Teknologi yang memanfaatkan energi perpindahan air atau perbedaan suhu
di samudra berjanji untuk menghasilkan listrik bebas karbon yang melimpah.

Jauh sebelum manusia terpikat pada bahan bakar fosil, kita belajar bagaimana memanfaatkan kekuatan air untuk melakukan pekerjaan. Sungai mengaliri pabrik tepung terigu itu, menggergaji kayu bulat atau alat tenun tenun yang mengubah serat menjadi tekstil. Generasi selanjutnya menyadari bahwa air ledeng juga bisa digunakan untuk menghidupkan turbin pembangkit listrik. Tapi bendungan yang dipasang dengan turbin listrik menghalangi saluran air, mengorbankan ekosistem sungai untuk memberi tenaga ke kota-kota yang sedang tumbuh.

Perangkat yang sekarang sedang dikembangkan di Inggris, Amerika Serikat dan tempat lain menghasilkan listrik dengan mengetuk gerakan gelombang laut dan pasang surut atau perbedaan suhu air antara permukaan laut dan kedalamannya. Sektor ini sudah matang dengan janji, namun untuk mencapai potensinya, para insinyur, pengusaha dan pembuat kebijakan yang bekerja untuk memeras listrik bebas karbon dari air yang bergerak dan gradien termal harus mengatasi hambatan regulasi dan finansial yang tangguh.

Energi Dari Air Memiliki Potensi Besar

Perkiraan pemerintah dan akademis memproyeksikan bahwa energi terbarukan laut dapat memasok bagian signifikan dari listrik yang digunakan di wilayah pesisirPropi hidrokinetik kelautan atau konversi energi panas laut Sering dicatat bahwa teknologi memberikan listrik yang dapat diandalkan dan di tempat yang tepat. Toh, ombak dan pasang surut bisa diprediksi. Dan manusia cenderung berkumpul di dekat air: Hampir 40 persen orang Amerika tinggal di kabupaten secara langsung di garis pantai, dan lebih dari setengah populasi dunia tinggal di dalam 125 mil dari sebuah pantai.

Perkiraan pemerintah dan akademis memproyeksikan bahwa energi terbarukan laut dapat memasok bagian signifikan dari listrik yang digunakan di wilayah pesisir. Penilaian yang ditugaskan oleh Departemen Energi AS menemukan bahwa "maksimum pembangkit listrik teoritis" yang dapat dihasilkan dari gelombang, arus pasang surut dan arus sungai, dan gradien panas laut di perairan AS adalah 2,116 terawatt-jam setiap tahunnya, Sebuah Sedikit lebih dari separuh listrik yang dikonsumsi di negara setiap tahunnya Satu TWh listrik Bisa menyalakan rumah 85,000. Menurut Komisi Energi California, potensi pembangkit energi gelombang laut yang bisa dieksploitasi adalah negara tentang 7,400 megawatt, setara dengan 17 persen dari beban puncak dikelola oleh operator grid California dalam beberapa tahun terakhir.

Penelitian yang diterbitkan oleh para insinyur dari Universitas Oxford dan Universitas Edinburgh pada bulan Januari 2014 menemukan bahwa turbin pasang surut yang ditempatkan di Pentland Firth, hamparan sempit perairan yang memisahkan pantai utara daratan Skotlandia dari Kepulauan Orkney, dapat menghasilkan 43 persen listrik Skotlandia. Menurut RenewableUK, sebuah asosiasi perdagangan, potensi energi gelombang di perairan Inggris dan Irlandia adalah 840 TWh setiap tahunnya, setara dengan setengah dari total sumber energi gelombang Eropa dan hampir dua setengah kali permintaan listrik tahunan Inggris saat ini.

Renewable Kelautan adalah Industri Berkembang Cepat

Pada energi laut panel Bertempat di University of California, Berkeley, School of Law pada bulan September 2012, Bill Toman, yang kemudian menjadi manajer proyek divisi Ocean and Marine Systems dari Science Applications International Corporation, mencatat perkembangan inovasi di sektor ini. Toman, sekarang kepala sekolah dengan Pacific Marine Renewables, memperkirakan bahwa beberapa teknologi energi terbarukan 80 yang berbeda berkembang di seluruh dunia, dengan sekitar selusin pada tahap dewasa.

"Ini maju pada tingkat yang lebih cepat daripada angin 30 tahun yang lalu," kata Paul Jacobson, pemimpin energi kelautan dengan Electric Power Research Institute. Jacobson mengatakan dia tidak percaya industri energi terbarukan laut akan membutuhkan 30 tahun untuk mencapai di mana sektor angin hari ini karena rekayasa desain telah maju begitu banyak dalam beberapa tahun terakhir.

Di 2012 Verdant Power memasang turbin yang besar di bawah permukaan Sungai East New York untuk mengubah energi pasang surut menjadi tenaga listrik. Foto milik Verdant Power, Inc.

Sejumlah pengembang di Inggris, AS dan China telah mendapatkan persetujuan atau menandatangani kesepakatan untuk membangun proyek skala komersial. Pada bulan September 2013 pemerintah Skotlandia memberikan terus untuk pembangunan fase pertama 398 MW MeyGen proyek energi pasang surut. Enam turbin pertama dijadwalkan dipasang di Pentland Firth Skotlandia di 2015.

Pada bulan Januari 2012, Verdant Power menerima lisensi komersial pertama untuk proyek energi pasang surut di AS Komisi Regulasi Energi Federal memberi wewenang kepada Verdant untuk memasang turbin 30 dengan kapasitas gabungan lebih dari 1 MW di New York City East River untuk menangkap energi air bergerak dengan air pasang. Selama fase demonstrasi, proyek mengantarkan listrik megawatt-jam 70 ke dua pelanggan di New York City.

Dean Corren, direktur teknologi arus laut bersama Verdant, mengatakan bahwa perusahaan berencana untuk memasang turbin komersial generasi berikutnya, Gen5, di lokasi tersebut. Dukungan finansial dari DOE, katanya, akan memungkinkan pengujian komponen utama - baja, gearbox dan pisau - selama tahun depan untuk menentukan keandalan turbin baru di bawah air. Turbin Gen5 pertama harus berada di East River di 2015.

Pada bulan Oktober 2013, Lockheed Martin menandatangani kontrak untuk membangun pembangkit listrik tenaga panas laut terbesar di dunia, fasilitas 10 MW kemungkinan akan dibangun di Cina selatan. Lockheed berencana untuk membangun sistem loop tertutup yang menggunakan panas dari permukaan air hangat untuk mengubah amonia, yang memiliki titik didih rendah, ke gas yang digunakan untuk menyalakan turbin uap. Air dingin jauh di bawah permukaan kemudian digunakan untuk mengubah uap kembali menjadi cair.

Dan Heller, wakil presiden usaha baru untuk Lockheed Mission Systems and Training, kepada Reuters pada saat Lockheed berencana untuk mulai mengerjakan desain 100 MW selama proyek berlangsung dan diharapkan dapat mulai memasarkan versi 100 MW dan 10 MW secara global dalam waktu sekitar lima tahun.

Tantangan Regulasi dan Batasan Teknis

Bahkan seiring kemajuan teknologi, pakar industri dan pemerintah sepakat bahwa rintangan yang signifikan harus diatasi jika listrik yang dihasilkan oleh teknologi energi terbarukan laut adalah bersaing dengan harga dalam waktu dekat dengan kekuatan dari bahan bakar fosil atau dari sumber energi terbarukan yang lebih matang seperti matahari, angin dan panas bumi. Menurut Max Carcas, penghubung eksternal untuk European Marine Energy Center, biaya energi laut $ 0.42 menjadi $ 0.50 per kilowatt-hour hari ini, lebih dari dua kali harga rata-rata listrik dari peternakan angin lepas pantai.

Tantangan regulasi dan keterbatasan teknis telah membuat bangunan skala utilitas, proyek pasang surut dan lautan menjadi sulit. Pada bulan Agustus 2012, Ocean Power Technologies menerima lisensi Komisi Regulasi Energi Federal yang pertama untuk pembangkit listrik tenaga gelombang di AS, untuk rangkaian perangkat 1.5 MW yang berada di lepas pantai Reedsport, Oregon. Setahun kemudian, The Oregonian melaporkan rintangan regulasi dan teknis telah menghentikan proyek dan bahwa "OPT sekarang membuat janji-janji yang tidak jelas untuk menguji pelampung pertama mereka di perairan Oregon selambatnya 2016."

Pengembang proyek, banyak di antaranya start-up, merasa sulit untuk tetap bertahan secara finansial saat mereka berusaha mendapatkan izin yang dibutuhkan.

Penundaan belum terbatas pada AS Wave Hub, sebuah platform uji energi terbarukan laut yang berada di dasar lautan 10 di lepas pantai Cornwall, Inggris, dan terhubung ke jaringan darat melalui kabel bawah laut, selesai di 2010 namun belum digunakan. OceanEnergy, perusahaan energi gelombang Irlandia, telah merencanakan untuk menerapkannya OE Buoy di tempat pada akhir 2012. Pada bulan Desember 2013, Wave Hub mengumumkan perusahaan energi gelombang Seatricity berencana untuk mengembangkan array 10 MW di lokasi tersebut selama dua tahun ke depan.

"Lima tahun terakhir ini sangat brutal bagi pengembang dalam mencoba proyek gelombang laut, proyek pasang surut dan hibrida," kata Toman Pacific Marine Renewables di pertemuan 2012 Berkeley. Pengembang proyek, banyak di antaranya start-up, merasa sulit untuk tetap bertahan secara finansial saat mereka berusaha mendapatkan izin yang dibutuhkan.

"Banyak orang insinyur yang ingin memasukkan sesuatu ke dalam air, begitu mereka melihat sekilas kerangka peraturan, mata mereka menjadi besar dan mereka memutuskan, 'Baiklah, saya akan membutuhkan lebih banyak uang, dan saya "Saya perlu berbicara dengan beberapa konsultan yang tahu tentang hal ini," Laura Engeman, seorang manajer proyek di California Ocean Protection Council, mengatakan kepada panel yang sama.

Tantangan bagi regulator, Engeman menambahkan, adalah "menyeimbangkan peluang untuk pengujian dengan memberikan tindakan pencegahan lingkungan yang diperlukan. Pengembang industri terbatas secara finansial. Sering kali ada rintangan besar bagi mereka untuk mengembangkan jenis informasi dasar yang paling banyak dibutuhkan oleh agen yang mengizinkan. "

"Karena ini adalah teknologi baru yang ditempatkan di lingkungan di mana hal semacam ini belum pernah dilakukan sebelumnya, ada banyak ketidakpastian lingkungan," kata Jacobson dari EPRI. "Industri ini dipegang dengan standar yang sangat tinggi." Sebuah laporan yang disiapkan untuk Dewan Perlindungan Laut California dan Komisi Energi California, yang diterbitkan pada bulan November 2008, menemukan bahwa "beberapa dampak utama dari instalasi konversi energi gelombang pada burung laut dan mamalia diantisipasi , "Namun data dasar yang dikumpulkan sebelum perangkat ditempatkan di air" akan sangat penting untuk mengevaluasi efek pasca pemasangan. "Para penulis menyimpulkan bahwa" walaupun ada masalah teknologi dan ekonomi yang signifikan, masalah ekologis, pada tahap ini, tampaknya dapat dikelola. "

Satu isu benar-benar mendominasi pemandangan ini dan membatasi laju pertumbuhan, dan itu adalah ketersediaan modal. "- Dean Corren, Verdant

Namun, segalanya terlihat lebih baik di cakrawala. Untuk membantu pengembang menavigasi proses peraturan, Dewan Perlindungan Laut California menerbitkan panduan perizinan untuk proyek energi terbarukan laut pada Desember 2011. Dan pada Agustus 2013, senator AS Ron Wyden, D-Ore., Dan Lisa Murkowski, R-Alaska, diperkenalkan Undang-Undang Energi Terbarukan Laut dan Hidrokinetik 2013, yang akan mempromosikan pengembangan dan penyederhanaan izin untuk teknologi terbarukan laut. Pada bulan Januari 20, 2014, Komisi Eropa mengeluarkan dua langkah Rencana Aksi Energi Biru dimana UE akan terlebih dahulu mengumpulkan pemangku kepentingan untuk mengidentifikasi dan mengajukan solusi terhadap tantangan yang dihadapi industri energi terbarukan dan kemudian mengembangkan peta jalan strategis oleh 2016 untuk memandu sektor menuju komersialisasi.

Tunjukkan pada kami uangnya

Lalu ada pembiayaan. "Harus dipahami bahwa satu masalah benar-benar mendominasi pemandangan ini dan membatasi laju pertumbuhan, dan itu adalah ketersediaan modal," kata Corgens Verdant Power. "Untuk energi baru, modal ventura tidak ada lagi."

"Banyak barang ombaknya memang tahap awal bahkan untuk modal ventura," kata Toman kepada audiens Berkeley-nya. "Diperkirakan biaya sekitar $ 100 juta untuk beralih dari serbet koktail ke perangkat gelombang komersial. Itu adalah jumlah modal yang mengerikan untuk meminta penemu garasimu datang. "

PowerBuoy dari Ocean Power Technologies menghasilkan listrik karena mengayuh di laut berombak di lepas pantai Skotlandia. Foto milik Ocean Power Technologies, Inc.

Dimana energi laut menetapkan akar, seringkali berkat campur tangan pemerintah.

"Makanya Eropa makan siang kita," kata Corren. "Pemerintah kita sekarang memiliki filosofi - setidaknya setengahnya memiliki filosofi - bahwa pemerintah seharusnya tidak melakukan apapun."

Para pendukung mengakui pentingnya bantuan pemerintah yang diberikan kepada industri - mereka hanya berharap ada lebih dari itu. "Sejak pemilihan Presiden Obama, Departemen Energi telah menyusun kembali program PLTA dan juga telah membuat komitmen terhadap energi terbarukan laut, baik pasang surut maupun ombak," kata Corren, "namun masih jauh melampaui hal yang seharusnya terjadi jika kami ingin menjadi pemain utama di industri dunia. "

Jacobson dari EPRI mencatat bahwa DOE telah mensponsori sumber energi dan penilaian lingkungan terbarukan laut (EPRI memimpin penilaian sumber daya gelombang dan sungai), pengembangan teknologi komponen, dan pengembangan proyek.

"Dukungan kontrak DOE sangat membantu," kata Corren. "Negara bagian New York telah sangat membantu sejak '80s'. DOE menyadari bahwa hal itu diperlukan untuk meningkatkan porsi biaya hibahnya agar sesuai dengan negara-negara lain yang ditawarkan, katanya. Sebelumnya, kontrak datang dengan pembagian biaya 50 / 50; Sekarang, kontrak bisa sampai dengan pembagian biaya 80 / 20. Pada bulan Agustus 2013, DOE diberikan $ 16 juta untuk memajukan proyek 17 yang menangkap energi dari gelombang, pasang surut dan arus.

Renewable Laut Memiliki Masa Depan yang Cerah

Penyokong industri setuju bahwa energi terbarukan laut memiliki masa depan yang cerah bahkan, dalam waktu dekat, mereka mungkin maju lebih cepat di luar Korut AS mengatakan ini mungkin akan berarti bahwa sebagian besar perusahaan yang berbasis di AS akan pindah ke luar negeri. "Entah Eropa, khususnya Inggris dan Skotlandia, atau Korea Selatan," katanya, menambahkan bahwa Verdant sudah memiliki perusahaan di Inggris. "Kami telah melakukan percakapan dengan China. Ini adalah negara-negara dengan sumber daya penting dan komitmen penting untuk berinvestasi dalam teknologi untuk mewujudkannya, "katanya.

Pada pembicaraan Berkeley, Toman setuju, dengan mengatakan, "Gelombang dan pasang surut terjadi seperti gangbusters di Eropa, terutama Inggris dan Skotlandia. Saya melihat bahwa bermigrasi ke sini ke AS Mereka melihat pasar California sebagai jenis Holy Grail. Kita mungkin berada dalam periode yang lambat saat ini, tapi saya melihat upaya Eropa menjangkau untuk menjajah kita. "

Para ahli yakin bahwa energi terbarukan laut akan menjadi lebih kompetitif dari waktu ke waktu seiring teknologinya matang. Prototipe dari hampir selusin perangkat energi laut beroperasi di situs yang dijalankan oleh Eropa Kelautan Energi Centre, pusat tes yang terhubung ke grid di Kepulauan Orkney Skotlandia yang didirikan di 2003. Perangkat energi gelombang dan pasang surut lainnya telah diuji di fasilitas $ 59-juta - dipertaruhkan dengan dana dari pemerintah Skotlandia dan Inggris dan Uni Eropa, namun mandiri sejak 2011 - daripada situs lainnya di dunia. Menurut Komisi Eropa, beberapa GW 2 dari proyek energi terbarukan laut berada di jalur pipa di Eropa.

Para ahli yakin bahwa energi terbarukan laut akan menjadi lebih kompetitif dari waktu ke waktu seiring teknologi semakin matang. "Ada banyak pembantaian di luar sana di antara proyek awal," kata Toman. "Namun, sejumlah besar pengalaman telah diperoleh. Proyek selanjutnya akan mendapat keuntungan dari kerja keras besar yang telah dilakukan oleh proyek-proyek sebelumnya. "

"Ini bukan cara termurah untuk menghasilkan listrik sekarang," kata Jacobson. "Jika tidak ada beberapa bentuk permintaan untuk energi terbarukan, maka akan lebih sulit untuk membuat pembiayaan bekerja untuk mengembangkan teknologi lebih lanjut sehingga biaya dapat bersaing di jalan." Kebijakan seperti tarif masuk baru-baru ini disetujui di Nova Scotia untuk proyek energi pasang surut diperlukan, katanya, untuk meningkatkan industri.

Menulis di blog European Marine Energy Center, Carcas memprediksi, "Tidak terbayangkan bahwa setelah 1,000 pertama [MW] muatan terbarukan laut dipasang (setara dengan satu pembangkit listrik konvensional), biaya bisa menjadi mirip dengan angin lepas pantai. "

"Industri ini punya masa depan. Ini akan menjadi teka-teki kecil namun penting untuk mengumpulkan semua sumber yang kita butuhkan yang berada pada akhir yang paling berkelanjutan, "kata Corren. "Ini memiliki masa depan yang cerah."

Artikel ini awalnya muncul di ensia

tentang Penulis

Justin Gerdes adalah jurnalis independen yang berbasis di San Francisco Bay Area dengan spesialisasi di bidang energi dan perubahan iklim. Karyanya telah muncul di Guardian, Yale Environment 360, Forbes.com, MotherJones.com, Smithsonian.com, Chinadialogue, itu Kristen Ilmu Monitor dan GreenBiz.com, antara lain.

Rekomendasi buku:

Bagaimana Mengubah Dunia: Pengusaha Sosial dan Kekuatan Gagasan Baru, Edisi yang Diperbarui
oleh David Bornstein

Diterbitkan di lebih dari dua puluh negara, Bagaimana Mengubah Dunia telah menjadi Alkitab bagi kewirausahaan sosial. Ini profil pria dan wanita dari seluruh dunia yang telah menemukan solusi inovatif untuk berbagai masalah sosial dan ekonomi. Apakah mereka bekerja untuk memberikan energi matahari kepada penduduk desa Brasil, atau memperbaiki akses ke perguruan tinggi di Amerika Serikat, pengusaha sosial menawarkan solusi perintis yang mengubah kehidupan.

Klik disini untuk info lebih lanjut dan / atau untuk memesan buku ini di Amazon.