TRANSMISI ENERGI LISTRIK TANPA KABEL

Sudah lumrah bagi kita melihat kabel-kabel yang terbentang dan tersambung dari tiang listrik ke tiang lainnya. Tujuannya supaya arus listrik dapat mengalir ke rumah-rumah, pabrik, gedung-gedung dan bangunan-bangunan yang membutuhkan energi listrik. Tapi pernahkah terpikirkan jika arus listrik tersebut mengalir tanpa kabel? Jika bisa, bagaimana arus listrik tersebut dapat dihantarkan? Berbahayakah jika diterapkan?

Sejarah penggunaan kabel listrik

Pemasangan tenaga listrik menggunakan tiang dan kabel pertama kali didesain dan dibuat oleh Eugéne Freyssinet di Aljazair pada pertengahan tahun 1930-an. Waktu itu, tiang-tiang listrik tidak hanya terbuat dari beton dan baja saja namun juga dari bahan kayu. Selain berfungsi sebagai penghubung kabel, tiang tersebut juga berguna untuk menghubungkan kabel telepon, jalur telegram, penerangan jalan dan lain-lain (1)

Sekitar tahun 1970-an, di Prancis terdapat lebih dari 400.000 tiang listrik terpasang. Di Jepang, Sebanyak 8 cabang Industri Beton Nippon memproduksi lebih dari 5.400 ton tiang listrik beton dalam waktu sebulan. Jika jarak satu tiang ke tiang lainnya sejauh 25 meter (anggap panjang talinya dilebihkan 2 meter), bayangkan berapa panjang kabel listrik yang telah disuplai dari tahun itu hingga sekarang?  Kalau kita hitung, panjang keseluruhan kabel terpasang di Perancis, maka total panjang keseluruhan kabel terpasang hampir 10.800 km. Angka tersebut lebih dari 1/4 keliling bumi (1 keliling bumi 40,075 km) (2).

Distribusi daya listrik di Jepang (Thomas E. Rogers, Jr., Prestressed Concrete Poles: State-of-the-Art, 1984).

Penghantar listrik tanpa kabel

Ada cara lain nih untuk menghantarkan arus tanpa kabel, yakni dengan menggunakan laser. Di Laboratorium Penelitian Naval, Amerika Serikat, telah dipertunjukkan simulasi penghantaran daya di ruang terbuka. Komponen penyusunnya terdiri dari dua tower dengan ketinggian 3,96 meter, laser pentransmisi berdaya 2 kilowatt, dan satu buah fotovoltaik untuk mengkonversi cahaya ke listrik. Hal yang paling penting dari proses ini adalah daya 400 watt dapat ditransmisikan sejauh 325 meter dari laser pentransmisi menuju penerima energi laser. Satu lagi, sinar laser tak tampak oleh mata telanjang dan hanya dapat ditangkap dengan menggunakan kamera khusus (3).

Laser ditangkap dengan kamera khusus, Sinar laser tersebut tidak dapat dilihat dengan mata telanjang (Sumber : Phys.org)

Bagaimana laser  bisa diubah menjadi energi?

Secara sederhana, sinar laser diarahkan menuju Receiver (penangkap laser) yang mengkonversi energi laser menjadi Arus Searah/DC. Kemudian, sebuah inverter mengubah arus DC menjadi arus bolak-balik/AC. Arus AC yang dihasilkan tadi dapat menghidupkan alat-alat elektronik seperti lampu dan beberapa unit laptop. Jumlah elektronik yang dapat hidup dari sinar laser tersebut tentunya sesuai dengan jumlah energi yang dihasilkan (3).

Penerapan Laser di daerah Terpencil

Coba kita bayangkan jika laser tersebut dapat digunakan di daerah-daerah jauh dari jangkauan manusia dan kurang fasilitas infrastruktur. Laser dihantarkan oleh pesawat udara/drone listrik tanpa awak yang bergerak menggunakan baterai. Cahaya berenergi tersebut berkemungkinan dapat diterapkan untuk mentransmisi daya dari satelit pengumpul energi sinar matahari kemudian dihantarkan menuju bumi terutama negara-negara berkembang atau kamp-kamp pengungsian.

                Bentuk tiang sinar laser, dan kotak biru yang mengeluarkan sinar laser (Sumber: Phys.org)

Keamanan bagi manusia dan hewan

Sebelum membahas efeknya pada manusia dan hewan, laser ini telah dipertimbangkan pengaruhnya terhadap frekuensi gelombang optik dan radio. Laser sudah dijamin keamanannya oleh Laboratorium Teknisi Naval. Mereka mengatakan bahwa sistem keamanannya memang menjadi tantangan tersendiri terutama ketika turunnya salju di musim dingin, hujan dan fenomena musim lainnya (3). Bisa saja terjadi interferensi terhadap senyawa penyusun salju, air hujan, dan zat-zat lainnya. Namun, pendesain laser tersebut berpikir untuk prospek keamanan bagi manusia dan hewan yang berlalu-lalang mendekati sinar laser tersebut. Bisa jadi hangus kan kalau terpapar secara langsung ?

Nah, untuk mencegah kecelakaan tersebut, pendesain laser berencana membangun sebuah alat untuk mendeteksi objek-objek yang mendekat. Sebelum objek tersebut akan berjalan mendekati wilayah laser, laser secara otomatis mati dengan sendirinya. Rencana ke depannya, daya laser tersebut akan ditingkatkan lagi agar dapat diketahui secara optimal berapa watt sinar laser dapat mentransmisikan energi (3). 

Referensi

[1] Thomas E. Rogers, Jr., Prestressed Concrete Poles: State-of-the-Art, 1984 Hal 53.

[2] https://www.space.com/17638-how-big-is-earth.html : diakses 15 Juli 2021

[3] Phys.org., Emanuel Cavaltaro, Researchers transmit energy with laser in ‘historic’ power-beaming demonstration.