Matahari adalah sahabat penyair menuturkan harapan. Demikian pula masa depan kita.
Tahun 1964 Nikolai Kardashev, astrofisikawan Rusia, membuat hipotesis hubungan antara kemajuan peradaban planet dan pemanfaatan sumber energi. Maju peradaban yang dikemukakannya terdiri dari 3 tipe yang disebut Kardashev Scale.
Tipe 1 atau yang terendah, ketika peradaban memanfaatkan sumber energi yang tersedia di planet mereka. Dalam konteks bumi, sumber itu mulai dari air, angin, bebatuan, minyak, hingga energi dari bintang induk. Tipe 2 adalah peradaban yang bisa memanen langsung semua energi dari satu bintang. Tipe 3 ketika peradaban itu mampu mengendalikan semua energi di galaksi.
Kardashev Scale (wikipedia)
Sayangnya kita bahkan belum di tipe 1. Carl Sagan menghitung, bahkan pada 2030 nanti kita baru di level 0,73. Perhitungan itu berdasarkan penguasaan energi oleh manusia saat ini yakni 4 x 10 pangkat 12 watt, dibandingkan dengan energi cahaya matahari sebesar 7 x 10 pangkat 17watt. Manusia baru mencapai tipe 1 ketika menguasai minimal 10 pangkat 16 watt. Namun dengan segala sumber energi yang tersedia di bumi, minus energi surya, mustahil bisa mencapai 10 pangkat 16. Sementara, pemanfaatan energi surya secara global tahun 2017 baru 2% dari pemanfaatan seluruh sumber energi.Ada alasan mengapa kisah fiksi ilmiah menceritakan tentang peradaban maju yang 'minimal' mampu memanen energi secara langsung dari bintang induk. Karena bintang adalah 'pabrik termonuklir masif' alami dan keberlanjutannya miliaran tahun. Total energi yang matahari di intinya 4 x 10 pangkat 26 watt dan diperkirakan baru akan redup 5 miliar tahun ke depan.
Singkatnya, peradaban membutuhkan makin banyak energi untuk mencapai kemajuan, dan itu mustahil dilakukan secara berkelanjutan tanpa kemampuan memanen energi dari bintang.
EVOLUSI NANO
Setidaknya ada 4 hal utama mengapa pemanfaatan energi surya akan menjadi masa depan peradaban kita: perkembangan teknologi nano, skalabilitas, model bisnis, dan komputasi. 4 keunggulan ini tak dimiliki pemanfaatan sumber energi lain baik yang terbarukan maupun tidak.
Perkembangan teknologi nano memungkinkan terjadinya evolusi berkelanjutan pada 2 elemen penting pada pemanfaatan energi surya: photovoltaic(PV) atau panel surya, dan baterai(storage). Dengan teknologi nano, PV tak hanya bisa diubah secara fisik ke bentuk yang lebih efisien. Seperti panel genting atap yang sangat tipis dan kuat yang diciptakan Tesla Solar Roof, hingga PV yang ditanam sebagai jalan raya ala Solar Roadways. Namun nano teknologi juga memungkinkan PV menyerap energi lebih maksimal. Rekor resmi inovasi efisiensi PV atap yang tercatat saat ini adalah 22,8% oleh National Renewable Energy Laboratory. Yang masih dalam tahap pengembangan, MIT berhasil menaikkan efisiensi ke 35%. Terbaru, Techion Israel Institute of Technology menaikkannya ke efisiensi 70%. Angka ini akan terus naik, dan secara fisik PV akan terus berevolusi ke bentuk yang lebih efisien dan kontekstual.
Tesla Solar Roof (guardian)
Solar Roadways (suffolk.edu)
Atau anda ingin membuat PV sendiri? Bisa!Saat ini PV sudah bisa dicetak secara mandiri menggunakan printer3D yang mulai populer. Printable solar cell nyaris setipis kertas dan bisa diletakkan dimanapun di rumah.Printable solar cell (momentumenergy.com.au)
Salah satu tantangan terbesar pemanfaatan energi bersih saat ini adalah baterai sebagai penampung. Teknologi baterai disebut-sebut sebagai 'cawan suci'. Mustahil energi bersih bisa diimplementasikan secara masif tanpa baterai yang andal dan terjangkau.Dengan teknologi nano, kita layak punya harapan besar. Tesla Powerwall yang dimensinya hanya 115 cm (tinggi) x 75 cm (lebar) x 15 cm (tebal), mampu menampung hingga 14 kWh, bergaransi 10 tahun.Berkat teknologi nano, perkembangan bahan, bentuk, dan efisiensi menjadi tidak terbatas.
Tesla Powerwall (teslarati.com)
SKALABILITAS GLOBAL
Dunia saat ini tak tergantung dari satu sumber energi dan melakukan energy mix. Beberapa sumber energi bersih menghadapi masalah skalabilitas karena ketersediaan secara geografis. Wind turbinetak bisa diterapkan di kawasan minim angin. Tidal power hanya mungkin untuk pesisir. Atau biomassyang membutuhkan lahan penampung besar dengan outputyang tak menarik bagi bisnis.
Di sisi lain, energi masa depan adalah energi mandiri. Titik.
Kemandirian energi ini akan terjadi hingga skala rumah tangga dimana kita bisa menyediakan dan mengelola sumber energi masing-masing serta berada di luar jaringan sentralistik (off grid).Penyediaan energi sentralistik (on grid)seperti yang kita kenal sekarang penuh masalah. Mulai dari biaya tinggi, risiko besar, hingga inefisiensi transmisi. Dengan off grid, kita akan dihadapkan pada berbagai model bisnis dan inovasi baru yang bisa dilakukan hingga tingkat individu.