Jepang kembali menarik perhatian dunia dengan gagasan energi yang terdengar seperti fiksi ilmiah, yakni memasang sabuk panel surya raksasa di Bulan untuk menyuplai listrik ke Bumi. Proyek itu diusulkan oleh Shimizu Corporation melalui konsep bernama luna ring, yang memanfaatkan sinar Matahari hampir tanpa henti di permukaan Bulan.
Ide ini belum masuk tahap pembangunan, tetapi dinilai sebagai salah satu konsep energi bersih paling ambisius yang pernah diajukan. Di tengah dorongan mencari sumber energi rendah emisi, luna ring menawarkan gambaran tentang bagaimana ruang angkasa bisa menjadi bagian dari solusi kebutuhan listrik masa depan.
Apa yang dimaksud dengan luna ring
Luna ring adalah rancangan pembangkit listrik tenaga surya berbasis Bulan yang membentang mengelilingi khatulistiwa Bulan. Dalam konsep awal, sabuk panel surya itu diperkirakan memiliki panjang sekitar 11.000 kilometer.
Lebarnya tidak seragam, mulai dari sekitar 249 meter pada desain awal hingga beberapa kilometer. Pada versi yang lebih luas, lebarnya bahkan bisa mencapai 400 kilometer di bagian tertentu.
Dengan posisi mengelilingi Bulan, sebagian panel akan selalu menghadap Matahari. Kondisi itu memungkinkan produksi listrik berlangsung selama 24 jam, tanpa gangguan siklus siang dan malam seperti di Bumi.
Mengapa Bulan dianggap cocok
Bulan menawarkan kondisi yang sangat berbeda dari Bumi untuk pembangkit tenaga surya. Tidak ada atmosfer tebal yang menghalangi, menyebarkan, atau menyerap cahaya Matahari secara signifikan.
Bulan juga tidak memiliki awan, hujan, kabut, dan perubahan cuaca yang bisa menurunkan efisiensi panel. Karena itu, radiasi matahari dapat diterima secara langsung dengan intensitas yang lebih tinggi.
Shimizu Corporation menyebut sistem ini berpotensi menghasilkan energi sekitar 20 kali lebih besar dibandingkan panel surya dengan ukuran setara di Bumi. Dalam skenario paling ambisius, luna ring disebut mampu menghasilkan hingga 13.000 terawatt energi per jam.
Cara listrik dikirim ke Bumi
Konsep luna ring tidak berhenti pada produksi listrik di Bulan. Energi itu juga harus dikirim ke Bumi dengan sistem transmisi nirkabel yang menjadi inti proyek ini.
Tahap awalnya, panel surya di khatulistiwa Bulan menangkap cahaya Matahari lalu mengubahnya menjadi listrik. Setelah itu, listrik dialirkan lewat jaringan kabel di bawah permukaan Bulan menuju fasilitas transmisi di sisi Bulan yang selalu menghadap Bumi.
Di titik tersebut, energi diubah menjadi gelombang mikro atau sinar laser berenergi tinggi. Gelombang itu lalu dipancarkan menuju Bumi dan ditangkap oleh stasiun penerima bernama rectenna.
Rectenna bertugas menangkap gelombang mikro lalu mengubahnya kembali menjadi listrik untuk disalurkan ke jaringan. Selain untuk listrik, Shimizu juga mengusulkan pemanfaatan energi itu untuk produksi hidrogen di Bumi.
Konstruksi akan bergantung pada robot
Membangun infrastruktur sepanjang ribuan kilometer di Bulan jelas bukan pekerjaan ringan. Karena itu, Shimizu mengusulkan penggunaan robot otomatis sebagai tenaga utama dalam proses pembangunan.
Robot-robot itu akan dikendalikan dari Bumi oleh operator manusia. Hanya sejumlah kecil astronaut yang akan ditempatkan di Bulan untuk dukungan teknis bila diperlukan.
Perusahaan juga ingin memanfaatkan material yang ada di Bulan agar biaya pengiriman dari Bumi tidak membengkak. Regolith atau tanah Bulan diketahui mengandung senyawa oksida yang bisa diolah menjadi bahan baku.
Dengan membawa hidrogen dari Bumi, teknisi dapat memproduksi air dan oksigen di Bulan. Regolith juga dapat diolah menjadi beton, keramik, serat kaca, hingga sel surya sederhana.
Dalam rancangan itu, pabrik otomatis akan bergerak mengikuti jalur pembangunan di sepanjang khatulistiwa Bulan. Pabrik tersebut memproduksi sekaligus memasang panel surya secara bertahap.
Didorong kebutuhan energi pasca-Fukushima
Ketertarikan Jepang terhadap luna ring menguat setelah bencana gempa bumi dan tsunami yang memicu kecelakaan nuklir di Fukushima Daiichi. Peristiwa itu membuat sekitar 30% kapasitas pembangkit listrik tenaga nuklir Jepang berhenti beroperasi.
Sejak saat itu, Jepang memperbesar perhatian pada energi alternatif, termasuk tenaga surya, hidrogen, dan konsep pembangkit berbasis luar angkasa. Luna ring pun kembali dibicarakan sebagai salah satu opsi jangka panjang.
Meski begitu, proyek ini belum mendapat pendanaan resmi dari pemerintah. Dukungan dari badan antariksa seperti JAXA maupun NASA juga belum ada.
Tantangan teknologi dan biaya masih besar
Secara ilmiah, luna ring dinilai mungkin diwujudkan karena komponennya sudah dikenal, seperti panel surya, sistem fotovoltaik, dan transmisi energi lewat gelombang mikro. Namun, tantangan utamanya ada pada skala dan biayanya.
Membangun fasilitas sepanjang ribuan kilometer di Bulan, mengirim peralatan dari Bumi, dan mengembangkan sistem transmisi energi dalam skala besar memerlukan investasi yang sangat besar. Jarak rata-rata Bumi dan Bulan sekitar 384.400 kilometer, sehingga pengiriman listrik juga membutuhkan tingkat akurasi yang sangat tinggi.
Gelombang mikro maupun laser harus diarahkan dengan presisi agar energi tepat mengenai rectenna di Bumi. Teknologi transmisi daya nirkabel dalam skala gigawatt seperti ini juga masih berada pada tahap penelitian dan belum diterapkan secara komersial.
Ada pula risiko dari puing antariksa dan meteorit kecil yang dapat merusak infrastruktur luar angkasa. Karena itu, luna ring masih berada jauh dari tahap realisasi meski terus diposisikan sebagai proyek serius.
Keyakinan Shimizu terhadap masa depan proyek
Shimizu Corporation tetap menilai luna ring bukan sekadar gagasan futuristis. Presiden Shimizu Corporation Tetsuji Yoshida menegaskan bahwa investasi berkelanjutan dalam riset dan pengembangan bisa membuka jalan bagi proyek itu di masa depan.
Perusahaan melihat hambatan terbesar bukan pada prinsip ilmiahnya, melainkan pada kemampuan meningkatkan skala teknologi agar cocok untuk proyek infrastruktur luar angkasa yang sangat besar. Hingga kini, luna ring masih tercantum sebagai Dream Project dalam portofolio resmi Shimizu Corporation.
Penelitian dasar tetap berjalan dengan keyakinan bahwa kemajuan teknologi transportasi luar angkasa dan manufaktur dapat membuat konsep ini semakin realistis. Jika berbagai tantangan itu teratasi, Bulan bisa berubah dari sekadar objek pengamatan menjadi sumber listrik baru bagi Bumi.