Efek Rumah Kaca

Meskipun mayoritas perangkat fotovoltaik saat ini digunakan untuk alasan praktis dan ekonomis, salah satu potensi fotovoltaik adalah bahwa fotovoltaik merupakan salah satu dari sumber listrik paling ramah lingkungan. Dampak lingkungan dari pembangkitan listrik, terutama efek rumah kaca, menjadi alasan penting untuk meneliti fotovoltaik. Sebuah penjelasan sederhana tentang efek rumah kaca dipaparkan dibawah ini.

Suhu bumi ditentukan oleh kesetimbangan antara radiasi yang datang dari matahari dan energi yang dipancarkan dari bumi ke luar angkasa. Radiasi keluar yang dipancarkan oleh bumi sangat dipengaruhi oleh adanya atmosfer dan komposisinya. Bila bumi tidak memiliki atmosfer, sebagaimana bulan, maka suhu rata-rata permukaan bumi akan menjadi sekitar -18oC. Namun, sekitar 270 ppm karbon dioksida (CO₂) di atomosfer menyerap radiasi keluar, sehingga energi tersebut tetap berada di atmosfer dan menghangatkan bumi. Hal ini menyebabkan suhu rata-rata bumi berada di kisaran 15oC, 33oC lebih tinggi daripada suhu bulan. Karbon dioksida menyerap dengan baik panjang gelombang 13-19 µm dan uap air, gas atmosferik lainnya, menyerap dengan baik panjang gelombang 4- 7 µm. Mayoritas radiasi keluar (70%) memiliki panjang gelombang 7-13 µm.

Aktivitas manusia terus melepas “gas-gas antropogenik” ke atmosfer, yang menyerap radiasi di panjang gelombang 7-13 µm, terutama karbon dioksida, metana, ozon, dinitrogen oksida, dan klorofluokarbon (CFC). Gas-gas tersebut mencegah keluarnya energi dan berpotensi mengakibatkan kenaikan suhu bumi. Berdasarkan data yang ada saat ini, konsentrasi karbon dioksida CO₂ akan berlipat ganda pada tahun 2030, mengakibatkan pemanasan global sebesar 1-4oC. Hal ini akan mengakibatkan perubahan pola angin dan curah hujan dan dapat mengakibatkan daratan yang luas di tengah benua menjadi kering dan naiknya permukaan laut. Semakin banyak gas antropogenik yang dilepas ke atmosfer tentunya akan menghasilkan dampak yang semakin parah.

Korelasi antara kenaikan konsentrasi karbon dioksida di atmosfer (garis biru) dan kenaikan suhu rata-rata (garis merah)1.

Grafik di atas berakhir di tengah tahun 90an karena pada saat itu kami memulai PVCDROM. Saat itu ada cukup banyak diskusi mengenai apakah pemanasan tersebut adalah trend atau merupakan fluktuasi statistik. Sempat ada harapan bahwa suhu rata-rata akan turun lagi ke tingkat rata-rata statistik. Di tahun-tahun kemudian suhu bumi terus naik sebagaimana dapat dilihat di grafik di bawah:

Suhu rata-rata di permukaan bumi. Suhu terus mengalami kenaikan. NASA2010 2

Jelas bahwa aktivitas manusia telah mencapai skala di mana dampaknya mulai memengaruhi lingkungan di Bumi dan mengubah daya tariknya bagi manusia. Efek sampingnya dapat menghancurkan dan teknologi dengan dampak terhadap lingkungan yang rendah dan tidak menghasilkan “gas rumah kaca” kemungkinan akan menjadi semakin penting dalam dekade-dekade yang akan datang. Karena sector energi adalah penghasil utama “gas-gas rumah kaca” melalui pembakaran bahan bakar fosil, teknologi seperti fotovoltaik, yang dapat menggantikan bahan bakar fosil, harus semakin banyak digunakan 3.

• 1. R. A. Kerr, “Sun’s Role in Warming Is Discounted”, Science, vol. 268, pp. 28 - 29, 1995.
• 2. J. Hansen, “Global temperature change”, Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 103, pp. 14288 - 14293, 2006.
• 3. A. W. Blakers, Green, M. A., Leo, T., Outhred, H., and Robins, B., The Role of Photovoltaics in Reducing Greenhouse Gas Emissions. Canberra: Australian Government Publishing Service, 1991.