Keberlanjutan
Dunia permintaan energi yang meningkat dan sumber daya yang semakin berkurang harus mencari sumber daya baru.
Energi terbarukan telah menjadi topik pembicaraan yang sangat populer dalam beberapa tahun terakhir, tetapi gagasan itu jauh sebelum semua pembicaraan tentang "minyak puncak": Misalnya, tenaga angin dan tenaga surya adalah gagasan yang sudah berusia berabad-abad. US Patent number US389124, "Solar Cell" berasal dari tahun 1888, sementara energi angin masih lebih tua: Di Eropa, kincir angin telah digunakan untuk menggiling biji-bijian selama sebagian besar milenium terakhir. (Namun, kincir angin pertama kali digunakan untuk menghasilkan listrik relatif baru-baru ini, pada tahun 1887 di Glasgow.)
Alternatif untuk bahan bakar fosil dan sumber daya tidak terbarukan lainnya terus dikembangkan hari ini. Inilah 8 dari mereka. Meskipun banyak yang melibatkan biaya awal yang besar dan tidak benar-benar dapat diterapkan dalam skala besar, mereka tetap mewakili arah pemikiran baru yang menarik. Mari kita optimis berharap bahwa mereka akan membantu mengarahkan produksi energi menuju masa depan yang lebih berkelanjutan (melalui teknik keren).
1. Gelombang laut
Ini adalah kisah tentang pelampung dan perempuan. Itu kata-kata yang mengerikan, tapi sungguh, itu adalah: Insinyur listrik Annette von Jouanne sedang mencoba untuk memanfaatkan kekuatan laut melalui pelampung yang dibangun dengan hati-hati. Idenya sangat sederhana: Jangkar kawat tembaga. Letakkan magnet di sekitarnya. Gerakkan magnet ke atas dan ke bawah (dalam hal ini, itulah tugas yang tersisa bagi ombak). Ini menginduksi arus listrik di kawat, seperti yang akan diingat banyak orang dari lab fisika SMA. Terinspirasi oleh naiknya air sambil berselancar di lepas pantai Hawaii, von Jouanne membuat gagasan itu lebih besar dan menaruhnya di laut dalam upaya untuk memanfaatkan energi kinetik gelombang laut yang terus-menerus hadir.
Ternyata idenya berhasil: Pelampung yang dia uji di lab dengan gelombang rata-rata yang disimulasikan menghasilkan tiga kilowatt daya, atau cukup untuk memberi daya pada dua rumah, yang memberikan dorongan untuk pengujian lebih lanjut. Prototipe pertamanya bekerja dengan buruk, tetapi, seperti yang dia katakan, terobosan hampir selalu lahir dari kegagalan, dan lintasan karyanya optimis: Selama bertahun-tahun, desainnya telah meningkat, dan dia kemudian melihat peningkatan dalam kedua pendanaan ilmu pemerintah dan minat perusahaan energi bersih.
Von Jouanne tetap menjadi tokoh utama dalam bidang penelitian energi gelombang yang berkembang pesat dan bekerja dengan harapan bahwa pelampungnya suatu hari akan membantu membawa daya terbarukan yang bersih kepada publik.
2. Sampah
Idenya adalah utopis: mesin yang mengubah sampah menjadi energi. Dalam hal ini, sedikit utopia telah bertahan dalam uji lapangan dunia nyata, meskipun di lokasi yang kurang utopis: Angkatan Darat AS menggunakan dua generator bertenaga sampah untuk menggerakkan operasinya di dekat Baghdad, Irak. Ini membantu meringankan beberapa masalah bagi tentara dalam kondisi yang tidak bersahabat, karena itu berarti berkurangnya kebutuhan akan konvoi bahan bakar dan pembuangan sampah, yang keduanya merupakan sasaran serangan yang mudah. Beginilah cara tentara lari untuk menjalankan sebagiannya dengan kertas parut dan sisa makanan sendiri.
Sistem kerjanya kira-kira seperti ini: Sampah kering seperti kardus dan Styrofoam dikompres menjadi pelet dan dipanaskan hingga menjadi gas sintetis yang agak mirip propana. Sementara itu, sisa makanan dan cairan difermentasi menjadi etanol. Syn-gas dan etanol digabungkan untuk memberi daya pada generator. Generator memang membutuhkan energi eksternal juga, tetapi menggunakan sekitar 5% dari diesel yang biasanya dibutuhkan oleh generator seperti itu, sementara pangkalan hanya menghasilkan 1/30 dari sampah yang biasanya diperlukan.
Eksploitasi Angkatan Darat AS telah menunjukkan kelayakan kekuatan sampah, jadi mungkin inilah saatnya untuk menempatkan sampah kita untuk digunakan dalam konteks yang kurang bela diri.
3. Sepak Bola
Bayangkan menggunakan energi yang dihasilkan oleh permainan sepak bola untuk memberi daya pada lampu baca Anda. Itulah ide di balik Soccket, bola sepak yang menyimpan energi kinetik yang dihasilkan oleh penggunaannya dalam bermain sebagai daya listrik.
Jessica Matthews, seorang sarjana Harvard dengan akar di Nigeria, ingin menemukan cara untuk menggunakan sepak bola, permainan paling populer di dunia, untuk meningkatkan kehidupan orang-orang di negara-negara berkembang. Soccket, yang dapat menghasilkan 3 jam lampu LED dengan 30 menit permainan, adalah hasilnya. Matthews mengatakan dia berharap penemuannya dapat menggantikan penggunaan minyak tanah, mengingat kunjungan ke Nigeria di mana bahan bakar lampu beracun membuatnya sulit baginya untuk bernapas.
Meskipun keterbatasan proyek jelas - biaya Soccket yang relatif tinggi, skala kecil di mana ia menghasilkan daya - ide untuk menciptakan daya yang tidak dapat dimainkan adalah ide yang elegan.
4. Sepeda
Nyalakan engkol Anda, nyalakan lampu? Generator bertenaga sepeda dapat menghasilkan tenaga yang cukup besar: Sebagai contoh, seorang pengendara sepeda profesional dapat mengayuh lebih dari 400 watt selama satu jam (manusia biasa dapat menghasilkan setengahnya). Tentu saja, ini hampir tidak mengurangi konsumsi energi kebanyakan orang: Rata-rata rumah di Amerika menggunakan 940 kilowatt-jam sebulan di 2011. Namun, sepeda Anda lebih dari cukup untuk mengisi daya perangkat kecil, sementara mungkin memberi Anda perasaan sehat tentang bagaimana banyak usaha satu kilowatt-jam benar-benar memerlukan.
Beberapa organisasi telah menempatkan generator sepeda dalam sorotan: Hotel Denmark ini menawarkan voucher makan untuk para kliennya dengan mengendarai sepeda generatornya selama 15 menit, sementara festival musik berbasis di San Francisco (di mana lagi?) Rock the Bike menggunakan sepeda untuk menyalakan suaranya sistem.
Penggemar Do-It-Yourself dapat menemukan banyak paket gratis untuk membangun satu secara online.
5. Air seni
Terkadang, sumber daya yang langka menghasilkan solusi inovatif. Empat gadis Nigeria telah menciptakan metode menghasilkan listrik yang didukung oleh kencing. Desain mereka mengekstrak hidrogen dari urin dan dapat menghasilkan daya enam jam untuk setiap liter.
Secara alami, prototipe mereka memiliki keterbatasan - sel elektrolitnya membutuhkan energi untuk memulai, dan sumber bahan bakarnya, hidrogen murni, mudah menguap. Namun, penemuan mereka tetap menjadi prestasi teknik yang mengesankan, terutama mengingat usia mereka: Tak satu pun dari mereka berusia lebih dari 15 tahun pada penyelesaian proyek mereka.
6. Kecepatan gundukan
Para penglaju di Inggris barat daya mungkin menciptakan tenaga dengan mobil mereka akhir-akhir ini: Kota ini telah mulai memasang jalan elektro-kinetik. Setiap tanjakan berisi pelat logam yang dikompresi ketika mobil lewat, menyalakan generator internal. Energi yang dihasilkan berkisar antara 5 hingga 50 kW, tergantung pada berat kendaraan yang melintas.
Penemu Dorset yang berbasis di Peter Hughes menghabiskan 12 tahun merancang konsepnya, yang dapat membantu menyalakan lampu lalu lintas, rambu-rambu jalan, dan infrastruktur kota lainnya.
7. Mikroba laut
Bagi seorang pengamat awam, mikroba penghasil listrik tampaknya terhuyung-huyung di tepi sains dan fiksi ilmiah. Namun, mereka sangat nyata: Para peneliti di universitas East Anglia telah mempelajari strain bakteri yang disebut Shewanella oneidensis, yang menghasilkan protein yang dapat mentransfer listrik menjadi logam.
Mikroba laut telah berhasil disintesis secara artifisial, dan uji laboratorium telah menunjukkan bahwa energi yang dihasilkan oleh protein pada permukaannya dapat dimanfaatkan untuk tenaga listrik. Tom Clarke, ahli biologi di East Anglia, menjelaskan:
Para ilmuwan telah mengetahui beberapa kali bakteri memiliki efek pada mineral dan logam, tetapi ini adalah pertama kalinya ditunjukkan bahwa mereka melepaskan arus listrik secara langsung. Mungkin ada spesies lain yang melakukannya bahkan lebih baik dari kita. Bakteri ini menunjukkan potensi besar sebagai sel bahan bakar mikroba, di mana listrik dapat dihasilkan dari pemecahan produk limbah domestik atau pertanian.
8. Windbelts
Gagasan tentang turbin angin adalah gagasan yang mapan di kalangan energi alternatif, tetapi gagasan tentang windbelt relatif baru: Shawn Frayne memahami hal itu selama perjalanan 2004 ke sebuah komunitas nelayan di luar jaringan di Haiti. Tidak seperti turbin diarahkan tradisional, yang menggunakan angin untuk menyalakan rotornya, windbelt menggunakan fenomena aerodinamis yang dikenal sebagai bergetar aeroelastik untuk menarik energi dari angin.
Teknologi ini mampu mengekstraksi energi dari angin pada skala dan biaya tidak dapat diakses oleh turbin tradisional. Dipimpin oleh Frayne, Humdinger Wind Energy Group saat ini bekerja untuk mengembangkan dan menggunakan beberapa ukuran dan model prototipe di seluruh dunia - sabuk angin sekarang ada di Hong Kong, Spanyol, Ekuador, dan Kanada.
