Energi Dingin Luar Angkasa untuk Masa Depan Indonesia

Pendahuluan,

Di era kontemporer ini, kebutuhan akan energi berkelanjutan sebagai pengganti sumber pembangkit listrik konvensional semakin mendesak. Indonesia, masih mengalami krisis listrik akibat ketergantungan yang dapat berdampak serius pada lingkungan. Meskipun telah mengimplementasikan energi terbarukan, masih ada krisis listrik yang belum terselesaikan. Data kinerja Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral tahun 2023 menunjukkan bahwa masih ada 140 desa yang belum dialiri listrik.

Dalam Wealth Management: Investing Through The Energy Transition, juga ditekankan pentingnya meningkatkan investasi dalam energi terbarukan. Sebagai negara berkembang, Indonesia memiliki kesempatan untuk terus belajar dan berinovasi dalam mengembangkan sumber energi terbarukan, termasuk energi dingin. Pemanfaatan sumber energi dingin juga merupakan langkah dalam mendukung pencapaian Sustainable Development Goals (SDGs) ke-7, dengan fokus pada akses universal terhadap energi yang ramah lingkungan dan modern. Selain itu, langkah ini merupakan kontribusi dalam mengurangi emisi gas rumah kaca di sektor energi, sesuai dengan misi global.

Bagaimana kondisi investasi terhadap energi terbarukan?

Energi terbarukan menjadi fokus utama karena kesadaran akan keterbatasan sumber energi fosil dan dampak lingkungan yang merugikan. Inovasi energi terbarukan dianggap solusi untuk mendukung kehidupan berkelanjutan di masa depan, yang tercermin dalam tren investasinya yang meningkat. Misalnya, investasi energi terbarukan di Amerika Serikat telah meningkat:

Namun, investasi dalam energi terbarukan di Indonesia masih menghadapi tantangan karena perlakuan yang tidak seimbang dengan energi fosil (ICERS, 2020). Maka,  Inovasi terus dibutuhkan untuk meningkatkan investasi dan kesadaran masyarakat akan pentingnya energi terbarukan. Karena bayangkan ketika setiap sumber energi konvensional yang mengandalkan bahan bakar fosil menghasilkan seberapa banyak gas karbon untuk setiap wattnya, lantas bagaimana dampaknya terhadap bumi hanya untuk menerangi sebuah lampu LED?

Lantas bagaimana kita dapat mengatasi permasalahan investasi terhadap energi terbarukan di Indonesia?

Terus berinovasi terhadap energi terbarukan adalah solusi yang dapat dilakukan seperti memanfaatkan potensi sumber daya dingin yang sering terabaikan karena fokus pada ekstraksi energi dari panas seperti data diatas. Padahal di sisi lain, ruang hampa angkasa menawarkan sumber daya termodinamika yang luas, yang dapat dieksplorasi untuk mendapatkan energi berharga, konsep-konsep baru telah dikembangkan untuk mengkonversi energi panas dari Bumi ke ruang angkasa. Mari pahami dua konsep dasar ini: 

- Konsep Radiasi dan Panel Fotovoltaik

Teknologi surya mengubah radiasi matahari menjadi energi listrik melalui panel fotovoltaik (PV). Ketika radiasi cahaya mencapai sel fotovoltaik (PV), cahaya tersebut bisa dipantulkan, diserap, atau dilewatkan oleh sel tersebut, yang terbuat dari bahan semikonduktor. Istilah "semi" menunjukkan kemampuan bahan tersebut untuk menghantarkan listrik lebih baik daripada isolator.. Ada berbagai bahan semikonduktor yang digunakan dalam sel PV. Efisiensi sel PV merujuk pada perbandingan antara daya listrik yang dihasilkan oleh sel tersebut dengan energi dari cahaya yang diterimanya, yang menggambarkan seberapa efisien sel PV dalam mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya. (Government Department of Energy, 2014)

- Konsep Efek Seebeck pada Generator Termoelektrik

Pada 1821, Thomas Seebeck menemukan efek Seebeck, di mana perbedaan suhu antara dua konduktor atau semikonduktor menghasilkan perbedaan tegangan di antara keduanya. Saat suhu meningkat pada satu konduktor atau semikonduktor, elektron yang dipanaskan mengalir menuju yang lebih dingin. Jika kedua bahan tersebut terhubung dalam rangkaian listrik, akan terbentuk arus searah (DC). Konsep ini digunakan dalam generator termoelektrik, yang menjelaskan bagaimana sebuah bahan menghasilkan perbedaan tegangan sebagai respons terhadap gradien suhu di sepanjangnya.

A.  Manipulasi Konsep

Pemanfaatan efek Seebeck dalam mengekstraksi energi dari sumber dingin untuk menghasilkan energi listrik melibatkan penggunaan doping pada semikonduktor untuk mengubahnya menjadi semikonduktor tipe-n, meningkatkan responsivitas terhadap perubahan suhu. Ini diterapkan dalam generator termoelektrik (TEG), di mana pengendalian doping semikonduktor memungkinkan modulasi arus listrik.

Dalam kerangka termodinamika, elektron valensi cenderung berpindah ke daerah yang lebih dingin. Setelah menjadi semikonduktor tipe-n, elektron memperoleh mobilitas yang lebih tinggi, yang mengarah pada akumulasi elektron di daerah yang lebih dingin. Implementasi TEG, dengan pasangan semikonduktor tipe-n dan tipe-p, memanfaatkan perbedaan suhu untuk menghasilkan daya listrik. Dengan menghubungkan TEG antara reservoir panas dan dingin, perbedaan suhu diubah menjadi daya listrik yang efisien untuk pencahayaan lampu LED.

B. Skema Cara Kerja

Fenomena radiative cooling memungkinkan penggunaan radiasi termal permukaan untuk mendinginkan objek secara pasif tanpa mengkonsumsi energi atau menghasilkan gas rumah kaca, mirip dengan pendinginan alami Bumi. Hal ini membutuhkan alat pemancar, seperti Emitter. 

Emitter, yang di-doping secara berat pada transistor, berperan dalam memancarkan panas ke ruang hampa luar atmosfer Bumi dan dapat memfasilitasi proses produksi listrik melalui generator termoelektrik (TEG) antara lingkungan yang lebih hangat dan Emitter yang dingin. Meskipun tantangan jarak besar, potensi pemanfaatannya tetap besar, terutama dengan mempertimbangkan suhu rendah di ruang hampa tersebut.

C. Pembahasan kesesuaian implementasinya di Indonesia

Penerapan energi dingin di Indonesia dapat membawa manfaat besar karena bangunan berkontribusi sekitar 40% pada konsumsi energi dan emisi gas rumah kaca. Statistik menunjukkan bahwa dalam iklim serupa dengan Teheran, energi pendinginan dapat mencapai 30–40% dari total penggunaan energi. Hal ini menunjukkan bahwa penggunaan energi dingin dapat membantu mengurangi konsumsi energi dan dampak emisi gas rumah kaca.

Data tersebut membandingkan suhu iklim di Indonesia dan Teheran, yang memiliki suhu tertinggi mencapai 36°C, dengan pendinginan menyumbang 30-40% dari total penggunaan energi. Hal ini menunjukkan potensi serupa untuk Indonesia, yang memiliki suhu rata-rata tertinggi sekitar 27,2°C.

Peningkatan signifikan terlihat dalam pemasangan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) Atap di Indonesia, menurut data dari Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM). Sebanyak 2.346 pelanggan PLN telah mengadopsi teknologi ini, tersebar di 16 provinsi. Ini mencerminkan minat yang tinggi dalam energi terbarukan dan membuka peluang untuk pemanfaatan energi dingin. PLTS Atap juga dapat berkontribusi pada Radiative Cooling saat menggunakan panel surya yang terpasang (Bayu, 2020).

Berikut adalah analisa lebih lanjut dengan metode SWOT (strengths, weaknesses, opportunities, and threats): 

Baca juga : Bingung Masih Depresi

 Kesimpulan

Di era teknologi yang berkembang pesat, energi terbarukan menjadi solusi penting dalam mengatasi krisis energi global dari sumber konvensional berbasis bahan bakar fosil. Dengan inovasi yang terus muncul, energi dingin sumber energi hijau berikutnya untuk mendukung lingkungan yang lebih berkelanjutan. Dengan fokus pada pemanfaatan sumber daya alam tanpa merusak lingkungan, Melalui penelitian dan inovasi berkelanjutan, masa depan yang lebih baik terbentuk, memperkuat investasi dalam energi terbarukan, dan mendukung visi global untuk dunia yang lebih baik.

Rafifah Nur A
Rafifah Nur Aida Putranti

Update berita dan artikel RM.ID menarik lainnya di Google News

Dapatkan juga update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari RM.id. Mari bergabung di Grup Telegram "Rakyat Merdeka News Update", caranya klik link https://t.me/officialrakyatmerdeka kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.