September 26, 2022

Permintaan akan energi bersih yang dapat diandalkan meningkat. Dan meskipun sorotan sering kali mengenai angin dan matahari, kedua energi terbarukan ini berjuang dengan satu hal: intermiten.

Seperti yang akan ditunjukkan oleh laporan cuaca, ada banyak hari ketika matahari tidak bersinar dan angin tidak bertiup—artinya daya yang dihasilkan dari panel surya dan turbin angin dapat terhenti, mengingat semua tantangan dengan penyimpanan energi jangka panjang dari terbarukan. Akibatnya, banyak negara terjebak dengan bahan bakar fosil, yang mereka tahu dapat diandalkan. Lagi pula, tidak harus menjadi hari yang baik untuk membakar batu bara atau memompa gas alam.

Tetapi sekarang beberapa perusahaan dan kelompok sedang mencari opsi kreatif: turbin laut, yang menghasilkan listrik dari perubahan pasang surut alih-alih angin. Lautan tidak pernah berhenti mengaduk, sehingga memanfaatkan daya tersebut dapat memberikan beban dasar, atau aliran energi yang stabil, yang tidak dapat dikelola oleh energi terbarukan lainnya. Bulan lalu, insinyur Jepang dari IHI Corp menguji prototipe turbin pasang surut seberat 330 ton di dasar laut dekat Arus Kuroshio. Arus ini saja dapat menghasilkan 200 gigawatt energi melalui turbin bawah air, atau 60 persen dari kapasitas pembangkit Jepang, menurut Organisasi Pengembangan Teknologi dan Energi Baru negara itu.

Ini terjadi setelah proyek lain tahun lalu di mana Inggris berhasil menghubungkan turbin pasang surut Orbital Marine Power seberat 700 ton ke jaringan energi di Orkney, Skotlandia. Dan pada tahun 2019, empat turbin pasang surut yang berbasis di Skotlandia menghasilkan daya tak terputus terpanjang dari teknologi baru untuk sekitar 4.000 rumah.

Inilah yang perlu Anda ketahui tentang jenis energi laut yang berkembang ini.

See also  Ini adalah beberapa foto burung terbaik tahun ini

Cara kerja turbin pasang surut

Cara turbin ini dirancang sebenarnya cukup sederhana—hampir persis seperti yang Anda bayangkan pengoperasian turbin angin.

“Apakah medianya adalah air atau udara, itu adalah bidang teknik yang sama dan persamaan yang sama yang digunakan untuk menentukan geometri dan efek turbin,” kata Petter Karal, CEO Seatower AS, yang membangun fondasi untuk fasilitas angin lepas pantai.

Tarikan gravitasi bulan di planet ini menyebabkan sesuatu yang disebut “gaya pasang surut”, yang membuat planet dan airnya menonjol di sisi terdekat dan terjauh dari bulan. Tonjolan ini membentuk “pasang pasang” di garis pantai yang berbeda dua kali sehari saat Bumi dan bulan melewati lokasi ini pada orbitnya dua kali. Saat pasang surut ini berubah, begitu juga arusnya. Arus adalah pergerakan air dari kiri ke kanan, dan sebagian besar dipengaruhi dan dapat diprediksi oleh pasang surut (tetapi juga dapat dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti suhu air, salinitas, dan angin). Pikirkan mereka sebagai angin kencang yang bertiup di bawah air.

[Related: How to build a massive offshore wind farm]

Fluks di bawah permukaan air ini bertindak sebagai sumber daya untuk turbin berbasis laut. Saat arus mengalir melalui turbin pasang surut, mereka berputar dan menghasilkan listrik. (Perangkat ini sering kali lebih mirip baling-baling kapal daripada turbin angin biasa, catatan Karal.) Turbin juga dapat beroperasi di hampir semua kedalaman: Model Jepang terbaru terpasang di dasar laut, tetapi beberapa model seperti pelampung Orbital Marine Power Skotlandia dan menggunakan kaki robot untuk menangkap energi dari bagian paling atas lautan.

Manfaat dan hambatan energi pasang surut

Bulan tidak akan berhenti berputar mengelilingi Bumi dalam waktu dekat (dan jika itu terjadi, kita memiliki masalah yang lebih besar untuk dipikirkan daripada turbin). Hal ini menjadikan energi pasang surut sebagai kandidat utama untuk energi terbarukan, terutama melihat bahwa perubahan iklim belum cukup berdampak pada arus sehingga energi pasang surut benar-benar tidak dapat diprediksi. Belum lagi, penelitian sejauh tahun 2004 telah memperkirakan total potensi energi global dari pembangkit listrik tenaga pasang surut sekitar 3.000 gigawatt.

See also  Bagaimana perubahan iklim memperburuk banjir mematikan di Pakistan

Dampaknya terhadap satwa liar dan ekosistem laut juga tampak minimal. Penelitian dari Pusat Energi Laut Eropa di Skotlandia menemukan bahwa setelah sekitar 10.000 jam pengawasan satwa liar, makhluk laut dan burung lokal tidak terpengaruh secara signifikan oleh turbin pasang surut. Karena air jauh lebih padat daripada udara, turbin tidak perlu berputar ekstra cepat untuk menghasilkan energi, yang mengurangi beberapa kekhawatiran. Selain itu, Orbital Maritime sedang menjalani studi untuk menyelidiki efek akustik dari turbin pasang surut O2 pada lingkungan laut lokal.

[Related: Minimizing offshore wind’s impact on nature is tricky, but not impossible]

Tetapi meskipun terdengar indah, turbin pasang surut memang memiliki beberapa komplikasi. Pertama, mereka tidak dapat ditempatkan di sembarang tempat di dalam air: Lokasi terbaik adalah daerah pesisir dengan arus yang sangat kuat, seperti di sekitar Kepulauan Inggris, antara Kepulauan Channel dan Prancis, dan di Selat Messina dekat Italia dan Sisilia. Hotspot lainnya termasuk wilayah pulau di Asia Tenggara, saluran antara pulau-pulau Yunani, dan pantai Kanada yang dipenuhi pulau.

Pemeliharaan adalah satu lagi rintangan. Bagaimanapun, struktur raksasa ini (turbin Orbital Marine, misalnya, panjangnya sekitar 240 kaki) harus cukup kuat untuk bertahan hidup di bagian laut yang paling kasar dan akan membutuhkan perbaikan rutin. Untuk turbin yang dipasang di dasar laut, itu bisa mahal.

“Masalahnya adalah biayanya ribuan, jika tidak ratusan ribu, (dolar dan .) [require] berhari-hari dan berminggu-minggu untuk memperbaiki turbin ini,” kata Sarah Clark dari Orbital Marine Power. “Apa pun teknologi Anda, pada satu titik akan membutuhkan servis, bahkan jika itu hanya menghilangkan teritip dari sisi blade.”

Selain itu, karena tidak ada satu pun cara yang terbukti untuk membangun sumber daya ini, mungkin mahal untuk mengujinya dan mendapatkan dukungan dari industri energi. Belum lagi beban untuk mendapatkan izin negara demi negara untuk memasang turbin raksasa di dasar laut.

See also  Alat pemetaan canggih untuk melihat Bumi dari dekat

Namun, belum lama berselang, jenis energi terbarukan lainnya menghadapi beberapa masalah yang sama. Jika turbin pasang surut dapat menghasilkan listrik 24/7 dengan hampir nol emisi, mungkin sudah saatnya untuk mulai membuat lompatan itu.