kepikiranteknologi
Apa Itu Energi Terbarukan?
Energi Terbarukan sering disebut sebagai energi bersih, berasal dari sumber atau proses alami yang terus diperbarui. Misalnya sinar matahari dan angin tetap bersinar dan bertiup, meskipun ketersediaannya bergantung pada waktu dan cuaca.
Meskipun energi terbarukan sering dianggap sebagai teknologi baru, pemanfaatan energi alam telah lama digunakan untuk pemanasan, transportasi, penerangan, dan banyak lagi. Angin telah menggerakkan perahu untuk mengarungi lautan dan kincir angin untuk menggiling biji-bijian. Matahari telah memberikan kehangatan di siang hari dan membantu menyalakan api hingga malam hari. Namun selama sekitar 500 tahun terakhir, manusia semakin beralih ke sumber energi yang lebih murah dan lebih kotor, seperti batu bara dan gas fracking.
Kini setelah kita mempunyai cara-cara yang inovatif dan lebih murah untuk menangkap dan mempertahankan energi angin dan matahari, energi terbarukan menjadi sumber energi yang lebih penting, menyumbang lebih dari 12 persen pembangkitan energi di Amerika. Perluasan energi terbarukan juga terjadi dalam skala besar dan kecil, mulai dari pembangkit listrik tenaga angin raksasa di lepas pantai hingga panel surya di atap rumah, yang dapat menjual kembali listrik ke jaringan listrik. Bahkan seluruh komunitas pedesaan (di Alaska, Kansas, dan Missouri) mengandalkan energi terbarukan untuk pemanas dan penerangan.
Seiring dengan meningkatnya penggunaan energi terbarukan, tujuan utamanya adalah memodernisasi jaringan listrik Amerika, menjadikannya lebih cerdas, lebih aman, dan lebih terintegrasi di seluruh wilayah.
Energi Kotor
Energi tak terbarukan atau “kotor” mencakup bahan bakar fosil seperti minyak, gas, dan batu bara. Sumber energi tak terbarukan hanya tersedia dalam jumlah terbatas. Saat kami memompa bahan bakar di stasiun, kami menggunakan sumber daya terbatas yang disuling dari minyak mentah yang telah ada sejak zaman prasejarah.
Sumber energi tak terbarukan juga biasanya ditemukan di wilayah tertentu di dunia, sehingga sumber energi tersebut lebih melimpah di beberapa negara dibandingkan negara lain. Sebaliknya, setiap negara memiliki akses terhadap sinar matahari dan angin. Memprioritaskan energi terbarukan juga dapat meningkatkan keamanan nasional dengan mengurangi ketergantungan suatu negara pada ekspor dari negara-negara kaya bahan bakar fosil.
Banyak sumber energi tak terbarukan yang dapat membahayakan lingkungan atau kesehatan manusia. Misalnya, pengeboran minyak mungkin memerlukan penambangan di hutan boreal Kanada; teknologi yang terkait dengan fracking dapat menyebabkan gempa bumi dan pencemaran air; dan pembangkit listrik tenaga batubara mengotori udara. Terlebih lagi, semua aktivitas ini berkontribusi terhadap pemanasan global.
Jenis Sumber Energi Terbarukan
Energi matahari
Manusia telah memanfaatkan energi matahari selama ribuan tahun—untuk bercocok tanam, menghangatkan tubuh, dan mengeringkan makanan. Menurut Laboratorium Energi Terbarukan Nasional, “lebih banyak energi dari matahari yang jatuh ke bumi dalam satu jam dibandingkan yang digunakan oleh semua orang di dunia dalam satu tahun.” Saat ini, kita menggunakan sinar matahari dalam banyak cara—untuk menghangatkan rumah dan tempat usaha, untuk menghangatkan air, dan untuk menyalakan perangkat.
Sel surya, atau fotovoltaik (PV), terbuat dari silikon atau bahan lain yang mengubah sinar matahari langsung menjadi listrik. Sistem tenaga surya terdistribusi menghasilkan listrik secara lokal untuk rumah dan bisnis, baik melalui panel atap atau proyek komunitas yang memberi daya pada seluruh lingkungan. Pembangkit listrik tenaga surya dapat menghasilkan listrik yang cukup untuk ribuan rumah, menggunakan cermin untuk memusatkan sinar matahari di seluruh sel surya. Pembangkit listrik tenaga surya terapung—atau “volta daya terapung”—dapat menjadi penggunaan fasilitas air limbah dan badan air yang tidak sensitif secara ekologis secara efektif.
Tenaga surya memasok hampir 3 persen pembangkit listrik AS (beberapa sumber memperkirakan akan mencapai hampir 4 persen pada tahun 2022). Namun 46 persen dari seluruh kapasitas pembangkit baru berasal dari tenaga surya pada tahun 2021.
Sistem energi surya tidak menghasilkan polutan udara atau gas rumah kaca, dan selama ditempatkan secara bertanggung jawab, sebagian besar panel surya hanya menimbulkan sedikit dampak lingkungan di luar proses produksinya.
Energi angin
Kita telah menempuh perjalanan jauh dari kincir angin kuno. Saat ini, turbin setinggi gedung pencakar langit—dengan diameter turbin yang hampir sama lebarnya—menjadi perhatian di seluruh dunia. Energi angin memutar bilah turbin, yang menggerakkan generator listrik dan menghasilkan listrik.
Angin, yang menyumbang 9,2 persen pembangkit listrik di AS, telah menjadi salah satu sumber energi termurah di negara tersebut. Negara-negara bagian penghasil tenaga angin terbesar meliputi California, Iowa, Kansas, Oklahoma, dan Texas, meskipun turbin dapat ditempatkan di mana saja dengan kecepatan angin tinggi—seperti puncak bukit dan dataran terbuka—atau bahkan di perairan terbuka lepas pantai.
Sumber Energi Alternatif Lainnya
Kekuatan Hydroelectric
Pembangkit listrik tenaga air adalah sumber energi terbarukan terbesar untuk listrik di Amerika Serikat, meskipun energi angin diperkirakan akan segera mengambil alih peran tersebut. Pembangkit listrik tenaga air bergantung pada air—biasanya air yang mengalir deras di sungai besar atau air yang turun dengan cepat dari titik tinggi—dan mengubah kekuatan air tersebut menjadi listrik dengan memutar bilah turbin generator.
Secara nasional dan internasional, pembangkit listrik tenaga air besar—atau bendungan besar—sering dianggap sebagai energi tak terbarukan. Bendungan besar mengalihkan dan mengurangi aliran air alami, membatasi akses bagi populasi hewan dan manusia yang bergantung pada sungai tersebut. Pembangkit listrik tenaga air kecil (kapasitas terpasang di bawah sekitar 40 megawatt), jika dikelola dengan hati-hati, cenderung tidak menyebabkan banyak kerusakan lingkungan, karena hanya mengalihkan sebagian kecil aliran air.
Energi Biomassa
Biomassa adalah bahan organik yang berasal dari tumbuhan dan hewan, termasuk tanaman pangan, limbah kayu, dan pepohonan. Saat biomassa terbakar, energi kimianya dilepaskan dalam bentuk panas, yang dapat digunakan untuk menghasilkan listrik melalui penggunaan turbin uap.
Biomassa sering disalahartikan sebagai bahan bakar yang bersih dan terbarukan serta merupakan alternatif yang lebih ramah lingkungan dibandingkan batu bara dan bahan bakar fosil lainnya untuk menghasilkan listrik. Namun, ilmu pengetahuan terkini menunjukkan bahwa berbagai bentuk biomassa—terutama dari hutan—menghasilkan emisi karbon yang lebih tinggi dibandingkan bahan bakar fosil. Ada juga dampak negatif terhadap keanekaragaman hayati. Namun, beberapa bentuk energi biomassa dapat menjadi pilihan rendah karbon jika kondisinya tepat. Misalnya, serbuk gergaji dan serpihan dari pabrik penggergajian yang cepat terurai dan melepaskan karbon dapat menjadi sumber energi rendah karbon.
Energi Panas Bumi
Jika Anda pernah bersantai di sumber air panas, Anda pasti pernah menggunakan energi panas bumi. Inti bumi sama panasnya dengan permukaan matahari, hal ini disebabkan oleh peluruhan partikel radioaktif yang lambat pada batuan di pusat planet. Pengeboran sumur bor untuk mengangkat air bawah tanah yang memiliki suhu tinggi ke permukaan, digunakan sebagai sumber daya hidrotermal, dan selanjutnya dialirkan melalui turbin untuk menghasilkan tenaga listrik. Pembangkit listrik tenaga panas bumi biasanya memiliki emisi yang rendah jika mereka memompa uap dan air yang mereka gunakan kembali ke dalam reservoir. Terdapat beberapa cara untuk membuat pembangkit listrik tenaga panas bumi di mana tidak terdapat reservoir bawah tanah, namun ada kekhawatiran bahwa pembangkit listrik tersebut dapat meningkatkan risiko gempa bumi di wilayah yang sudah dianggap sebagai titik panas geologis.
Laut
Energi pasang surut dan gelombang masih dalam tahap pengembangan, namun lautan akan selalu dikuasai oleh gravitasi bulan, sehingga pemanfaatan kekuatannya merupakan pilihan yang menarik. Beberapa pendekatan energi pasang surut dapat membahayakan satwa liar, seperti bendungan pasang surut, yang berfungsi seperti bendungan dan terletak di teluk laut atau laguna. Seperti tenaga pasang surut, tenaga gelombang bergantung pada struktur seperti bendungan atau perangkat yang berlabuh di dasar laut pada atau tepat di bawah permukaan air.
Energi Terbarukan di Rumah
Tenaga Surya
Dalam skala yang lebih kecil, kita dapat memanfaatkan sinar matahari untuk memberi daya pada seluruh rumah—baik melalui panel sel PV atau desain rumah bertenaga surya pasif. Rumah tenaga surya pasif dirancang untuk menerima sinar matahari melalui jendela yang menghadap ke selatan dan kemudian mempertahankan kehangatan melalui beton, batu bata, ubin, dan bahan lain yang menyimpan panas.
Beberapa rumah bertenaga surya menghasilkan listrik lebih dari cukup, sehingga pemilik rumah dapat menjual kelebihan listriknya kembali ke jaringan listrik. Baterai juga merupakan cara yang menarik secara ekonomi untuk menyimpan kelebihan energi matahari sehingga dapat digunakan pada malam hari. Para ilmuwan sedang bekerja keras untuk menemukan kemajuan baru yang memadukan bentuk dan fungsi, seperti jendela surya dan sirap atap.
Pompa Panas Bumi
Teknologi panas bumi adalah sebuah pendekatan baru dalam proses yang mudah dikenali—kumparan di bagian belakang lemari es Anda adalah pompa panas mini, yang menghilangkan panas dari bagian dalam untuk menjaga makanan tetap segar dan dingin. Di rumah, pompa panas bumi atau geoexchange menggunakan suhu bumi yang konstan (beberapa kaki di bawah permukaan) untuk mendinginkan rumah di musim panas dan menghangatkan rumah di musim dingin—dan bahkan untuk memanaskan air.
Sistem panas bumi pada awalnya mungkin mahal untuk dipasang namun biasanya akan terbayar dalam waktu 5 hingga 10 tahun. AC ini juga lebih senyap, lebih sedikit masalah perawatannya, dan tahan lebih lama dibandingkan AC tradisional.
Sistem Angin Kecil
Ladang angin di halaman belakang? Kapal, peternak, dan bahkan perusahaan telepon seluler menggunakan turbin angin kecil secara teratur. Dealer kini juga membantu memasang, memasang, dan memelihara turbin angin untuk pemilik rumah—walaupun beberapa penggemar DIY memasang turbin sendiri. Tergantung pada kebutuhan listrik, kecepatan angin, dan aturan zonasi di wilayah Anda, turbin angin dapat mengurangi ketergantungan Anda pada jaringan listrik.
Menjual Energi yang Anda Kumpulkan
Rumah bertenaga angin dan surya dapat berdiri sendiri atau terhubung ke jaringan listrik yang lebih besar, seperti yang dipasok oleh penyedia listriknya. Utilitas listrik di sebagian besar negara bagian mengizinkan pemilik rumah untuk hanya membayar selisih antara listrik yang disuplai jaringan listrik yang dikonsumsi dan apa yang telah mereka hasilkan—sebuah proses yang disebut pengukuran bersih. Jika Anda menghasilkan lebih banyak listrik daripada yang Anda gunakan, penyedia Anda mungkin membayar harga eceran untuk listrik tersebut.
Energi Terbarukan dan Anda
Mengadvokasi energi terbarukan, atau menggunakannya di rumah Anda, dapat mempercepat transisi menuju masa depan energi bersih. Meskipun Anda belum bisa memasang panel surya, Anda mungkin bisa memilih listrik dari sumber energi ramah lingkungan. (Hubungi perusahaan listrik Anda untuk menanyakan apakah mereka menawarkan pilihan tersebut.) Jika energi terbarukan tidak tersedia melalui perusahaan listrik Anda, Anda dapat membeli sertifikat energi terbarukan untuk mengimbangi penggunaan Anda.
