Sel surya tuh
banyak sekali kegunaanya sebagai sumber energi alternatif. Berikut ini adalah
contoh penerapannya dalam kehidupan!
Gelombang yang timbul akibat medan listrik dan medan magnet disebut gelombang elektromagnet. Gelombang elektromagnet yang terlihat oleh pancaindera manusia adalah cahaya dengan panjang gelombang berkisar pada 300-700 nm (nanometer). Gelombang diatas panjang gelombang 700 nm adalah inframerah dan dibawah 300 nm adalah ultraviolet. Manusia telah banyak memanfaatkan energi yang terdapat pada gelombang elektomagnet sejak dahulu kala. Tapi pemahaman tentang gelombang ini sendiri baru dapat dianalisis oleh kita sekitar abad 10.
Seiring perkembangan zaman, pemanfaatan gelombang elektromagnet oleh manusia semakin sering dilakukan dalam kehidupan sehari-hari sesuai dengan perkembangan pemahaman tentang gelombang ini sendiri. Nama-nama seperti Isaac Newton dengan Hypothesis of Lightnya, Christian Huygens dengan teori rambat gelombang, Faraday dengan teori elektromagnetisme, James Clerk Maxwell yang berhasil memperbaiki teori rambat gelombangnya Christian Huygens, Max Planck dengan teori kuantum, Albert Einstein dan Louis de Broglie yang menyatakan bahwa cahaya adalah bentuk partikel dan gelombang dengan teori dualitas partikel-gelombang telah memberikan kontribusi yang besar dalam memanfaatkan gelombang elektromagnet dalam kehidupan sehari-hari. Cahaya matahari yang merupakan pancaran gelombang elektromagnet adalah salah satu contoh dari sekian banyak bentuk energi yang dapat kita rasakan di bumi dan telah kita manfaatkan sumber dayanya berabad-abad. Pemberdayaan energi cahaya matahari pada setiap zaman semakin meningkat seiring dengan pengetahuan yang kita dapatkan dan salah satunya adalah Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) yang memanfaatkan energi foton cahaya matahari menjadi energi listrik.
Indonesia sendiri, sebuah negara yang dilewati oleh garis khatulistiwa dan menerima panas matahari yang lebih banyak daripada negara lain, mempunyai potensial yang sangat besar untuk mengembangkan pembangkit listrik tenaga surya sebagai alternatif batubara dan diesel sebagai pengganti bahan bakar fosil yang bersih, tidak berpolusi, aman dan persediaannya tidak terbatas. Berbagai instalasi sel surya telah banyak dipakai walaupun hanya pada beberapa golongan masyarakat mampu. Bahan sel surya sendiri terdiri kaca pelindung dan material adhesive transparan yang melindungi bahan sel surya dari keadaan lingkungan, material anti-refleksi untuk menyerap lebih banyak cahaya dan mengurangi jumlah cahaya yang dipantulkan, semi-konduktor P-type dan N-type (terbuat dari campuran Silikon) untuk menghasilkan medan listrik, saluran awal dan saluran akhir (tebuat dari logam tipis) untuk mengirim elektron ke perabot listrik.Cara kerja sel surya sendiri sebenarnya identik dengan piranti semikonduktor dioda. Ketika cahaya bersentuhan dengan sel surya dan diserap oleh bahan semi-konduktor, terjadi pelepasan elektron. Apabila elektron tersebut bisa menempuh perjalanan menuju bahan semi-konduktor pada lapisan yang berbeda, terjadi perubahan sigma gaya-gaya pada bahan. Gaya tolakan antar bahan semi-konduktor, menyebabkan aliran medan listrik. Dan menyebabkan elektron dapat disalurkan ke saluran awal dan akhir untuk digunakan pada perabot listrik. Bahan dan cara kerja yang aman terhadap lingkungan menjadikan sel surya sebagai salah satu hasil teknologi pembangkit listrik yang efisien bagi sumber energi alternatif masyarakat di masa depan. Memberikan harapan kepada kita untuk mengelola alam secara lebih “alamiah”.
Namun masalahnya adalah bisakah sel surya sebagai sebuah produk teknologi mampu menigkatkan taraf hidup umat manusia ? Jawabannya tentu saja bisa… Mengingat perannya sebagai sebuah sumber listrik atau sumber energi terbarui, sel surya dapat diaplikasikan ke beberapa peralatan elektronik yang ada di rumah kita, berikut beberapa contohnya :
1. Pompa air bertenaga surya (solar powered water pump)
Sebagaimana namanya, pompar air yang berfungsi menyedot air dari dalam tanah ini digerakkan dengan tenaga surya. Secara fisik, fungsi maupun instalasi pompa air ini tidak ubahnya pompa air konvensional. Hanya saja, perbedaan mencolok ada pada panel surya silikon yang menggenapi sistem pompa air sebagai sumber listrik yang menggerakkan pompa, sebagaimana terlihat di Gambar 1 berikut. Konsep dari pompa air bertenaga surya ini ialah sebuah pompa yang diperuntukkan bagi daerah yang terisolasi atau jauh dari jaringan instalasi listrik. Konsep ini dirasakan efektif mengingat penggunaan secara kolektif pompa air bertenaga surya ini akan mereduksi beban biaya akibat keberadaan panel surya yang tidak murah.
Gambar 1. Contoh produk pompa air bertenaga surya.
Dibandingkan dengan pompa air dengan tenaga listrik konvensional, pompa air bertenaga surya ini menggunakan arus searah (arus DC) tidak seperti pompa konvensional yang berarus bolak balik (AC). Hal ini mengingat panel surya yang digunakan sebagai sumber listrik memiliki output arus DC dan tidak memilki pengubah arus DC-AC sebagaimana listrik yang terinstalasi di perumahan. Pada umumnya pompa air ini memerlukan panel surya dengan daya keluaran 75-100 Watt dan didukung oleh baterei 12 volt agar pompa dapat bekerja di malam hari pula. Kedalaman air yang dapat dicapai secara efektif oleh pompa ini berkisar 50-70 m dengan debit air maksimum hingga 275 liter per jam. Konsumen dapat memilih dua jenis pompa ini, yakni pompa yang terletak di atas permukaan tanah atau pompa yang diletakkan/dipendam di bawah permukaan tanah. Kapasitas pompa beserta panel surya yang digunakan sangat tergantung dari kondisi operasi semisal kedalaman air di bawah tanah, berapa banyak debit air yang dibutuhkan serta tentu saja biaya. Penempatan pompa air bertenaga surya ini di Indonesia sudah dicoba di daerah kering minim hujan seperti di Nusa Tenggara Barat mapupun daerah Bantul DIY.
2. Kulkas bertenaga surya (Solar powered refrigerator)
Pernahkah kita membayangkan sebuah situasi ekstrim; bencana alam atau gempa yang melanda sebuah daerah, membuat daerah tersebut terisolasi dari luar baik perhubungan, telekomunikasi maupun dari instalasi listrik utama. Atau katakanlah sebuah daerah terpencil di pedalaman Sumatera atau Sulawesi yang memutuhkan tim kesehatan guna memeriksa kesehatan penduduk setempat di mana masalah listrik menjadi kendala utama. Dua situasi di atas yang berkaitan dengan penanganan pasca-bencana alam atau pemenuhan kebutuhan kesehatan penduduk merupakan salah satu pendorong ditemukannya sebuah lemari pendingin yang “portable” plus “mobile”yang dibawa oleh tim medis tanpa perlu bergantung pada ada atau tiadanya suplai listrik. Suplai listrik yang menopang beroperasinya lemari pendingin ini berasal dari sel surya pula, yang dapat dibawa dan dipasang dengan mudah (lihat Gambar 2). Sebagai sebuah peralatan medis, lemari pendingin ini berfungsi untuk menyimpan vaksin maupun obat-obatan dan makanan.
Gambar 2. Lemari pendingin bertenaga surya untuk keperluan medis di daerah terpencil.
Sistem lemari pendingin bertenaga surya ini terdiri atas empat komponen utama; yakni panel surya, baterei, lemari pendingin dan kontrol pengisian listrik (“charge controller”). Panel surya yang dipergunakan biasanya berdaya 800 Watt untuk lemari pendingin berdaya 600 Watt. Baterei cadangan yang dipergunakan memiliki 105 Ah sebanyak 6-8 buah. Konon harga sebuah sistem lemari pendingin lengkap ini ialah US$ 5000.
3. Aerator bertenaga surya (solar powered aerator)
Sudah jamak diketahui jika air yang tergenang dalam jangka waktu yang cukup lama akan membawa banyak “kemudharatan”. Baik kolam di taman belakang rumah hingga tambak ikan air tawar ketika ia dibiarkan saja tanpa mengalir, tanpa tersirkulasi, bisa jadi dapat menjadi sumber penyakit, tidak sehat serta merusak baik yang ada di dalamnya maupun lingkungan disekitarnya. Kondisi ini dapat makin diperparah dengan munculnya bakteri dan tetumbuhan yang tidak dikehendaki di permukaan air. Indikator tingkat sehatnya genangan air/kolam/tambak ikan ini biasanya ditentukan dengan kadar dissolved oxygen (DO) atau oksigen terlarut di dalam air yang menunjukkan berapa kadar oksigen yang ada di dalam air yang dinyatakan dengan miligram per liter (mg/l).
Jika kondisi kolam atau tambak ikan air tawar -misalnya- tidak terjaga akibat tidak adanya sirkulasi air, maka kadar DO akan berkurang drastis. Selain kondisi fisik kolam yang tidak memiliki sirkulasi air karena satu lain hal, tetumbuhan di permukaan air seperti alga pun dapat semakin mengurangi kadar DO ketika bermetabolisme di malam hari dengan mengkonsumsi oksigen di dari dalam air.
Ketika air tidak mengalir atau tersirkulasi, maka terdapat perbedaan suhu antara air di permukaan dengan air di bagian bawah dasar kolam akibat perbedaan serapan panas dari cahaya matahari. Dikarenakan oleh air di permukaan kolam lebih hangat sehingga lebih ringan, kedua air yang berbeda suhu tersebut tidak dapat bercampur satu sama lain. Sehingga air di bagian dasar kolam tidak mudah “bergerak” vertikal dan bersirkulasi ke permukaan begitu pula sebaliknya air di permukaan tidak dapat bersirkulasi ke bagian dasar. Terjadilah apa yang disebut dengan kekurangan oksigen (oxygen depletion) pada air di bagian dasar kolam akibat tidak tersentuh oksigen dari luar yang memicu munculnya senyawaan beracun dan membahayakan yang diproduksi oleh bakteri maupun sampah organik yang mengendap di dasar kolam. Ini akan sangat berpengaruh terhadap hasil produksi kolam ikan.
Pencegahan kondisi terburuk seperti di atas pada umumnya dilakukan dengan sistem mekanik. Yakni mensirkulasikan atau mengaduk air di kolam secara mekanik agar air di permukaan dengan air di bagian dasar bercampur secara merata yang tentunya pula menyamakan suhu air di permukaan dengan air di bagian dasar kolam. Caranya bisa dilakukan dengan sistem a la kincir air maupun dengan mengalirkan gelembung-gelembung udara ke dalam kolam agar baik air maupun oksigen dari udara dapat terdistribusi di dalam air. Usaha terakhir dengan mengalirkan gelembung-gelembung udara ke dalam air disebut dengan aerator sebagaimana diilustrasikan pada Gambar 3.
Gambar 3. Solar aerator yang terpasang di sebuah danau kecil.
Tentunya sistem aerator ini membutuhkan listrik dalam pengoperasiannya. Kendala listrik sayangnya masih ditemui terutama di daerah di mana peternak ikan air tawar/kolam/tambak merupakan daerah pedesaan yang minim akan pasokan listrik atau jauh dari jaringan kabel.
Penggiat dan kalangan industrialis sel surya agaknya menangkap peluang ini. Dengan beberapa perubahan dan penyesuaian pada sistem aerator konvensional, dicobalah aerator yang digerakkan dengan sel surya. Konsepnya tidak jauh berbeda dengan pompa air bertenaga surya, aerator bertenaga surya ini memiliki sebuah panel surya, dan dilengkapi dengan baterei sebagai cadangan listrik jika sewaktu-waktu langit menjadi gelap atau adanya keinginan untuk mempergunakan aerator pada malam hari.
Aerator ini menyedot udara dari luar dan mengalirkannya ke dalam kolam melalui pipa pengalir. Aerator bertenaga surya dapat dikonsepkan dengan dua jalan; meletakkan pompa udara di atas kolam maupun meletakkan pompa udara di dalam kolam. Dengan aerator berdaya 75-125 W, diharapkan nantinya kadar oksigen di dalam kolam dapat selalu dijaga.
4. Pengisi baterei bertenaga surya (Solar charger)
Bagi yang sering berpergian untuk segala bentuk rutinitas; pengusaha, wartawan, dokter atau mantri yang turun naik gunung-desa, nelayan yang mengandalkan GPS untuk menuntun arah pulang, hingga pendaki gunung, mungkin persoalan komunikasi dan informasi menjadi mutlak. Tidak hanya berkomunikasi untuk keperluan pekerjaan, melainkan pula untuk saat saat darurat yang tidak terduga.
Di sini tidak hanya bentuk komunikasi yang penting, namun bagaimana menjaga agar komunikasi tersebut terjamin dapat berlangsung. Sebagaimana diketahui bersama, teknologi baterei sekarang telah maju pesat; tidak hanya beterei kering karbon saja, namun juga baterei Ni-Cd (nikel kadmium) hingga baterei Li-ion yang jauh lebih rungan, lebih tahan lama dan ramah lingkungan sudah dapat dinikmati sehari-hari sebagai sumber tenaga untuk menjalankan perangkat yang mudah di bawa ke mana-mana (portable).
Dikarenakan keterbatasan baterei yang merupakan fungsi waktu dalam memberikan tenaga bagi perangkat portable, maka pengisian ulang menjadi solusi yang terbaik. Berbagai perangkat elektronik portable sejak komputer jinjing, telepon genggam, pemutar musik dijital hingga televisi portable menggunakan baterei isi ulang (rechargeable battery) . Persoalan yang hinggap kemudian ialah bagaimana ketika sumber listrik untuk pengisian ulang baterei ini yang justru menjadi kendala. Sulitnya akses untuk pengisian baterei di kala berpergian, hingga kendala teknis ketidakcocokan perangkat dengan spesifikasi litrik setempat bisa membawa kerumitan tersendiri.
Penulis sempat mengalami hal demikian di kala berpergian ke sebuah negara yang memiliki sistem instalasi listrik yang berbeda. Segala perangkat baik baterei hingga pengisi baterei (charger) telah di bawa, namun kendala teknis ketidakcocokan tegangan listrik di negara tersebut untuk pengisi yang di bawa telah menjadi sebuah pengalaman berharga bahwa ada satu celah di mana keterbatasan baterei isi ulang dan pengisinya dapat menjadi sebuah terobosan yang bermanfaat.
Terobosan yang dimaksud tidak lain ialah bagaimana menyediakan sumber listrik itu sendiri yang dapat digunakan di mana-mana sebagai sumber tenaga bagi charger untuk mengisi baterei isi ulang di atas. Jika seorang ingin mengisi baterei komputer jinjing atau telepon genggamnya dalam sebuah perjalanan, hanya dengan membuka sebuah perangkat sel surya yang terkemas sedemikian rupa, maka seluruh kebutuhan sumber listrik untuk pengisian baterei akan terpenuhi.
Gambar 4. Solar charger
Sebagai mana terpampang di Gambar 4, sumber listrik untuk pengisian baterei isi ulang ini terdiri atas satu atau dua buah sel surya mini yang ukurannya disesuaikan dengan aplikasi maupun kebutuhan pengguna. Saat ini, perangkat isi ulang untuk berbagai keperluan telah banyak tersedia di pasaran. dari pengisian baterei untuk komputer jinjing hingga kamera dijital telah diproduksi dengan hasil yang mengagumkan.
Hubungkanlah perangkat elektronik anda selama beberapa jam sambil berpergian, maka beterei perangkat anda akan selalu bertenaga. Mengingat daya tahan baterei isi ulang yang cukup lama, maka pengisian beberapa jam dikala matahari bersinar dapat memperpanjang masa pakai dari perangkat elektronik tersebut.
Cukup banyak variasi charger bertenaga surya ini. Mulai dari chargerdengan sel surya terpisah hingga yang menyatu dengan charger itu sendiri, atau yang berukuran sebesar telepon genggam hingga yang berukuran sebuah komputer jinjing, pun dengan spesifikasi yang berbeda. Yang cukup unik saat ini ialah charger yang fleksibel dalam artian dapat ditekuk hingga menghemat tempat. Dengan menggunakan substrat polimer/plastik, maka sel surya tersebut dapat elastis atau melengkung sehingga cukup tahan dengan segala kondisi perlakuan penyimpanan. Pada umumnya, cukup dengan sel surya berdaya 0.5 hingga 3 Watt saja, maka hambatan dalam menemui sumber listrik untuk pengisian baterei dapat teratasi.
Murah, felksibel, ringan dan berdaya tahan lama merupakan beberapa alasan untuk memakai perangkat bertenaga surya ini.
Gelombang yang timbul akibat medan listrik dan medan magnet disebut gelombang elektromagnet. Gelombang elektromagnet yang terlihat oleh pancaindera manusia adalah cahaya dengan panjang gelombang berkisar pada 300-700 nm (nanometer). Gelombang diatas panjang gelombang 700 nm adalah inframerah dan dibawah 300 nm adalah ultraviolet. Manusia telah banyak memanfaatkan energi yang terdapat pada gelombang elektomagnet sejak dahulu kala. Tapi pemahaman tentang gelombang ini sendiri baru dapat dianalisis oleh kita sekitar abad 10.
Seiring perkembangan zaman, pemanfaatan gelombang elektromagnet oleh manusia semakin sering dilakukan dalam kehidupan sehari-hari sesuai dengan perkembangan pemahaman tentang gelombang ini sendiri. Nama-nama seperti Isaac Newton dengan Hypothesis of Lightnya, Christian Huygens dengan teori rambat gelombang, Faraday dengan teori elektromagnetisme, James Clerk Maxwell yang berhasil memperbaiki teori rambat gelombangnya Christian Huygens, Max Planck dengan teori kuantum, Albert Einstein dan Louis de Broglie yang menyatakan bahwa cahaya adalah bentuk partikel dan gelombang dengan teori dualitas partikel-gelombang telah memberikan kontribusi yang besar dalam memanfaatkan gelombang elektromagnet dalam kehidupan sehari-hari. Cahaya matahari yang merupakan pancaran gelombang elektromagnet adalah salah satu contoh dari sekian banyak bentuk energi yang dapat kita rasakan di bumi dan telah kita manfaatkan sumber dayanya berabad-abad. Pemberdayaan energi cahaya matahari pada setiap zaman semakin meningkat seiring dengan pengetahuan yang kita dapatkan dan salah satunya adalah Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) yang memanfaatkan energi foton cahaya matahari menjadi energi listrik.
Indonesia sendiri, sebuah negara yang dilewati oleh garis khatulistiwa dan menerima panas matahari yang lebih banyak daripada negara lain, mempunyai potensial yang sangat besar untuk mengembangkan pembangkit listrik tenaga surya sebagai alternatif batubara dan diesel sebagai pengganti bahan bakar fosil yang bersih, tidak berpolusi, aman dan persediaannya tidak terbatas. Berbagai instalasi sel surya telah banyak dipakai walaupun hanya pada beberapa golongan masyarakat mampu. Bahan sel surya sendiri terdiri kaca pelindung dan material adhesive transparan yang melindungi bahan sel surya dari keadaan lingkungan, material anti-refleksi untuk menyerap lebih banyak cahaya dan mengurangi jumlah cahaya yang dipantulkan, semi-konduktor P-type dan N-type (terbuat dari campuran Silikon) untuk menghasilkan medan listrik, saluran awal dan saluran akhir (tebuat dari logam tipis) untuk mengirim elektron ke perabot listrik.Cara kerja sel surya sendiri sebenarnya identik dengan piranti semikonduktor dioda. Ketika cahaya bersentuhan dengan sel surya dan diserap oleh bahan semi-konduktor, terjadi pelepasan elektron. Apabila elektron tersebut bisa menempuh perjalanan menuju bahan semi-konduktor pada lapisan yang berbeda, terjadi perubahan sigma gaya-gaya pada bahan. Gaya tolakan antar bahan semi-konduktor, menyebabkan aliran medan listrik. Dan menyebabkan elektron dapat disalurkan ke saluran awal dan akhir untuk digunakan pada perabot listrik. Bahan dan cara kerja yang aman terhadap lingkungan menjadikan sel surya sebagai salah satu hasil teknologi pembangkit listrik yang efisien bagi sumber energi alternatif masyarakat di masa depan. Memberikan harapan kepada kita untuk mengelola alam secara lebih “alamiah”.
Namun masalahnya adalah bisakah sel surya sebagai sebuah produk teknologi mampu menigkatkan taraf hidup umat manusia ? Jawabannya tentu saja bisa… Mengingat perannya sebagai sebuah sumber listrik atau sumber energi terbarui, sel surya dapat diaplikasikan ke beberapa peralatan elektronik yang ada di rumah kita, berikut beberapa contohnya :
1. Pompa air bertenaga surya (solar powered water pump)
Sebagaimana namanya, pompar air yang berfungsi menyedot air dari dalam tanah ini digerakkan dengan tenaga surya. Secara fisik, fungsi maupun instalasi pompa air ini tidak ubahnya pompa air konvensional. Hanya saja, perbedaan mencolok ada pada panel surya silikon yang menggenapi sistem pompa air sebagai sumber listrik yang menggerakkan pompa, sebagaimana terlihat di Gambar 1 berikut. Konsep dari pompa air bertenaga surya ini ialah sebuah pompa yang diperuntukkan bagi daerah yang terisolasi atau jauh dari jaringan instalasi listrik. Konsep ini dirasakan efektif mengingat penggunaan secara kolektif pompa air bertenaga surya ini akan mereduksi beban biaya akibat keberadaan panel surya yang tidak murah.
Gambar 1. Contoh produk pompa air bertenaga surya.
Dibandingkan dengan pompa air dengan tenaga listrik konvensional, pompa air bertenaga surya ini menggunakan arus searah (arus DC) tidak seperti pompa konvensional yang berarus bolak balik (AC). Hal ini mengingat panel surya yang digunakan sebagai sumber listrik memiliki output arus DC dan tidak memilki pengubah arus DC-AC sebagaimana listrik yang terinstalasi di perumahan. Pada umumnya pompa air ini memerlukan panel surya dengan daya keluaran 75-100 Watt dan didukung oleh baterei 12 volt agar pompa dapat bekerja di malam hari pula. Kedalaman air yang dapat dicapai secara efektif oleh pompa ini berkisar 50-70 m dengan debit air maksimum hingga 275 liter per jam. Konsumen dapat memilih dua jenis pompa ini, yakni pompa yang terletak di atas permukaan tanah atau pompa yang diletakkan/dipendam di bawah permukaan tanah. Kapasitas pompa beserta panel surya yang digunakan sangat tergantung dari kondisi operasi semisal kedalaman air di bawah tanah, berapa banyak debit air yang dibutuhkan serta tentu saja biaya. Penempatan pompa air bertenaga surya ini di Indonesia sudah dicoba di daerah kering minim hujan seperti di Nusa Tenggara Barat mapupun daerah Bantul DIY.
2. Kulkas bertenaga surya (Solar powered refrigerator)
Pernahkah kita membayangkan sebuah situasi ekstrim; bencana alam atau gempa yang melanda sebuah daerah, membuat daerah tersebut terisolasi dari luar baik perhubungan, telekomunikasi maupun dari instalasi listrik utama. Atau katakanlah sebuah daerah terpencil di pedalaman Sumatera atau Sulawesi yang memutuhkan tim kesehatan guna memeriksa kesehatan penduduk setempat di mana masalah listrik menjadi kendala utama. Dua situasi di atas yang berkaitan dengan penanganan pasca-bencana alam atau pemenuhan kebutuhan kesehatan penduduk merupakan salah satu pendorong ditemukannya sebuah lemari pendingin yang “portable” plus “mobile”yang dibawa oleh tim medis tanpa perlu bergantung pada ada atau tiadanya suplai listrik. Suplai listrik yang menopang beroperasinya lemari pendingin ini berasal dari sel surya pula, yang dapat dibawa dan dipasang dengan mudah (lihat Gambar 2). Sebagai sebuah peralatan medis, lemari pendingin ini berfungsi untuk menyimpan vaksin maupun obat-obatan dan makanan.
Gambar 2. Lemari pendingin bertenaga surya untuk keperluan medis di daerah terpencil.
Sistem lemari pendingin bertenaga surya ini terdiri atas empat komponen utama; yakni panel surya, baterei, lemari pendingin dan kontrol pengisian listrik (“charge controller”). Panel surya yang dipergunakan biasanya berdaya 800 Watt untuk lemari pendingin berdaya 600 Watt. Baterei cadangan yang dipergunakan memiliki 105 Ah sebanyak 6-8 buah. Konon harga sebuah sistem lemari pendingin lengkap ini ialah US$ 5000.
3. Aerator bertenaga surya (solar powered aerator)
Sudah jamak diketahui jika air yang tergenang dalam jangka waktu yang cukup lama akan membawa banyak “kemudharatan”. Baik kolam di taman belakang rumah hingga tambak ikan air tawar ketika ia dibiarkan saja tanpa mengalir, tanpa tersirkulasi, bisa jadi dapat menjadi sumber penyakit, tidak sehat serta merusak baik yang ada di dalamnya maupun lingkungan disekitarnya. Kondisi ini dapat makin diperparah dengan munculnya bakteri dan tetumbuhan yang tidak dikehendaki di permukaan air. Indikator tingkat sehatnya genangan air/kolam/tambak ikan ini biasanya ditentukan dengan kadar dissolved oxygen (DO) atau oksigen terlarut di dalam air yang menunjukkan berapa kadar oksigen yang ada di dalam air yang dinyatakan dengan miligram per liter (mg/l).
Jika kondisi kolam atau tambak ikan air tawar -misalnya- tidak terjaga akibat tidak adanya sirkulasi air, maka kadar DO akan berkurang drastis. Selain kondisi fisik kolam yang tidak memiliki sirkulasi air karena satu lain hal, tetumbuhan di permukaan air seperti alga pun dapat semakin mengurangi kadar DO ketika bermetabolisme di malam hari dengan mengkonsumsi oksigen di dari dalam air.
Ketika air tidak mengalir atau tersirkulasi, maka terdapat perbedaan suhu antara air di permukaan dengan air di bagian bawah dasar kolam akibat perbedaan serapan panas dari cahaya matahari. Dikarenakan oleh air di permukaan kolam lebih hangat sehingga lebih ringan, kedua air yang berbeda suhu tersebut tidak dapat bercampur satu sama lain. Sehingga air di bagian dasar kolam tidak mudah “bergerak” vertikal dan bersirkulasi ke permukaan begitu pula sebaliknya air di permukaan tidak dapat bersirkulasi ke bagian dasar. Terjadilah apa yang disebut dengan kekurangan oksigen (oxygen depletion) pada air di bagian dasar kolam akibat tidak tersentuh oksigen dari luar yang memicu munculnya senyawaan beracun dan membahayakan yang diproduksi oleh bakteri maupun sampah organik yang mengendap di dasar kolam. Ini akan sangat berpengaruh terhadap hasil produksi kolam ikan.
Pencegahan kondisi terburuk seperti di atas pada umumnya dilakukan dengan sistem mekanik. Yakni mensirkulasikan atau mengaduk air di kolam secara mekanik agar air di permukaan dengan air di bagian dasar bercampur secara merata yang tentunya pula menyamakan suhu air di permukaan dengan air di bagian dasar kolam. Caranya bisa dilakukan dengan sistem a la kincir air maupun dengan mengalirkan gelembung-gelembung udara ke dalam kolam agar baik air maupun oksigen dari udara dapat terdistribusi di dalam air. Usaha terakhir dengan mengalirkan gelembung-gelembung udara ke dalam air disebut dengan aerator sebagaimana diilustrasikan pada Gambar 3.
Gambar 3. Solar aerator yang terpasang di sebuah danau kecil.
Tentunya sistem aerator ini membutuhkan listrik dalam pengoperasiannya. Kendala listrik sayangnya masih ditemui terutama di daerah di mana peternak ikan air tawar/kolam/tambak merupakan daerah pedesaan yang minim akan pasokan listrik atau jauh dari jaringan kabel.
Penggiat dan kalangan industrialis sel surya agaknya menangkap peluang ini. Dengan beberapa perubahan dan penyesuaian pada sistem aerator konvensional, dicobalah aerator yang digerakkan dengan sel surya. Konsepnya tidak jauh berbeda dengan pompa air bertenaga surya, aerator bertenaga surya ini memiliki sebuah panel surya, dan dilengkapi dengan baterei sebagai cadangan listrik jika sewaktu-waktu langit menjadi gelap atau adanya keinginan untuk mempergunakan aerator pada malam hari.
Aerator ini menyedot udara dari luar dan mengalirkannya ke dalam kolam melalui pipa pengalir. Aerator bertenaga surya dapat dikonsepkan dengan dua jalan; meletakkan pompa udara di atas kolam maupun meletakkan pompa udara di dalam kolam. Dengan aerator berdaya 75-125 W, diharapkan nantinya kadar oksigen di dalam kolam dapat selalu dijaga.
4. Pengisi baterei bertenaga surya (Solar charger)
Bagi yang sering berpergian untuk segala bentuk rutinitas; pengusaha, wartawan, dokter atau mantri yang turun naik gunung-desa, nelayan yang mengandalkan GPS untuk menuntun arah pulang, hingga pendaki gunung, mungkin persoalan komunikasi dan informasi menjadi mutlak. Tidak hanya berkomunikasi untuk keperluan pekerjaan, melainkan pula untuk saat saat darurat yang tidak terduga.
Di sini tidak hanya bentuk komunikasi yang penting, namun bagaimana menjaga agar komunikasi tersebut terjamin dapat berlangsung. Sebagaimana diketahui bersama, teknologi baterei sekarang telah maju pesat; tidak hanya beterei kering karbon saja, namun juga baterei Ni-Cd (nikel kadmium) hingga baterei Li-ion yang jauh lebih rungan, lebih tahan lama dan ramah lingkungan sudah dapat dinikmati sehari-hari sebagai sumber tenaga untuk menjalankan perangkat yang mudah di bawa ke mana-mana (portable).
Dikarenakan keterbatasan baterei yang merupakan fungsi waktu dalam memberikan tenaga bagi perangkat portable, maka pengisian ulang menjadi solusi yang terbaik. Berbagai perangkat elektronik portable sejak komputer jinjing, telepon genggam, pemutar musik dijital hingga televisi portable menggunakan baterei isi ulang (rechargeable battery) . Persoalan yang hinggap kemudian ialah bagaimana ketika sumber listrik untuk pengisian ulang baterei ini yang justru menjadi kendala. Sulitnya akses untuk pengisian baterei di kala berpergian, hingga kendala teknis ketidakcocokan perangkat dengan spesifikasi litrik setempat bisa membawa kerumitan tersendiri.
Penulis sempat mengalami hal demikian di kala berpergian ke sebuah negara yang memiliki sistem instalasi listrik yang berbeda. Segala perangkat baik baterei hingga pengisi baterei (charger) telah di bawa, namun kendala teknis ketidakcocokan tegangan listrik di negara tersebut untuk pengisi yang di bawa telah menjadi sebuah pengalaman berharga bahwa ada satu celah di mana keterbatasan baterei isi ulang dan pengisinya dapat menjadi sebuah terobosan yang bermanfaat.
Terobosan yang dimaksud tidak lain ialah bagaimana menyediakan sumber listrik itu sendiri yang dapat digunakan di mana-mana sebagai sumber tenaga bagi charger untuk mengisi baterei isi ulang di atas. Jika seorang ingin mengisi baterei komputer jinjing atau telepon genggamnya dalam sebuah perjalanan, hanya dengan membuka sebuah perangkat sel surya yang terkemas sedemikian rupa, maka seluruh kebutuhan sumber listrik untuk pengisian baterei akan terpenuhi.
Gambar 4. Solar charger
Sebagai mana terpampang di Gambar 4, sumber listrik untuk pengisian baterei isi ulang ini terdiri atas satu atau dua buah sel surya mini yang ukurannya disesuaikan dengan aplikasi maupun kebutuhan pengguna. Saat ini, perangkat isi ulang untuk berbagai keperluan telah banyak tersedia di pasaran. dari pengisian baterei untuk komputer jinjing hingga kamera dijital telah diproduksi dengan hasil yang mengagumkan.
Hubungkanlah perangkat elektronik anda selama beberapa jam sambil berpergian, maka beterei perangkat anda akan selalu bertenaga. Mengingat daya tahan baterei isi ulang yang cukup lama, maka pengisian beberapa jam dikala matahari bersinar dapat memperpanjang masa pakai dari perangkat elektronik tersebut.
Cukup banyak variasi charger bertenaga surya ini. Mulai dari chargerdengan sel surya terpisah hingga yang menyatu dengan charger itu sendiri, atau yang berukuran sebesar telepon genggam hingga yang berukuran sebuah komputer jinjing, pun dengan spesifikasi yang berbeda. Yang cukup unik saat ini ialah charger yang fleksibel dalam artian dapat ditekuk hingga menghemat tempat. Dengan menggunakan substrat polimer/plastik, maka sel surya tersebut dapat elastis atau melengkung sehingga cukup tahan dengan segala kondisi perlakuan penyimpanan. Pada umumnya, cukup dengan sel surya berdaya 0.5 hingga 3 Watt saja, maka hambatan dalam menemui sumber listrik untuk pengisian baterei dapat teratasi.
Murah, felksibel, ringan dan berdaya tahan lama merupakan beberapa alasan untuk memakai perangkat bertenaga surya ini.
0 komentar:
Posting Komentar