SUMBER daya air hujan, selain dapat digunakan dalam bidang pertanian dan rumah tangga, juga dapat menjadi sumber energi alternatif. Jika dikelola secara baik, ternyata air hujan dapat menghasilkan energi listrik untuk kepentingan manusia. Kunci utamanya terletak pada kemauan dan kreativitas manusia dalam mengelola sumber energi hujan yang turun secara gratis di muka bumi ini.
Konsep mendulang energi hujan sejatinya merupakan pengembangan dari teori fisika yang pernah dicetuskan para ilmuwan dunia. Situs alphensteel.com memposting hasil kajian sejumlah fisikawan dari CEA / Leti-Minatec, sebuah lembaga riset di Grenoble, Prancis dalam bidang mikroelektronik, yang telah mengembangkan sebuah sistem yang memanfaatkan energi yang tersimpan dalam air hujan.
Thomas Jager bersama peneliti lainnya, Romain Guigon, Jean-Jacques Chaillout dan Ghislain Despesse memaparkan hasil penelitiannya di Smart Materials and Structures. Mereka memberikan pemahaman secara fisika bagaimana air hujan jatuh mengenai suatu bidang permukaan yang dapat dikembangkan menjadi alternatif ketika energi surya sulit didapatkan.
ADVERTISEMENT
SCROLL TO RESUME CONTENT
Menurut ilmuwan tersebut, energi hujan dapat diambil selama terjadinya proses benturan antara air hujan dengan transduser. Dalam penelitian ini, Jager dan peneliti lainnya menggunakan transduser piezoelektrik untuk mengubah getaran yang dihasilkan ketika hujan. Sistem yang mereka kembangkan bisa digunakan untuk berbagai ukuran titik air hujan, mulai dari 1 hingga 5 milimeter. Dan berdasarkan simulasi yang mereka lakukan, hasilnya 12 miliwatt.
Proses konversi energi terjadi ketika titik air hujan mengenai sebuah permukaan polimer yang disebut dengan polyvinylidene fluoride atau PVDF dan menghasilkan hentakan tak elastis di atas permukaannya. PVDF merupakan bahan piezoelektrik yang berfungsi mengubah energi mekanik menjadi energi listrik.
Ketika sebuah titik air hujan mengenai permukaan PVDF dengan ketebalan 25 mikrometer, polimer tersebut mulai bergetar. Untuk mengalirkan arus yang dihasilkan dari getaran, dalam PVDF tersebut diletakkan elektrode. Banyaknya energi yang dihasilkan dari benturan air hujan dapat dihitung menggunakan model mekanik-elektrik.
Para peneliti juga melakukan percobaan dengan berbagai ukuran titik ketinggian serta kecepatan hujan. Mereka menyimpulkan, air hujan yang turun perlahan lebih banyak menghasilkan energi, sedangkan air hujan yang jatuh dengan kecepatan yang lebih tinggi seringkali kehilangan energinya saat terjadi benturan.
Dengan menggunakan pompa mikro untuk menghasilkan air hujan, mereka menunjukkan bahwa ketinggian jatuhnya air hujan juga berpengaruh pada energi yang dihasilkannya. Titik air hujan yang jatuh dari tempat yang tidak terlalu tinggi menghasilkan energi listrik yang sebanding dengan luas energi mekanik titik air hujan tersebut, sementara tegangan dan energi mekanik berbanding lurus.
Titik air yang terbesar menghasilkan getaran terbesar juga di atas PVDF, dan karenanya energi listrik yang dihasilkannya juga lebih banyak.
Energi yang Dihasilkan
Dari hasil percobaan mereka, sistem yang ada menghasilkan daya kontinu 1 mikrowatt, sedangkan berdasar simulasi, sebuah titik air berukuran besar bisa menghasilkan daya sebesar 12 miliwatt.
Menurut Jager, besarnya energi yang bisa dihasilkan bergantung secara langsung kepada ukuran membran piezoelektrik, ukuran titik air hujan dan frekuensinya. Energi yang bisa dihasilkan juga bervariasi, antara 2 mikro Joule hingga 1 mili Joule, tergantung ukurannya.
Penelitian tersebut memang didedikasikan untuk masyarakat dunia dan akan terus dikembangkan jika sewaktu-waktu dibutuhkan. Dan yang pasti, cadangan energi dunia semakin tipis dan manusia perlu menggali sumber-sumber energi baru, tak terkecuali energi hujan.
Barangkali masyarakat masih ingat dua pelajar jurusan IPA di SMA Cakra Buana Pancoranmas, Depok, yakni Cliff Alexander Godlif Muskita dan Lutfi Adyaksa Diptura, yang berhasil merancang alat untuk menghasilkan energi listrik alternatif dengan memanfaatkan air hujan.
Alat yang belum sempat diberi nama tersebut terdiri atas lilitan kawat yang dibentuk menjadi sebuah kumparan yang ditempelkan dengan medan magnet. Ketika tetesan air hujan jatuh menyentuh alat tersebut, maka muncullah energi listrik. Makin banyak kumparan dibuat, maka kian tinggi pula energi listrik yang dihasilkan.
Kita berharap kreasi putra-putra bangsa ini kelak bisa dikembangkan lebih jauh untuk kesejahteraan manusia. (24)
Kawe Shamudra, penulis lepas, tinggal di Batang
Sumber: Suara Merdeka, 27 Februari 2012
