Masa Depan Energi Matahari

Read Also

Pada awalnya, energi matahari mungkin merupakan solusi paling elegan untuk kebutuhan energi kita. Matahari menyinari permukaan planet kita dengan energi yang lebih dari cukup untuk membuat kita tetap hidup selamanya.

Pemerintah Amerika Serikat memperkirakan bahwa Bumi menerima lebih dari 173.000 terawatt energi setiap tahun, lebih dari 10.000 kali lipat kebutuhan manusia.

Tantangannya selalu mengumpulkan energi itu. Meskipun kebanyakan orang mengetahui sel fotovoltaik, panel surya cukup mahal untuk membuatnya tetap kokoh di braket mewah. Selama bertahun-tahun, efisiensi rendah panel surya dan biaya tinggi per inci persegi panel ini membuat tenaga surya tidak ekonomis.

Itu sekarang telah berubah. Dalam lima tahun antara 2008 dan 2013, biaya panel surya turun lebih dari 50 persen. Antara 2015 dan 2017, para ahli memperkirakan biayanya akan turun 40 persen lagi. Para peneliti di Inggris mengatakan mereka terkejut dengan seberapa cepat adopsi surya tumbuh. Mereka memperkirakan bahwa biaya akan turun cukup cepat untuk memungkinkan solar berkontribusi 20% dari konsumsi energi kita pada tahun 2027. Tolok ukur itu tidak terbayangkan beberapa tahun yang lalu.

Tampaknya teknologi telah mengejar dalam hal biaya dan efisiensi. Sekarang di ambang adopsi massal. Tapi di mana teknologi bisa pergi dari sini? Apa yang tersedia untuk masa depan energi surya?

Bisnis baru

Setiap teknologi baru membawa peluang baru untuk bisnis. Tesla dan Panasonic sudah merencanakan pabrik manufaktur panel surya raksasa di Buffalo, New York. Powerwall Tesla sudah menjadi salah satu perangkat penyimpanan energi domestik paling populer di dunia. Para pemain besar bukan satu-satunya yang diuntungkan dari ledakan energi surya.

Ada kemungkinan akan banyak permintaan untuk real estat. Pemilik tanah dan petani dapat menyewakan tanah mereka untuk pembangunan ladang tenaga surya baru. Permintaan untuk kabel tegangan menengah dapat meningkat karena pembangkit listrik tenaga surya perlu disambungkan ke jaringan listrik. Semua peluang baru akan mendorong harga lebih rendah dan mendorong teknologi lebih jauh.

Sel bio-solar

Para peneliti telah bereksperimen dengan bahan biologis dalam sel surya untuk sementara waktu sekarang. Bakteri (khususnya cyanobacteria) pada akhirnya dapat mempermudah daya perangkat nirkabel. Efisiensi sel bio-solar ini tidak jauh dari sel PV konvensional, tetapi ada harapan bahwa teknologi ini akan menyusul secara bertahap. Salah satu peneliti di Thomas J. Watson School of Engineering and Applied Science di Binghamton University, Seokheun 'Sean' Choi, percaya bahwa bio-sel akan berguna untuk daerah terpencil di mana mengganti baterai sering bukanlah pilihan.

Konversi yang Lebih Baik ke Listrik

Para peneliti dari Israel dan Jerman bermitra untuk mempelajari apakah ada cara yang lebih baik untuk mengubah sinar matahari menjadi listrik. Ternyata cara yang paling efisien juga yang paling umum – fotosintesis. Studi tersebut menegaskan bahwa menggunakan biomassa sebagai bahan bakar pada akhirnya dapat memungkinkan kita untuk membuat mesin fotosintesis buatan. Ini bisa mengubah sinar matahari menjadi energi dan menyimpannya dengan cara yang lebih alami untuk digunakan nanti.

Panel Mengambang

Beberapa negara kekurangan ruang untuk pembangkit listrik tenaga surya. Solusi elegan untuk masalah ini adalah pembangkit listrik tenaga surya terapung. Ciel & Terre International, sebuah perusahaan energi Prancis, telah mengerjakan solusi surya terapung skala besar sejak 2011. Mereka telah memasang ladang percobaan di lepas pantai Inggris dan sekarang sedang mempertimbangkan untuk mencoba proyek serupa di India, Prancis , dan Jepang.

Daya Nirkabel Dari Luar Angkasa

Badan Antariksa Jepang (JAXA) percaya bahwa semakin dekat dengan matahari adalah cara terbaik untuk mendorong efisiensi dan mengumpulkan lebih banyak daya. Proyek Space Solar Power Systems (SSPS) tim sedang mencoba mengirim panel surya ke orbit dekat Bumi. Daya yang terkumpul akan ditransmisikan kembali secara nirkabel ke stasiun pangkalan melalui gelombang mikro. Jika berhasil, teknologi ini bisa menjadi pengubah permainan sejati.

Pohon Pemanen Energi

Sebuah tim peneliti di Finlandia sedang mencoba membuat pohon yang menyimpan energi matahari di daunnya. Daun ini kemudian dapat digunakan untuk menyalakan peralatan kecil dan ponsel. Pohon-pohon kemungkinan akan dicetak 3D, menggunakan biomaterial yang meniru kayu organik. Setiap daun menghasilkan tenaga dari sinar matahari, tetapi juga dapat menggunakan energi kinetik dari angin. Pohon-pohon dirancang untuk bertahan hidup di dalam maupun di luar ruangan. Proyek ini saat ini dalam tahap prototipe di pusat penelitian VTT di Finlandia.

Efisiensi yang Lebih Baik

Efisiensi, pada saat ini, merupakan rintangan terbesar untuk tenaga surya yang lebih baik. Saat ini, lebih dari 80% dari semua panel surya memiliki efisiensi energi kurang dari 15 persen. Sebagian besar panel surya ini tidak bergerak, yang berarti mereka kehilangan sinar matahari langsung. Sebagian besar sinar matahari yang mengenai panel terbuang sia-sia. Desain yang lebih baik, bahan kimia yang lebih baik, dan penggunaan nanopartikel penyerap sinar matahari dapat mendorong efisiensi.

Beberapa peneliti percaya bahwa mereka telah menemukan cara untuk menangkap spektrum cahaya inframerah untuk digunakan dalam panel surya. Saat ini, sinar inframerah menembus panel dan terbuang sia-sia. Tapi jika spektrum cahaya tak kasat mata ini bisa ditangkap, bisa meningkatkan efisiensi energi hingga 30 persen.

Sementara itu, IBM sedang mencoba untuk membuat sel PV individu lebih kecil sehingga lebih banyak dari mereka dapat diperas ke dalam ruang yang lebih sempit. Perusahaan percaya pada akhirnya bisa mengemas sepuluh kali lebih banyak sel PV ke dalam ruang yang sama.

Energi surya jelas merupakan masa depan. Hingga saat ini, umat manusia hanya menggores permukaan potensi matahari yang sebenarnya. Matahari menyebarkan lebih banyak energi ke permukaan planet daripada yang digunakan setiap tahun. Sementara biaya telah berkurang secara drastis selama bertahun-tahun, teknologinya tetap sama. Para peneliti di seluruh dunia bekerja tanpa lelah untuk memperbaiki cara sinar matahari dikumpulkan dan diubah menjadi energi.

Penggerak teknologi tanpa henti pada akhirnya akan membantu energi surya berkontribusi besar dalam kebutuhan energi tahunan. Perangkat yang lebih baik dan lebih efisien akan ditenagai oleh matahari dan memiliki kemampuan untuk menyimpan energi ini untuk waktu yang lebih lama. Ledakan energi yang akan datang akan mengubah kehidupan selamanya.