Upaya Energi Bersih yang Dilakukan oleh Pencemar Terbesar di Dunia

Dari Pencemar Terbesar Menuju Kebijakan Hijau

Pertumbuhan industri Tiongkok membawa dampak lingkungan besar, termasuk emisi dari pembangkit batu bara. Energi fosil turut menopang produksi semen, baja, aluminium, kapal, dan berbagai barang lainnya.

Menurut analisis yang ditampilkan, nilai produksi manufaktur bruto Tiongkok melampaui gabungan sembilan negara manufaktur terbesar berikutnya. Ukuran ini berbeda dari nilai tambah manufaktur.

Sumber: CEPR

Polusi udara menjadi salah satu dampak yang paling terlihat. Beijing pernah sering mengalami kabut asap yang berbahaya bagi kesehatan pernapasan.

Pada Maret 2014, Perdana Menteri Li Keqiang menyatakan perang terhadap polusi dalam laporan kerja pemerintah:

“Kita harus sama tegasnya dalam perang melawan polusi seperti dalam perang melawan kemiskinan.” Pada 2018, pemerintah melanjutkan upaya itu melalui rencana tiga tahun untuk mempertahankan langit biru.

Li Keqiang – Perdana Menteri saat itu kepada Kongres Rakyat Nasional

Pencemaran air dan tanah juga menjadi masalah besar. Angka persentase berbeda menurut tahun, lokasi, definisi, dan metode survei, sehingga tidak dapat dianggap sebagai kondisi tetap seluruh wilayah.

Melanjutkan Kemajuan Awal

Meskipun ketergantungan pada batu bara tetap tinggi, kualitas udara di banyak kota membaik setelah pengendalian emisi dan perubahan energi. Perbaikan itu belum berarti masalah polusi telah selesai.

Sumber: Dialogue Earth

Pengendalian emisi industri, energi yang lebih bersih, dan kendaraan listrik ikut berperan, bersama faktor kebijakan serta kondisi setempat.

Tiongkok juga memperluas produksi dan pemasangan teknologi energi bersih. Di antara perkembangan yang banyak disorot:

• Pada 2022 pemasangan kapasitas surya Tiongkok mendekati jumlah negara-negara lain secara gabungan, lalu tambahan kapasitas tahunannya meningkat tajam pada 2023.
  • Tambahan kapasitas angin dan penyimpanan energi juga meningkat pada 2023. Kapasitas terpasang harus dibedakan dari listrik yang benar-benar dihasilkan.
  • Sebagian besar kapasitas manufaktur panel surya dan polisilikon dunia berada di Tiongkok. Angka pangsa pasar bergantung pada tahap rantai pasok dan tahun pengukuran.
• Pada sejumlah bulan 2024, kendaraan energi baru melampaui separuh penjualan mobil penumpang ritel domestik. Kategori NEV meliputi kendaraan listrik baterai, hibrida plug-in, dan sel bahan bakar, bukan semua kendaraan hibrida.
• Menurut perkiraan yang dikutip, Tiongkok menampung sekitar 77% kapasitas manufaktur baterai global. Kapasitas pabrik berbeda dari produksi aktual.
  • Tiongkok juga mendominasi pemrosesan litium, tetapi angka pangsanya bergantung pada produk dan periode yang dihitung.
• Pasar obligasi dan pembiayaan hijau juga besar, dengan penerbitan yang dilaporkan sekitar 131 miliar dolar pada 2023. Nilainya bergantung pada definisi obligasi hijau yang digunakan.

Sumber: Yale

Namun, pertumbuhan energi bersih berjalan bersama permintaan energi yang besar dan ketergantungan pada batu bara. Penurunan emisi memerlukan perubahan pada sistem energi secara keseluruhan.

Sumber: Visual Capitalist

Pembangkit Surya Lepas Pantai

Permintaan listrik di pesisir timur yang padat penduduk mendorong pengembangan sumber energi dekat pusat konsumsi, selain proyek di gurun utara dan barat.

Lahan pesisir juga dibutuhkan untuk pertanian dan kota. Pembangunan di laut dapat mengurangi persaingan lahan, tetapi menghadapi korosi, gelombang, ekosistem, dan biaya sambungan.

Salah satu proyeknya adalah pembangkit surya lepas pantai berkapasitas sekitar 1 GW di dekat Dongying, Provinsi Shandong. Perkiraan jumlah rumah yang dapat dilayani bergantung pada produksi listrik dan konsumsi rumah tangga, bukan sekadar kapasitas nominal.

Sumber: Examine China

Lokasinya sekitar delapan kilometer dari pantai dan mencakup sekitar 1.223 hektare. Berada di Shandong tidak berarti bebas risiko badai atau kondisi laut ekstrem.

Platform menggunakan struktur baja lepas pantai; ukuran yang dilaporkan untuk tiap platform sekitar 60 × 35 meter.

Sumber: Electrek

Proyek tersebut juga mengusulkan budidaya ikan sebagai bentuk pemanfaatan ruang bersama antara akuakultur dan tenaga surya. Keberhasilannya memerlukan penilaian teknis dan lingkungan.

Turbin Angin Raksasa

Tenaga angin lepas pantai juga berkembang. Sebuah turbin di Tiongkok dilaporkan mencetak rekor produksi listrik harian untuk satu turbin.

Turbin itu adalah Goldwind GWH252 berdaya nominal 16 MW di perairan Fujian.

Sumber: Euronews

Dengan diameter rotor 252 meter, turbin tersebut dilaporkan menghasilkan 384,1 megawatt-jam dalam 24 jam saat kondisi berangin kuat. Angka ini menunjukkan ^energi yang dihasilkan selama satu hari, berbeda dari daya nominal 16 megawatt.

Pengaturan sudut bilah secara dinamis membantu pengoperasian dalam rentang angin tertentu. Hal itu tidak berarti turbin aman beroperasi pada semua kekuatan topan; batas keselamatan tetap berlaku.

Juru bicara Goldwind menjelaskan bahwa perusahaan memantau sistem kendali, pengaturan sudut bilah, dan generator untuk meningkatkan keluaran sambil menjaga keselamatan.

Pada 2022, Tiongkok memiliki sekitar 49% dari kapasitas angin lepas pantai global sebesar 64,3 GW, sedangkan Eropa sekitar 47%, menurut statistik yang dikutip.

Ekspansi Tenaga Nuklir

Tenaga surya dan angin perlu dipadukan dengan jaringan, penyimpanan, fleksibilitas permintaan, dan sumber lain. Nuklir dapat menyediakan listrik rendah karbon yang tidak bergantung langsung pada cuaca.

Pembangkit nuklir memerlukan lahan relatif kecil, tetapi lokasi harus memenuhi persyaratan keselamatan, air atau pendinginan, jaringan, dan perizinan. Tidak dapat ditempatkan sembarang tempat.

Tiongkok merencanakan ekspansi nuklir, dengan perkiraan hingga sekitar 100 reaktor tambahan dalam satu dekade. Persetujuan 11 unit pada 2024 menunjukkan skala ambisi, tetapi persetujuan tidak sama dengan dimulainya konstruksi atau operasi komersial.

Sumber: Nuclear Energy – Our World in Data

Pada 2023, HTR-PM di Shidao Bay mulai beroperasi komersial sebagai demonstrasi reaktor generasi keempat berbasis gas suhu tinggi.

HTR-PM menggunakan pendingin helium dan bahan bakar berbentuk bola yang mengandung partikel TRISO berlapis. Ini adalah reaktor gas suhu tinggi; sasaran suhu sekitar 1.000°C pada konsep VHTR lain tidak boleh dianggap sebagai suhu operasi aktual HTR-PM.

Pengisian bahan bakar dapat dilakukan selama operasi. Lapisan partikel bahan bakar dirancang menahan produk fisi, tetapi tidak menghapus seluruh kemungkinan pelepasan radioaktif atau kebutuhan pengawasan keselamatan.

Sumber: CGTN

Desainnya memanfaatkan sifat bahan bakar dan pembuangan panas pasif untuk membatasi temperatur dalam kondisi tertentu. Keselamatan tetap harus dinilai untuk keseluruhan fasilitas, bukan hanya label generasi ^ketiga atau keempat.

Tiongkok juga mengembangkan reaktor garam cair yang meneliti pemanfaatan torium, termasuk desain yang tidak membutuhkan air sebagai pendingin utama. Torium perlu diubah menjadi bahan fisil seperti uranium-233; siklus ini bukan bebas risiko proliferasi dan tetap memerlukan pengamanan nuklir.

Terdapat pula konsep kapal kontainer bertenaga reaktor berbasis torium yang dipresentasikan oleh China State Shipbuilding Corporation. Ini merupakan konsep pengembangan, bukan kapal komersial yang sudah beroperasi.

Tenaga Surya Berbasis Antariksa

Kemampuan antariksa Tiongkok terus berkembang, termasuk peluncuran dan eksplorasi Bulan yang dibandingkan dengan NASA dan SpaceX (SPCX ) .

Rencana stasiun penelitian Bulan bersama Rusia juga diumumkan. Tahapannya bergantung pada pengembangan wahana, peluncur, pendanaan, dan kerja sama.

• Tahap awal mencakup pengukuran ilmiah dan penyelidikan sumber daya lokal.
• Tahap berikutnya mengembangkan infrastruktur pendukung dan kemampuan kegiatan di permukaan.
• Tahap jangka panjang mencakup perluasan fasilitas dan kemungkinan kegiatan berawak. Sasaran seperti 2045 adalah rencana, bukan tanggal penyelesaian yang pasti.

Pemanfaatan sumber daya lokal merupakan bagian dari gagasan pangkalan Bulan. Hal itu juga dikaitkan dengan konsep pembangunan struktur antariksa berskala besar.

China Academy of Space Technology pernah mengemukakan rencana eksperimen transmisi daya nirkabel dan tegangan tinggi di orbit rendah sekitar 2028. Jadwal tersebut adalah sasaran penelitian.

Sumber: Space News

Pembangkit surya antariksa akan mengumpulkan energi di orbit dan mengirimkannya, misalnya melalui gelombang mikro, ke penerima. Ketersediaan cahaya tergantung orbit; tidak semua lokasi di antariksa mendapat sinar Matahari 24 jam sehari. Efisiensi, biaya, keamanan pancaran, dan skala penerima menjadi tantangan.

Sumber: ESA – European Space Agency

(Kami menjelaskan cara kerja tenaga surya antariksa lebih rinci dalam artikel khusus.)

Rencana yang dikutip menyebut perangkat uji sekitar 10 kW untuk tahap awal.

Tahap berikutnya mengusulkan sistem sekitar 1 MW, disusul skala lebih besar. Perakitan di orbit dan dukungan stasiun antariksa Tiangong mungkin diteliti, tetapi belum merupakan kemampuan pembangkit komersial yang terbukti.

Sasaran lanjutan yang dikutip mencakup sekitar 10 MW pada 2035 dan 2 GW pada 2050. Angka dan waktu ini adalah konsep pengembangan yang dapat berubah, bukan kepastian proyek selesai.

Rincian konsep transmisi dapat dibaca dalam makalah ”Retro-directive microwave power beam steering technology for space solar power station”.

Memperkirakan Strategi Energi Hijau Tiongkok

Berbagai proyek menunjukkan arah penelitian energi Tiongkok, tetapi tidak semuanya membentuk satu peta jalan resmi dengan hasil yang pasti.

Hingga sekitar 2030, ketahanan energi dan pengurangan polusi tetap menjadi sasaran penting melalui sumber terbarukan, jaringan dan penyimpanan, serta nuklir.

Dekarbonisasi pada 2030–2040 akan bergantung pada pembangunan nyata, pengurangan penggunaan batu bara, permintaan, dan kebijakan. Tidak ada jaminan bahwa lebih dari sepuluh reaktor akan mulai beroperasi setiap tahun.

Pemanfaatan mineral Bulan untuk membuat panel surya adalah gagasan jangka panjang. Regolit mengandung silikon dan logam dalam mineral, tetapi memisahkan dan memurnikannya di Bulan memerlukan energi, mesin, serta proses yang belum tersedia pada skala industri.

Sumber: AnthroFuturism

Tenaga surya antariksa dapat menjadi salah satu opsi masa depan jika tantangan teknis, ekonomi, dan lingkungan dapat diatasi. Ia bukan sumber energi tanpa batas atau solusi yang telah terbukti untuk seluruh planet.

Negara dan perusahaan lain juga meneliti konsep serupa. Keberhasilannya perlu dibandingkan dengan alternatif di Bumi.

Produksi energi di antariksa juga mungkin mendukung misi dan industri luar angkasa di masa depan, tetapi penerapan berskala besar masih spekulatif.