https://frosthead.com

Di Dalam Upaya Skala Besar Pertama Dunia untuk Memanfaatkan Energi Pasang Surut

Susunan pasang surut seperti saudara kincir angin yang lebih muda — sedikit lebih kecil dan lebih lambat daripada saudara-saudara mereka yang suka angin. Tetapi tidak seperti kincir angin, kincir angin ini beroperasi di bawah banyak kaki air, berputar dalam pergerakan pasang-surut samudera yang dapat diprediksi.

Selama dekade terakhir, beberapa perusahaan telah mengambil turbin pasang surut individu untuk putaran yang sukses. Tetapi gelombang energi pasang surut berikutnya akan pecah. Baru-baru ini, perusahaan energi pasang surut yang berbasis di Inggris MeyGen meluncurkan rencananya untuk bidang energi pasang surut multi-turbin pertama di dunia.

Perusahaan ini memulai dengan uji empat turbin yang akan segera dikerahkan di perairan yang bergejolak dari Inner Sound di Pentland Firth, Skotlandia. Jika tes ini berjalan lancar, mereka berencana untuk menyebarkan lebih dari seratus lebih selama dekade berikutnya yang akan menghasilkan hingga 398 megawatt listrik - menyalakan sekitar 175.000 rumah di Skotlandia.

Salah satu dari empat turbin berasal dari Atlantis, sebuah perusahaan teknologi tenaga pasang surut yang berkantor pusat di Edinburgh, Skotlandia, dan tiga lainnya dikembangkan oleh Andritz Hydro Hammerfest yang berbasis di Glasgow. Perangkat berdiri sekitar 85 kaki, sekitar ketinggian rumah lima lantai, dan olahraga tiga bilah yang berputar dengan diameter yang mencakup hampir 60 kaki. Meskipun lebih kecil dari kincir angin, turbin masih cukup berat, masing-masing berbobot 65 ton — kira-kira sama dengan enam gajah semak Afrika.

Array kemungkinan akan menghantam air Oktober ini, kata Cameron Smith, direktur pengembangan proyek Atlantis Resources. Turbin telah dikirim ke lokasi dan menjalani pengujian di darat. "Yang kita butuhkan sekarang adalah jendela pasang surut yang tepat dan jendela cuaca dan kami akan memasang, " katanya. Para insinyur merakit pangkalan-pangkalan turbin di darat, dan kemudian, dengan crane, mengangkatnya dari tongkang dan menurunkannya ke dasar laut. Setelah terendam, masing-masing akan memiliki setidaknya 26 kaki izin di pasang terendah.

Turbin memiliki tinggi 85 kaki. (MeyGen) Mereka memakai tiga bilah yang berputar dengan diameter hampir 60 kaki. (MeyGen) Setiap turbin memiliki berat 65 ton. (MeyGen)

Turbin pasang surut memiliki banyak keunggulan dibandingkan energi terbarukan lainnya, jelas Andreas Uihlein, petugas proyek ilmiah di Komisi Eropa. Pertama, turbin terendam air, benar-benar tidak terlihat.

Meskipun beberapa orang menyukai keindahan pertanian surya atau kincir angin, banyak yang menganggapnya pemandangan yang indah. Pertanian kincir angin lepas pantai Block Island, yang pertama dari jenisnya di Amerika Serikat, mendapat daya tarik yang luas ketika dipasang musim panas ini, karena ukurannya yang kecil dan janji untuk mengganti generator diesel pulau itu. Tetapi ketidaksukaan terhadap ladang angin sangat jelas dengan keributan seputar proyek Cape Wind 130-turbin di Martha's Vineyard. Jadi posisi turbin raksasa jauh di bawah ombak dianggap sebagai nilai tambah.

Turbin pasang surut juga menghasilkan pasokan daya yang dapat diprediksi. Tidak seperti angin atau matahari yang bergantung pada keinginan cuaca, para peneliti sebenarnya dapat menghitung tidal pasang surut dan jumlah energi yang dihasilkan sistem ini. Meskipun daya bukan pasokan konstan, surut dan mengalir sepanjang hari, prediktabilitasnya mengurangi kebutuhan untuk menyimpan cadangan energi yang besar.

Sistem ini juga akan membantu pekerjaan lokal. “Ada potensi untuk menghasilkan 5.300 pekerjaan setara penuh waktu selama tiga atau empat tahun ke depan, ” kata Smith. “Saya sangat bangga bahwa 43 persen dari fase pertama ini diproduksi menggunakan rantai pasokan lokal.” Banyak dari pekerjaan baru ini membutuhkan keterampilan yang sama dengan industri minyak dan gas, yang berarti bahwa industri pemula ini menyediakan rumah baru untuk tenaga kerja berbakat .

Suara Dalam Pentland Firth dan turbin yang dikerahkan secara individual telah menjalani pemantauan ekstensif, menunjukkan sedikit dampak lingkungan. Tingkat kebisingan untuk turbin yang sudah berputar jauh di bawah tingkat yang akan menyebabkan kerusakan, menurut analisis dampak lingkungan MeyGen. Kekhawatiran terbesar adalah tabrakan dengan mamalia laut — khususnya anjing laut pelabuhan, yang populasinya merosot dalam beberapa tahun terakhir. Tetapi belum ada tabrakan yang diamati untuk instalasi turbin tunggal, menurut laporan baru-baru ini dari Lampiran IV, badan yang dibentuk oleh Asosiasi Energi Internasional Sistem Energi Lautan untuk memeriksa dampak lingkungan dari energi terbarukan laut.

Tampaknya hampir terlalu bagus untuk menjadi kenyataan.

Itu karena, tentu saja, ceritanya tidak berakhir di sana. “Selalu ada pertukaran dalam menghasilkan energi. Anda dapat mengambil setiap pernyataan itu dan meletakkan tanda bintang di sebelahnya, ”kata Brian Polagye, co-direktur Pusat Energi Terbarukan Laut Nasional Barat Laut, kolaborasi antara University of Washington, Oregon State University dan University of Alaska Fairbanks dengan tujuan memajukan komersialisasi teknologi energi laut.

Meskipun tes awal tidak menunjukkan dampak lingkungan, bahkan pengaruh kecil akan menjadi lebih besar karena perusahaan meningkatkan jumlah turbin di lapangan. Dan, seperti yang dicatat dalam laporan Lampiran IV, sebagian besar penelitian telah difokuskan pada pengukuran jumlah kebisingan yang dihasilkan turbin, tetapi sedikit yang telah mengidentifikasi bagaimana tingkat kebisingan ini benar-benar dapat mempengaruhi perilaku hewan laut. Meskipun tingkat kebisingannya rendah, suaranya masih bisa mengganggu komunikasi hewan, navigasi, atau deteksi mangsa.

Masih banyak yang tidak diketahui tentang daya tahan turbin. Penempatan mereka di bawah air membuat mereka tidak terlihat, tetapi lingkungan laut yang korosif perlahan bisa menggerogoti perangkat. Mereka juga mengalami tekanan mekanis yang konstan, diterpa arus.

Meskipun banyak perusahaan telah mengerahkan unit-unit individual, tidak ada yang telah lama berada di lautan. Marine Current Turbines memasang turbin pasang surut pertama di Strangford Lough, Irlandia Utara pada tahun 2008. Sekarang di tahun kedelapannya, pemintal 1, 2 MW ini, yang terdiri dari dua turbin terpisah yang terpasang pada platform tengah, telah mengisi jaringan sejak instalasi.

“Tantangan besar bagi hampir setiap perusahaan adalah bagaimana Anda akan melakukan ini dengan biaya yang bersaing dengan sumber energi lain?” Kata Polagye.

Sebagai industri baru, energi pasang surut telah mengalami kemunduran, dengan beberapa perusahaan, termasuk Wavebob Ltd yang berbasis di Irlandia, melipat setelah gagal mendapatkan pendanaan. Tetapi dengan desain yang disempurnakan, MeyGen dan yang lainnya berputar untuk kembali ke puncak. Keberhasilan jangka panjang mereka sebagian bergantung pada dukungan pemerintah untuk pengembangan dan pemasangan, jelas Polagye.

Pemerintah Inggris bekerja pada apa yang dikenal sebagai "mekanisme tarikan pasar, " jelas Polagye. Dalam sistem ini, pemerintah membayar selisih antara biaya energi terbarukan dan biaya listrik standar. Sistem ini menarik perusahaan baru ke pasar, memungkinkan mereka untuk bersaing dengan anjing besar energi. Namun, pemerintah Amerika Serikat menggunakan mekanisme push, memasok hibah untuk pembangunan tetapi sedikit membantu bersaing dengan sumber energi lainnya. Agar sistem ini memiliki masa depan di pasar AS, kata Polagye, pemerintah perlu mengembangkan mekanisme tarikan energi yang serupa.

Meskipun arus pasang surut tidak cukup kuat di setiap pantai untuk menampung salah satu pemintal ini, masih ada banyak tempat di seluruh dunia yang berpotensi. Agar sebuah situs bermanfaat, mereka harus memiliki semacam batasan geografis, seperti selat dan fjord. Penyempitan alur ini meningkatkan kecepatan gerakan air di pasang surut atau naik, dan karenanya meningkatkan energi yang dipulihkan dari lokasi.

“Jika Anda melihat peta dunia dan menunjukkan semua situs [turbin potensial] untuk diukur, mereka akan terlihat sangat kecil — Anda mungkin akan kesulitan melihatnya, ” kata Polagye. "Tetapi jika Anda menggabungkan mereka semua bersama-sama, Anda mungkin akan berakhir dengan beberapa ratus gigawatt energi." Dan meskipun dunia sepertinya tidak akan pernah berjalan sepenuhnya pada energi pasang surut, beberapa ratus gigawatt bukan apa-apa untuk mengguncang iPhone Anda. . Untuk menempatkan jumlah itu dalam perspektif, karena 400 MW diharapkan untuk memberi daya pada 175.000 rumah, satu gigawatt dapat memberi daya sekitar 500.000 rumah.

Sebuah laporan tahun 2015 dari Pusat Penelitian Bersama Komisi Eropa menunjukkan bahwa pada tahun 2018, akan ada sekitar 40 MW pasang surut dan 26 MW energi gelombang yang sedang menjalani instalasi. Sementara energi pasang surut mengambil keuntungan dari pasang surut, energi gelombang memanfaatkan energi dari gelombang yang berputar. Masih dalam masa-masa awal pengembangannya, para peneliti sedang mengeksplorasi berbagai cara untuk melakukan ini — mulai dari struktur terapung panjang yang "menunggang" ombak hingga pelampung yang besar. Meskipun energi gelombang tertinggal dari pasang surut, menurut laporan itu, ia memiliki potensi global 30 kali lipat dari energi pasang surut, karena banyaknya situs potensial untuk penyebaran di seluruh dunia.

Di mana bidang turbin pasang surut akan pergi dalam beberapa dekade mendatang adalah sedikit misteri.

"Banyak yang tergantung pada MeyGen, " kata Polagye. “Turbin harus beroperasi dengan baik dan tidak harus membunuh segel. Jika mereka melakukan itu, mereka pasti berada di lintasan yang bagus. "

Di Dalam Upaya Skala Besar Pertama Dunia untuk Memanfaatkan Energi Pasang Surut