Beternak di Gurun Sahara

Artikel ini tidak disertakan dalam lomba apa-apa. Just wanna share this infromation to you.

PEMBANGKIT LISTRIK.

Electricity…, something that very familiar with us right ? Saya percaya di setiap rumah yang kalian tempati pastilah ada stop kontak sebagai akses energi ini ke alat elektronik kamu. Matahari memang energi primer bagi manusia, namun kita akan lebih sengsara jikalau mati listrik dibandingkan mendung selama seharian penuh. I beleive chaos will happen if electricity disappear even only for 3 days.

Sebenarnya apa yang berada di ujung stop kontak ? Mungkin jawabannya kabel tiang listrik. Lalu apa yang berada di ujung kabel tiang listrik ? Mungkin gardu PLN. I’m asking about where is electricity comes from. Kalau pertanyaannya seperti itu maka kita akan mendapat banyak jawaban berupa PLTU, PLTA, PLTN,  PLTPB, PLTS.  Apa sebenarnya PLT (X)  yang baru saya sebutkan ?

  • PLTU : Pembangkit Listrik Tenaga Uap. Adalah salah satu jenis instalasi pembangkit tenaga listrik dimana tenaga listrik didapat dari mesin turbin yang diputar oleh uap yang dihasilkan melalui pembakaran batubara. (1) Jadi  batubara akan dihaluskan kemudian dibakar. Panasnya akan digunakan untuk memanaskan air di boiler yang akan menghasilkan uap (steam). Steam akan digunakan untuk memutar turbin yang akan menghasilkan listrik. PLTU batubara adalah sumber utama dari listrik dunia saat ini. Sekitar 60% listrik dunia bergantung pada batubara, hal ini dikarenakan PLTU batubara bisa menyediakan listrik dengan harga yang murah. (1). Namun emisi CO2 akan dihasilkan  dari pembakaran batu bara.
  • PLTA : Pembangkit Listrik Tenaga Air. Adalah pembangkit yang mengandalkan energi potensial dan kinetik dari air untuk menghasilkan energi listrik. Bentuk utama dari pembangkit listrik jenis ini adalah generator yang dihubungkan ke turbin yang digerakkan oleh tenaga kinetik dari air. (2). Biasanya PLTA diinstalasi di bendungan, waduk atau air terjun.
  • PLTN : Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir. PLTN banyak menimbulkan kontroversi ketika ingin di bangun di Indonesia. (Biasalah pada takut duluan sama radiasinya). Pada PLTN panas akan dihasilkan diperoleh dari satu atau lebih reaktor nuklir pembangkit listrik. (3). Sebenarnya prinsip PLTN hampir mirip dengan PLTU. Jika PLTU menggunakan batubara untuk menghasilkan energi panas, maka PLTN menggunakan reaktor nuklir. Bahan bakar reaktor yang digunakan adalah reaksi fisi dari radioaktif. Radioaktif yang biasanya digunakan adalah Uranium. PLTU vs PLTN
  • PLTPB : Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi. Adalah Pembangkit Listrik yang menggunakan Panas bumi (Geothermal) sebagai energi penggeraknya. Untuk membangkitkan listrik dengan panas Bumi dilakukan dengan mengebor tanah di daerah yang berpotensi panas Bumi untuk membuat lubang gas panas yang akan dimanfaatkan untuk memanaskan ketel uap (boiler) sehingga uapnya bisa menggerakkan turbin uap yang tersambung ke Generator. (4). Sebenarnya konsepnya sama saja dengan PLTU hanya saja PLTPB menggunakan panas bumi sebagai pengganti batubara.

    PLTPB. Air diinjeksikan ke bumi untuk diuapkan. Memanfaatkan panas bumi

    PLTPB. Air diinjeksikan ke bumi untuk diuapkan. Memanfaatkan panas bumi

  • PLTS. Pembangkit Listrik Tenaga Surya. Sesuai dengan namanya. PLTS menggunakan panas matahari sebagai bahan bakar utamanya. Alat untuk mengkoversi panas matahari menjadi listrik bernama sel surya / solar cell. Gabungan dari sel surya adalan panel surya.

PANEL SURYA

Dari kelima metode pembangkit listrik ini mana yang paling efisien ? Menurut saya kembali ke dasar. Matahari adalah energi primer bagi bumi, berbeda dengan air, nuklir, batu bara dan panas bumi. Air tak akan membendung dengan sendirinya, batubara tidak bisa terbakar sendiri, panas bumi tak akan bisa tergali dengan sendirinya dan uranium bukanlah sesuatu yang mudah untuk didapat. Namun matahari tidak demikian. Tanpa diperintah, matahari akan selalu ada untuk menyinari bumi.  Andai setiap orang mempunyai panel surya di atapnya,  mungkin tak perlu ada PLT PLT yang lain. Ditambah sel surya yang bebas polusi. Hmm, it’s just my opinion.

solar cell

solar cell

solar panel

solar panel

Seberapa banyak kah energi yang bisa dihasilkan dari sel surya ? Jika kita ingin menginstalasinya sendiri di rumah, seberapa luas panel sel yang harus kita beli ? Jumlah listrik yang dihasilkan panel surya bergantung pada 3 hal : intensitas matahari yang mengenai panel, ukuran panel, dan efisiensi sel surya dalam mengkonversi tenaga matahari (5). Oke mari berhitung.

  1. Energi matahari yang sampai ke permukaan bumi adalah 1120 – 1000 watt/m2. (6). Asumsikan matahari ada selama 5 jam saja perhari (siang hari ketika sedang terik).  Jadi energi matahari selama 1 hari = 1000 x 5 = 5000 watt / m2
  2. Efisiensi panel sel. Efisiensi yang biasanya solar panel komersial dapatkan adalah 17,4  % (7). Asumsikan effisiensi panel solar 15 %.
  3. Listrik yang dipakai (8). Misal
    1. 1 unit Kulkas        100 Watt           dipakai 24 Jam     =2400 Wh
    2. 1 unit LCD 32″      80 Watt             dipakai 5 jam       =400 Wh
    3. 10 lampu LED       7 Watt               dipakai 10 Jam    =700 Wh
    4. Total                   187 Watt/Hour                                 =3500 Wh

Jadi pemakaian listrik 3500 watt perhari. Asumsikan ada keperluan lain sehingga menjadi 4000 watt perhari.

Jadi berapa luas panel surya jika ingin menginstalasi di rumah ?

Luas       = ( Kebutuhan listrik ) / (Energi matahari x efisiensi)

                = (4000 ) / (5000 * 0,15)

                =  5,33 m2

Berdasarkan perhitungan kasar ini, untuk satu rumah tangga membutuhkan panel surya dengan luas kurang lebih 5,5 m2. Nampaknya cukup kalau mau dipasang di atap rumah. Namun kembali ke sifat manusia, pasti malas untuk mengisntalasi seperti ini. Pasti kita berpikir, ‘belum kalau selnya rusak atau tidak ada matahari atau blablabla.’ ‘Udah ada listrik dari PLN ngapain repot-repot pasang beginian’. Memang terkadang kita terlalu senang berada di comfort zone padahal setiap teknologi pasti memiliki kekurangan dan kelebihannya masing-masing.

Panel surya di atap rumah

Panel surya di atap rumah

SILICON ON SAHARA

“Kalau mau instal panel surya, aku maunya di tempat yang udah pasti selalu ada mataharinya kalau siang.”

“Kalau mau instal panel surya, aku maunya pasang sekalian yang gede biar dapet banyak listriknya.”

Pasti kita berpikir seperti itu. Memang mau memasang dimana, di padang pasir ? Memang mau pasang sebesar apa, seluas gurun sahara ? Oke lets do it. Pernah dengar Sahara Solar Breeder Project ? Apa itu Sahara Solar Breeder Project ? Kalau di bahasa Indonesiakan berarti Projek Beternak Matahari di Sahara. Ya itu…, proyek pembangunan panel surya super besar yang menutupi sebagian gurun sahara.

Sahara Solar Breeder Project

Sahara Solar Breeder Project

Sahara Solar Breeder project adalah kerjasama antara universitas di Jepang dan Algeria untuk membangun pabrik silika (bahan baku panel surya) dan PLTS. Tujuan dari projek ini adalah untuk menyediakan 50 % kebutuhan energi listrik dunia pada tahun 2050. (9). Diharapkan teknologi ini bisa menjadi pemecahan masalah energi bagi dunia. Mari kita saksikan video yang mengilustrasikan projek ini.

Ide dari Projek ini dimulai dengan membangun pabrik yang memanufaktur silika. Pasir di gurun Sahara kaya akan silikon. Silikon bereaksi dengan oksigen akan membentuk silika (silikon dioksida). Dimana kita tahu kalau oksigen adalah unsur terbanyak nomor 2 di atmosfir. Silika adalah bahan baku sel surya. Setelah itu akan dibangun PLTS-PLTS di sekitar pabrik. Listrik yang dihasilkan sebagian akan digunakan untuk membangun pabrik silika dan PLTS lain. Pabrik silika dan PLTS akan semakin bertambah, awalnya satu lalu dua dst. Ini seperti beternak energi di padang tandus. (12)

Satu pabrik silika & PLTS akan menjadi pemantik untuk pabrik silika & PLTS lain. Seperti beternak listrik di gurun

Satu pabrik silika & PLTS akan menjadi pemantik untuk pabrik silika & PLTS lain. Seperti beternak listrik di gurun

Untuk mewujudkan projek ini tidaklah mudah. Walaupun silika dan sinar matahari melimpah di Sahara, biaya untuk riset sudah setinggi langit. Berdasarkan video tersebut, biaya risetnya saja sudah mencapai 100 juta yen. Harus dikembangkan teknologi untuk mengubah silikon padang pasir Sahara menjadi sel surya dimana teknologi itu saat ini belum ada. Masalah lain adalah faktor alam seperti badai pasir yang terkadang datang. Selain itu, untuk mentransportasikan listrik dari sahara ke dunia luar diperlukan superkonduktor yang harus didinginkan dengan nitrogen cair dan dipendam jauh ke dalam tanah untuk mencegah rusak akibat pengaruh suhu. Temperatur operasi superkonduktor yang digunakan adalah -240oC. Pertanyaannya adalah, seberapa dalam harus dipendam ? Itu masih menjadi riset. Dan tak kalah penting adalah harus men-trainning engineer di negara afrika utara dan mentransfer teknologi ini ke mereka.

Target projek ini adalah menyediakan 50 % energi listrik dunia. Apakah bisa dihasilkan listrik sebanyak itu ?Mari berhitung lagi secara kasar.

  • Kebutuhan listrik dunia tahun 2010 : 20.279.640 GWh / th (10) (GW = gigawatt, 1 GW = 1 juta kW). Dalam satu hari kebutuhan listrik dunia = 20 juta x 109 x 24 / 365 = 1,3 x 1015 watt atau 1,3 milyar watt
  • Energi matahari : 1000 watt / m2 . Berdasarkan gambar dibawah, Sahara terekspos matahari 6-6,9 jam per hari. Asumsikan 7  jam perhari. Maka total energi matahari perhari = 7000 watt / m2
Intensitas panas matahari

Intensitas panas matahari

  • Efisiensi sel surya 15 %.

Luas panel surya               =  (kebutuhan listrik) / (energi matahari x efisiensi)

                                                =  ( 50 % x 1,3 x 1015 ) / (7000 watt / m2 x 0,15)

                                                =  6,3 x 10 11 m2

Luas gurun sahara            = 9.400.000 km2 (11) = 9,4 x 10 12 m2

% Luas gurun yang tertutupi       = ( 6,3 x 10 11 m2 ) / ( 9,4 x 10 12 m2 ) x 100 % = 6,7 %

Berdasarkan perhitungan kasar ini, untuk tahun 2010 dibutuhkan panel surya yang menutupi 6,7% gurun sahara agar 50 % kebutuhan listrik dunia terpenuhi. Ini hanya hitungan kasar. Saya yakin efisiensi panel surya yang akan di gunakan pada projek ini lebih besar dari asumsi. Kalau efisiensi sel surya menjadi 20 %, maka luas gurun yang tertutupi adalah 4,9 %. Kalau efisiensi dinaikkan menjadi 30 %, luas yang tertutup hanya 3,3 %. Saya sendiri tak mendapat informasi seperti apa spesifikasi sel surya yang akan digunakan. Saat ini sudah ada solar sell yang efisiensinya bisa mencapai 38 % (13). Bagaimanapun, luas yang harus ditutupi cukup kecil menurut saya tapi efeknya sangat besar. Big things can comes from small detail.

Sahara Future, maybe....

Sahara Future, maybe….

Saya tak bisa bayangkan jika misalnya 100 % gurun sahara tertutupi panel surya, berapa gigawatt energi yang bisa manusia dapat. Pastilah cukup untuk kebutuhan listrik 1 dunia. Itupun baru dari gurun sahara. Seharusnya Indonesia juga bisa membuat projek semacam ini, kita adalah negara tropis yang dikaruniai cahaya matahari yang melimpah. Ditambah projek ini tak ada efek samping radiasi seperti pembangkit tenaga nuklir yang tak akan menuai kontroversi. Namun menurut saya, teknologi kita belumlah mampu untuk membangun instalasi PLTS yang terintegrasi ke berbagai kota seperti instalasi PLTX lain yang sudah ada.

Poinnya adalah, projek ini masih dalam pengembangan. Mungkin anak cucu kitalah yang akan menikmati hasil dari usaha generasi sekarang. Teknologi pembangkit listrik yang kita dapatkan sekarang juga merupakan warisan bapak ibu kita. Sudah saatnya kita memberikan warisan baru yang lebih ramah lingkungan untuk generasi mendatang. Mungkin listrik di rumah-rumah masa depan akan berasal dari gurun sahara bukan dari PLN yang mati melulu. Krisis energi…, saya menjadi kurang setuju dengan kalimat itu. Kalau menurut saya yang benar adalah manusia belum bisa memanfaatkan kelimpahan energi yang ada. Lets love our earth, our only home.

sumber

  1. http://id.wikipedia.org/wiki/PLTU_Batubara
  2. http://id.wikipedia.org/wiki/Pembangkit_listrik_tenaga_air
  3. http://id.wikipedia.org/wiki/Pembangkit_listrik_tenaga_nuklir
  4. http://id.wikipedia.org/wiki/Pembangkit_listrik_tenaga_panas_bumi
  5. http://solarpowerrocks.com/solar-basics/how-much-electricity-does-a-solar-panel-produce/
  6. http://en.wikipedia.org/wiki/Sunlight#cite_note-8
  7. http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_panel
  8. http://www.esdm.go.id/news-archives/323-energi-baru-dan-terbarukan/5607-aplikasi-panel-surya-untuk-hunian-anda.html?tmpl=component&print=1&page=
  9. http://www.gizmag.com/sahara-solar-breeder-project/17054/
  10. http://en.wikipedia.org/wiki/Electric_energy_consumption#World_Electricity_Consumption_Highlights_in_2009
  11. http://en.wikipedia.org/wiki/Sahara
  12. http://www.youtube.com/watch?v=UdO6T1TIDzQ
  13. http://www.gizmag.com/boeing-to-mass-produce-world-record-efficiency-solar-cells/17028/
Advertisements

2 comments on “Beternak di Gurun Sahara

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s