dengan menggerakkan generator listrik menggunakan angin – hanya saja mereka menggunakan sejenis “layang-layang” yang menghasilkan listrik melalui baling-baling kecil pada layang-layang yang memutar generator, dan disambung dengan kabel bermaterialkan bahan konduktor listrik yang kemudian mengalirkan listrik ke ground station yang terletak di darat. Layang-layang ini tentu bukan layang-layang yang biasa kita bangun dan mainkan saat kita kecil, yang terbuat dari bambu dan kertas minyak, ya!

Prototip layang-layang Makani. Sumber: Makani

Dengan menggunakan konsep ini, layang-layang Makani menggunakan 90% lebih sedikit material dari turbin angin konvensional, membuat biaya pengembangan secara prinsip lebih murah. Ditambah lagi, hanya sedikit lokasi yang dianggap mumpuni untuk membangun turbin angin atau wind farm – lokasi tersebut harus sangat berangin, cukup luas, dan skalanya harus cukup besar agar dapat menjadi ekonomis – sedangkan Makani yang skalanya lebih kecil dapat ditaruh di lebih banyak lokasi. Ditambah lagi, karena Makani dapat menangkap lebih banyak angin di ketinggian yang lebih tinggi (misalnya pada ketinggian 250 m), Makani pun dapat menghasilkan dan memanfaatkan angin yang sebelumnya tidak dapat dimanfaatkan oleh turbin angin konvensional. Satu layang-layang Makani dapat menghasilkan 600 kW atau cukup daya untuk mengaliri listrik bagi 300 rumah di Amerika Serikat!

Jalan yang diam itu pun dapat menyalakan lampu

Tahukah anda bahwa di beberapa tempat di dunia, bahkan jalan atau lantai yang ada injak dapat menghasilkan listrik? Bagaimana bisa?

Konsep piezoelectricity adalah arus listrik yang dihasilkan saat sebuah material piezeoleketrik diberikan tekanan energi mekanis. Namun, tidak semua material merupakan material piezoelektrik – material piezoelektrik harus merupakan material dengan struktur kristal dengan struktur yang tidak simetris, misalnya seperti silikon. Material piezoelektrik ini akan berubah menjadi material yang memiliki kutub positif dan kutub negatif sementara, membuat satu sisi dari kristal tersebut menjadi kutub positif dan sisi lainnya kutub negatif – persis seperti konsep baterai dimana arus dapat mengalir jika disambung dengan konduktor diantara kedua kutub tersebut.

Apabila terdengar rumit, mari kita lihat penjelasan singkat mengenai konsep piezoelectricity melalui animasi dibawah:

Lalu, bagaimana dapat mengaplikasikan ini untuk menghasilkan listrik yang dapat kita manfaatkan sehari-hari?

Negara bagian California, Amerika Serikat, baru-baru ini mengadakan sebuah eksperimen dimana beberapa jalan di negara bagian dibangun dari material kristal piezoelektrik, agar saat dilalui mobil, tekanan yang diberikan dari mobil tersebut dapat dirubah menjadi listrik yang dapat digunakan untuk menyalakan lampu jalan, misalnya, atau bahkan menghasilkan listrik untuk digunakan di rumah tangga, seperti sebuah proyek lain yang secara konseptual berambisi untuk mensuplai 5.000 rumah melalui teknologi yang sama!

Instalasi Pavegen di Bird Street, London. Sumber: Pavegen

Perusahaan Pavegen juga mengaplikasikan hal yang sama – mengubah derap langkah pejalan kaki yang berjalan di Bird Street, London, menjadi tenaga listrik yang dapat menyalakan panel-panel yang berada disekitarnya!

Walaupun konsep ini masih dalam tipe percobaan dan prototip, terdapat potensi pengembangan di masa depannya – mungkin suatu hari nanti lampu jalan tol di Jakarta dapat menggunakan listrik melalui mobil-mobil yang lewat di jalan tersebut!

Lampu yang nyala memanfaatkan gravitasi

Masih banyak orang-orang yang hidup tanpa diterangi oleh listrik – mereka yang hidup di daerah yang tidak terjangkau jaringan listrik atau off-grid, yang untuk penerangan sehari-harinya menggunakan lampu tradisional dari kerosene, lilin, minyak nabati, atau lemak hewani. Penerangan menggunakan kerosene ini tentu bukanlah suatu solusi jangka panjang yang baik – selain risiko kesehatan yang timbul akibat asapnya, kerosene atau minyak tanah ini juga mahal.

Sebuah perusahaan asal Inggris, GravityLight, mencoba mencari solusi bagi masyarakat-masyakarat ini yang tidak memiliki pendapatan yang cukup untuk mengembangkan panel surya di daerah tempat tinggal mereka – mereka mencoba memanfaatkan gravitasi bumi untuk menciptakan penerangan.

Bagaimana cara kerjanya?

Cara kerja GravityLight. Sumber: GravityLight

GravityLight menggunakan cara yang sangat amat sederhana – sebuah motor dan LED yang tersambung dengan beban (bisa berisi batuan, atau apapun), dimana karena gravitasi, beban tersebut akan turun, dan turunnya beban ini akan memutar motor yang menyalakan lampu LED. Sederhana bukan? Satu kali tarikan alat ini dapat menyalakan lampu selama 20 menit. Setelah 20 menit berakhir dan beban sudah mencapai lantai, pengguna hanya tinggal menarik kabel lagi agar beban terangkat.

Mungkin terdengar sangat remeh bagi kita yang sejak lahir sudah diterangi oleh lampu dan menikmati tenaga listrik – namun bagi masyarakat-masyarakat yang selama ini tinggal tanpa penerangan yang andal, lampu ini dapat membawa perbedaan. Anak-anak mereka dapat mengerjakan PR di malam hari, balita yang tadinya harus menghirup asap karena pembakaran kerosene agar terang di malam hari dapat menikmati udara yang lebih bersih. Mari kita simak dibawah ini dampak positif yang dibawa oleh GravityLight di suatu daerah di Kenya.

Memang sumber-sumber energi ini bukanlah merupakan suatu sumber energi yang dapat serta-merta dijadikan sumber energi utama sebuah komunitas atau negara. Mudah saja untuk kita mengatakan “ah hanya gitu saja, tidak efektif untuk kedepannya” kepada produk-produk yang terdengar “gila” ini – namun, bayangkan jika lebih banyak inovator yang melihat potensi pengembangan energi-energi baru dan inovatif dari hal-hal yang kita lihat sehari-hari namun tanpa sadar dapat menghasilkan listrik atau menjadi sumber penerangan. Bayangkan jika ada saudara-saudara kita di daerah yang terpencil di Indonesia ini yang terinspirasi dan menjadi solusi bagi komunitas mereka yang mungkin masih belum dialiri listrik atau bahkan tidak memiliki penerangan. Tentu, tidak menutup kemungkinan pula bahwa energi “gila” dan “remeh” ini dapat dikembangkan dalam skala yang lebih besar, menjadi alternatif yang dapat menyelesaikan masalah bagi lingkungan di sekitarnya.

Ide gila itu pun menjadi penerang bagi masyarakat sekitar dan menjadi secercah harapan untuk energi yang lebih baik di masa depan.

Hari kesembilan dari #15HariCeritaEnergi

Informasi lebih lanjut mengenai sektor energi Indonesia dapat diakses melalui www.esdm.go.id!

Leave a Reply