Memanen Listrik lewat Turbin di Balon Udara

tirto.id - Seperempat abad silam, desainer gim bernama Lewis Pollak menciptakan istilah baru untuk menggambarkan estetika yang berusaha dia tampilkan lewat karyanya, Children of the Sun. Gim permainan peran (RPG) tersebut menampilkan estetika retro-futuristik yang khas. Latar waktunya memang berada di masa depan, begitu pula dengan teknologinya. Akan tetapi, segala tampilannya terlihat seperti berasal dari paruh pertama abad ke-20. Oleh Pollak, estetika itu disebut sebagai dieselpunk.

Dalam karya-karya seni rupa yang bernafaskan dieselpunk, ada satu benda yang biasa terlihat di langit. Bukan pesawat terbang, bukan balon udara, melainkan airship atau kapal udara. Beberapa orang lebih familiar dengan istilah Zeppelin untuk menyebut alat transportasi tersebut, meski tidak semua kapal udara bisa disebut demikian.

Dalam dunia nyata, kapal udara pernah jadi sarana transportasi populer bagi kalangan berpunya. Di dalam kapal udara, orang-orang bisa berjalan bebas, menyantap makanan lezat, dan berpesta layaknya di kapal pesiar.

Namun, tragedi pada 1937 praktis mematikan kiprah kapal udara sebagai alat transportasi. Kala itu, sebuah Zeppelin terbakar di langit New Jersey, AS, menewaskan hampir separuh total penumpang di dalamnya.

Memang tidak semua kapal udara lantas menghilang sejak itu. Beberapa masih beroperasi, tetapi bukan lagi untuk penumpang umum.

Di sini, kita tidak benar-benar bicara mengenai kapal udara, melainkan benda yang sepintas mirip dengannya. Benda itu adalah balon setinggi gedung 13 lantai, sepanjang lapangan basket, yang melayang setinggi ribuan meter.

Benda itu sebenarnya tidak benar-benar terbang karena masih ditahan oleh kabel yang terhubung ke tanah. Ia tidak pula digunakan untuk mengangkut manusia. Benda tersebut adalah turbin angin yang sekarang sedang dikembangkan perusahaan rintisan asal Beijing bernama Changsha Linyi Yunchuan Energy Technology alias SAWES Energy Technology.

Secara resmi, turbin angin melayang itu diberi nama Stratospheric Airborne Wind Energy System, atau disingkat SAWES. Teknologi tersebut masih dalam tahap uji coba. Namun, apabila berhasil dan memungkinkan untuk diproduksi dalam skala massal, bukan mustahil di masa depan langit perkotaan di Bumi akan dipenuhi balon-balon serupa kapal udara tersebut, mirip dengan estetika khas dieselpunk dengan Zeppelin-nya.

Semuanya demi Menggapai Angin

Angin di ketinggian memang berbeda dari angin yang kita rasakan di permukaan. Menurut Weng Hanke, dikutip dariSouth China Morning Post, salah satu pendiri sekaligus kepala teknologi SAWES, angin di ketinggian 1.500 meter bertiup tiga kali lebih kencang. Karena energi angin berbanding lurus dengan pangkat tiga dari kecepatan anginnya, selisih tiga kali lipat kecepatan bisa menghasilkan daya hingga 27 kali lebih besar.

Sementara itu, turbin angin konvensional yang tertancap di tanah punya keterbatasan ketinggian. Turbin terbesar sekalipun hanya bisa menjangkau angin di ketinggian sekitar 300 meter dari permukaan. Di atas itu, anginnya lebih kencang dan lebih stabil, tapi tidak ada struktur baja yang ekonomis untuk menjangkaunya.

Untuk itu, SAWES menawarkan solusi alternatif. Caranya, sebuah aerostat, sejenis balon yang ditambatkan ke tanah, diisi helium dan dipasangi turbin-turbin kecil, kemudian dilepaskan ke udara.

Begitu balon mencapai ketinggian tertentu, angin akan memutar turbin, kemudian listrik yang dihasilkan mengalir turun melalui kabel tambatan yang sekaligus berfungsi sebagai jangkar. Di bawah, listrik masuk ke gardu kemudian disalurkan ke jaringan.

SAWES mengembangkan sistem itu bersama Universitas Tsinghua dan Institut Penelitian Informasi Dirgantara dari Akademi Ilmu Pengetahuan Cina. Meski risetnya sudah dimulai sejak 2017, butuh waktu enam tahun sampai akhirnya mereka mampu melakukan uji coba terbuka.

Model pertama, S500, diuji pada 11 Oktober 2024. Balon sepanjang 23 meter dan berdiameter 15 meter itu naik setinggi 500 meter di atas Wuhan, Provinsi Hubei, dan menghasilkan lebih dari 50 kilowatt listrik. Pencapaian itu langsung memecahkan dua rekor yang sebelumnya dipegang tim riset dari Massachusetts Institute of Technology lewat perusahaan Altaeros Energies (ketinggian turbin sebelumnya mentok di 297 meter, dengan keluaran maksimal 30 kilowatt).

Tiga bulan kemudian, Januari 2025, S1000 sepanjang 30 meter terbang setinggi 1.000 meter di atas Danau Poyang, Provinsi Jiangxi, dan menghasilkan lebih dari 100 kilowatt.

Meski begitu, capaian itu belum final. Salah satu unit terbesar diterbangkan pada September 2025. Sebagaimana dilaporkan kembali olehSouth China Morning Post, SAWES menerbangkan S1500 di sebuah gurun di wilayah Xinjiang, Cina bagian barat.

S1500 berbeda secara desain dari dua pendahulunya. Jika S500 dan S1000 masing-masing hanya punya satu turbin di tengah, S1500 memiliki 12 turbin mikro yang tersusun dalam saluran berbentuk cincin di bagian belakang badan balonnya. Setiap turbin mikro berkapasitas 100 kilowatt sehingga total kapasitas terpasang mencapai 1,2 megawatt. Itulah pertama kalinya turbin angin udara jenis aerostat mampu menghasilkan satu megawatt listrik.

Keluaran satu megawatt dari S1500 setara dengan yang dihasilkan oleh turbin angin konvensional bermenara 100 meter. Bedanya, S1500 tidak butuh menara baja dan fondasi beton, serta bisa dipindahkan ke lokasi lain. Seorang peneliti yang tergabung dalam proyek SAWES mengklaim, sistem itu menggunakan 90 persen lebih sedikit material dibanding turbin angin konvensional dengan keluaran setara.

Januari 2026, giliran S2000 yang terbang. Lokasinya kali ini adalah Yibin, Provinsi Sichuan, Tiongkok barat daya. Ukurannya sama dengan S1500. Namun, S2000 dirancang khusus untuk penggunaan di dekat kawasan perkotaan, dengan kapasitas muatan lebih besar dan desain lebih tahan cuaca.

Dalam uji terbang itu, S2000 naik setinggi 2.000 meter dalam waktu sekitar 30 menit dan menghasilkan 385 kilowatt-jam listrik, yang langsung disalurkan ke jaringan listrik setempat. Itulah pertama kalinya perangkat sejenis tersambung secara resmi ke jaringan listrik.

Menurut Dun, dikutip dari Global Times, selama satu jam beroperasi, S2000 mampu menghasilkan listrik yang cukup untuk mengisi penuh sekitar 30 baterai mobil listrik kelas atas dari nol.

Kapasitas maksimum satu unit S2000 adalah 3 megawatt, tetapi dalam uji coba tersebut keluaran rata-ratanya baru di angka 0,77 megawatt. Masih jauh dari kapasitas penuh, memang, tetapi uji coba membuktikan bahwa teknologi tersebut bisa diaplikasikan.

Yang Dipandang Positif Juga Dicap Negatif

Selain kapasitasnya yang mumpuni, teknologi itu praktis. Seluruh sistem S2000 bisa diangkut dalam kontainer kargo standar. Prosesnya pun tak butuh waktu lama, hanya delapan jam, sejak persiapan hingga pengembangan. Jika pasokan helium lokal tersedia, proses itu bisa dipersingkat menjadi empat sampai lima jam.

Keunggulan lain yang diklaim perusahaan adalah bobotnya. Seluruh sistem S1500, termasuk ke-12 turbinnya, jika ditimbang, bobotnya tak sampai satu ton, alias 90 persen lebih ringan dibanding turbin angin konvensional dengan kapasitas setara. Dengan begitu, biaya logistiknya juga jauh lebih kecil.

Baru-baru ini, pada Agustus 2026, CCTV melaporkan bahwa purwarupa terbaru SAWES, S4000, berhasil terbang ke ketinggian 4.000 meter di atas permukaan laut di lokasi uji di Cina barat laut. Satu model lagi, S6000, sedang dalam tahap pengembangan dan diharapkan bisa terbang di atas 6.000 meter pada tahun yang sama.

Tujuan jangka panjang perusahaan adalah mengoperasikan sistem di stratosfer, di ketinggian sekitar 10.000 meter. Sebab, kekuatan embusan angin di ketinggian itu diklaim mencapai 200 kali lipat. Dun memperkirakan, biaya listrik yang dihasilkan bisa turun menjadi sepersepuluh dari harga sekarang.

Sampai sini, semua terlihat menggembirakan. Akan tetapi, tidak semua orang teryakinkan oleh data sajian SAWES. Mark C. Kelly, profesor dari Departemen Energi Angin di Universitas Teknik Denmark, mengaku kepada CNN bahwa dirinya belum melihat data yang terverifikasi secara independen soal produksi listrik SAWES di ketinggian di atas 1.000 meter.

Kelly juga menyoroti bahwa panjang kabel tambatan selama ini menjadi faktor pembatas dalam sistem angin udara yang ada. Kabel sepanjang dua kilometer lebih adalah persoalan nyata bagi lalu lintas udara. Di banyak negara, termasuk negara-negara Eropa, menerbangkan balon tambatan di atas 60 meter saja sudah membutuhkan izin khusus dari otoritas penerbangan. Belum lagi soal sertifikasi keselamatan, asuransi, dan penerimaan publik.

Meski begitu, secara komersial, SAWES tampaknya sudah mulai bergerak. Per Maret 2026, mereka telah menerima pesanan dan "surat niat" senilai hampir 500 juta yuan (sekitar 74 juta dolar AS) untuk model S1500 dan S2000.

Bahkan, produksi skala kecil S2000 sudah berjalan. Fasilitas produksi material selubung balon tengah juga tengah dibangun di Zhoushan, Provinsi Zhejiang. Tak main-main, target produksinya sebanyak 200 ribu meter per tahun pada 2026 dan 800 ribu meter pada 2028.

Aplikasi yang paling realistis dalam jangka dekat adalah penyediaan listrik di daerah terpencil, sistem mandiri (di luar jaringan umum seperti PLN), dan pasokan darurat di zona bencana, begitu kata Wang Lei, juru bicara SAWES. Karena bisa dilipat, dikemas dalam kontainer, dan dipasang dalam hitungan jam, sistem tersebut menawarkan fleksibilitas yang tidak dimiliki turbin angin konvensional mana pun.

Apakah turbin terbang akan menjadi masa depan energi angin, atau hanya eksperimen mahal yang akhirnya kandas? Entahlah. Yang jelas, potensinya nyata dan, kalaupun tidak bisa digunakan di semua tempat sekalipun, teknologinya dapat membuat distribusi pasokan listrik lebih merata lagi.