JALA ENERGI, Teknologi Masa Depan

Teknologi jalamaya akan menjadi kuno. Setiap jaringan listrik masa depan, akan selalu jaga, responsif, adaptif, kompetitif, ramah lingkungan, real-time, luwes, serta saling terhubung. Itulah puncak teknologi masa depan paling efisien.

Kilasbalik: 9 November 1965. Tiba-tiba sinar gemerlap lampu Times Square meredup ketika sebuah pesawat terbang melintas di atas kota New York. Sang pilot mengira ia sedang menyaksikan serangan para teroris. Di bawah "ngarai-ngarai" Manhattan yang seketika gelap, tampak kereta bawah tanah terhenti, ratusan ribu pekerja komputer yang dalam perjalanan pulang pun terjebak. 

Pada mulanya adalah kota Toronto yang padam, lalu Rochester, Boston, dan akhirnya New York City. Dalam waktu 13 menit, satu dari hasil kebanggaan rekayasa industri, yaitu jaringan listrik seluas 80 ribu mil persegi yang dikendalikan komputer, padam. Selama puluhan tahun, itulah untuk pertama kalinya gelap menguasai kota-kota di bagian Timur Laut yang saat itu tak lagi menikmati televisi, pengatur lalu lintas, lampu pendaratan pesawat, elevator, dan lemari pendingin.

Peristiwa bersejarah padamnya listrik secara berturut-turut pada 9 November 1965 di Amerika Serikat tersebut - setelah ditelusuri ternyata ada satu stasiun relay di Ontario yang overloaded - merupakan awal dari era jaringan. Tepat ketika lampu padam, 30 juta orang di wilayah itu tersadarkan, bahwa berbagai hal penting ternyata sangat bergantung pada infrastruktur teknologi yang ruwet tapi ringkih, yang terbentang sampai ke luar batas wilayah nasional.

Kini, 36 tahun kemudian, para staf Electric Power Research Institute (EPRI) menyebut, kegagalan energi itu sebagai "badai yang sempurna." Institut yang didirikan mengikuti kegagalan 1965 itu yakin, bahwa masyarakat AS belum sepenuhnya mengambil hikmah dari kejadian spektakuler tersebut. Krisis masa kini membuat periset EPRI meyakini bahwa kita memerlukan metode pintar atas pembangkit listrik, transmisi, dan pengantarnya, bukan hanya kebutuhan atas meningkatnya daya listrik. "Ini bukan soal memasang lebih banyak lagi kabel listrik, atau bersatu untuk membuat teknologi masa kini berfungsi lebih baik," ujar Presiden EPRI, Kurt Yeager. "Itu sama saja seperti berusaha menasikan sepiring bubur."

EPRI merupakan konsorsium pengembangan dan riset skala besar bidang industri di AS. Institut terbesar di dunia itu merepresentasikan peralatan dari 40 negara. Saat ini EPRI bahkan menghasilkan 90 persen energi yang digunakan di AS.

Deklarasi pemerintahan Bush mengenai penerapan jaringan listrik dengan teknologi abad 21 itu tak terdengar asing bagi EPRI, karena mereka telah membuat fondasi ilmiah untuk teknologi itu selama berpuluh-puluh tahun. Walau terdapat perbedaan pandangan di antara anggotanya, juru bicara EPRI menyuarakan kesamaan pendapat dengan banyak periset nasional AS. Penekanan solusi suplai energi saja bisa membahayakan, bila hal-hal yang datang kemudian justru menghilangkan riset perangkat alternatif untuk membangkitkan, mendistribusikan, dan menggunakan energi listrik. 

Dalam beberapa tahun belakangan, serangkaian inovasi teknologi - dan yang lebih penting, sekumpulan ide-ide ilmiah kritis - telah mulai berkoalisi atas model sistem energi yang bisa memenuhi kebutuhan masa depan. Model penyediaan energi itu memungkinkan para penghasil dan pengguna listrik memperkecil akibat negatif bagi lingkungan jangka panjang. Baik institusi swasta atau umum berpendapat, bahwa kebijakan yang diajukan pemerintah saat ini, akan menghalangi inovasi-inovasi paling menjanjikan. Hal yang mereka khawatirkan adalah jaringan energi dengan emisi tinggi yang akan digunakan puluhan tahun ke depan. Kesulitan atas dukungan riset jangka panjang itu juga melewati batas negara. 

Dua tahun lalu, Kurt Yeager mengundang ahli dari 150 organisasi untuk mendiskusikan tentang target riset dan pengembangan energi 50 tahun mendatang. Untuk pertama kalinya pihak-pihak dari MIT, General Electric, AT&T, Motorola, Oracle, Microsoft dan pemerintah, duduk satu meja untuk membicarakan masa depan. Hasil akhir dari pertemuan itu adalah "Peta Teknologi Listrik" (Electricity Technology Roadmap) EPRI (www.epri.com/corporate/discover_epri/raodmap/index.html.)

Menurut para pencetus "peta" tadi, untuk memenuhi kebutuhan abad nanti, pola pandang atas listrik harus diubah secara besar-besaran. Pengubahan pandangan itu termasuk pada konsep stasiun listrik pusat yang menghasilkan listrik ke luar melalui kabel panjang. "Dalam periode perubahan besar, hal yang paling berbahaya adalah pendekatan terhadap masa depan," ujar Kurt Yeager. "Masyarakat kita berubah secara massal dan lebih cepat dibandingkan dengan saat-saat setelah era Edison. Infrastruktur saat ini tidak kompatibel dengan masa depan, sama seperti jejak tapal kuda dengan ban mobil modern," katanya lagi. 

Masalah ketidakcocokan infrastruktur seperti itu telah terlihat secara nyata di Silicon Valley. Perusahaan besar seperti Oracle saat ini, sedang mendirikan konstruksi jaringan energi untuk mereka sendiri dalam bentuk substitusi, generator diesel, dan sistem pengkondisian tenaga. Untuk industri yang sensitif atas fluktuasi listrik seperti "ladang" server dan chip komputer, biaya untuk membangun sumber listrik mandiri sungguh kecil dibandingkan kerugian yang bisa mereka alami. Hewlett-Packard pernah memperkirakan bahwa kegagalan pasokan listrik selama 15 menit pada pabrik chip-nya, akan merugikan US$ 30 juta, atau separuh dari dana energi yang dikeluarkan pabrik tersebut selama satu tahun. Jenis pendistribusian sumber energi semacam itu merupakan gambaran jenis jaringan baru, yang akan diperlukan untuk memenuhi kebutuhan ekonomi digital.

Jaringan tersebar yang merupakan perkawinan teknologi abad 19 dengan penemuan akhir abad 20, itu belum punya nama. Pada "inkubator" energi untuk masa depan seperti Pacific Northwest National Laboratory dan Bonneville Power Administration, para periset menggambarkan sistem baru itu dengan fase Intelligent Grid (jaringan pintar), The Energy Grid (jaringan energi), dan The Energy Web (jalaenergi).

Bagian dari jaringan itu telah muncul di seluruh sektor industri listrik. Bayangkan, sebuah peta yang didesain oleh konsorsium pembuat mainframe, yang pada 1960 telah mendeklarasikan kehadiran komputer, broadband wireless, dan Internet sebagai masa depan dunia! Pesan dari peta EPRI itu adalah pemberitahuan bahwa revolusi dengan taraf di atas telah dimulai. 

Pada 1999, perusahaan raksasa Swiss ABB mengejutkan dunia ketika mereka mengumumkan bahwa mereka mengalihkan fokus dari pembangunan pembangkit energi listrik nuklir ke pembangunan pembangkit listrik dari sumber yang bisa diperbarui dan tersebar. Itu merupakan istilah lain metode berukuran kecil untuk mendatangkan listrik lebih dekat lagi ke konsumen. Seth Dunn dari Worldwatch Institute menggunakan istilah canggih untuk pembangkit listrik tersebar: micropower.

Sumber daya ramah lingkungan seperti rangkaian photovoltaic dan turbin angin termasuk dalam kategori micropower. Begitu juga mesin timbal balik, fuel cell, serta turbin mikro berbahan bakar bensin. Micropower cukup populer di pasar dunia, di negara industri, dan di daerah-daerah tidak terjamah listrik, yang memungkinkan daerah sekitarnya tumbuh tanpa harus menunggu listrik nasional berbiaya mahal.

Salah satu cerita sukses dari jaringan pembangkit listrik adalah penggunaan tenaga angin - sekarang merupakan sumber tenaga paling cepat dengan perkembangan 24 persen per tahun. Kini kincir angin bertebaran, terutama di Eropa. Denmark mengambil 13 persen kebutuhan listriknya dari sumber yang bisa diperbarui. Sementara perusahaan Denmark seperti Vestas Wind System dan Bonus Energy menghasilkan turbin angin untuk setengah permintaan dunia (Jerman, Spanyol, dan Inggris). Akhir tahun ini, ladang turbin angin di Texas yang sedang dibangun, akan menghasilkan listrik untuk memenuhi kebutuhan 139 ribu rumah. 

Menurut Majalah Wired edisi Juli, penyediaan listrik tenaga angin itu mengurangi emisi karbondioksida sebesar 20 juta ton. EPRI juga membantu membentuk pasar pengguna listrik tenaga angin dengan mendesain turbin yang bisa menghasilkan daya yang stabil dalam putaran turbin tidak tetap. Pada 1995 turbin angin berkecepatan variabel yang berhasil didesain, mampu menghasilkan 3 miliar kilowatt/jam daya listrik tiap tahun.

Photovoltaic yang menghasilkan listrik dari sinar matahari juga mulai populer. Musim gugur ini, proyek tenaga matahari terbesar akan dijalankan di Filipina. Proyek bernilai US$ 48 juta itu akan menghasilkan listrik untuk 400 ribu rumah dari 150 desa di Pulau Mindanao, rumah dari 1/3 penduduk miskin Filipina. Proyek itu juga mampu membangun 69 sistem irigasi dan 97 sistem penyaluran air minum baru. Sementara itu penerangan dan peralatan medis untuk 147 sekolah serta 37 klinik kesehatan juga ada, berkat proyek itu. 76 sistem AC baru juga tersedia hingga memungkinkan pembentukan bisnis lokal yang baru. Proyek Mindanao itu memang besar namun potensi micropower untuk memperbaiki taraf hidup negara berkembang terlihat di seluruh dunia.

Dalam artikel Micropower: The Next Electrical Era (www.worldwatch.org/pubs/paper151.html), Seth Dunn menuliskan pasar untuk pembangkit listrik tenaga angin dan matahari di negara Cina, India, Indonesia, dan Afsel yang telah menggunakan panel photovoltaic untuk jaringan telepon kota. Sementara itu puluhan ribu penduduk Kenya akan menggunakan tenaga matahari untuk keperluan rumah mereka. 

Di banyak negara yang memiliki sinar matahari serta angin yang cukup, biomass berkarbon tinggilah yang digunakan oleh masyarakat ekonomi lemah. Sumber energi yang didapat dari kayu, batubara, dan kotoran binatang, itu ternyata memberikan akibat membahayakan bagi tubuh pembakarnya, terutama perempuan. Menurut Wired, di Cina, perempuan yang tidak merokok menderita bronkitis kronis, kanker rongga nafas, dan penyakit jantung - jumlahnya melebihi perokok kronis.

Di negara yang telah memiliki akses listrik, sumber daya micropower akan memperkecil emisi karbondioksida, menaikkan efisiensi energi, dan meringankan beban jaringan listrik yang ada, terutama saat tingginya permintaan. Tidak semua metode yang ditawarkannya bersih - generator diesel yang dipakai di Silicon Valley juga termasuk dalam kategori micropower, namun penghasil listrik yang menggunakan bahan bakar dari fosil seperti itu, berakibat lebih ringan kepada lingkungan hidup bila dibandingkan dengan pusat pembangkit listrik yang biasa kita jumpai. Microturbin bahkan bisa memakai bahan bakar pilihan seperti metanol, propane, dan gas alam.

Terdapat cara lain untuk mendatangkan sumber energi lebih dekat lagi ke rumah. Salah satunya adalah cogeneration yang menggunakan panas sebagai sumber energi. Di abad pertengahan, panas berlebih dari tungku ditangkap untuk memutar panggangan makanan mereka. Sementara Pearl Street milik Edison, mengalirkan panas ke kantor klien mereka. Cogen saat itu telah digunakan secara luas pada pabrik-pabrik di AS, sampai energi tersebut jauh terpisah oleh konsep pengusaha Samuel Insull. Bila turbin konvensional kehilangan 2/3 energinya ke atmosfer, maka cogeneration bisa menghasilkan efisiensi energi sampai 70 persen, atau malah lebih tinggi serta memotong emisi CO2 sampai 50 persen. Selama ini MIT telah menggunakan turbin Cogen yang menghasilkan daya sebesar 21-kilowatt untuk memenuhi kebutuhan listrik kampusnya sendiri.

Teknologi cogen/micropower dengan aspek komersial dan aspek ramah lingkungan adalah fuel cell. Fuel cell menggunakan prinsip pembakaran elektrokimia antara hidrogen dengan oksigen, lalu menghasilkan arus listrik stabil dan hanya mengeluarkan uap air serta panas. Tidak seperti turbin bensin, fuel cell tak bekerja dengan suara berisik. Saat dihubungkan dengan electrolyzer air - seperti fuel cell yang dibalik -juga bisa menyimpan listrik dalam bentuk hidrogen. Energi itu bisa dialirkan kembali ke sistem di atas saat dibutuhkan lagi. Musim panas lalu pos Amerika mendirikan pusat pos di Alaska dengan tenaga fuel cell, sementara sejak kejadian atas kegagalan listrik, First National Bank di Omaha menggunakan fuel cell untuk memasok tenaga komputernya.

Fuel Cell yang pada awalnya dikembangkan oleh General Electric untuk NASA, sudah bergerak ke industri otomotif. Perusahaan otomotif seperti DaimlerChrysler, Ford, dan Ballard Power System telah menginvestasikan US$ 1 miliar untuk pengembangannya. Sementara General Motors, Toyota, Nissan, Honda, dan Mitsubishi telah mengeluarkan dana mereka sendiri. Semua produsen utama otomotif telah memiliki rencana mobil hibrid, seperti mobil Toyota dan Honda yang akan keluar dua tahun lagi. (Dua perusahaan itu sudah mengeluarkan mobil hibrid listrik dan bensin - Prius dan Insight - di pasaran).

Mengubah tiap mobil untuk dapat menghasilkan energinya sendiri merupakan satu ekspresi potensial pada model bisnis yang mulai muncul. Model bisnis penjajakan energi yang dicantumkan pada roadmap EPRI itu adalah: perubahan pengguna energi pasif menjadi penghasil energi lepasan (freelance), yang berkembang paralel dalam media interaktif, pembagian file dengan sistem peer-to-peer, dan pengaturan mandiri. Dengan menaikkan rasa kepemilikan dalam hal penghasilan energi dan keuntungan finansial yang cepat, model power-to-the-people ini bisa menjadi insentif yang lebih potensial untuk penggunaan "energi pintar" dibandingkan dengan permintaan untuk melestarikan bumi. 

Perubahan lambat laun akan terlihat di sekitar kita, sejalan dengan penerapan micropower itu. David Nye, penulis Consuming Power and Electrifying America - dua tulisan mengenai bagaimana infrastruktur mempengaruhi budaya dan masyarakat AS -menyatakan keyakinan pada penerapan teknologi dan strategi peta EPRI, yang menghasilkan estetika arsitektural setempat. 

Brent Barker dari EPRI melukiskan sebuah skenario yang menggambarkan bagaimana mobil-mobil menjadi palmtop berjalan bagi jalamaya energi. "Bila Anda menjumlahkan tenaga dari semua mesin pada pabrik-pabrik di AS, bisnis, ladang-ladang, pembangkit listrik, tambang-tambang, kapal dan pesawat terbang, kereta, dan otomobil," ujar Barker, "maka akan ditemukan bahwa 95 persen kapasitas energi di AS berada di otomobil. Hanya dua persen berada di pembangkit tenaga listrik." 

Dengan penambahan interface untuk menyerap dan menyebarkan sumber energi baru itu pada jaringan yang ada, Anda bahkan bisa memberikan energi untuk rumah atau kantor dengan bensin atau fuel cell hidrogen dalam mobil Anda. Barker juga berpendapat, Anda bahkan bisa membantu pertokoan pada saat permintaan listrik melonjak dengan cara menghubungkan mobil Anda pada outlet yang telah disediakan di areal parkir! Saat itulah tawar menawar segera dilakukan.

Baker bukanlah satu-satunya yang berpikir demikian. The Economist edisi Februari menuliskan bahwa Ferdinand Panik, kepala program fuel-cell DaimlerChrysler juga mendukung Baker. Dengan pembangkit energi micropower yang tersebar luas, metode canggih untuk penyimpanan energi, serta kapasitor super, penyedia energi dapat membantu melakukan stabilisasi seluruh infrastruktur dari bawah ke atas.

Untuk mengakomodasi jenis transaksi baru itu, struktur fisik jaringan itu sendiri harus diubah. Asumsi bahwa listrik bergerak satu arah - dari pusat pembakaran batubara ke stop kontak di rumah Anda - terlekat secara dalam pada relay-relay jaringan listrik yang ada. Influks tenaga dari sumber yang tak terduga, bahkan bisa membahayakan bagi petugas penyedia energi listrik. Berbagai interface baru untuk mengintegrasikan sumber daya micropower harus dikembangkan oleh lembaga seperti Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). Bekerjasama dengan IEEE, EPRI bergerak membantu akselerasi penerapan standar interface dari delapan tahun menjadi dua tahun saja, bahkan mungkin dirampungkan pada akhir tahun ini.

Model bisnis baru penyedia listrik dan layanan energi terpadu, bermunculan di seluruh dunia dengan kecepatan mengagumkan. Di Italia, sebuah penyedia layanan listrik memasang kabel bagi jutaan rumah untuk mengakomodasi jaringan yang dibuat Echelon, sebuah perusahaan AS yang memungkinkan Anda mengatur penggunaan energi rumah melalui ponsel. Di Denmark, sebuah penyedia layanan listrik menjual lemari pendingin yang lebih efisien ke pelanggannya untuk mengurangi konsumsi energi jangka panjang. Dengan cara itu pelanggan bisa berhemat sekaligus ramah pada lingkungan.

Tiga puluh tahun belakangan ini beberapa pemikir terbaik industri energi menaruh harapan yang mengejutkan, sejalan dengan kritikus vokal, pakar ekonomi E.F. Schumacher. Pada 1873, ia mengatakan bahwa para penyedia energi listrik memperlakukan sumber daya alam yang terbatas, seperti bahan bakar fosil, sebagai pendapatan (income), bukannya sebagai modal (capital). 

Listrik memang telah membius manusia. Itulah mungkin yang mendasari lahirnya industri nuklir, yaitu utopia menghasilkan listrik murah tak terbatas. Masalahnya, kapan dunia bisa menemukan solusi lain untuk mengatasi soal energi yang pelik itu.