Laser : Penangkal Petir yang Efektif

Kamu tahu bagaimana petir bisa terjadi? Sebelum itu, kita juga harus tahu petir itu apa. Petir adalah pelepasan muatan listrik akibat ketidaksetimbangan muatan antara awan dan permukaan tanah di bumi. Namun, sebagian besar petir terjadi di dalam awan sendiri.[1]  Fakta lainnya, petir dapat meningkatkan suhu di sekelilingnya hingga lima kali suhu di permukaan matahari.[2]  Panas tersebut menyebabkan udara secara cepat meregang dan bergetar, akibatnya suara gemuruh yang menggelegar terdengar oleh kita setelah munculnya kilat di langit.

Bencana alam berulang-ulang kali terjadi akibat sambaran petir yang dahsyat. Petir dapat menyebabkan pemadaman listrik secara tiba-tiba, kebakaran hutan, kerusakan sistem elektronik, dan bahkan menyebabkan kematian manusia dan hewan-hewan ternak. Terhitung kerusakan yang dihasilkan akibat sambaran petir berjumlah milyaran euro setiap tahunnya.[3] Ditambah lagi peningkatan perubahan iklim akibat pemanasan global, memicu naiknya frekuensi bahaya badai. Dengan demikian memungkinkan adanya peningkatan petir di masa depan.

Cara Kerja Tiang Penangkal Petir

Hampir 270 tahun silam, Benjamin Franklin menemukan tiang penangkal sebagai penangkal sambaran petir.[4]  Banyak orang salah kaprah bahwa penangkal listrik tersebut menarik muatan-muatan petir menuju kerangka tiang. Namun, jawaban yang lebih tepat adalah karena tiang petir memiliki rangkaian beresistansi rendah yang diarahkan menuju tanah. Ketika petir menyambar, sistem berusaha mengarahkan arus listrik berjumlah besar menuju tanah.[5] Salah satu negara yang memiliki penangkal petir tertinggi contohnya menara Burj Khalifa di Uni Emirat Arab.[6]

Contoh tampilan tiang penangkal listrik pada umumnya (indiamart.com)

Konsep proteksi penangkal petir masih dianggap biasa seperti yang digunakan oleh banyak negara. Kita bukan katakan alat penangkal petir ini tidak bermanfaat. Namun karena banyaknya kekurangan yang ditimbulkan seperti pemasangan tiang secara permanen, alhasil menimbulkan efek buruk pada lingkungan sekitarnya. Beberapa dampaknya seperti gangguan interferensi elektromagnetik dan lonjakan tegangan di dalam perangkat elektronik (handphone, televisi, radio, dan lain-lain). Permasalahan ini mengharuskan adanya pencarian solusi yang tepat untuk menangkal efek samping dari penangkal petir tersebut.

Penangkal Petir Baru Berbasis Laser

Ternyata ada alat yang lebih canggih dalam menghilangkan gangguan gelombang komunikasi dan lonjakan tegangan listrik pada perangkat elektronik. Alat canggih itu adalah laser.

Lho, kok laser? Bukannya laser yang komersil dipakai oleh anak-anak itu yahh? Ya, itu salah satu contohnya, laser pointer namanya. Tapi, gak benar juga kalau itu dijadikan mainan karena berbahaya untuk retina mata kita. Jadi, laser yang digunakan untuk proteksi petir itu disebut dengan laser lightning rod atau tiang penangkal petir laser.

Gagasan itu sebenarnya sudah diungkapkan oleh lembaga proyek riset EU-funded LLR project. Salah satu peneliti yang didanai untuk proyek tentang laser adalah Clemens Herkommer. Ia telah menghabiskan waktu selama empat tahun mengembangkan sistem laser. Ia memasang sistem laser kilohertz-terawatt (berfrekuensi ribuan hertz dan daya arus listriknya triliunan watt) di puncak Gunung Säntis. Tujuannya agar laser dapat mengontrol dan membelokkan petir dengan aman. Maksud penggunaan jumlah energi listrik yang tinggi pada laser adalah merangsang keluarnya kilatan petir. Menara tersebut memiliki ketinggian 123 meter di atas Gunung Säntis. Setelah perangsangan terjadi, petir keluar dari awan gelap dan kemudian dialirkan menuju tempat yang aman.

          Menara laser di atas Gunung Säntis, Swiss (https://www.trumpf.com) [7]

Referensi

[1] Lightning Facts and Information : Nationalgeographic.com

[2] Lightning Facts and Information : Nationalgeographic.com

[3] Installation demonstrate how terawatt lasers can control and safely divert lightning, phys.org

[4] Installation demonstrate how terawatt lasers can control and safely divert lightning, phys.org

[5] Howstuffworks.com

[6] Burj Khalifa, https://www.gulfnews.com/

[7] https://www.trumpf.com/ : A super laser on Säntis mountain: TRUMPF fires up laser lightning rod in Swiss Alps

[8] Thomas Produit, Pierre Walch, Clemens Herkommer et. al, The Laser Lightning Rod project  European Physical Journal: Applied Physics, EDP Sciences, 2021, 93 (1), pp.10504. ff10.1051/epjap/2020200243ff. ffhal-03078714v2