Energi

Di Dalam Penerbangan Bertenaga Surya Pertama di Seluruh Dunia | Inovasi

Pada dini hari tanggal 26 Juli 2016, Solar Impulse 2 mendarat di Abu Dhabi di depan banyak orang dan kamera. Setelah 14 bulan perjalanan dan 550 jam di udara, pesawat itu telah mencapai apa yang dianggap mustahil oleh banyak orang: melakukan perjalanan 25.000 mil keliling dunia—melewati empat benua, dua samudra, dan tiga lautan—tanpa setetes pun bahan bakar cair. Sinar matahari yang cerah memasok satu-satunya kekuatan pesawat itu.

mengapa madu tidak menjadi buruk?

Sekarang, sebuah film dokumenter NOVA baru, Penerbangan yang Tidak Mungkin , yang ditayangkan malam ini di PBS, menyelami tantangan dan kemenangan dalam menyelesaikan perjalanan mengerikan di seluruh dunia ini, memberi penonton rasa semangat yang mendorong tim Solar Impulse, dan optimisme mereka yang melonjak tentang masa depan energi.

Solar Impulse adalah gagasan dari Kartu foto Bertrand , seorang psikiater dan penjelajah yang menemukan ide tersebut setelah berkeliling dunia tanpa henti pada tahun 1999 dalam sebuah balon udara . Selama usaha itu, dia melihat tingkat bahan bakarnya turun hari demi hari, khawatir apakah dia akan cukup, yang membuatnya bertanya-tanya apakah ada cara yang lebih baik. Akhirnya, dia menemukan jawabannya: kehilangan bahan bakar.





Piccard menjangkau mitra potensial di industri penerbangan, tetapi mendapat perlawanan. Semua orang bilang itu tidak mungkin, katanya. [Mereka] bilang aku hanya bermimpi.' Untuk memiliki panel surya yang cukup untuk menggerakkan baling-balingnya, pesawat harus berukuran besar—tetapi pada saat yang sama, sangat ringan.

Jadi Piccard beralih ke Institut Teknologi Federal Swiss di mana dia terhubung dengan Andre Borschberg , seorang insinyur dan pengusaha yang dilatih sebagai pilot di Angkatan Udara Swiss. Borschberg menjadi konsultan untuk institut tersebut (yang ia gambarkan sebagai 'MIT Swiss') dan tertarik dengan ide Piccard. Pasangan ini secara resmi mengumumkan proyek tersebut pada tahun 2003.



'Ketika Anda mengumumkan secara resmi,' kata Borschberg, 'tidak ada jalan kembali setelahnya. Dan [jadi] itulah yang kami lakukan selama 13 tahun ke depan.' Duo ini menjangkau investor, insinyur, mitra industri, dan lainnya untuk mengembangkan pesawat. Setiap komponen diuji dan dioptimalkan, sampai ke pengikatan lem struktur serat karbon.

Hasil dari semua pekerjaan ini, Solar Impulse 2, tentu saja merupakan prestasi rekayasa. Pesawat ini memiliki lebar sayap yang lebih besar dari jumbo jet B-747, tetapi beratnya hanya sekitar 5.000 pon, yang sebanding dengan rata-rata mobil keluarga. Sebuah 17.248 sel surya fotovoltaik yang mengejutkan—masing-masing kira-kira setebal a rambut manusia —menyelimuti sayap dan badan pesawat yang halus. Sel-sel ini berjemur di bawah sinar matahari, mengisi empat baterai lithium pesawat untuk menjaga baling-balingnya berputar di malam hari yang gelap.

Solar Impulse membubung di atas Jembatan Golden Gate di California.(Impuls Matahari)



Solar Impulse terbang di atas piramida Mesir. Pesawat mendarat di Kairo sebelum berangkat ke bagian akhir perjalanan.(Jean Revillard)

Solar Impulse mendarat di New York City.(Impuls Matahari)

Impuls matahari membubung di atas air selama penerbangan uji kedua pesawat.(Jean Revillard)

Andre Borschberg dan Bertrand Piccard, salah satu pendiri Solar Impulse, menukar 17 kaki perjalanan tersebut.(Jean Revillard)

Solar Impulse dihentikan untuk perbaikan di Hawaii setelah baterainya kepanasan selama penerbangan lima hari melintasi Samudra Pasifik.(Jean Revillard)

Piccard dan Borschberg menukarkan menerbangkan pesawat untuk 17 kaki usaha. Masing-masing tidur hanya dalam interval pendek untuk memenuhi kebutuhan pesawat. Sayapnya tidak bisa miring lebih dari lima derajat , jika tidak, pesawat mungkin akan lepas kendali karena bobotnya yang rendah dan ukurannya yang besar. Konstruksi yang lapang ini juga berarti bahwa bahkan sedikit cuaca buruk atau angin akan dengan mudah membuat pesawat keluar jalur.

Sebagai rincian dokumenter, cuaca menjadi musuh terbesar tim. Karena pesawat bergerak di jalur yang berliku-liku—mendaki ke ketinggian hampir 30.000 kaki di siang hari tetapi perlahan-lahan turun ke sekitar 5.000 kaki di malam hari untuk menghemat energi—tim harus memperkirakan angin, kelembaban, dan suhu di beberapa ketinggian. Dan sistem cuaca yang berputar terus berkembang dan berubah. Kondisi cuaca menunda keberangkatan mereka dari China, kemudian memaksa tim untuk membatalkan penyeberangan Pasifik awal mereka dan mendarat di Jepang. Tapi kemudian cuaca buruk mulai bergejolak di Pasifik, menyebabkan dua keberangkatan dibatalkan.

Ketegangan meningkat karena jadwal terus dimundurkan—tetapi para kru juga sangat menyadari konsekuensi dari mendorong melalui cuaca atau kesulitan teknis. 'Jika ada kegagalan, ada orang di dalamnya,' kata salah satu kru tim dalam film dokumenter itu.

Meskipun ada banyak rintangan di sepanjang jalan, keyakinan kuat dari tim Solar Impulse membantu mereka menghadapi tantangan ini. 'Saya tidak pernah kehilangan kepercayaan pada apa yang kami lakukan,' kata Borschberg. 'Ada sesuatu yang selalu memberi tahu saya bahwa ada solusi di suatu tempat. Butuh lebih banyak waktu, butuh lebih banyak usaha, pasti ... tapi akhirnya kami selalu menemukan jalan.'

Tapi pesawat tidak bisa terbang dengan keyakinan saja. Kreativitas, dan pemikiran di luar industri penerbangan, juga penting untuk kesuksesan mereka, kata Piccard. Banyak pakar penerbangan tampaknya menjadi terbatas dalam pemikiran mereka, dibutakan dari pengalaman masa lalu tentang bagaimana membangun sebuah mesin terbang. Sebaliknya, keduanya beralih ke galangan kapal, perusahaan kimia, dan lainnya untuk mencari bahan dan solusi potensial untuk pesawat mereka. Serat karbon ultra tipis yang membentuk badan pesawat, misalnya, dibuat oleh perusahaan yang sama yang memproduksi lambung untuk kapal layar ramping yang diperlombakan tim Alinghi Eropa di Piala Amerika.

apakah lebih baik mencuci pakaian dengan air dingin?

'Kami tidak dapat mengembangkan sel surya baru, baterai baru, motor baru,' kata Borschberg, mencatat bahwa tidak ada waktu untuk memikirkan kembali setiap teknologi yang mereka gunakan. Alih-alih, mereka menemukan solusi mutakhir yang sudah ada di luar sana, menggunakannya kembali untuk penerbangan, katanya.

Saya benar-benar berpikir ini adalah pencapaian teknis yang cukup mengesankan, Craig Steve , direktur asosiasi Institut Studi Aerospace Universitas Toronto, diberitahu National Geographic Christina Nunez setelah menyelesaikan perjalanan Solar Impulse. Mereka cukup jauh di depan di jalur yang ingin ditempuh oleh industri kedirgantaraan.

Namun, Piccard dan Borschberg dengan cepat menambahkan bahwa opsi bertenaga surya tidak akan menuju ke maskapai komersial dalam waktu dekat. Solar Impulse 2—dan pendahulunya, Solar Impulse 1—hanya dapat menampung satu orang (pilot) di kokpit berukuran lemari es yang tidak dipanaskan dan tidak bertekanan; kursi tunggalnya berfungsi ganda sebagai toilet. Pesawat ini juga sangat lambat, dengan kecepatan rata-rata 30 mil per jam untuk memaksimalkan penghematan energi.

'Itu tidak pernah menjadi tujuan itu sendiri,' kata Piccard tentang pesawat itu. 'Solar Impulse adalah cara simbolis untuk menunjukkan bahwa Anda dapat menggunakan teknologi ini untuk petualangan besar yang dianggap mustahil oleh semua orang.' Dengan kata lain, tujuan penerbangan itu tidak serta merta untuk mendorong bidang penerbangan, tetapi untuk mendorong imajinasi.

Tetapi dengan melanggar batas-batas ini, tim Solar Impulse memberikan kontribusi penting bagi penerbangan. Banyak perusahaan penerbangan—termasuk AirBus, Boeing, dan Siemens—baru-baru ini mengumumkan proyek pengembangan sistem listrik atau hibrida untuk mengurangi emisi penerbangan masa depan. Sementara beberapa dari upaya ini dimulai sebelum Solar Impulse mengudara, perjalanan tersebut menarik perhatian dan inspirasi ke bidang yang sedang berkembang. 'Sangat lucu melihat para insinyur yang bekerja di industri ini tertawa ketika saya memulai proyek ini,' kata Piccard. 'Tapi sekarang insinyur yang sama sedang mengerjakan program pesawat listrik.'

Sementara tenaga surya tetap tidak praktis untuk usaha ini, Piccard menjelaskan, baterai dapat diisi di grid sebelum keberangkatan. Tetapi teknologi tersebut kemungkinan masih memerlukan pengujian dan pengembangan selama beberapa dekade untuk mencapai skala komersial, menurut Peter Wilson, seorang profesor teknik elektronik dan sistem di University of Bath. Salah satu batasan utama penerbangan ini adalah penyimpanan baterai, tulisnya untuk Percakapan pada tahun 2015.

Beberapa dampak terbesar dari Solar Impulse sebenarnya dapat ditemukan di tanah. Penerbangan telah mendorong kemajuan lintas disiplin di banyak industri, menurut Piccard dan Borschberg. Perusahaan pengembangan material Covestro, mitra Solar Impulse , mengadaptasi insulasi kokpit berbobot sangat rendah dan berkinerja tinggi agar lebih efisien lemari es . Menurut Piccard, sebuah perusahaan rintisan di India juga berencana untuk menggunakan mesin pesawat dengan efisiensi tinggi pada kipas langit-langit yang mengkonsumsi listrik 75 persen lebih sedikit.

Tapi sekarang setelah dikatakan dan selesai, Piccard siap untuk langkah selanjutnya. 'Sekarang, tentu saja, kita harus melanjutkan, katanya. Sukses tidak ada untuk duduk di kursi dan menikmatinya. Sukses ada untuk membuat langkah selanjutnya.

Pada November 2017, Piccard dan krunya meluncurkan Aliansi Dunia untuk Solusi Efisien , bertugas menghubungkan investor dan pemerintah dengan 1.000 solusi inovatif yang menguntungkan dan ramah lingkungan.

'Seringkali perlindungan lingkungan di satu sisi dan industri di sisi lain tidak berhasil menemukan bahasa yang sama,' kata Piccard. Dia berharap proyek 1.000 solusi menyediakan platform untuk percakapan itu terjadi.

Dan meskipun fase ini kurang dramatis, Piccard berharap film dokumenter ini akan membantu memperkuat keindahan dan drama Solar Impulse di hati para penontonnya dan menginspirasi mereka untuk tetap berpikiran terbuka seiring kemajuan teknologi.

Optimisme kedua pilot tentang masa depan energi tentu menular, dan hasrat mereka terhadap Solar Impulse sangat jelas. Saat Borschberg menutup percakapan, dia menggambarkan pengalamannya membubung di atas awan. 'Sangat indah berada di atas sana, ini adalah hadiah, katanya. 'Anda melihat sayap, Anda melihat matahari di atas Anda dan Anda mulai memahami bahwa hanya sinar matahari yang jatuh di sayap sudah cukup untuk membuat Anda terbang.

'Ini benar-benar mengesankan,' tambahnya. 'Ini memberi Anda keyakinan pada jenis teknologi ini.'

Pemutaran perdana dua jam dari Penerbangan yang Tidak Mungkin tayang 31 Januari 2018 pukul 21.00 ET di PBS.





^