Sejak zaman dahulu, manusia telah mencoba memprediksi perilaku iklim untuk mengantisipasi fenomena alam. Letusan gunung berapi, angin topan, banjir, gempa bumi, atau tsunami merupakan contoh kejadian berkekuatan besar yang berupaya kita antisipasi untuk mengurangi dampaknya. Namun, daripada berfokus pada memprediksi hal-hal yang tidak dapat diprediksi, mengapa tidak memanfaatkan manifestasi alam yang sudah ada untuk keuntungan tertentu?
Fenomena ini melepaskan energi dalam jumlah besar. Misalnya, badai tropis dan angin topan mengandung angin kencang yang dapat digunakan untuk menghasilkan energi angin. Maka timbul pertanyaan: bagaimana kita dapat memanfaatkan fenomena ini dan mengubah energinya yang sangat besar menjadi sesuatu yang bermanfaat?
Energi yang dihasilkan oleh angin
Angin adalah sumber energi yang tidak ada habisnya dan merupakan kunci terjadinya bencana seperti angin topan dan badai tropis. Hembusan angin dapat mencapai hingga 257 km/jam dan bahkan menghasilkan lebih dari 9 miliar liter hujan pada beberapa badai hebat. Jumlah energi yang dilepaskan oleh fenomena seperti angin topan melebihi jumlah energi gabungan semua senjata nuklir di dunia. Tugas para ilmuwan di seluruh dunia adalah menangkap, memanfaatkan, dan menyimpan energi tersebut.
Saat ini kita memanfaatkan angin dengan energi angin, namun turbin angin konvensional belum siap bertahan dalam kondisi ekstrim. Instalasi saat ini dioptimalkan untuk kecepatan angin hingga 90 km/jam. Namun, badai jauh melebihi batas ini, sehingga memerlukan perbaikan teknologi yang signifikan.
Salah satu kemajuan penting adalah pengembangan turbin yang mampu beroperasi dengan kecepatan angin hingga 144 km/jam. Meskipun hal ini merupakan kemajuan yang penting, namun hal ini masih jauh dari mampu menahan kecepatan badai, sehingga meningkatkan kebutuhan untuk terus berinovasi dalam mengelola angin yang berkecepatan hingga 260 km/jam dengan frekuensi yang lebih besar di masa depan.
Bisakah kita menghentikan badai?
Topik yang menarik adalah apakah mungkin tidak hanya memanfaatkan energi badai, tetapi juga mengurangi dampak destruktifnya. Sebuah penelitian di Universitas Stanford telah menyimulasikan bagaimana ladang angin lepas pantai dapat mengurangi kecepatan angin saat badai sebesar 50%, bahkan sebelum mencapai daratan. Ribuan turbin, dengan bilah berdiameter 120 meter, dipasang di atas permukaan laut, diperlukan untuk mengurangi dampak badai besar.
Pendekatan ini tidak hanya membantu menangkap energinya, namun secara signifikan akan mengurangi gelombang dan banjir yang ditimbulkannya. Namun, instalasi sebesar itu belum dapat dijangkau karena biayanya yang tinggi. Namun, evolusi teknologi dan peningkatan material dapat membuat hal ini lebih mungkin dilakukan di masa depan.
Apakah energi badai dapat dimanfaatkan?
Tiongkok memimpin kemajuan penting dalam bidang ini. Di lepas pantai Fujian, turbin angin lepas pantai GWH252-16MW telah dipasang, yang memecahkan rekor produksi listrik dalam 24 jam, menghasilkan 384,1 MWh selama angin Topan Haikui. Hal ini dimungkinkan oleh desain penyesuaian bilah secara real-time, yang memungkinkan turbin terus beroperasi di bawah kecepatan angin hingga 80 km/jam, sementara turbin angin konvensional lainnya dimatikan untuk mencegah kerusakan.
Turbin GWH252-16MW juga memiliki kemampuan untuk beroperasi dalam kondisi ekstrim seperti angin topan, sehingga memungkinkan angin kencang dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik. Ini adalah teknologi yang menjanjikan untuk masa depan, karena dapat digunakan secara sistematis di daerah rawan badai.
Secara paralel, alternatif lain seperti turbin BAT altaeros belum mencapai potensi komersial maksimumnya, namun menunjukkan minat dalam menangkap energi dari fenomena atmosfer di ketinggian. Dirancang untuk memanfaatkan angin ekstrem, turbin terbang ini masih mewakili inovasi yang menunggu komersialisasi.
Peran turbin angin lepas pantai
Bagian dari masa depan energi angin untuk menghadapi badai terletak pada pemasangan ladang angin lepas pantai, jauh dari pantai. Perluasan besar taman-taman ini dapat mengurangi kecepatan angin topan hingga lebih dari 140 km/jam, menurut simulasi komputer. Hal ini akan memberikan dampak positif tidak hanya pada pembangkit listrik, namun juga pada pencegahan bencana alam di pesisir dengan mengurangi gelombang dan dampak badai.
Para ahli seperti Mark Z. Jacobson dan Cristina Archer berpendapat bahwa jika Badai Katrina melewati taman sebesar ini, dampaknya akan jauh lebih kecil, dan berubah menjadi badai tropis saat mencapai daratan.
Dengan demikian, energi angin lepas pantai tidak hanya menjadi sumber listrik ramah lingkungan, namun juga berperan penting dalam mengurangi dampak iklim terhadap bumi. Ini merupakan sebuah langkah maju, namun memerlukan kemajuan signifikan dalam bidang material dan teknologi agar ide-ide ini dapat terwujud dalam skala besar.
Perkembangan teknologi untuk memanfaatkan fenomena seperti angin topan merupakan bidang yang menarik dengan potensi pertumbuhan yang jelas di masa depan. Para ilmuwan dan perusahaan di seluruh dunia terus mencari cara agar tidak hanya menghasilkan energi yang lebih efisien namun juga lebih aman dari angin ekstrem, yang dapat memberikan perbedaan signifikan di wilayah yang paling terkena dampak peristiwa ini.