Turbin Angin Sumbu Vertikal: Harapan Baru Energi Terbarukan di Brunei Â
Dalam beberapa tahun terakhir, negara-negara di seluruh dunia semakin fokus pada pengembangan energi terbarukan sebagai solusi untuk mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil dan mengatasi perubahan iklim. Di tengah upaya global ini, Brunei, sebagai salah satu negara kaya minyak di Asia Tenggara, juga menghadapi tantangan untuk beralih ke sumber energi yang lebih berkelanjutan. Meskipun Brunei secara geografis lebih cocok untuk memanfaatkan energi matahari, potensi energi angin juga mulai dipertimbangkan. Artikel ilmiah yang ditulis oleh Muhammad Azim Mahmood dan rekan-rekannya berjudul "A Prototype Design of a Vertical Axis Wind Turbine as One of the Renewable Energy Sources in Brunei" mengeksplorasi potensi ini melalui pengembangan desain awal turbin angin sumbu vertikal (VAWT).
Dengan kecepatan angin rata-rata yang bervariasi antara 1,0 hingga 4,0 meter per detik, Brunei dianggap memiliki potensi yang terbatas untuk pengembangan turbin angin sumbu horizontal (HAWT), yang biasanya memerlukan kecepatan angin lebih tinggi untuk bekerja secara optimal. Oleh karena itu, fokus pada VAWT menjadi lebih relevan karena turbin ini dirancang untuk bekerja secara efisien bahkan pada kecepatan angin yang rendah. Selain itu, VAWT lebih fleksibel dalam hal arah angin, sehingga tidak perlu diarahkan secara khusus ke arah angin yang datang. Artikel ini menguji prototipe VAWT yang mampu menghasilkan tegangan 0,32 volt pada kecepatan angin 4,0 meter per detik, angka yang masih jauh dari target optimal tetapi memberikan bukti awal tentang kelayakan penggunaan teknologi ini di Brunei.
Mengingat meningkatnya perhatian terhadap energi terbarukan, hasil dari studi ini memberikan dorongan awal bagi penelitian lebih lanjut mengenai pemanfaatan energi angin di Brunei.
***
Penelitian ini memberikan wawasan mengenai bagaimana potensi angin di Brunei, yang rata-rata mencapai 1,0 hingga 4,0 meter per detik, masih dapat dimanfaatkan melalui turbin angin sumbu vertikal (VAWT). Sebelumnya, turbin angin sumbu horizontal (HAWT) dinilai kurang efisien karena membutuhkan kecepatan angin yang lebih tinggi untuk beroperasi optimal. VAWT, dengan fleksibilitasnya terhadap arah angin, menjadi alternatif yang lebih tepat untuk kondisi angin Brunei yang acak dan cenderung rendah. Dalam penelitian ini, prototipe VAWT yang diuji menghasilkan tegangan 0,32 volt pada kecepatan angin 4,0 meter per detik, menandakan bahwa meskipun output listrik masih kecil, energi angin Brunei tetap dapat dimanfaatkan. Sebagai perbandingan, di Malaysia, pada penelitian lain, sebuah prototipe serupa hanya menghasilkan 0,07 volt dengan kecepatan angin 5,9 meter per detik, yang menunjukkan bahwa desain di Brunei sudah memiliki potensi yang lebih baik dalam skenario angin rendah.
Namun, efisiensi prototipe VAWT ini masih terhambat oleh beberapa faktor teknis, terutama dalam penggunaan generator dengan RPM tinggi. Pada eksperimen ini, turbin hanya mampu mencapai RPM 56 pada kecepatan angin 2,4 meter per detik, yang jauh lebih rendah dari perkiraan teoritis 88 RPM. Gesekan pada sistem rotasi, kurangnya keseimbangan struktural, dan kualitas manufaktur turut berkontribusi pada penurunan performa ini. Penulis mengusulkan penggunaan generator dengan RPM lebih rendah yang lebih sesuai dengan pola angin Brunei untuk meningkatkan kinerja turbin. Simulasi menunjukkan bahwa penggunaan generator dengan RPM yang lebih rendah dapat meningkatkan output tegangan hingga 0,64 volt pada kecepatan angin 8 meter per detik, lebih dekat ke batas angin maksimum Brunei yang tercatat sekitar 4,5 meter per detik.
VAWT memiliki potensi besar untuk dikembangkan lebih lanjut, khususnya di negara-negara dengan pola angin yang tidak stabil seperti Brunei. Teknologi ini tidak hanya lebih mudah diadaptasi dalam lingkungan perkotaan karena ukurannya yang lebih kecil dan perawatannya yang lebih sederhana, tetapi juga lebih efisien dalam memanfaatkan energi angin pada kecepatan rendah. Penelitian ini menjadi landasan penting bagi Brunei dalam memanfaatkan energi angin sebagai bagian dari solusi energi terbarukan. Dengan perbaikan pada desain dan proses manufaktur, serta pengujian lebih lanjut, VAWT dapat menjadi salah satu sumber energi alternatif yang efisien di negara ini.
***
Penelitian ini menandai langkah awal yang penting dalam upaya Brunei untuk memanfaatkan potensi energi angin sebagai sumber energi terbarukan. Meskipun hasil yang diperoleh dari prototipe VAWT masih jauh dari ekspektasi optimal, penelitian ini memberikan dasar yang kuat untuk pengembangan lebih lanjut. Dengan potensi kecepatan angin maksimum 4,5 meter per detik di Brunei, penting untuk terus mengeksplorasi desain turbin yang lebih efisien serta penggunaan generator dengan RPM lebih rendah yang sesuai dengan kondisi angin lokal.
Penggunaan VAWT di Brunei dapat menjadi solusi jangka panjang untuk diversifikasi energi, terutama dalam menghadapi tantangan transisi energi global. Penelitian ini menyoroti perlunya perbaikan dalam metode manufaktur dan desain untuk mencapai efisiensi yang lebih tinggi, serta pentingnya penelitian lebih lanjut guna memperbaiki hasil eksperimen yang telah dilakukan. Jika dioptimalkan, VAWT dapat berperan penting dalam mendukung tujuan Brunei untuk beralih ke energi terbarukan dan mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil.
