Jenis-jenis tenaga boleh baharu (renewable energy)6 min read

Apakah tenaga boleh baharu?

Terdapat pelbagai jenis-jenis tenaga boleh baharu atau renewable energy seperti tenaga air, angin, solar, biojisim dan geoterma. Jika kita membincangkan isu perubahan iklim, penggunaan tenaga boleh baharu sememangnya merupakan salah satu cara yang efektif untuk mengawal peningkatan suhu bumi. Hal ini kerana tenaga boleh baharu seperti tenaga solar dan tenaga angin tidak membebaskan karbon dioksida (CO₂) dan gas rumah hijau lain yang menyumbang kepada perubahan iklim.

Tenaga yang bersih atau clean energy lebih daripada sekadar ‘tenaga hijau’. Sektor-sektor tenaga boleh baharu mencipta peluang pekerjaan, mengembangkan akses kepada tenaga di negara-negara membangun dan membantu mengurangkan kos tenaga. Terdapat banyak faktor-faktor yang mendorong kepada era penggunaan tenaga boleh baharu.

Lebih dari 150 tahun lamanya, kita amat bergantung kepada batu arang, minyak dan bahan api fosil untuk menjana tenaga, dari sekecil-kecil mentol ke kereta dan kilang. Hampir semua yang kita lakukan akan menggunakan tenaga daripada pembakaran bahan api fosil dan ini menyebabkan gas rumah hijau terlepas ke udara. Gas rumah hijau yang berlainan mempunyai kebolehan yang berlainan untuk memerangkap haba. Misalnya, satu molekul metana (methane) tidak berlegar lama di atmosfera seperti CO₂, tetapi ia merupakan molekul yang sekurang-kurangnya 84 kali lebih kuat berbanding CO₂. Nitrus oksida pula 264 kali lebih kuat daripada CO₂. Klorofluorokarbon (chlorofluorocarbons) atau CFC mempunyai kebolehan untuk memerangkap haba beribu kali ganda lebih daripada CO₂. Hal ini menyebabkan CFC diharamkan di beberapa negara.

Apabila gas rumah hijau memerangkan haba di atmosfera, suhu bumi akan meningkat. Pemanasan global merupakan hanya salah satu simptom perubahan iklim. Kita juga harus cakna bahawa perubahan iklim bukan sekadar peningkatan suhu bumi, tetapi juga kejadian cuaca yang keterlaluan, peningkatan paras air laut, kepupusan hidupan liar dan banyak lagi.

Jenis-jenis sumber tenaga boleh baharu (sources of renewable energy)

Untuk artikel kali ini, saya akan menceritakan lima sumber tenaga boleh baharu yang popular iaitu hidrokuasa, angin, solar, biojisim dan geoterma.

Hidrokuasa (hydropower)

Untuk berabad lamanya, tenaga arus sungai telah dimanfaatkan dan empangan telah digunakan untuk mengawal aliran air. Hidrokuasa merupakan punca tenaga boleh baharu yang utama di dunia. China, Brazil, Canada dan Amerika Syarikat merupakan pengeluar tenaga hidrokuasa yang terkemuka. Walaupun tenaga hidrokuasa secara teori adalah sumber tenaga bersih yang diisi oleh hujan dan salji, ia juga mempunyai beberapa kekurangan.

Pembinaan empangan yang besar misalnya akan mengganggu ekosistem sungai dan hidupan yang tinggal di sekelilingnya. Penjanaan tenaga hidrokuasa terdedah kepada timbunan lumpur, yang mana akan menjejaskan kapasiti dan peralatan. Dalam masa yang sama, penggunaan tenaga hidrokuasa dengan kapasiti penuh akan menyebabkan masalah dalam pelepasan gas metana yang terhasil daripada pereputana bahan organik di takungan.

Empangan bukanlah satu-satunya cara untuk menggunakan air untuk menjana tenaga. Tenaga pasang surut dan tenaga gelombang juga antara projek yang mendapat mendapat sambutan positif di serata dunia.

Angin (Wind)

Angin telah dimanfaat sebagai sumber tenaga lebih daripada 7000 tahun yang lalu. Kini, turbin angin penjana elektrik telah berkembang di seluruh dunia dan China, Amerika Syarikat dan Jerman adalah pengeluar tenaga angin yang terkemuka. Dari tahun 2001 hingga 2017, kapasiti angin kumulatif di seluruh dunia meningkat kepada lebih daripada 539,000 MW dari 23,900 MW.

Walaupun kebanyakan tenaga angin berasal dari turbin darat (onshore turbines), projek turbin luar persisir (offshore turbine) juga kini mula berkembang terutamanya di United Kingdom dan Jerman. Ilham untuk penulisan kali ini juga selepas saya baharu sahaja menyelesaikan pengiraan jumlah daya tahan dan momen 5MW turbin luar persisir yang terletak di 58.378°N, 1.142°E. Turbin angin juga mempunyai masalah tersendiri yang mana ia mendatangkan bahaya dan ancaman kepada burung. Setiap tahun, hampir ratusan ribu burung terbunuh setiap tahun. Pembinaan turbin angin juga menyebabkan beberapa hidupan liar kehilangan habitat.

Solar (Solar)

Tenaga solar sememangnya mendapat sambutan dari skala kecil iaitu rumah ke skala besar seperti ladang. Tenaga solar membentuk semula pasaran tenaga di seluruh dunia. Dari tahun 2007 dan 2017, jumlah kapasiti tenaga dari panel fotovolta meningkat sebanyak 4.3%. Sebagai tambahan kepada panel solar yang berperanan untuk mengubah cahaya matahari menjadi elektrik, terdapat juga concentrating solar power (CSP) plants yang mana ia menggunakan cermin untuk menumpukan haba daripada matahari. Ini membolehkan ia untuk memperoleh tenaga terma.

Biojisim (Biomass)

Tenaga biojisim merangkumi biofuels seperti etanol dan biodiesel, sisa kayu dan kayu, biogas dari tapak pelupusan sampah, dan sisa pepejal bandar. Seperti tenaga suria, biojisim adalah sumber tenaga yang fleksibel, mampu menggerakkan kenderaan, memanaskan bangunan, dan menghasilkan elektrik. Sungguhpun demikian, terdapat beberapa kritikan dengan tenaga biojisim.

Corn-based ethanol merupakan etanol yang dihasilkan daripada jagung dan merupakan sumber bahan api etanol di Amerika Syarikat. Terdapat beberapa kritikan yang menyatakan bahawa corn-based ethanol bukan sahaja meningkatkan persaingan dengan pasar makanan untuk jagung, malahan ia menyumbang kepada toxic algae blooms. Walau bagaimanapun, sainstis kini sedang giat untuk mengusahakan cara untuk menukar sisa jagung, enap cemar air buangan (wastewater sludge) dan sumber biomas lain dengan lebih cekap menjadi tenaga.

Geoterma (Geothermal)

Tenaga geoterma berasal daripada dalam bumi dan telah digunakan selama ribuan tahun di beberapa negara untuk memasak dan pemanasan. Air dan/atau wap membawa tenaga geoterma ke permukaan bumi. Kelebihan utamanya ialah ia tidak bergantung pada keadaan cuaca dan mempunyai faktor kapasiti yang sangat tinggi. Atas sebab-sebab ini, stesen janakuasa geoterma mampu membekalkan baseload elektrik, dan juga menyediakan perkhidmatan tambahan untuk fleksibiliti jangka pendek dan jangka panjang dalam beberapa kes.

Tenaga geoterma telah digunakan di lebih 20 negara. Amerika Syarikat adalah pengeluar tenaga geoterma terbesar di dunia. Jika anda berminat untuk mengetahui lebih lanjut, bolehlah melawat ‘The Geysers’ di California. Ia merupakan lapangan geoterma yang terbesar di dunia dengan keluasan 117 kilometer persegi dan terbentuk daripada 22 loji janakuasa dengan kapasiti lebih daripada 1.5GW. Tenaga geoterma telah meningkat dari sekitar 10GW di seluruh dunia pada tahun 2010 dan berterusan meningkat sehingga tahun 2019.