Tenaga Air, Tenaga Tertua di Bumi

WATT DARI AIR

Tenaga air pada suatu waktu merupakan yang tertua dan yang paling berkembang dari teknologi energi yang dapat diperbaharui. Tiga ribu tahun lalu, kincir air menyediakan manusia pengganti tenaga otot untuk pertama kalinya, kincir air digunakan untuk menggiling jagung dan mengalirkan air pada sistem irigasi. Alat-alat dari kayu yang berbunyi kriut-kriut, yang dibangun secara bebas di bagian-bagian yang berbeda, yang merupakan nenek moyang dari instalasi hidrolistik raksasa yang suda maju saat ini, yang membangkitkan 19 persen listrik dunia dengan efisiensi operasinya mencapai 90 persen.

 

                                           Bendungan Tiga Ngarai di China                     

Pembangkit tenaga hidrolistik bekerja dengan prinsip yang sederhana. Turbin memeras energi dari air yang bergerak saat ia mengalir menuruni sebuah sungai dan menggunakan energi ini untuk menggerakkan generator listrik. Membendung sungai memberikan kontrol lebih lanjut pada sejumlah besar air yang mengalir melalui turbin, sehingga keluaran pembangkit tenaga hidrolistik dapat disesuaikan dengan permintaan. Instalasi yang terbesar saat ini ada di Itaipu di Sungai Parana di Brasil, yang memiliki kapasitas lebih dari 10.000 MW – setara dengan 10 pembangkit tenaga berbahan bakar fosil yang besar – dan mengatur aliran pada laju 9.000 ton tiap detik. Bendungan Three George di Sungai Yangtze milik China, yang seharusnya diselesaikan di tahun 2010, akan memiliki kapasitas 19.000 MW dan menyediakan 10 persen listrik China. Bangunannya akan menghasilkan sebuah reservoir sepanjang 630 km (375 mil).

MASA DEPAN HIDRO

 

Meskipun tenaga hidrolistik bersih, tak menghasilkan emisi pada pengoperasiannya, keperluan pembangunan secara besar-besaran jelas menunjukkan kelemahan. Reservoir raksasa yang dihasilkan oleh bangunan di Yangtze akan menggusur lebih dari 1 juta orang, menenggelamkan 100 kota, dan menghancurkan  banyak habitat yang berharga. Bendungan dapat mengumpulkan polutan yang memasuki air dari kota-kota di hulu dan mengganggu aktivitas penting di hilir. Contohnya, kontruksi bendungan Aswan di Mesir tahun 1964 dengan serius merusak persediaan ikan dan industri perikanan di Timur Mediterania.

Generasi hidrolistik memiliki potensi besar yang belum dikembangkan. Kapasitas dunia saat ini sekitar 700 GW merupakan sebagian kecil dari perkiraan 3 TW yang akan dapaat dibangkitkan jika semua sumber yang dapat diperbaharui dipergunakan. Saat ini, penggunaan pembangkit hidrolistik meningkat di seluruh dunia, tetapi hanya pada laju yang relatif sedang sebesar 1,5 persen per tahun. Penerapannya diperlambat oleh masalah sekitar kelayakan ekonomis dan dampaknya pada lingkungan karena pembangunan bendungan dan reservoir secara besar-besaran.

Pertumbuhan pemanfaatan tenaga hidrolistik pada skala yang lebih kecil (disebut mikrohidro) yang bisa meniupkan kehidupan baru pada teknologi tua ini. Pembangkit tenaga listrik mikrohidro memiliki kapasitas kurang dari 5 MW, ideal untuk penyediaan di dusun-dusun dan industri lokal tanpa biaya untuk tenaga transmisi jarak jauh. Mereka memiliki benturan minimal pada lanskap  dan terkadang dapat dipasang pada jaringan pipa air dan pintu-pintu air yang ada sehingga meminimalkan konstruksi kerja. Mikrohidro sedang berkembang di negara-negara seperti China, di mana lebih dari 100.000 unit telah dibangun, dan teknologinya berkembang dengan cepat menjangkau seluruh dunia.

TENAGA GELOMBANG

Pembangkit tenaga hidrolistik sesungguhnya hanya sebuah alat untuk menyalurkan energi matahari ke tangan yang kedua.             Panas dari matahari yang mengendalikan sistem cuaca di bumi, menguapkan air yang kemudian jatuh sebagai hujan untuk menjadi sumber aliran air dan sungai-sungai.
            Hal yang sama berlaku pada teknologi yang dapat diperbaharui yang lain yang berbasis pada air yang bergerak – yaitu tenaga gelombang. Gelombang terjadi saat angin menggerakkan permukaan laut yang terbuka dan menciptakan gelombang badai lokal. Energi turbulennya melesap dan dibawa pergi dengan jarak lebih dari ribuan kilometer dalam bentuk gelombang besar yang lebih halus. Saat gelombang mendekati pantai yang dangkal, mereka kehilangan 60 persen energinya karena gesekan dengan dasar laut.

Tenaga gelombang secara intrinsik lebih sulit dimanfaatkan daripada energi sungai yang mengalir. Gelombang tidak selalu bergerak pada arah yang seragam, dan beberapa alat yang direncanakan untuk memeras energi laut pada keadaan normal harus dapat menahan pukulan secara periodik oleh hantaman yang paling hebat. Kesulitan tersebut belum menghentikan para insinyur untuk merancang alat-alat yang bagus untuk mengambil energi gelombang menjadi kerja, Alat tersebut secara garis besar dikelompokkan menjadi dua – mengambang dan menetap.

 Peralatan mengambang menarik karena peralatan ini dapat disebarkan jauh ke lepas pantai dimana gelombang masih penuh dengan energi tetapi juga membuat peralatan ini sulit untuk mendapatkan pemeliharaan rutin, memerlukan kabel transmisi tenaga yang panjang sampai ke darat agar tidak mudah rusak. Sebuah peralatan mengambang yang menjajikan disebut “clam” adala cincin berbentuk donat dengan 12 ruang yang saling menyambung, dengan diameter keseluruhan sekitar 70 m (230 kaki). Pada tiap ruangan tertutup yang berisi udara memiliki sebuah dinding karet  lentur yang menghadap permukaan laut yang terbuka. Saat gelombang-gelombang menggempur dinding, udara di dalam ruangan dipaksa melalui turbin masuk ke ruang yang berdekatan dan generator kecil yang dihubungkan dengan turbin membangkitkan tenaga.

Sampai sekarang ini, peralatan mengambang telah diuji hanya pada tahap bentuk dasar. Meskipun demikian, peralatan tetap sudah menyediakan tenaga di berbagai negara seperti Inggris, Portugal, dan Norwegia, yang dibatasi oleh lautan luas, dan biaya pembangunan serta instalasinya yang tinggi mungkin memiliki periode pengembalian modal dalam jangka panjang. Dewan Energi Dunia memprakirakan bahwa 2 TW tenaga – seperenam dari kebutuhan dunia – secara teori dapat dipanen dari lautan dunia, tapi kenyataannya pengubahan energi gelombang masih kecil pertumbuhannya. Besar kemungkinan bahwa teknologi hanya akan menguat kedudukannya pada beberapa dasawarsa mendatang di daerah terpencil dan banyak badai dimana energi konvensional sangatlah mahal.

DAFTAR PUSTAKA

Marek Walisiewicz, 2002, Altenative Energy,  (Dorling Kindersley Limited: London)