Jakarta (ANTARA) - Inggris semakin serius untuk memancarkan tenaga surya dari luar angkasa dan berpikir itu bisa terjadi pada 2035
Lebih dari 50 organisasi teknologi Inggris, termasuk kelas berat seperti produsen kedirgantaraan Airbus, Universitas Cambridge dan pembuat satelit SSTL, telah bergabung dengan Space Energy Initiative Inggris, yang diluncurkan tahun lalu dalam upaya untuk mengeksplorasi opsi untuk mengembangkan pembangkit listrik tenaga surya berbasis ruang angkasa.
Inisiatif ini percaya bahwa memancarkan listrik dari luar angkasa menggunakan matahari dapat membantu Inggris memenuhi target nol emisi gas rumah kaca pada tahun 2050 dengan lebih hemat biaya daripada banyak teknologi yang ada.
Persyaratan untuk menghentikan emisi karbon sepenuhnya pada pertengahan abad ini adalah bagian dari upaya global untuk menghentikan perubahan iklim yang diuraikan pada KTT COP 26 Perserikatan Bangsa-Bangsa (PBB) yang berlangsung di Glasgow pada November 2021.
Berbicara dalam konferensi "Toward a Space Enabled Net-Zero Earth" yang diadakan di London, ketua inisiatif Martin Soltau mengatakan pada tanggal 27 April bahwa semua teknologi yang diperlukan untuk mengembangkan pembangkit listrik tenaga surya berbasis ruang sudah ada, namun tantangannya adalah ruang lingkup dan ukuran proyek semacamnya.
Inisiatif ini memiliki rencana dasar pada studi teknik ekstensif yang dilakukan oleh konsultan Frazer-Nash dan ditugaskan oleh pemerintah Inggris tahun lalu.
"Studi ini menyimpulkan bahwa ini layak secara teknis dan tidak memerlukan terobosan dalam hukum fisika, material baru, atau teknologi komponen," kata Soltau, dilansir Space pada Sabtu.
Inisiatif ini telah menetapkan rencana pengembangan 12 tahun, di mana pembangkit listrik dirakit oleh robot di orbit, memancarkan daya gigawatt dari luar angkasa ke Bumi pada awal 2035.
Inisiatif ini mengeksplorasi konsep modular yang disebut CASSIOPeiA (Constant Aperture, Solid-State, Integrated, Orbital Phased Array), yang dikembangkan oleh perusahaan teknik Inggris International Electric Company.
Sifat modular dari pembangkit listrik yang mengorbit berarti dapat diperluas setelah fase demonstrasi. Ini akan menjadi sesuatu yang sangat besar bahkan hingga beberapa mil luasnya dan membutuhkan 300 peluncuran roket seukuran SpaceX Starship untuk dikirim ke orbit, kata Soltau.
Pembangkit listrik ini akan mengorbit 22.000 mil di atas planet Bumi atau 36.000 kilometer dengan pemandangan matahari dan Bumi yang konstan.
"Fungsi utama dari satelit adalah mengumpulkan energi matahari yang besar melalui cermin ringan dan optik berkonsentrasi ke sel fotovoltaik, seperti yang kita lakukan di Bumi," kata Soltau.
"Mereka menghasilkan listrik arus searah, yang kemudian diubah menjadi gelombang mikro melalui penguat daya frekuensi radio solid state dan ditransmisikan dalam pancaran gelombang mikro yang koheren ke Bumi," lanjutnya.
Namun, CASSIOPeiA akan menghasilkan lebih banyak listrik daripada pembangkit listrik tenaga surya terestrial dengan ukuran yang sama. Dibandingkan dengan panel surya yang ditempatkan di Bumi tepatnya di Inggris, panel surya identik di luar angkasa akan memanen energi 13 kali lebih banyak.
Selain itu, pembangkit listrik tenaga surya berbasis ruang angkasa tidak akan mengalami masalah intermiten, yang mengganggu sebagian besar pembangkit listrik terbarukan di Bumi.
Sebab, Matahari tidak selalu bersinar di planet Bumi dan angin tidak bertiup secara konsisten. Itu berarti generator listrik alternatif atau penyimpanan baterai harus tersedia untuk mencegah pemadaman listrik dalam cuaca yang tidak menguntungkan.
Ruang, di sisi lain, akan memberikan output daya yang konsisten. Teknologi yang akan membuat sistem kelistrikan bekerja hanya berdasarkan energi terbarukan berbasis bumi belum ada.
"Teknologi penyimpanan energi belum ada dengan harga dan skala yang tepat. Kami membutuhkan teknologi lain, karena kami tidak memiliki rencana yang bertambah. Net-zero akan sangat sulit dan tenaga surya berbasis ruang angkasa dapat memberikan opsi yang menarik," ujar Soltau.
Inggris dapat menutupi lebih dari 40 persen kebutuhan listriknya saat ini dengan energi terbarukan, tetapi permintaan energi bersih akan meningkat tiga kali lipat selama tiga dekade ke depan. Sebab menurut Soltau, infrastruktur transportasi dan pemanas mengurangi bahan bakar fosil.
Untuk memenuhi permintaan seperti itu dengan ladang angin lepas pantai, jenis teknologi terbarukan yang saat ini memberikan kontribusi terbesar bagi bauran energi Inggris, akan membutuhkan sebuah pita turbin selebar 10 kilometer (6.2 mil) di sekitar seluruh pantai daratan Inggris.
Jejak infrastruktur berbasis darat yang dibutuhkan untuk pembangkit listrik tenaga surya yang mengorbit akan jauh lebih kecil.
Untuk menerima energi dari luar angkasa, sistem akan membutuhkan antena raksasa berbasis di Bumi, yang disebut rectenna. Rectenna menerima radiasi gelombang mikro yang dikirim dari luar angkasa dan mengubahnya menjadi listrik arus searah, yang digunakan untuk transmisi tegangan tinggi.
"Rectenna itu seperti jaring terbuka besar dengan antena dipol kecil dan harus berukuran 7 kali 13 kilometer (4,3 hingga 8 mil). Itu sangat besar, tetapi dalam konteks Inggris, itu hanya akan menempati sekitar 40 persen dari luas ladang tenaga surya yang setara," jelas Soltau.
Berbicara pada konferensi yang sama, Andrew Ross Wilson, seorang peneliti teknik kedirgantaraan di Universitas Strathclyde, Skotlandia, setuju bahwa pembangkit listrik tenaga surya berbasis ruang angkasa adalah konsep yang realistis.
"Konsepnya sudah ada sejak tahun 1960-an," katanya
Namun Wilson juga mempertanyakan apa yang akan terjadi jika pembangkit raksasa tersebut telah mencapai akhir hidupnya.
"Kita perlu mencoba dan melihat daur ulang di orbit untuk benar-benar menuju ekonomi yang lebih melingkar," ujar Wilson.
Masyarakat mungkin khawatir dengan potensi radiasi dari pancaran listrik ini, namun menurut Wilson risikonya bisa diabaikan.
"Anda mungkin lebih banyak menerima radiasi dari ponsel di saku Anda daripada jika Anda berdiri di bawah salah satu panel," katanya.
Soltau menambahkan bahwa rencana tersebut telah mengumpulkan dukungan di pemerintah Inggris serta beberapa ahli energi.
"Fitur tenaga surya berbasis ruang angkasa dalam Strategi Luar Angkasa Nasional. Dan ada dana awal 3 juta poundsterling (3,7 juta dolar) untuk mengembangkan beberapa teknologi pendukung sebagai bagian dari portofolio inovasi net-zero," ujar Soltau.
