Produksi bahan bakar

Produksi bahan bakar

Proses kimia surya menggunakan energi surya untuk menjalankan reaksi kimia. Proses ini mengurangi kebutuhan energi yang berasal dari sumber bahan bakar fosil dan juga dapat mengubah energi surya menjadi bahan bakar yang dapat disimpan dan dipindahkan. Reaksi kimia yang dipengaruhi oleh surya dapat digolongkan menjadi termokimia atau fotokimia. Sejumlah besar bahan bakar dapat diproduksi dengan menggunakan fotosintesis buatan. Kimia katalisis multielektron yang digunakan untuk membuat bahan bakar dengan dasar karbon (seperti metanol) dari reduksi karbon dioksida merupakan suatu tantangan; alternatif yang lebih mudah adalah produksi gas hidrogen dari proton, namun menggunakan air sebagai sumber elektron (sebagaimana yang dilakukan tanaman) membutuhkan penguasaan oksidasi multielektron dua molekul air ke satu molekul oksigen. Beberapa ahli meramalkan akan adanya pabrik bahan bakar surya di kota besar yang berada di tepi laut menjelang tahun 2050 – pemecahan molekul air laut untuk menghasilkan gas hidrogen yang digunakan untuk pembangkit listrik di sekitarnya dan produk samping air murni yang akan disalurkan untuk kebutuhan air permukiman. Visi yang lain adalah bangunan buatan manusia menutupi seluruh permukaan Bumi (seperti jalan, kendaraan, dan bangunan) melakukan fotosintesis lebih efisien dibandingkan tanaman.

Teknologi produksi gas hidrogen telah menjadi sasaran penting dalam penelitian kimia surya sejak tahun 1970an. Selain elektrolisis menggunakan fotovoltaik atau sel fotokimia, beberapa proses termokimia juga dikembangkan. Salah satu proses tersebut menggunakan pemusat surya untuk memecah molekul air pada temperatur tinggi (2300-2600 °C). Proses yang lain menggunakan panas dari pemusat surya untuk menghasilkan uap untuk proses reformasi gas alam, sehingga meningkatkan perolehan gas hidrogen dibandingkan dengan metode reformasi konvensional. Siklus termokimia yang melibatkan dekomposisi dan regenerasi reaktan dapat digunakan sebagai alternatif produksi gas hidrogen. Proses Solzinc yang sedang dikembangkan di Institut Weizmann menggunakan tungku surya 1 MW untuk dekomposisi seng oksida (ZnO) pada suhu di atas 1200 °C. Permulaan reaksi membutuhkan seng murni, yang digunakan untuk bereaksi dengan air dan menghasilkan gas hidrogen.

Metode penyimpanan energi

Pembangkit listrik tenaga surya Andasol yang berkapasitas 150 MW adalah pembangkit listrik termal surya komersil berlokasi di Spanyol yang menggunakan cekungan parabola. Pembangkit Andasol menggunakan lelehan garam untuk menyimpan energi surya agar pembangkit tetap dapat memproduksi listrik saat matahari tidak tampak.

Sistem massa termal dapat menyimpan energi surya dalam bentuk panas pada temperatur yang cocok untuk penggunaan sehari-hari atau musiman. Sistem penyimpanan panas umumnya menggunakan materi yang sudah tersedia dengan kapasitas panas tinggi seperti air, tanah, dan batu. Sistem yang dirancang dengan baik dapat menurunkan kebutuhan puncak, menggeser waktu penggunaan ke waktu senggang, dan mengurangi kebutuhan pemanasan dan pendinginan.

Materi ubah fase seperti lilin parafin dan garam Glauber adalah contoh media penyimpan panas. Media ini tidak mahal, tersedia, dan dapat menghasilkan temperatur yang cocok untuk penggunaan di rumah (sekitar 64 °C). Rumah Dover (di Dover, Massachusetts) adalah rumah pertama yang menggunakan sistem pemanasan garam Glauber pada tahun 1948.

Energi surya dapat disimpan pada temperatur tinggi dengan menggunakan lelehan garam. Garam adalah media penyimpan yang efektif karena harganya murah, memiliki kapasitas panas yang tinggi, dan dapat menghasilkan panas pada temperatur yang cocok dengan sistem pembangkit konvensional. Solar Two menggunakan metode penyimpanan ini dan dapat menyimpan 1,44 TJ di tangki penyimpanan sebesar 68 m3 dengan efisiensi penyimpanan tahunan sekitar 99%.

Sistem fotovoltaik yang tidak terhubung dengan saluran listrik biasanya menggunakan baterei yang bisa diisi ulang untuk menyimpan listrik berlebih. Dengan sistem yang terhubung dengan saluran listrik, listrik berlebih dapat dikirimkan ke transmisi listrik. Saat produksi listrik kurang, listrik dari saluran listrik dapat digunakan. Program meteran net memberikan kredit untuk rumah tangga yang menyalurkan listrik ke saluran listrik. Hal ini dilakukan dengan memutar terbalik meteran listrik saat rumah memproduksi lebih banyak listrik ketimbang menggunakannya. Jika penggunaan netto listrik di bawah nol, maka kredit yang dihasilkan akan dilimpahkan ke bulan depan. Cara lain menggunakan dua meteran, satu untuk mengukur listrik yang digunakan, satu lagi untuk mengukur listrik yang diproduksi. Cara ini tidak umum digunakan karena biaya tambahan akibat pemasangan meteran listrik kedua. Kebanyakan meteran baku secara akurat mengukur di kedua arah sehingga meteran kedua tidak diperlukan.

Penyimpanan energi dengan pompa di pembangkit listrik tenaga air menyimpan energi dalam bentuk potensial ketinggian, yaitu dengan memompa air dari tempat rendah ke tempat tinggi. Energi dapat diambil kembali saat dibutuhkan dengan mengalirkan air ke pembangkit listrik.

https://movistarnext.com/