Masa Depan Keberlanjutan: Langkah Selanjutnya dalam Teknologi Ramah Lingkungan

Dunia energi bersih berkembang pesat. Instalasi tenaga surya di AS meningkat sebesar 43 persen pada tahun 2020, dan harga tenaga surya turun sebesar hampir 90 persen antara tahun 2010 dan 2020. Demikian pula, kapasitas turbin angin meningkat dengan rekor tertinggi 14,2 gigawatt tahun lalu sendirian. Selain itu, penjualan kendaraan listrik terus meningkat, dan diperkirakan pada tahun 2025, 10 persen dari semua kendaraan yang dijual adalah kendaraan listrik. Secara keseluruhan, revolusi teknologi ramah lingkungan sudah berjalan dengan baik.

Meskipun perkembangan tersebut menjanjikan, namun hal tersebut belum cukup untuk memperlambat perubahan iklim. Untuk mengatasi masalah ini secara signifikan, kita perlu meningkatkan dan meningkatkan teknologi ini. Jadi seperti apa masa depan energi hijau? Kami berbicara dengan peneliti lingkungan, penulis, dosen, dan pengusaha Johnathan Koomey untuk mendapatkan beberapa wawasan.

Tenaga surya

Menurut Koomey, biaya tenaga surya hampir pasti akan terus menurun di tahun-tahun mendatang – namun mungkin dengan cara yang berbeda dari yang kita perkirakan.

“Sekarang kita sudah mencapai titik di mana biaya panel surya bukanlah faktor terbesar, per rumah, dan bahkan untuk instalasi tenaga surya skala besar di gurun atau di mana pun,” kata Koomey. “Sekarang harga panel surya sangat murah, ada pergeseran untuk fokus pada biaya-biaya lain dan mencoba menghilangkannya.”

Biaya-biaya tersebut dapat mencakup biaya tenaga kerja, biaya pengurusan izin, dan faktor lainnya. Koomey mengatakan kita perlu mengurangi biaya perizinan secara signifikan untuk mencapai tujuan energi bersih.

Di luar biaya-biaya tersebut, kami juga melihat inovasi-inovasi baru yang menjanjikan dalam industri tenaga surya. Sangat menyenangkan bahwa panel surya kini menjadi sangat murah, namun akan lebih baik lagi jika panel surya juga lebih efektif, dan para peneliti sedang mencari cara untuk mewujudkannya.

Salah satu cara untuk membuat panel surya lebih efektif adalah dengan meningkatkan jumlah cahaya yang dapat ditangkap. Para peneliti punya telah menemukan dalam beberapa tahun terakhir Anda dapat melapisi berbagai material pada panel dan menangkap rentang panjang gelombang cahaya yang lebih luas, yang berarti panel tersebut dapat menangkap lebih banyak energi matahari. Artinya, Anda tidak memerlukan banyak panel untuk menghasilkan jumlah energi berapa pun yang Anda perlukan.

“Ada begitu banyak radiasi matahari yang masuk ke bumi sehingga kita dibatasi oleh kepintaran kita,” kata Koomey. “Kami tidak dibatasi oleh tenaga surya.”

Angin

Sama seperti tenaga surya, Koomey mengatakan tenaga angin juga semakin murah, dan cara kita mendekati energi angin mulai berkembang.

“Perkembangan terbesar, menurut saya, di AS dalam bidang pembangkit listrik tenaga angin adalah membuka kemungkinan adanya pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai,” kata Koomey.

Angin lepas pantai biasa terjadi di Eropa, dan tampaknya hal ini akan segera menjadi hal yang umum di AS. Pemerintahan Biden telah melakukannya diputuskan untuk membuka sebagian Pantai Barat terhadap angin lepas pantai. Mengingat luasnya ruang yang tersedia dan relatif stabilnya jumlah angin yang berhembus dari sana Tenaga angin lepas pantai di Samudera Pasifik berpotensi meningkatkan energi terbarukan AS secara signifikan kapasitas.

Teknologi turbin juga semakin maju. Selain turbin tiga bilah yang umum digunakan, para insinyur mulai mengeksplorasi dan mengembangkan sistem baru yang menangkap energi dengan lebih efisien.

Salah satu idenya adalah turbin angin sumbu vertikal (VAWT) skala besar. Turbin ini membentuk semacam bola vertikal dan berputar pada rotor. Mereka ditemukan sedang menangkap 15 persen lebih banyak tenaga dibandingkan turbin angin tradisional, dan juga lebih mudah perawatannya. Keuntungan terbesarnya adalah pusat gravitasinya yang lebih rendah, yang memungkinkannya dibangun jauh lebih besar daripada turbin angin sumbu horizontal.

Ada juga ide untuk memanfaatkan tenaga angin tanpa turbin sama sekali. Itu Pusaran Tanpa Bilah pada dasarnya adalah pilar yang bergetar tertiup angin untuk menghasilkan tenaga, sedangkan Makani Energy milik Google menghasilkan tenaga layang-layang yang mirip pesawat yang dapat diangkut ke mana pun angin bertiup.

Baterai

Terkait baterai yang digunakan untuk menggerakkan kendaraan listrik dan semakin banyak ditemukan di rumah-rumah masyarakat, Koomey mengatakan biayanya juga sangat menurun. Dia mengatakan baterai lithium-ion mengikuti tren penurunan harga panel surya yang telah kita lihat selama bertahun-tahun, tetapi mereka “masih berada pada tahap awal.”

“Untuk mobil listrik, baterai adalah masalah biaya terbesar. Ketika hal ini terjadi, hal itulah yang akan mengubah perekonomian dengan cara yang menarik,” sarannya.

Baterai litium-ion tetap menjadi standar industri untuk kendaraan listrik dan perangkat yang kami gunakan, namun kami terus melihatnya menjanjikan kemajuan dalam solusi penyimpanan energi skala jaringan yang memungkinkan kita menyimpan tenaga surya dan angin serta menggunakannya Nanti. Baterai aliran, misalnya, semakin populer di negara-negara seperti California dan Texas, di mana kebutuhan listrik seringkali melebihi kapasitas produksi. Teknologi lain, seperti penyimpanan energi udara terkompresi yang canggih Dan penyimpanan gravitasi juga mendapatkan dukungan.

Teknologi Informasi

Selain infrastruktur fisik yang mendukung teknologi tenaga angin, tenaga surya, dan baterai, Koomey mengatakan teknologi informasi juga akan menjadi bagian besar dari masa depan teknologi ramah lingkungan. Semakin kita dapat mendigitalkan dan mengotomatiskan sistem kelistrikan di rumah, gedung perkantoran, infrastruktur, dan lainnya, semakin hemat energi kita dapat mewujudkan hal-hal tersebut.

“Teknologi informasi memungkinkan kami mengumpulkan data, dan memungkinkan kami merespons data secara real-time sehingga kami dapat mengoptimalkan sistem kami. Hal ini memungkinkan kita untuk menggantikan komponen dengan kecerdasan,” kata Koomey. “Akan ada pergerakan menuju virtualisasi infrastruktur fisik kita.”

Tampaknya masa depan adalah masa depan listrik, dan bergerak ke arah tersebut lebih cepat dari perkiraan siapa pun. Koomey berpendapat bahwa, seiring dengan semakin murahnya harga teknologi ini, situasi ekonomi yang sederhana akan mendorong penerapan teknologi tersebut. Beberapa dekade dari sekarang, kita mungkin mencemooh gagasan bahwa kita pernah membakar bahan bakar kotor untuk memberi daya pada rumah, mobil, dan segala hal lainnya.

Rekomendasi Editor

• Masa depan manufaktur: Pandangan ke depan menuju era pembuatan barang berikutnya
• Lithium-ion hanyalah permulaan. Berikut sekilas masa depan baterai
• Pelampung gelombang raksasa seberat 826 ton ini mengubah gelombang laut menjadi energi terbarukan