Pembangkit listrik tenaga surya di luar angkasa bisa menjadi jawaban atas kebutuhan energi kita
Energy

Pembangkit listrik tenaga surya di luar angkasa bisa menjadi jawaban atas kebutuhan energi kita


Kesan artis tentang cakram surya di luar angkasa. Kredit: NASA

Kedengarannya seperti fiksi ilmiah: pembangkit listrik tenaga surya raksasa yang mengapung di ruang angkasa yang memancarkan energi dalam jumlah besar ke Bumi. Dan untuk waktu yang lama, konsep tersebut — yang pertama kali dikembangkan oleh ilmuwan Rusia, Konstantin Tsiolkovsky, pada 1920-an — terutama menjadi inspirasi bagi para penulis.

Namun, seabad kemudian, para ilmuwan membuat langkah besar dalam mengubah konsep tersebut menjadi kenyataan. Badan Antariksa Eropa telah menyadari potensi dari upaya ini dan sekarang mencari untuk mendanai proyek-proyek tersebut, memperkirakan bahwa sumber daya industri pertama yang akan kita dapatkan dari luar angkasa adalah “tenaga yang dipancarkan”.

Perubahan iklim adalah tantangan terbesar saat ini, jadi ada banyak hal yang dipertaruhkan. Dari kenaikan suhu global hingga pola cuaca yang bergeser, dampak perubahan iklim sudah dirasakan di seluruh dunia. Mengatasi tantangan ini akan membutuhkan perubahan radikal dalam cara kita menghasilkan dan mengonsumsi energi.

Teknologi energi terbarukan telah berkembang secara drastis dalam beberapa tahun terakhir, dengan peningkatan efisiensi dan biaya yang lebih rendah. Tapi satu penghalang utama untuk penyerapannya adalah fakta bahwa mereka tidak menyediakan pasokan energi yang konstan. Ladang angin dan matahari hanya menghasilkan energi saat angin bertiup atau matahari bersinar — tetapi kita membutuhkan listrik sepanjang waktu, setiap hari. Pada akhirnya, kita membutuhkan cara untuk menyimpan energi dalam skala besar sebelum kita dapat beralih ke sumber terbarukan.

Manfaat ruang

Cara yang mungkin untuk menyiasatinya adalah dengan menghasilkan energi matahari di luar angkasa. Ada banyak keuntungan dari ini. Pembangkit listrik tenaga surya berbasis ruang angkasa dapat mengorbit menghadap Matahari 24 jam sehari. Atmosfer bumi juga menyerap dan memantulkan sebagian cahaya matahari, sehingga sel surya di atas atmosfer akan menerima lebih banyak sinar matahari dan menghasilkan lebih banyak energi.

Namun salah satu tantangan utama yang harus diatasi adalah cara merakit, meluncurkan, dan menerapkan struktur besar seperti itu. Sebuah pembangkit listrik tenaga surya mungkin harus memiliki luas 10 kilometer persegi — setara dengan 1.400 lapangan sepak bola. Menggunakan bahan ringan juga akan menjadi penting, karena biaya terbesar adalah biaya peluncuran stasiun ke luar angkasa dengan roket.

Pembangkit listrik tenaga surya di luar angkasa bisa menjadi jawaban atas kebutuhan energi kita

Konsepsi seniman tentang satelit tenaga surya, dijuluki konsep SPS Konsentrator Simetris Terpadu. Kredit: NASA

Salah satu solusi yang diusulkan adalah mengembangkan ribuan satelit yang lebih kecil yang akan berkumpul dan dikonfigurasi untuk membentuk satu generator surya besar. Pada 2017, para peneliti di California Institute of Technology menguraikan desain untuk pembangkit listrik modular, yang terdiri dari ribuan ubin sel surya ultralight. Mereka juga mendemonstrasikan ubin prototipe dengan berat hanya 280 gram per meter persegi, mirip dengan berat kartu.

Akhir-akhir ini, perkembangan manufaktur, seperti pencetakan 3-D, juga sedang diperhatikan untuk aplikasi ini. Di Universitas Liverpool, kami sedang mengeksplorasi teknik manufaktur baru untuk mencetak sel surya ultralight ke layar surya. Layar surya adalah membran yang dapat dilipat, ringan dan sangat reflektif yang mampu memanfaatkan efek tekanan radiasi Matahari untuk mendorong pesawat ruang angkasa maju tanpa bahan bakar. Kami sedang menjajaki cara menanamkan sel surya pada struktur layar surya untuk membuat pembangkit listrik tenaga surya besar dan bebas bahan bakar.

Metode ini memungkinkan kita untuk membangun pembangkit listrik di luar angkasa. Memang, suatu hari nanti dimungkinkan untuk membuat dan menyebarkan unit di luar angkasa dari Stasiun Luar Angkasa Internasional atau stasiun gerbang bulan masa depan yang akan mengorbit Bulan. Perangkat semacam itu sebenarnya dapat membantu memberikan daya di Bulan.

Kemungkinan tidak berakhir di situ. Sementara kami saat ini bergantung pada bahan dari Bumi untuk membangun pembangkit listrik, para ilmuwan juga mempertimbangkan untuk menggunakan sumber daya dari luar angkasa untuk pembuatan, seperti bahan yang ditemukan di Bulan.

Tantangan besar lainnya adalah mendapatkan daya yang dikirim kembali ke Bumi. Rencananya adalah mengubah listrik dari sel surya menjadi gelombang energi dan menggunakan medan elektromagnetik untuk mentransfernya ke antena di permukaan bumi. Antena kemudian akan mengubah gelombang kembali menjadi listrik. Peneliti yang dipimpin oleh Badan Eksplorasi Dirgantara Jepang telah mengembangkan desain dan mendemonstrasikan sistem pengorbit yang mampu melakukan ini.

Masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan di bidang ini, tetapi tujuannya adalah agar pembangkit listrik tenaga surya di luar angkasa akan menjadi kenyataan dalam beberapa dekade mendatang. Para peneliti di Cina telah merancang sebuah sistem yang disebut Omega, yang mereka targetkan akan beroperasi pada tahun 2050. Sistem ini harus mampu memasok daya 2GW ke jaringan bumi pada kinerja puncak, yang merupakan jumlah yang sangat besar. Untuk menghasilkan tenaga sebesar itu dengan panel surya di Bumi, Anda membutuhkan lebih dari enam juta panel surya.

Satelit tenaga surya yang lebih kecil, seperti yang dirancang untuk menggerakkan penjelajah bulan, bisa beroperasi lebih cepat.

Di seluruh dunia, komunitas ilmiah berkomitmen waktu dan upaya untuk pengembangan pembangkit listrik tenaga surya di luar angkasa. Harapan kami adalah bahwa suatu hari nanti mereka bisa menjadi alat penting dalam perjuangan kita melawan perubahan iklim.


Raksasa bertenaga surya ESA satu tahun kemudian


Disediakan oleh The Conversation

Artikel ini diterbitkan ulang dari The Conversation di bawah lisensi Creative Commons. Baca artikel aslinya.The Conversation

Kutipan: Pembangkit listrik tenaga surya di luar angkasa bisa menjadi jawaban atas kebutuhan energi kita (2020, 19 November) diakses 27 November 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-11-solar-power-stations-space-energy.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel HK