Bisnis.com, JAKARTA - Para ilmuwan di seluruh dunia menyampaikan salah satu usulan inovatif merancang terobosan teknologi untuk memperoleh listrik dari sumber daya alam dengan membangun Stasiun Tenaga Surya (SSP) berbasis luar angkasa.
Menurut para ahli, ini akan berpotensi untuk memitigasi perubahan iklim melalui penyediaan energi bersih. Pertanyaannya, apakah hal itu mungkin diwujudkan?
Apa itu Pembangkit Listrik Tenaga Surya Berbasis Luar Angkasa?
Ilmuwan dan matematikawan kelahiran Rusia Konstantin Tsiolkovsky pertama kali mempresentasikan konsep menangkap tenaga surya dari luar angkasa dan kemudian mentransfernya ke Bumi pada 1920-an. Para ilmuwan telah mempelajari cara untuk mengubah konsepnya menjadi kenyataan sejak itu dan sepertinya kita akhirnya mendekati titik balik.
Tapi, untuk membangun pembangkit listrik tenaga surya berbasis ruang angkasa di luar angkasa, Anda harus berpikir besar. Diperkirakan bahwa agar satelit dapat menangkap sinar matahari secara efisien, luasnya harus sekitar 10 kilometer persegi atau setara dengan 1.400 lapangan sepak bola dan dilengkapi dengan panel surya avant-garde.
Daya yang terkumpul di satelit dapat ditransfer ke Bumi melalui gelombang radio frekuensi tinggi, yang kemudian akan diubah oleh antena bumi menjadi listrik dan dikirimkan hampir seketika ke jaringan listrik di lokasi yang berbeda.
Kelebihan dan Kekurangan Energi Matahari Berbasis Luar Angkasa
Tidak ada sumber energi terbarukan lainnya yang sebanding dengan matahari dalam hal ketersediaan. Memang, energi matahari adalah sumber energi paling melimpah di planet ini. Selama bertahun-tahun, para ilmuwan telah mengembangkan teknologi inovatif yang memungkinkan kita bergantung sepenuhnya pada matahari selama sisa hidup kita.
Berbeda dengan panel surya di Bumi, yang menangkap sinar matahari yang telah diserap dan disaring melalui atmosfer sebelum mencapai tanah, panel di ruang angkasa akan terus menerus dan langsung terkena sinar matahari yang lebih kuat. Ini akan memungkinkan stasiun SSP untuk terus menghasilkan listrik dalam jumlah besar.
Memang, diperkirakan bahwa panel surya berbasis ruang angkasa dapat menghasilkan daya hingga 2.000 gigawatt secara konstan, hampir 40 kali lebih banyak energi daripada yang dihasilkan panel surya di Bumi setiap tahun. SSP tidak hanya dianggap lebih efisien daripada stasiun surya berbasis darat tetapi juga sangat bersih, tersedia tanpa batas, dan tidak berdampak pada lanskap karena tidak memerlukan penggunaan lahan apa pun.
Sementara keuntungan dari energi surya banyak, beberapa kekurangan dalam konsep SSP tetap ada. Kerugian terbesar dari pembangkit listrik tenaga surya berbasis ruang angkasa adalah biaya peluncurannya. Melihat harga saat ini untuk mengirim roket ke luar angkasa, para ahli memperkirakan bahwa biaya peluncuran untuk panel surya berukuran 20 kaki kali 20 kaki (1,2 kali 1,2 meter) akan menjadi sekitar USD$1,56 juta, dan ini tanpa memperhitungkan peluncuran suku cadang lain yang diperlukan seperti pemancar, rumah satelit, dan elektronik internal.
Faktor risiko potensial lainnya adalah bahaya keamanan yang tidak diketahui yang mungkin timbul selama masa pakai sistem SSP. Namun, ini tidak mungkin untuk diprediksi sebelumnya. Skenario potensial mungkin termasuk puing-puing ruang angkasa yang dapat merusak susunan surya dan degradasi panel yang lebih cepat karena terpapar radiasi matahari yang lebih intens. Karena para ilmuwan tidak dapat secara tepat memprediksi apakah dan kapan peristiwa seperti itu akan terjadi, juga sulit untuk memperkirakan biaya pemeliharaan stasiun besar tersebut.
Tantangan Manufaktur
Membangun sistem tenaga surya di luar angkasa bukan tanpa tantangan. Sementara kemajuan teknologi modern telah membuat prospek ini lebih dapat dicapai, ada alasan mengapa pembangkit listrik tenaga surya berbasis ruang angkasa masih belum menjadi kenyataan. Tidak mengherankan, salah satu kelemahan paling kompleks dan menantang adalah cara merakit, meluncurkan, dan menggunakan struktur sebesar itu di luar angkasa. Proses rumit ini membutuhkan pemecahan sejumlah hambatan teknologi yang melibatkan tidak hanya pembuatan pembangkit listrik, tetapi juga desain termal, transmisi daya nirkabel, dan sistem kontrol.
Meskipun tidak ada yang sebesar ini yang pernah dikirim ke luar angkasa sebelumnya, para ilmuwan tidak mudah putus asa dan banyak yang percaya bahwa ada cara untuk menyiasatinya. Pada tahun 2017, para peneliti di California Institute of Technology merancang pembangkit listrik modular.
Idenya adalah untuk menghasilkan ribuan satelit yang lebih kecil yang dapat diluncurkan secara terpisah dan akan bersatu begitu mereka berada di luar angkasa untuk membentuk satu pembangkit listrik tenaga surya yang besar. Secara bersamaan, para ilmuwan di University of Liverpool sedang mencari cara untuk menanamkan sel fotovoltaik (PV) pada layar surya yang dapat dilipat dan sangat ringan. Layar, yang mampu memanfaatkan tekanan radiasi matahari untuk mendorong pesawat ruang angkasa maju tanpa bahan bakar, dapat mewakili solusi yang terjangkau untuk menciptakan pembangkit listrik tenaga surya berbasis ruang angkasa yang besar yang ditenagai oleh sumber energi yang sama yang ditangkapnya. Akhirnya, untuk menjawab pertanyaan tentang bagaimana sistem dapat mentransmisikan daya yang diserapnya kembali ke Bumi, para peneliti dari Badan Eksplorasi Dirgantara Jepang mempelajari metode untuk mengubah listrik dari sel surya menjadi gelombang energi dan mentransfernya ke antena bumi menggunakan medan elektromagnetik. .
Pada tahun 2020 Badan Antariksa Eropa (ESA) meluncurkan kampanye untuk mengumpulkan ide-ide inovatif baru untuk teknologi untuk meningkatkan kelayakan tenaga surya berbasis ruang angkasa untuk mendukung penyediaan energi bersih dan sekarang mencari untuk mendanai beberapa proyek ini. Sementara itu, beberapa prototipe sudah berlangsung di beberapa negara.
Inggris Raya, misalnya, sedang mempertimbangkan untuk melakukan proyek senilai USD$21 juta untuk membangun pembangkit listrik tenaga surya di luar angkasa sebagai bagian dari Portofolio Inovasi Nol Bersih pemerintah untuk membantu Inggris mencapai nol bersih pada tahun 2050. Di Amerika Serikat, Space Proyek Tenaga Surya sedang mengerjakan sel surya efisiensi tinggi bersama dengan sistem konversi dan transmisi yang dioptimalkan untuk digunakan di luar angkasa, sementara Laboratorium Penelitian Angkatan Laut AS menguji modul surya dan sistem konversi daya di luar angkasa pada tahun 2020.
Mengingat biaya awal yang sangat tinggi, pemerintah akan memerlukan dukungan keuangan dari perusahaan swasta untuk pelaksanaan beberapa proyek ini. Terlepas dari tantangannya, tenaga surya berbasis ruang angkasa adalah teknologi inovatif yang layak untuk diinvestasikan dan membuka pintu kemungkinan masa depan di mana energi terbarukan memainkan peran kunci dalam pasokan energi global.
