Konsep Personalized Energyuntuk Mengatasi Krisis Energi Global

LATAR BELAKANG

Saat kecil dulu sekitar tahun 80-an saya suka sekali menonton film seri Transformers di TV.
Bukan, bukan film Transformers canggih di bioskop baru-baru ini. Tapi film kartun generasi pertama. Ceritanya semua orang tahu: yaitu pertempuran antara dua kelompok robot Autobot vs Decepticon. Yang paling menarik adalah dalam setiap seri, kelompok Decepticon selalu berusaha menguasai sumber energi dari manusia (powerplant, oil refinery, etc.) untuk dieksploitasi dan hasilnya dipadatkan menjadi 'Kubus Energon' berwarna ungu:


Tujuan utama Decepticon berperang adalah: menguasai Kubus Energon sebanyak mungkin.
Dengan energon, mereka bisa membuat banyak hal. Selain menghidupi kebutuhan diri sendiri.
Dalam kisahnya, diceritakan planet asli Autobot dan Decepticon yaitu Cybertron sudah sampai depleted (kering sumber daya) energi-nya.

MANUSIA DAN KRISIS ENERGI DI MASA DEPAN

Sadarkah masbro dan mbaksis, bahwa sebentar lagi, kita -manusia- akan menjadi seperti Decepticon yang saling berebut energi? Bumi masa depan juga akan menjadi seperti Cybertron.

Kenapa demikian, karena kita sudah amat dekat dengan Krisis Energi Global. Berikut adalah uraiannya.

Menurut Daniel Nocera, professor bidang Energi dari Harvard University (ada orangnya, bukan HOAX) memberikan rumus sbb:




GDP = semakin kaya suatu negara, kebutuhan energinya semakin besar.
conservation = berapa % energi yang tidak terbuang sia-sia karena pemborosan (AC dibiarkan menyala padahal tidak ada orang di ruangan, misalnya).



Pada tahun 2012, total kebutuhan energi dunia adalah sekitar 14 hingga 16 TerraWatt.
Diperkirakan tahun 2050 dengan laju pertumbuhan populasi 2.3% saja dan laju GDP seperti sekarang, maka akan dibutuhkan minimal +16 TerraWatt lagi.
Bayangkan, dengan kondisi seperti saat ini saja manusia sudah terengah-engah memenuhi kebutuhan energinya, mereka membakar oil (BBM) yang bisa disedot, coal (batubara) yang bisa mereka gali, gas alam yang tersembur, dan nuklir yang bisa dibuat. Mau dari mana lagi sumber energi diperoleh dengan total kapasitas hingga 2 kali lipatnya dalam kurun waktu hanya tinggal 35 tahun mendatang?

Ilustrasinya adalah sebagai berikut:


Selama puluhan ribu tahun ras manusia prasejarah hidup hingga abad pertengahan, manusia hidup tanpa mengutak-atik sistem alamiah planet Bumi. Sampai tahun 1800-an mulai mengganggu sistem alam dan seterusnya hingga saat ini, kerusakan alam akibat manusia semakin parah hingga pada tahap mengkhawatirkan : lingkungan alam tidak sanggup lagi menopang kehidupan mahkluk hidup.
Masalahnya, saat lingkungan alam sudah rusak, kita tidak bisa lagi mengembalikannya ke kondisi semula.



Apakah kita mau melihat planet Bumi semakin rusak akibat eksploitasi oil, coal, dan gas semakin ganas? Limbah radioaktif dari ribuan PLTN? Saya membayangkan hal mengerikan yang akan terjadi di planet tercinta ini:
Manusia akan saling berebut energi sedapat mungkin mereka bisa.
Orang miskin akan semakin terpinggirkan dari ketersediaan energi ; harga energi akan semakin meroket sesuai hukum ekonomi : permintaan meningkat dan keterbatasan barang = berarti kenaikan harga.
Pernah dengar istilah "oil based economy"?, ya karena minyak menjadi tumpuan hidup banyak orang. Sehingga kenaikan harga minyak berarti kenaikan juga harga-harga yang lainnya. Jika baru-baru ini pemerintah menaikkan harga BBM, listrik, dan gas elpiji sudah membuat harga-harga meroket dan ibu rumah tangga di Indonesia menjerit, saya nggak tahu lagi apa yang akan terjadi 35 tahun lagi.

SOLUSI MENANGANI KRISIS ENERGI GLOBAL

Daniel Nocera mengungkapkan bahwa salah satu solusinya adalah kita harus BERUBAH dari Centralized On-grid Power (berada pada jaringan energi yang terpusat) menjadi "personalized energy" (energi personal) yang independen.

Saat ini, manusia membangun sumber pembangkit energi seperti layaknya membangun mobil Lamborghini. Jumlahnya sedikit, dan karena itu harganya mahal (high capital cost) dan kemudian pengusaha yang investasi harus balik modal; oleh karena itu jumlahnya terbatas; dan rakyat yang kurang mampu tidak bisa mengaksesnya.
Bagaimana jika sumber pembangkit energi itu diproduksi massal seperti hamburger McDonalds?
Tentu harganya akan sangat murah, dan terjangkau oleh semua orang.

Kita harus berpikir bagaimana membuat sumber pembangkit energi baru yang ada di tiap rumah atau lingkungan kita tinggal dan jumlahnya massal; bukan pembangkit listrik terpusat seperti sekarang, dengan teknologi usang yang sudah berusia 150 tahun.

Tidak ada lagi kabel2 listrik yang terhubung antar rumah di perkotaan.
Tidak ada lagi pedesaan di pelosok yang masih gelap gulita, karena jaringan PLN tidak menjangkau tempat tinggal mereka... atau byar!pet! karena PLN sedang down.
Tidak ada lagi eksploitasi sumber daya oil, coal, dan gas dari planet bumi hanya untuk memenuhi kebutuhan energi manusia; tingkat polusi yang rendah.
Tidak ada lagi antri membeli BBM secara berkala hanya disupplai oleh perusahaan minyak tertentu (bahkan harus import) dengan harga yang dipatok.
Energi adalah uang, sehingga semakin banyak energi diperoleh satu orang berarti semakin makmur kehidupannya (bisa home industry!).

Bayangkan betapa indahnya jika hidup kita seperti itu.

IDE DARI ALAM

Darimana sumber energi pembangkit ini berasal? Daniel Nocera mengungkapkan bahwa semua kehidupan di planet ini hidup dari matahari. Tanaman hidup dari sinar matahari. Sapi makan tanaman, oleh karenanya sapi juga hidup dari sinar matahari. Manusia makan sapi, berarti juga hidup dari sinar matahari.
Sinar matahari tersedia secara gratis. Tidak perlu bayar. Tax Free. Kita harus berpikir memanfaatkan sinar ini untuk sumber energi masa depan.
Dalam satu jam energi sinar matahari yang sampai ke bumi jumlahnya lebih banyak daripada energi sumber fossil yang dibakar oleh manusia dalam setahun. Dia menghitung jumlahnya adalah sekitar 800 TerraWatts. Kita 'hanya' perlu 16 s/d 20 TW saja.

Daniel Nocera melihat ke alam, dan ia menyadari bahwa 'daun' ada di mana-mana. Ia berpikir bahwa kita harus meniru daun sebagai media penangkap energi matahari.

Entah kebetulan atau tidak, di tempat lain seorang anak muda berusia 13 tahun bernama Aidan Dwyer memikirkan hal yang sama : solar panel yang disusun dengan model daun di pohon untuk meningkatkan efisiensi hingga 30%. Konsep ini berhasil mengantarnya memperoleh Young Naturalist Award dari American Museum of Natural History di New York dan mempresentasikannya di depan Presiden Barrack Obama.

TEKNOLOGI DAUN

Selembar daun sanggup melakukan fotosintesis: mengubah sinar matahari + air + CO2 (input) menjadi O2 + energi yang menghidupi pohon yang disimpan dalam bentuk karbohidrat (senyawa gula) dan bisa diurai sewaktu-waktu saat dibutuhkan.



Daniel Nocera berpikir, bagaimana jika manusia bisa menciptakan 'daun palsu'?
Namun 'daun palsu' ini melakukan 'fotosintesis' yang berbeda: mengubah sinar matahari + air menjadi H2 + O2? Artinya akan ada potensi energi tersimpan senilai 237 KJ/mol; atau 13 MJ per liter.

Ia pun membuat prototype alat yang disebut "ARTIFICIAL LEAF".





Gas H2 yang dihasilkan 'daun palsu' ini kemudian disimpan, dan digunakan untuk membangkitkan energi -- bahkan di waktu malam hari.



Menurut Daniel Nocera, seandainya kolam renang Blodgett di kampus Harvard University berkapasitas sebanyak 2,8 juta liter air digunakan oleh 'daun palsu' akan menghasilkan energi senilai 38 TW, atau cukup untuk kebutuhan manusia di tahun 2050 mendatang.

KESIMPULAN

Bayangkan setiap orang di dunia memiliki 'daun palsu' ini, betapa banyak hal yang bisa mereka lakukan.
Baik orang kaya maupun orang miskin di dunia ini, mereka punya akses ke sumber energi yang sama: matahari. Dan sumber energi ini tersedia secara gratis setiap hari.

Tahun 2011, dari hasil riset selama 20 tahun, Daniel Nocera dan tim risetnya telah berhasilmembuat prototype 'daun palsu' ini dan menjadi perbincangan di komunitas science. Dan ia terus mengembangkan teknologi ini dengan mencoba menggunakan berbagai bahan penyusun yang banyak terdapat jumlahnya di alam agar saat diproduksi massal, harganya bisa semurah-murahnya.

Tapi hal ini bukan berarti semua tantangan selesai. Masih banyak kelemahan dan masih banyak hal yang harus dikerjakan. Misalnya media penyimpan hydrogen yang dihasilkan, faktor keamanannya, dsb.

Mungkin saja di masa depan manusia tidak memakai 'daun palsu' ala Professor Daniel Nocera; bisa juga "alat otomatis pengisi listrik dari langkah manusia" buatan Pavegen yang akan dipasang di pusat2 keramaian seperti bus station, stasiun, bandara, -- bahkan gym; atau konsep "solar panel di luar angkasa" dari Dr Paul Jaffe --spacecraft engineer US Naval Research Laboratory-- agar sepanjang masa bisa memperoleh energi matahari, tidak tergantung siang/malam dan awan mendung; serta berbagai ide-ide terobosan lainnya.

Mungkin juga salah satu kaskuser yang membaca thread ini terinspirasi riset menciptakan teknologi baru yang bisa menjadi cikal-bakal 'Personalized Energy'. Siapa tahu?

Tantangan terbesar sesungguhnya adalah bukan hanya dari segi teknologinya; tapi apakah kita ingin hal ini benar-benar terwujud?
Selain butuh dana untuk mewujudkannya, juga kontribusi dan perhatian dari banyak pihak, termasuk: pemerintah, pengusaha, dan masyarakat luas.
Tidak bisa hanya satu - dua orang yang melakukan hal sehebat ini.
Kita harus bisa saling bekerja sama mewujudkan dunia yang diimpikan: planet bumi yang bersih, sanggup menunjang kehidupan hingga generasi-generasi berikutnya, energi yang berlimpah, sumber energi yang mudah diakses, dan taraf hidup manusia yang lebih baik.

Kapankah hal ini akan terwujud? Sekarang? Besok? 10 tahun lagi?
Hanya manusia sendiri yg bisa menjawabnya... jika mereka mau... atau Bumi akan jadi Cybertron.

END