Setengah juta rumah beroperasi sepanjang malam, ditenagai oleh panel surya di UEA.
Kedengarannya seperti fiksi ilmiah. Bukan itu. Itu hanya infrastruktur.
Sebuah proyek energi ramah lingkungan yang besar di Timur Tengah kini menggabungkan kapasitas tenaga surya sebesar 5,2 gigawatt dengan penyimpanan sebesar 19 gigawatt-jam. Ini adalah skema baterai terbesar di dunia. Tujuannya sederhana: tetap menyalakan lampu saat matahari terbenam.
Namun Anda tidak perlu melihat gurun untuk melihat masa depan penyimpanan. Lihatlah pergelangan tanganmu. Atau lihat pasirnya. Atau lihatlah keringat manusia.
Kita berada di ambang transisi energi yang tidak ada hubungannya dengan hiruk pikuk penambangan litium, kobalt, dan nikel. Juara skala grid saat ini telah mencapai batas fisik mereka. Baterai lithium-ion habis. Mereka terdegradasi setelah sejumlah muatan terbatas. Dan hal ini bergantung pada mineral penting yang berdampak buruk bagi lingkungan dan sering kali melibatkan praktik ketenagakerjaan yang meragukan secara etika di komunitas rentan.
Insinyur dan ilmuwan bosan dengan perebutan ini. Mereka sedang membangun alternatif. Rentang hidup yang tidak terbatas. Daur ulang. Bahan berlimpah.
Inilah yang sebenarnya berfungsi ketika jaringan listrik menjadi penuh sesak.
Liquid Air Cryobatteries dan Pembaruan Industri
Di Greater Manchester, Inggris, bekas pembangkit listrik tenaga batubara kembali beroperasi.
Itu adalah Cluster Hijau Trafford. Dan tepat di dekat tempat jelaga menghitamkan langit, Highview Power sedang membangun apa yang bisa menjadi tulang punggung reindustrialisasi lokal. Mereka menyebutnya “cryobattery udara cair.”
Mantan Walikota Andy Burnham tidak melakukan pukulannya. Ia mengatakan dekade ini adalah dekade paling menarik di wilayah ini sejak era Victoria. Ini sensasi? Mungkin. Namun ilmu pengetahuan adalah fakta yang sulit dipercaya.
Ketika energi terbarukan berlimpah—dan murah—maka energi tersebut akan terbuang sia-sia jika Anda tidak dapat menyimpannya. Highview menggunakan kelebihan daya tersebut untuk mendinginkan udara hingga -196 derajat Celcius. Itu mengubah udara menjadi cair. Proses ini menyusutkan volume udara hingga 700 kali lipat. Anda menyimpannya dalam tangki terisolasi.
Nanti kalau listrik dibutuhkan, biarkan saja memanas. Udara cair mengembang dengan cepat kembali menjadi gas. Ekspansi itu memutar turbin. Listrik menyentuh jaringan listrik. Nol emisi. Tidak ada pabrik gas yang beroperasi untuk mengisi kesenjangan tersebut.
Ada penundaan, seperti yang selalu terjadi pada teknik berat. Namun ketika proyek berkapasitas 50 megawatt ini akhirnya dimulai tahun ini, proyek tersebut akan menawarkan penyimpanan sebesar 300 megawatt-jam yang berlangsung selama enam jam.
Itu berarti setengah juta rumah terlindungi selama enam jam berturut-turut.
Udara cair tidak hanya menyimpan energi. Itu mengubah musim.
Garam Cair untuk Industri Berat
Pindahkan matahari 12.500 mil ke barat, dari Manchester ke gurun Nevada, dan suhu akan berubah.
Di situs Crescent Dunes, sepuluh ribu cermin memfokuskan sinar matahari ke sebuah menara. Di dalam? Reservoir garam cair yang terbuat dari kalium dan natrium nitrat. Panasnya mencapai 560 derajat Celcius (kira-kira 1.040 F).
Anda tidak memerlukan baterai untuk itu. Anda hanya perlu retensi panas.
Garam tetap panas selama 10 jam setelah matahari terbenam. Saat listrik dibutuhkan, panas tersebut akan merebus air untuk menghasilkan uap. Uap tersebut memutar turbin. Aliran listrik. Ini adalah penyimpanan energi garam cair yang paling mekanis.
Tapi garam cair juga memiliki warisan yang lebih gelap. Ini adalah sumber tenaga utama untuk peluru kendali modern. Senjata-senjata ini membawa baterai cadangannya sendiri, berisi garam, yang tetap lembam hingga diluncurkan. Pengapian kembang api mengaktifkannya, melepaskan energi secara instan.
Kita mencuri keandalan tersebut untuk menjaga perdamaian, bukan untuk perang.
Di Denmark, yang merupakan pemimpin dalam energi angin, teknologi yang sama menangani sesuatu yang lebih sulit daripada lampu malam hari: industri berat. Dekarbonisasi manufaktur adalah sebuah mimpi buruk. Namun proyek garam cair berkapasitas 1 gigawatt-jam yang diluncurkan tahun ini dapat menyimpan tenaga angin hingga dua minggu. Garam tersebut dipanaskan hingga 600 derajat Celcius, kemudian diedarkan melalui generator. Uap bersuhu tinggi langsung mengenai lantai pabrik.
Tidak ada pembakaran. Tidak ada kompromi.
Baterai Pasir Memanaskan Kota Finlandia
Jika Anda tinggal di Pornainen, Finlandia selatan, Anda tidak akan terlalu memikirkan biaya listrik seperti halnya memikirkan untuk tidak membeku di bulan Februari.
Kota ini telah menghabiskan beberapa tahun terakhir untuk menguji ide radikal: memanaskan pasir, bukan minyak.
Mereka menggunakan sekitar 2.000 ton batu sabun yang dihancurkan. Bahan ini menahan panas dengan sangat baik. Selama bulan-bulan musim panas, pemanas listrik menghangatkan pasir. Ini menyimpan 100 megawatt-jam energi panas. Kedengarannya banyak, tapi untuk kota yang perlu memanaskan sekolah dan balai kota, hal ini bisa dilakukan.
Di tengah musim dingin, udara panas dihembuskan melalui tumpukan pasir. Pasir memancarkan panas. Bangunan menjadi hangat.
Tumpukan baru itu berdiri setinggi 13 meter dan lebar 15 meter. Ini sepuluh kali lebih besar dari yang pertama dibangun pada tahun 2022.
Mengapa ini penting? Karena itu berhasil. Distrik tersebut berencana untuk sepenuhnya menghilangkan minyak dari jaringan pemanas lokalnya. Mereka bertujuan untuk mengurangi penggunaan serpihan kayu sebesar 60%. Hal ini merupakan pengurangan besar dalam emisi karbon lokal dengan menggunakan ilmu fisika yang sangat murah.
Energi bersih tidak harus rumit. Itu hanya harus padat.
Sel Biofuel Enzimatik dan Teknologi Keringat
Sekarang untuk entri yang paling aneh. Dan itu berasal dari Universitas Sains Tokyo.
Perangkat yang dapat dikenakan ada di mana-mana. Cincin pintar, patch kesehatan, pelacak kebugaran. Masalahnya? Baterai. Baterai kecil berarti perangkat besar atau ritual pengisian daya harian. Sebagian besar pengguna tidak menyukai pengisian daya setiap hari.
Bagaimana jika perangkat mengisi dayanya sendiri saat Anda bergerak?
Peneliti Jepang sedang mengembangkan alat tempel tipis yang menghasilkan listrik langsung dari keringat Anda. Bukan secara tidak langsung. Secara langsung.
Ia menggunakan sel biofuel enzimatik.
Saat Anda berolahraga, atau sekadar berjalan-jalan di iklim lembab, tubuh Anda mengeluarkan keringat. Keringat mengandung laktat. Laktat mengandung energi kimia. Tambalan tersebut menangkap senyawa tersebut. Enzim yang tertanam memicu reaksi biokimia. Aliran elektron. Listrik lahir.
Tidak ada kabel. Tidak ada bank daya. Tidak ada sumber eksternal.
Secara teoritis, Anda bisa memakai ini di pergelangan tangan Anda selamanya. Selama kamu berkeringat. Ini memberi kekuatan pada sensor yang memantau kesehatan Anda, mengubah tubuh menjadi pengguna dan pembangkit utilitas.
Apakah ceruk ini? Sangat.
Apakah ini perbatasan berikutnya? Juga ya.
Jaringan listrik masa depan tidak akan terlihat seperti blok lithium-ion tunggal yang monolitik. Ini akan terlihat seperti udara cair di bekas pembangkit listrik tenaga batu bara, garam di gurun pasir, pasir di halaman sekolah Finlandia, dan bahan kimia di lengan Anda.
Ini lebih berantakan dari janji litium. Tapi itu nyata.
