October 6, 2022

Para ilmuwan tahu tentang perubahan iklim yang disebabkan oleh emisi karbon jauh sebelum pemanasan global dan naiknya air laut mulai menimpa planet kita. Alarm dibunyikan oleh banyak orang, di antaranya industrialis Henry Ford. Dalam esai Juli 1922 untuk Ilmu pengetahuan populer, “How Power Will Set Men Free,” Henry Ford telah mempromosikan visi tenaga listrik alternatif untuk Amerika. Advokasinya untuk energi bersih dan penghentian penggunaan batu bara akan mengakhiri perdebatan yang telah berlangsung selama lebih dari seratus tahun. Beberapa prediksi dan usulan kekuatannya tidak tepat sasaran, tetapi visinya layak untuk dinilai.

Ford percaya bahwa kota adalah pusat peluang dan bahwa listrik yang memberi daya pada kota tidak boleh berasal dari batu bara. “Batubara,” tulisnya, “adalah bahan bakar yang paling tidak efisien dan mahal yang pernah ada.” Jadi, dalam apa yang mungkin menjadi salah satu daya tarik zaman industri paling awal untuk kehidupan yang berkelanjutan, Ford mengusulkan alternatif: komunitas industri pertanian yang ditenagai oleh energi bersih yang bersumber secara lokal, atau jaringan mini.

Warisan Ford sebagai penulis kotak-kotak: Paling-paling bola kristal, sementara, paling buruk, beracun. Bersama dengan beberapa buku—termasuk beberapa tentang pencapaian dan idenya sendiri—pendiri Ford Motor Company telah menulis beberapa screed anti-Semit yang paling banyak beredar. Dia meminta maaf pada tahun 1927, tetapi pada saat itu banyak kerusakan telah terjadi. Sangat disayangkan bahwa pada tahun 1922, propagandis dan futuris industri Ilmu pengetahuan populer berusaha untuk fitur adalah orang yang sama.

Pada tahun 1920-an, pada saat kurang dari setengah rumah di Amerika telah dilengkapi dengan listrik dan utilitas listrik adalah campuran sistem distribusi kecil yang tidak efisien, Ford merasakan konsolidasi jaringan listrik terpusat yang akan datang. “Sentralisasi kekuasaan telah menyebabkan sentralisasi industri. Tetapi ini tidak dapat diperluas tanpa batas waktu,” tulis Ford. Sebagai gantinya, dia membayangkan sebuah Amerika yang dipenuhi dengan komunitas industri pertanian yang tersebar di sepanjang aliran sungai “seperti permata di tali,” memperoleh kekuatan mereka dari air dan makanan mereka dari pertanian lokal di sekitarnya.

“Apa yang dijelaskan Ford,” catat Paulina Jaramillo, codirector Green Design Institute di Carnegie Mellon University, “menjadi pinggiran kota yang kami kembangkan di pertengahan abad terakhir, kecuali pinggiran kota berkembang dekat dengan kota, bukan pertanian, dan memiliki dampak negatif yang besar. eksternalitas.” Ini juga dikenal sebagai pengaspalan dan pembangunan di atas ruang terbuka seperti hutan dan ladang, dan meningkatkan emisi karbon dengan lebih banyak transportasi darat.

See also  Siput laut warna-warni ditemukan di dekat Inggris untuk pertama kalinya

Meskipun pinggiran kota tidak berkembang sesukses yang Ford bayangkan (sebagai pembuat mobil ia tetap diuntungkan), visinya bukanlah hal baru pada tahun 1922. Ebenezer Howard, seorang stenografer Parlemen yang berbasis di London dan perencana kota yang menggambarkan dirinya sendiri telah mempromosikan sebuah ide yang sama selama beberapa dekade. Dalam bukunya, Taman Kota Besok (1898), Howard menggambarkan kota-kota yang akan dibatasi ukurannya, menawarkan banyak ruang terbuka dan taman, dan termasuk akses ke pertanian. Di AS, gerakan City Beautiful mencerminkan ide Howard, berkembang selama tiga puluh tahun sebelum Ford Ilmu pengetahuan populer tajuk rencana.

Visi tenaga air Ford juga bukan hal baru. Pada awal tahun 1880-an, pembangkit listrik tenaga air kecil sedang dipasang untuk menerangi pabrik-pabrik Midwest. Ford menyadari bahwa semua kota, besar atau kecil, akan membutuhkan tenaga listrik untuk makmur. “Kekuatan,” katanya, “adalah kunci untuk hari esok.” Dia percaya bahwa tenaga bersih yang dihasilkan secara lokal akan lebih baik daripada membakar batu bara di pembangkit listrik pusat dan mengangkut volt ke petak pedesaan yang luas.

Jaramillo setuju bahwa “jaringan mini” energi terbarukan seperti yang dijelaskan oleh Ford dapat “meningkatkan ketahanan dan keandalan” daya. Tapi dia lebih optimis tentang sistem jaringan terpusat Amerika. “Ini adalah keajaiban teknik,” katanya, menyebutnya “mungkin salah satu proyek teknik paling keren di abad ke-20.” Itu karena dapat “secara instan menyesuaikan permintaan dan pasokan listrik, dengan penyimpanan yang sangat terbatas.” Faktanya, pada tahun 2000, Akademi Teknik Nasional menyebut jaringan listrik AS sebagai pencapaian teknik terbesar abad ke-20. Jaramillo mengakui, bagaimanapun, bahwa jaringan terpusat menghadapi tantangan yang cukup besar dengan efek perubahan iklim, yang akan meningkatkan permintaan sementara mempengaruhi pasokan dan distribusi. Dia membayangkan penguatan jaringan pusat dengan energi terbarukan “jaringan mini yang terhubung ke jaringan” yang dapat bertransaksi dengan jaringan terpusat tetapi juga beroperasi secara independen.

See also  Pemenang fotografi alam 2022 dari jurnal BMC

Pada tahun 1922, mustahil bagi Ford untuk mengantisipasi seberapa besar kekuatan yang akhirnya dibutuhkan Amerika. “Sungai-sungai Amerika,” Ford percaya, “menawarkan daya yang cukup untuk memutar setiap roda, memanaskan setiap ruangan, dan menerangi setiap bangunan dan jalan di Amerika.” Pada tahun 2022, dia meleset sekitar sepuluh kali lipat. Menurut Administrasi Informasi Energi AS, sungai AS, atau pembangkit listrik tenaga air, dimaksimalkan pada 1990-an, dan sekarang menghasilkan kurang dari 10 persen dari total energi kita, meskipun ada lebih dari 1.400 pembangkit listrik tenaga air yang diparkir di sepanjang tepiannya. Sebaliknya, batu bara masih menyumbang lebih banyak pembangkit listrik di AS daripada gabungan semua sumber energi terbarukan, meskipun hanya sedikit (22 berbanding 20 persen). Menurut laporan tahun 2021 oleh Pusat Penelitian dan Kebijakan Lingkungan Amerika nirlaba dan Grup Perbatasan, sementara output tenaga air tetap stagnan, angin, matahari, dan panas bumi tumbuh dari setengah persen dari output AS pada tahun 2001 menjadi 12 persen dua dekade kemudian dan siap untuk menantang peringkat nomor dua batubara dalam beberapa tahun ke depan (gas alam adalah nomor satu).

Johanna Mathieu, Associate Professor Teknik Elektro dan Ilmu Komputer di University of Michigan dan anggota Michigan Power and Energy Lab, melihat visi Ford sebagai “sepotong teka-teki.” Seperti Jaramillo, dia membayangkan jaringan mikro bertenaga terbarukan dan saling terhubung yang dapat memperoleh manfaat dari produksi energi di mana saja dalam sistem, tetapi dapat diisolasi dan dioperasikan secara independen ketika sistem mengalami masalah. Pekerjaan Mathieu berpusat pada teknologi sisi permintaan, atau apa yang dia sebut “tepi jaringan”. Dengan membuat rumah dan peralatan menyadari jaringan listrik mereka, mereka dapat bekerja sama satu sama lain untuk mengoptimalkan penggunaan energi dan “menyeimbangkan ketidaksesuaian antara pasokan dan permintaan.” Misalnya, timnya sedang mengerjakan proyek percontohan di Texas dengan 100 rumah untuk mengoordinasikan AC agar kebutuhan listrik tetap seimbang, dari jarak jauh menggunakan termostat tersensor. “Kami mengendalikan AC orang-orang,” jelasnya, “menyalakan dan mematikannya pada waktu yang sedikit berbeda, tetapi memastikan bahwa rumah-rumah masih berada dalam kisaran suhu yang ada di mana mereka biasanya beroperasi, jadi tidak ada yang akan menyadarinya.” Dengan mengakses termostat tersensor dari jarak jauh, mengoordinasikan kapan harus menyalakan dan mematikannya untuk mempertahankan suhu yang tepat, solusi Mathieu dapat menghemat energi yang cukup untuk mewakili pembangkit listrik virtual.

See also  Transportasi makanan adalah beban karbon yang sangat besar

Solusi intensitas energi ini dapat disebut sebagai “jalan lunak” untuk mengurangi emisi karbon. Dalam artikel penting tahun 1976 untuk Dewan Hubungan Luar Negeri yang disebut “Strategi Energi: Jalan yang Tidak Diambil?”, fisikawan Amory Lovins mengatakan bahwa AS akan segera harus memilih antara dua jalur energi dengan implikasi mendalam pada masa depan Bumi. “Jalur sulit” akan melipatgandakan bisnis seperti biasa, memasok energi dengan “teknologi keras”—lebih banyak pembangkit listrik tenaga batu bara dan solusi skala besar, padat modal, dan berbahaya bagi lingkungan. “Jalan lunak” akan fokus pada peregangan seberapa jauh satu unit energi dapat digunakan untuk memberi daya pada rumah dan bisnis. Untuk meningkatkan pasokan, jalur lunak akan beralih ke sumber dan teknologi yang “fleksibel, tangguh, berkelanjutan, dan ramah.”

Lovins tidak berbasa-basi. Dia menjelaskan bahwa jika jalan yang sulit dipilih, itu akan membuat penggandaan konsentrasi karbon dioksida atmosfer di awal abad berikutnya hampir tidak dapat dihindari, dengan prospek pada saat itu atau segera sesudahnya akan perubahan substansial dan mungkin tidak dapat diubah dalam iklim global.”

[Related: “Climate change is blowing our predictions out of the water, says the IPCC”]

Dengan akun yang tak terhitung jumlahnya, kami memperhitungkan perubahan itu sekarang. Sejak artikel tahun 1976 itu, Amerika telah berada di jalan yang sulit bagi Lovins, terutama mengandalkan batu bara dan gas terpusat untuk tenaga. Dipaksa oleh perubahan iklim untuk secara cepat mengganti bahan bakar fosil dengan energi terbarukan dan untuk memperkuat infrastruktur listrik kita, dapatkah kita berubah cukup cepat untuk menjadi berkelanjutan seperti yang dibayangkan Ford seabad yang lalu?

Mathieu percaya bahwa teknologi sudah ada untuk setidaknya bertransisi sepenuhnya ke energi terbarukan. Dia menyebutkan hambatan peraturan, kebijakan, dan hukum sebagai beberapa hambatan terbesar. “Tetapi jika kita memilih untuk melakukannya,” tambahnya, “saya pikir kita bisa.”