Categories: Fisika

Energi Terbarukan Masa Depan Berasal dari Laut

Profesor Tsumoru Shintake di Institut Sains dan Teknologi Universitas Pendidikan Okinawa (OIST) mendambakan masa depan yang bersih, yang terjangkau dan didukung oleh energi terbarukan.

Baca penelitian terkait : Telah Dinyalakan, Matahari Buatan Terbesar di Dunia

Sumber energi terbarukan

Berasal dari medan akselerator energi tinggi, pada tahun 2012 ia memutuskan untuk mencari sumber energi baru.

Pemanfaatan energi matahari dan angin sedang dieksplorasi secara mendalam saat itu. Namun ia memilih bergerak ke arah laut sebagai gantinya.

Tahun itu, Profesor Shintake dan Unit Mikroskopi Gelombang Kuantum di OIST memulai sebuah proyek berjudul “Sea Horse”.

Proyek Sea Horse bertujuan untuk memanfaatkan energi dari arus samudra Kuroshio yang mengalir dari pantai timur Taiwan dan di sekitar bagian selatan Jepang.

Proyek ini menggunakan turbin terendam yang ditenggelamkan ke dasar laut melalui kabel tambat.

Turbin ini mengubah energi kinetik arus alami yang berkelanjutan di Kuroshio menjadi energi listrik yang dapat digunakan.

Energi listrik inilah yang dikirimkan melalui kabel ke darat.

Laut sebagai sumber energi listrik

Tahap awal proyek ini berhasil, dan Unit tersebut sekarang mencari mitra industri untuk melanjutkan ke tahap berikutnya.

Namun para peneliti OIST juga menginginkan sumber energi laut yang lebih murah dan mudah perawatannya.

Di sinilah kekuatan ombak laut di garis pantai ikut bermain peran.

“Terutama di Jepang, jika Anda berkeliling pantai Anda akan menemukan banyak tetrapoda,” ujar Prof. Shintake.

Tetrapoda adalah struktur beton berbentuk seperti piramida, yang sering diletakkan di sepanjang garis pantai untuk melemahkan kekuatan gelombang yang datang dan melindungi pantai dari erosi.

Demikian pula, pemecah gelombang adalah dinding yang dibangun di depan pantai untuk tujuan yang sama.

Anehnya, 30% pantai di daratan Jepang ditutupi dengan tetrapoda dan pemecah gelombang.

Prof. Shintake menjelaskan bahwa dengan mengganti tetrapoda dan pemecah gelombang ini dengan alat yang ‘cerdas’, akan menghasilkan energi listrik sekaligus membantu melindungi pantai.

“Menggunakan hanya 1% dari pantai daratan Jepang dapat [menghasilkan] sekitar 10 gigawat [energi], yang setara dengan 10 pembangkit listrik tenaga nuklir,” jelas Prof. Shintake, “Itu sangat besar.”

Energi yang dapat diperbaharui dan perlindungan pantai

Untuk mengimplemetasikan gagasan ini, para periset OIST meluncurkan proyek The Wave Energy Converter (WEC) pada tahun 2013.

Proyek ini menempatkan turbin di lokasi-lokasi utama di dekat garis pantai, seperti tetrapoda di dekatnya atau di antara terumbu karang, untuk menghasilkan energi.

Setiap lokasi memungkinkan turbin terkena kondisi gelombang ideal, yang memungkinkan mereka tidak hanya menghasilkan energi terbarukan yang bersih, namun juga membantu melindungi pantai dari erosi.

Sementara harganya, terjangkau bagi mereka yang memiliki keterbatasan dana dan infrastruktur.

Turbin itu sendiri dibangun untuk menahan kekuatan yang menerpa mereka selama kondisi gelombang yang keras serta cuaca ekstrem, seperti angin topan.

Bagaimana desain sumber energi alternatif tersebut?

Desain dan bahan baling-baling alat tersebut terinspirasi dari sirip lumba-lumba: fleksibel dan mampu melepaskan tekanan tanpa mengalami kerusakan yang berisiko.

Prof. Shintake menjelaskan Struktur pendukungnya juga fleksibel, ‘seperti bunga’.

Batang bunga membengkok ke mana arah angin. Dan begitu juga turbin tersebut, akan membengkok di sepanjang sangkar penahan mereka.

Lima baling-baling dari turbin ini terbuat dari bahan lembut dan berputar pada porosnya saat dipengaruhi oleh gelombang laut. Diameter turbin sekitar 0,7 meter.

Sumbu dilekatkan pada generator listrik magnet permanen, yang merupakan bagian dari turbin yang mengubah energi gelombang laut menjadi listrik yang dapat digunakan.

Segel mekanis keramik melindungi komponen listrik di dalam tubuh dari kebocoran air asin.

Desain ini memungkinkan turbin berfungsi selama sepuluh tahun sebelum perlu diganti.

Kredit: Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST), Unit Mikroskopi Gelombang Quantum

Alat ini juga dibangun dengan pertimbangan agar aman untuk kehidupan laut sekitarnya.

Kecepat berputar baling-baling tersebut dihitung secara hati-hati, sehingga memungkinkan makhluk yang tertangkap dapat melarikan diri.

Solusi hemat energi di saat krisis energi

Saat ini, Prof. Shintake dan para periset telah menyelesaikan langkah pertama proyek ini dan bersiap untuk memasang turbin — model setengah skala, dengan turbin berdiameter 0,35 meter — untuk percobaan komersial pertama mereka.

Proyek ini mencakup pemasangan dua turbin WEC yang akan menyalakan LED untuk demonstrasi.

“Saya membayangkan planet ini dua ratus tahun kemudian,” ungkap Prof. Shintake, “Saya harap turbin ini akan bekerja keras dengan baik, di setiap pantai tempat mereka dipasang.”

Sumber:

www.oist.jp

Recent Posts

Siapa yang mendominasi wacana masa lalu? – Sains Terkini

Akademisi pria, yang terdiri dari kurang dari 10 persen arkeolog Amerika Utara, menulis sebagian besar dampak tinggi bidang ini, literatur… Read More

8 mins ago

Pengukuran konstan Hubble baru menambah misteri tingkat ekspansi alam semesta – Sains Terkini

Para astronom telah membuat pengukuran baru tentang seberapa cepat alam semesta mengembang, menggunakan jenis bintang yang sama sekali berbeda dari… Read More

22 mins ago

Tanaman yang tertekan harus memiliki zat besi di bawah kendali – Sains Terkini

Tidak seperti hewan, tanaman tidak dapat bergerak dan memanfaatkan sumber daya baru ketika ada kelangkaan atau kekurangan nutrisi. Sebaliknya, mereka… Read More

40 mins ago

Pencairan gletser bawah air terjadi pada tingkat yang lebih tinggi daripada prediksi pemodelan – Sains Terkini

Para peneliti telah mengembangkan metode baru untuk memungkinkan pengukuran langsung pertama tingkat lelehan kapal selam dari gletser tidewater, dan, dengan… Read More

6 hours ago

Pembelajaran mesin menerjemahkan pengaruh genetik terhadap perilaku – Sains Terkini

Tikus berlarian sambil mencari makan, tetapi genetika mungkin adalah tangan yang tak terlihat mengendalikan gerakan berkelok-kelok ini. Para peneliti di… Read More

7 hours ago

Pulsa plasma magnetik tereksitasi oleh putaran UK di atmosfer matahari – Sains Terkini

Sebuah tim ilmuwan internasional yang dipimpin oleh University of Sheffield telah menemukan bukti pengamatan yang sebelumnya tidak terdeteksi dari gelombang… Read More

7 hours ago