Listrik Tanpa Henti dari Pembangkit Tenaga Surya Luar Angkasa

Pembangkit energi surya berbasis Bumi pasokannya terputus pada malam hari dan saat cuaca buruk. Sementara pembangkit listrik luar angkasa yang mengirimkan energi secara nirkabel dalam bentuk gelombang radio frekuensi tinggi, dapat mengatasi tantangan tersebut.

Sebuah perusahaan rintisan (startup)asal Inggris, Space Solar, telah mengumumkan terobosan signifikan dalam misinya untuk mengirimkan energi surya dari luar angkasa ke Bumi. Perusahaan yang berbasis di Oxford ini berhasil menerangi lampu LED di laboratorium Belfast dengan memancarkan energi secara nirkabel dari segala arah. Hal ini menandai transmisi daya nirkabel 360 derajat pertama di dunia.

Martin Soltau, pendiri Space Solar, menekankan pentingnya pencapaian ini dengan menyatakan bahwa kemampuan pemancaran daya yang dapat dikendalikan merupakan bagian integral dari desain satelit tenaga surya yang dikembangkan.

Space Solar telah melakukan demonstrasi dan pengujian perangkat pancaran sinar khusus yang dapat mengirimkan daya secara nirkabel 360 derajat. Hal ini penting untuk pembangkit listrik berbasis luar angkasa di masa depan, karena posisinya terhadap Matahari dan Bumi akan berubah setiap hari akibat rotasi planet kita.

Demonstran tersebut merupakan komponen kunci dari konsep pembangkit listrik tenaga surya berbasis ruang angkasa CASSIOPeiA yang sedang dikembangkan oleh Space Solar. Perusahaan ini membayangkan bahwa satelit itu dapat berada di luar angkasa dalam waktu satu dekade. Sedangkan energi bersih yang dihasilkan bisa mencapai satuan gigawatt yang jauh lebih efisien dibandingkan pembangkit listrik tenaga surya di Bumi.

"Kami sangat senang bisa mendemonstrasikan fase selanjutnya dalam pengembangan teknologi kami," kata Co-CEO Space Solar, Martin Soltau, dikutip darispace.com. "Keberhasilan pengujian Space Solar terhadap [teknologi pancaran daya 360 derajat] menandai momen penting dalam misi kami untuk merevolusi tenaga surya berbasis luar angkasa," imbuh dia.

Dalam demonstrasi, percobaan laboratorium hanya memiliki dimensi lebar 1,5 kaki (0,5 meter). Namun CASSIOPeiA pada akhirnya nanti akan menjadi struktur modular besar dengan lebar sekitar 1,1 mil (1,7 kilometer).

Perangkat tersebut terdiri dari panel surya besar dan ringan serta satu set cermin yang mengumpulkan sinar matahari. Dirakit di orbit oleh robot, diperkirakan membutuhkan 68 peluncuran megaroket Starship generasi berikutnya dari SpaceX untuk mengirimkan semua komponennya ke luar angkasa.

Komponen yang baru diuji ini akan memastikan bahwa satelit raksasa tersebut dapat menghadap Bumi dan Matahari secara konstan guna menyediakan energi bersih dalam selama 24 jam penuh tanpa henti.

"Uji coba yang berhasil ini merupakan tonggak penting dalam upaya mewujudkan tenaga surya berbasis luar angkasa," kata Paul Bate, kepala eksekutif Badan Antariksa Inggris, yang mendukung proyek tersebut, dalam pernyataan terpisah.

"Transmisi energi 360 derajat yang aman, nirkabel, merupakan sebuah terobosan dan menunjukkan posisi terdepan Inggris dalam revolusi energi baru ini, yang secara harfiah memanfaatkan kekuatan luar angkasa untuk memberi manfaat bagi kehidupan di Bumi," papar dia.

Gelombang Radio

Cara pengiriman energi listrik oleh CASSIOPeiA adalah dengan mengubah menjadi gelombang radio frekuensi tinggi. Gelombang tersebut akan diubah kembali menjadi tenaga listrik sesampainya di Bumi. Demonstrasi tersebut juga telah menguji sistem penunjuk presisi yang akan memastikan gelombang tidak menimbulkan risiko keselamatan bagi manusia yang tinggal di sekitar stasiun penerima.

Pembangkit listrik tenaga surya yang direncanakan, akan ditempatkan di orbit geostasioner sekitar 35.000 kilometer di atas garis khatulistiwa. Komponennya akan terdiri dari cermin dan panel surya. Satelit-satelit ini akan terus menghadap Matahari demi memaksimalkan pengumpulan energi.

Dalam posisi selalu menghadap matahari diharapkan satelit dapat mampu mengirimkan energi dari semua sudut. Hal ini sangat penting bagi satelit surya berbasis luar angkasa agar dapat secara efektif memancarkan energi ke titik tetap di Bumi saat mengorbit.

Soltau menyatakan keyakinannya dalam meningkatkan sistem berdasarkan demonstrasi yang berhasil, menyoroti potensi untuk menyalurkan energi dalam jumlah besar ke Bumi. Pembangkit listrik tenaga surya berbasis luar angkasa memiliki keuntungan berupa intensitas sinar matahari yang tidak terhalang dan transmisi energi yang tidak terputus, apapun kondisi cuaca di darat.

Ia menuturkan, Space Solar bertujuan untuk meluncurkan pembangkit listrik tenaga surya komersial pertama di luar angkasa dalam dekade berikutnya. Satelit nantinya mampu menyalurkan 180 megawatt ke jaringan listrik, cukup untuk memasok listrik pada kota besar.

"Perusahaan berencana meluncurkan prototipe satelit dalam waktu tiga tahun, diikuti oleh versi yang lebih besar pada akhir tahun 2020-an. Kapasitas ini diharapkan dapat memberi daya pada desa yang berpenduduk sekitar 1.000 rumah," kata dia.

Kelayakan tenaga surya berbasis luar angkasa telah diakui oleh organisasi seperti Badan Antariksa Eropa (ESA). Lembaga ini menyatakan bahwa teknologi ini memiliki kelayakan untuk diterapkan sebagai pembangkit listrik yang tidak pernah putus.

Salah satu tantangan terbesarnya adalah skala konstruksi dan logistik peluncuran. Namun kemajuan dalam teknologi luar angkasa, termasuk pengurangan biaya peluncuran, membuat upaya tersebut lebih mudah untuk dicapai.

Startupdi Inggris ini pun merencanakan stasiun penerima berada di lepas pantai, mungkin di dekat ladang angin yang ada, sebagai lokasi optimal untuk menangkap energi yang ditransmisikan.

Meskipun ada tantangan, turunnya biaya peluncuran, yang sebagian disebabkan oleh perusahaan seperti SpaceX, telah membuat proyek luar angkasa yang ambisius menjadi lebih layak dilakukan. Instansi dan organisasi pemerintah secara global, termasuk ESA, NASA, dan berbagai perusahaan, secara aktif menjalankan inisiatif tenaga surya berbasis luar angkasa.

Pendanaan hibah dari entitas seperti Kementerian Keamanan Energi dan Badan Antariksa Inggris telah mendukung pengembangan teknologi satelit Space Solar. Setelah beroperasi, satelit-satelit yang memancarkan sinar matahari secara kolektif dapat menghasilkan listrik dalam jumlah besar. Listrik yang dihasilkan berpotensi untuk jutaan rumah di seluruh dunia.

Soltau menegaskan, dibandingkan dengan panel surya berbasis darat, panel surya berbasis luar angkasa menawarkan solusi energi yang lebih efisien dan berkesinambungan, dengan potensi besar untuk memenuhi kebutuhan energi global. hay/I-1