Diperkirakan, manusia sudah mengenal energi angin sejak 1.300 tahun silam. Di masa lalu, kekuatan angin banyak dimanfaatkan untuk berbagai keperluan. Seperti mengairi perkebunan, mengeringkan lahan yang basah, menggerakkan roda untuk peralatan pabrik, dan masih banyak lagi.
Seiring perkembangan teknologi, kini energi angin juga masih dipakai untuk menggerakkan turbin generator sebagai pembangkit listrik. Lalu. Bagaimana cara kerja energi angin agar bisa menghasilkan aliran listrik? Dan, apakah benar energi angin akan menjadi salah satu sumber energi alternatif terbarukan di masa depan? Untuk mengungkap jawabannya, cari tahu pembahasannya berikut!
Cara kerja energi angin
Mungkin kamu bertanya-tanya, bagaimana mekanisme atau sistem kerja energi angin? Pada dasarnya, cara kerja turbin angin cukup sederhana.
Turbin angin menggunakan angin untuk menghasilkan listrik. Pertama, angin akan memutar baling-baling raksasa di sekitar rotor, yang kemudian akan memutar turbin generator untuk menghasilkan listrik.
Akan tetapi, agar kincir angin bisa menghasilkan listrik secara optimal. Tentunya, perlu didukung berbagai aspek. Salah satunya adalah lokasi penempatan turbin angin harus strategis.
Angin adalah bentuk energi matahari yang dipengaruhi tiga faktor, antara lain:
- Bentuk ketidakteraturan permukaan bumi.
- Rotasi bumi.
- Pemanasan atmosfer oleh matahari secara tidak merata.
Istilah energi angin atau tenaga angin, keduanya menggambarkan proses di mana angin dipakai untuk menghasilkan tenaga mekanik atau tenaga listrik. Tenaga mekanik tersebut bisa dipakai untuk tugas-tugas tertentu. Seperti menggiling biji-bijian, memompa air, atau menggerakkan turbin generator. Sehingga, dari tenaga mekanik diubah menjadi tenaga listrik.
Turbin angin mengubah energi angin menjadi listrik dengan gaya aerodinamis baling-baling raksasa. Ketika angin mengalir melintasi baling-baling, tekana udara di satu sisi baling-baling akan berkurang.
Perbedaan tekanan udara inilah yang menciptakan gaya angkat dan gaya tarik. Gaya angkat lebih kuat ketimbang gaya tarik, itulah sebabnya rotor pada turbin akan berputar. Semakin kencang angin berhembus, maka semakin mempercepat putaran dan memungkinkan generator menghasilkan listrik dalam jumlah besar.
Tapi, seberapa banyak kebutuhan listrik yang bisa dipenuhi oleh energi angin?
Perlu diketahui terlebih dulu bahwa energi angin sebenarnya merupakan ikut menyumbang pasokan listrik dunia sebesar 5-7%.Kalau dihitung secara global, kapasitas energi angin melampaui 650 Gigawatt.
Hampir 66% dari 650 Gigawatt tersebut, disediakan oleh ladang angin yang ada di lima negara. Yaitu, Amerika Serikat, India, Jerman, Spanyol, dan China. Selama beberapa dekade, kapasitas energi angin di Amerika Serikat meningkat drastis mencapai 3x lipat.
Sekarang, bahkan energi angin menjadi sumber energi alternatif terbarukan yang dominan. Dengan turbin angin yang bisa menghasilkan lebih dari 100 juta watt, maka energi angin mampu menyediakan aliran listrik bagi sekitar 29 juta rumah tangga. Hebatnya lagi, dari segi biaya, energi angin tergolong murah, hampir menyamai tenaga surya dan gas alam.
Seberapa besar turbin angin dan berapa banyak listrik yang dapat dihasilkannya?
Turbin angin akan ditempatkan di suatu lahan yang tingginya sekitar 250 kaki atau 76 meter. Serta, berkapasitas rata-rata 2,55 megawatt. Masing-masing dapat menghasilkan aliran listrik untuk ratusan rumah.
Sedangkan, turbin kincir angin yang lebih kecil, sering dipakai dalam sistem terdistribusi yang menghasilkan daya untuk penggunaan lokal ketimbang dijual lagi ke konsumen. Rata-rata tingginya sekitar 30 meter atau 100 kaki, dan memproduksi 5-100 kilowatt.
Potensi energi angin untuk masa depan
Sumber energi alternatif terbarukan akan terus menjadi komponen penting yang direkomendasikan pemerintah agar lingkungan lebih bersih, hijau, dan bebas polusi.
Para peneliti dan ilmuwan di bidang tenaga angin terus berinovasi dan mencari cara efektif untuk mengumpulkan energi dan mendistribusikannya secara efisien kepada masyarakat.
Contohnya seperti peneliti di MIT (Massachusetts Institute of Technology) mengembangkan Buoyant Airborne Turbine. Sebuah turbin yang dirancang seperti desain balon. Sehingga, bisa terbang mencapai ketinggian hingga 600 m dan dapat mengirim listrik ke penyimpanan atau jaringan.
Selain itu, ada startup Tunisia Tyler Wind yang mengembangkan turbin Hummingbird. Turbin ini dirancang agar lebih ramah lingkungan dan mengurangi tingkat kematian burung-burung akibat menabrak baling-baling. Turbin ini menjadi inovasi yang efektif menyelamatkan burung dan menjadi sumber energi angin alternatif terbarukan yang lebih baik.
Apa sajakah potensi teknologi energi angin masa depan selain turbin?
Selain turbin, harapannya teknologi energi angin akan terus berkembang sebagai sumber energi alternatif terbarukan.
Saat ini para peneliti dan ilmuwan terus berupaya mengembangkan turbin angin udara, di mana komponennya bisa mengudara dengan gas helium atau memakai aerodinamika secara mandiri agar tetap terbang di udara. Cara ini dianggap efektif untuk menangkap aliran angin yang lebih kuat.
Sistem ini sedang dipertimbangkan untuk penggunaan lepas pantai. Di mana, seringkali pemasangannya mahal dan sulit untuk memasang turbin angin konvensional di menara tinggi.
Para peneliti ke depannya juga ingin mengembangkan sumber energi alternatif terbarukan yang mengusung konsep selaras dengan alam. Pepohonan umumnya bisa tetap menahan kekuatan angin kencang, dengan cara bergerak sebagai respon pertahanannya.
Hal inilah yang menginspirasi para peneliti untuk membuat pohon pemanen angin buatan. Dari energi mekanik atau gerakan pohon, diubah menjadi listrik. Sehingga, cocok untuk diterapkan di tempat-tempat dengan aliran udara yang muncul dari segala arah, seperti perkotaan atau pemukiman warga.
Mengadopsi sumber energi alternatif terbarukan untuk mobilitas sehari-hari
Seperti yang kita tahu, emisi gas buang yang terkumpul di atmosfer berasal dari asap knalpot kendaraan berbahan bakar minyak bumi. Sumber energi alternatif terbarukan bisa diterapkan mulai sekarang dalam mobilitas sehari-hari. Yaitu, menggunakan mobil listrik yang ramah lingkungan dan bebas polusi.
Hyundai Motors menciptakan berbagai inovasi kendaraan LGCC (low cost green car) yang menghasilkan 0% emisi gas buang karbon dioksida.