5 Penemuan Energi Terbarukan Yang Dapat Diterapkan di Rumah
Penemuan Energi Terbarukan Yang Dapat Diterapkan di Rumah - Energi terbarukan saat ini semakin populer dari hari ke hari. Di Amerika Serikat, penggunaan energi terbarukan bertambah sebesar 90 persen dalam 20 tahun terakhir, dengan energi terbarukan mencapai hampir 20 persen dari pembangkit listrik skala utilitas AS pada tahun 2020 . Menurut Badan Energi Internasional, energi bersih dapat menyumbang sekitar 95 persen dari peningkatan kapasitas listrik global antara sekarang dan 2026 .
Alasan mengapa energi terbarukan mengalami peningkatan
pertumbuhan yang luar biasa ini adalah karena banyaknya manfaat lingkungan dan
ekonomi yang dimilikinya. Ini sering disebut sebagai energi
"bersih" karena umumnya menghasilkan emisi gas rumah kaca yang jauh
lebih sedikit dan polusi udara yang jauh lebih sedikit.
Secara ekonomi, banyak bentuk energi terbarukan telah
mencapai titik di mana mereka lebih murah daripada bahan bakar
fosil. Menurut Badan Energi Terbarukan Internasional (IRENA) , pada
tahun 2021, sebagian besar sumber energi terbarukan lebih murah daripada
pilihan bahan bakar fosil yang lebih murah.
Saat ini, pemilik rumah yang ingin menghasilkan energi
terbarukan sendiri memiliki beberapa pilihan. Tergantung pada lokasi,
jenis properti, dan peraturan setempat, opsi dapat mencakup sistem energi angin
kecil, sistem tenaga air rumah tangga, pompa panas sumber udara (ASHP), atau
panel surya di atap. Tetapi ada sistem energi bersih lain yang kurang
dikenal yang mungkin ingin Anda pertimbangkan.
Berikut adalah beberapa di antaranya.
1. Cat Surya
Cat surya sedang dikembangkan yang memungkinkan
Anda menghasilkan energi matahari langsung dari dinding eksterior atau atap
Anda. Secara teknis akan bekerja pada permukaan besar yang terkena sinar
matahari dan juga dapat digunakan untuk meningkatkan efisiensi panel
surya.
Saat ini, ada beberapa jenis cat solar yang sedang
dikembangkan, antara lain:
Sel surya kuantum dot koloid: Dibuat oleh para
peneliti dari University of Toronto, cat fotovoltaik ini terbuat dari
nanopartikel penyerap cahaya yang tersebar di film khusus. Nanopartikel
ini —disebut titik kuantum — dapat menghasilkan arus listrik berkat sifat
semikonduktornya. Para peneliti masih bekerja untuk meningkatkan efisiensi
dan umurnya.
Cat surya perovskite: Perovskite adalah bahan penyerap cahaya dan semikonduktor yang
juga dapat mengubah energi matahari menjadi energi listrik. Pada tahun
2014, para peneliti dari University of Sheffield mengembangkan cara untuk
menyemprotkan sel perovskit cair ke permukaan, untuk membuat sel surya
semprot. Di masa depan, ini kemudian dapat diintegrasikan ke dalam
permukaan bangunan, kaca jendela, atap, dan permukaan lainnya. Penelitian
di MIT pada tahun 2019 menyimpulkan bahwa memasukkan lapisan bahan
pelapis transparan di atas cat surya dapat meningkatkan konduktivitas listrik
jenis cat surya ini hingga 10 kali lebih besar daripada cat surya saja.
Cat surya pengumpul hidrogen: Pertama kali dikembangkan oleh
Royal Melbourne Institute of Technology, cat surya ini akan menggunakan senyawa
yang disebut molibdenum-sulfida sintetis, yang menyerap air dari
udara dan juga bertindak sebagai semikonduktor, menggunakan energi dari sinar
matahari untuk memecah atom air menjadi hidrogen dan oksigen. Hidrogen
kemudian akan digunakan sebagai sumber energi terbarukan. Mencampur
senyawa ini dengan partikel titanium oksida dapat membentuk bagian dari cat
penghasil hidrogen yang menyerap sinar matahari.
Tak satu pun dari cat surya ini sedang diproduksi secara
komersial dan mereka masih belum seefisien panel surya berbasis silikon, tetapi
mereka diharapkan dapat dikembangkan lebih lanjut dan dapat tersedia secara
komersial dalam waktu dekat.
Sementara itu, mengecat atap Anda dengan cat reflektif surya
yang sudah tersedia dapat mengurangi penumpukan panas di ruangan dan area di
bawahnya, mengurangi kebutuhan akan AC dan menurunkan penggunaan
energi. Jenis cat ini sudah banyak digunakan pada bangunan
komersial. Pada tahun 2020, para peneliti mengembangkan cat superwhite yang sangat reflektif sehingga dapat
mendinginkan permukaan di bawah suhu udara di sekitarnya.
Baca juga: Pengertian Sel Surya dan Prinsip Kerjanya
2. Bahan Bakar Termal Surya dan Baterai Air Buatan Sendiri
Pembangkit listrik tenaga surya memiliki satu faktor
penghambat utama: panel surya terutama efektif saat cuaca cerah. Hari
berawan secara signifikan mengurangi efisiensi panel surya — panel surya
biasanya bekerja pada 10-25% dari efisiensinya ketika matahari terhalang oleh
awan.
Solusi untuk ini adalah melalui penyimpanan. Energi
surya biasanya disimpan dalam baterai, yang dapat membuat rumah bertenaga surya
tetap menyala di malam hari, atau saat cuaca menghasilkan penurunan
daya. Tapi ini bukan solusi skala besar. Itulah sebabnya para ilmuwan
mencari alternatif lain.
Pada tahun 2018, para ilmuwan Swedia mengembangkan cairan yang
menjanjikan untuk menyimpan tenaga surya hingga 18 tahun. Mereka mengembangkan
“bahan bakar panas matahari” cair yang bekerja seperti baterai yang dapat diisi
ulang, hanya saja menggunakan tenaga surya, bukan tenaga listrik.
Cairan dipompa melalui tabung transparan. Ketika
membuat kontak dengan sinar matahari, bahan bakar berubah menjadi isomer yang
kaya energi, menangkap energi dalam ikatan kimia isomer. Energi ini tetap
terperangkap bahkan saat molekul mendingin. Ketika cairan kemudian
mengalir melalui katalis, molekul kembali ke bentuk aslinya, melepaskan energi
yang tersimpan dalam bentuk panas.
Solusi penyimpanan yang lebih berguna bagi pemilik rumah
telah dipresentasikan oleh seorang insinyur yang menjalankan saluran YouTube
bernama Quint BUILDs. DIYer Amerika ini menggunakan tenaga surya untuk
memompa air ke tangki di atap rumahnya. Dia kemudian menggunakan energi
air itu untuk menghasilkan arus listrik seperti yang Anda lihat di video berikut.
3. Turbin Pipa Air Untuk Pemulihan Energi
Pembangkit listrik tenaga air pemulihan energi adalah
teknik yang memungkinkan Anda memanfaatkan energi air yang mengalir melalui
pipa rumah Anda. Ini terdiri dari menggunakan mikro-turbin untuk mengubah
tekanan air menjadi arus listrik, dengan bantuan generator kecil.
Teknik ini sudah digunakan di beberapa sistem air perkotaan untuk
memulihkan sebagian energi yang dilepaskan, melalui penggunaan katup pengurang
tekanan. Manajemen tekanan yang tepat penting dalam pengiriman air, karena
terlalu banyak tekanan dalam pipa dapat menyebabkan kehilangan
air. Perusahaan air menggunakan katup pengurang tekanan untuk mengatur
aliran dan tekanan air di saluran bawah tanah yang besar dan memastikan air
disalurkan pada tekanan yang sesuai.
Dua perusahaan terpisah di Oregon telah mengembangkan dan
menguji sistem yang menggunakan katup pemulihan tekanan baru yang menggabungkan
kontrol tekanan cerdas dengan teknologi mikrohidro untuk menghasilkan tenaga
dari aliran air melalui pipa kota.
Akhirnya, sistem pembangkit listrik tenaga air pemulihan
energi seperti ini dapat merevolusi sistem tenaga air mikro untuk rumah dengan
membiarkan pemilik rumah menggunakan air yang mengalir melalui pipa mereka
untuk menghasilkan energi terbarukan.
4. Biofuel dari sisa makanan
Sebuah studi tahun 2020 dari Penn State menunjukkan
bahwa rumah tangga AS membuang sekitar 30% dari makanan yang mereka
beli. Itu adalah banyak uang yang terbuang dan energi yang
terbuang. Salah satu cara untuk menutup beberapa kerugian ini adalah
dengan mengubah sisa makanan menjadi energi .
Sementara sejumlah peneliti sedang mengerjakan cara untuk
mengubah limbah makanan menjadi biofuel komersial, menurut seorang
penggemar sains dari India bernama Jayanth Sakunaveeti, Anda dapat membuat
sistem biofuel buatan sendiri hanya dengan $2. Pria ini
menggunakan kaleng air dan pipa PVC untuk membuat wadah kedap udara di mana dia
bisa meninggalkan sisa makanan hingga membusuk.
Limbah makanan mengandung lipid, fosfat, karbohidrat, dll.,
dan melepaskan gas alam seperti metana dan karbon dioksida saat
terurai. Semua ini dapat diubah menjadi bioetanol, biodiesel, dan bio-oil.
Produksi biofuel dari limbah makanan bukanlah hal baru, tetapi Jayanth
Sakunaveeti berhasil memproduksi biogas di rumah dengan mengumpulkan dan
membakar gas dari dekomposisi makanan.
Baca juga: Pembangkit Listrik Tenaga Biomassa
5. EcoCapsule
Salah satu cara untuk mengurangi jejak energi Anda adalah
dengan mengurangi ukuran rumah Anda. Ini adalah bagian dari alasan tren
rumah mungil. Ukuran yang lebih kecil tidak hanya berarti lebih sedikit
energi dan bahan yang digunakan dalam konstruksi, tetapi juga lebih sedikit
energi yang digunakan untuk memanaskan, mendinginkan, dan memberi daya pada
rumah mungil - menghemat uang serta mengurangi emisi karbon.
Ada ribuan rumah mungil di luar sana, tetapi satu pilihan
modern adalah EcoCapsule . Ini adalah sesuatu yang dapat Anda
buat menjadi rumah di luar jaringan, serta digunakan sebagai kantor di rumah, hotel
pop-up, glamping, stasiun penelitian - di mana pun diperlukan ruang
ekstra.
Dibuat oleh perusahaan Slovakia, EcoCapsule adalah unit mikro berbentuk telur mandiri yang dilengkapi dengan susunan sel surya 880 watt di atap, turbin angin kebisingan rendah 750 watt pada tiang teleskopik, pemanas pasif unit pemulihan untuk ventilasi dan pemanas air, dan sistem penyaringan air yang mengumpulkan air hujan, menyaringnya, dan membersihkannya dengan lampu LED UV agar dapat digunakan. Filter tambahan dipasang di faucet untuk menyediakan air minum. Untuk penyimpanan tenaga surya, EcoCapsule menggunakan baterai 9,6 kilowatt-jam yang bertahan sekitar 4 hari. itulah 5 Penemuan Energi Terbarukan Yang Dapat Diterapkan di Rumah. Semoga bermanfaat.