Mobil Tenaga Surya - Cara kerja, Perkembangannya, Kelebihan ,dan Kekurangan

Pada saat ini dunia sedang dihebohkan dengan Tesla yang menjadi produsen mobil terbesar berdasarkan kapitalisasi pasar. Bukan kaleng-kaleng memang ini tesla, pasalnya Tesla bisa menggeser Toyota yang selama ini selalu berada di peringkat pertama. Mobil listrik memang mau tidak mau bakal menjadi kendaraan ramah lingkungan di masa depan. Indonesia sendiri komitmenya pada tahun 2050 semua mobil harus menggunakan tenaga listrik.

Namun, apa gunanya mobil listrik, tetapi listrik yang dihasilkan masih menggunakan bahan bakar yang tidak ramah lingkungan, seperti batu bara dan gas alam, sama saja bohong bukan? Maka dari itu, perlu adanya kebijakan yang menyeluruh untuk menyelesaikan masalah ini semua.

Tenaga surya atau tenaga matahari merupakan salah satu solusi baik yang bisa diandalkan. Saat ini sudah banyak perusahaan yang sedang melakukan pengembangan untuk menjadikan tenaga surya menjadi solusi energi yang signifikan untuk digunakan. Pengembangan tenaga surya memang tidak mudah dan memerlukan biaya yang tidak sedikit.

Cara kerja mobil tenaga surya

Mirip dengan rumah bertenaga surya, mobil bertenaga surya menggunakan panel surya untuk menangkap energi dari matahari. Panel surya yang terdiri dari sel surya atau sel fotovoltaik, sel-sel ini mengubah energi matahari menjadi listrik untuk mengisi daya baterai, yang pada akhirnya energi dari baterai tersebut digunakan untuk mengoperasikan motor listrik sehingga mobil bisa melaju.

Mengapa mobil tenaga surya sepenuhnya belum menjadi kenyataan?

Terdapat beberapa alasan mengapa perusahaan mobil paling maju sekali pun tidak dapat mengembangkan mobil bertenaga surya sepenuhnya.

Efisiensi panel surya yang rendah. Sebagian besar panel surya yang dioperasikan secara komersial hanya memiliki efisiensi sekitar 20% hingga 35%. Itu tidak akan mencukupi kebutuhan perjalanan pada jarak tempuh yang jauh, belum lagi jika cuaca sedang buruk.

Jumlah panel surya yang harus dibawa di mobil. Karena efisiensi panel surya yang masih rendah maka dalam satu unit mobil saja memerlukan banyak panel surya supaya memenuhi jumlah daya yang diinginkan, dan itu membuat berat mobil semakin bertambah. Bisa saja menggunakan panel surya jenis film tipis, tetapi itu kurang efisien.

Mobil surya dengan panel surya kristal silikon dapat menghasilkan energi sekitar 8 kWh per hari. Namun, pembangkitan energi tergantung pada berbagai faktor, seperti kondisi cuaca, kondisi mengemudi, posisi panel, dan perawatan panel.

Meskipun mobil tenaga surya sangat berkelanjutan, tetapi harus diakui jika mobil surya tidak 100% ramah lingkungan. Alasannya, baterai dan sel surya membawa bagian dari jejak karbon karena bahan bakunya.

Perkembangan mobil tenaga surya

Tapi apakah kalian tahu kapan mobil tenaga surya pertama kali dibuat? Sunmobile merupakan mobil tenaga surya pertama yang dibuat di dunia, yaitu pada tahun 1955. Mobil surya ini dibuat oleh karyawan General Motors, William G. Cobb. Mobil ini terbilang kecil karena hanya berukuran 15 inci saja. Sunmobile memiliki 12 sel fotovoltaik selenium dan motor listrik kecil untuk penggeraknya.

(Gambar: Sunmobile mobil tenaga surya)

Setelah Sunmobile ini mulai diperkenalkan, pengembangan mobil tenaga surya mulai marak dilakukan. Karena mobil surya sangat bergantung dengan cahaya matahari, tentu saja terdapat beberapa kendala, diantaranya masalah cuaca dan rendahnya efisiensi sel surya.

Pada hampir setengah dekade yang lalu, sebuah perusahaan asal Jerman, Sono Motors menciptakan Sion, mobil listrik prototipe pertama di dunia dengan pengisian ulang tenaga surya. Artinya, mobil ini dapat mengisi ulang sendiri secara otomatis menggunakan energi matahari sehingga bebas biaya dan tanpa emisi karbon. Untuk mengakomodir sistem pengisian daya listriknya, Sion memiliki 248 sel surya yang dirangkai ke dalam bodinya.

(Gambar: Sono Sion mobil tenaga surya)

Teknologi surya yang digunakan Sion hanya sedikit bergantung pada cuaca karena menggunakan sel surya jenis silikon monokristalin yang dapat menghasilkan energi bahkan di bawah kondisi langit mendung. Namun, tentu saja pengisian mobil surya akan lebih lama jika dibandingkan dengan mobil listrik yang hanya tingal colok, tetapi keuntungannya mobil surya, yaitu dapat melakukan pengisian daya baik pada saat dikendarai atau pada saat parkir asalkan adanya cahaya matahari. 

Sion adalah kendaraan listrik tenaga surya hibrida (hybrid) pertama yang tersedia secara komersial. Artinya, jika memang tidak ada cahaya matahari, seperti halnya di malam hari, Sion tetap dapat melakukan pengisian daya, butuh waktu 30 menit untuk mengisi hingga 80% di stasiun pengisian daya.

Semakin berkembangnya teknologi telah banyak membuat perkembangan yang signifikan di bidang kendaraan bertenaga surya. Ini terbukti dengan banyaknya inovasi yang bermunculan, seperti pada tahun 2019 Lightyear memperkenalkan prototipe mobil surya jarak jauh pertama di dunia, Lightyear One adalah prototipe mobil listrik tenaga surya. Diumumkan pada 25 Juni 2019, produksi dijadwalkan akan dimulai pada bulan September 2021, Lightyear dilaporkan telah mengumpulkan dana sebesar $ 110 juta untuk membawa kendaraan tersebut ke arah produksi, dan dijadwalkan akan menjual unit pertamanya pada tahun 2022

(Gambar: Lightyear One mobil tenaga surya)

Lightyear One adalah hatchback besar, dengan kap, atap, dan boot clad yang dilapisi panel surya seluas 5 m², dengan jangkauan WLTP (Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure) 725 km dan dirancang dengan koefisien hambatan Cd=0,20. Perusahaan Lightyear mengklaim ada 1.000 panel surya di seluruh mobil yang dapat menambah jangkauan 50–65 km per hari selama musim panas.

Mobil ini berpenggerak 4 roda atau 4x4, dengan empat motor hub listrik di dalam roda yang ditenagai oleh baterai yang dipasang rendah. Mobil ini memiliki lima kursi untuk orang dewasa dan bagasi. Selain ditenagai oleh matahari, Lightyear One dapat diisi dayanya di stasiun pengisian daya, menggunakan soket 230 volt biasa. Dengan sekali pengisian ulang, Lightyear dapat menempuh jangkauan 450 mil. 

Baca Juga: Cara Kerja Panel Surya Menghasilkan Listrik

Pada tahun 2020 Hyundai juga memperkenalkan produk mereka yang menggunakan panel surya, yaitu Hyundai Sonata Hybird. Mobil itu memiliki opsi tambahan berupa atap yang memiliki panel surya sehingga mampu mengisi baterainya menggunakan sinar matahari. Klaimnya Hyundai Sonata Hybird ini mampu mengisi baterai 60% dengan menggunakan cahaya matahari selama 6 jam dan dalam keadaan dikendarai.

(Gambar: Hyundai Sonata Hybird)

Hyundai saat ini sedang mengembangkan atap surya generasi kedua yang semi-transparan untuk membantu menerangi kabin mobil. Selain itu, atap generasi kedua ini diupayakan dapat meningkatkan efisiensinya dan biaya untuk kelangsungan komersial.

Toyota juga sudah memiliki model mobil bertenaga surya, yaitu Toyota Prius Prime. Mobil ini tentu saja tidak sepenuhnya menggunakan cahaya matahari sebagai daya pengisian ulang. Untuk proyek pengembangan mobil surya ini, Toyota bekerjasama dengan Panasonic untuk pengembangan panel suryanya.

Kelebihan dan kekurangan mobil tenaga surya

Seperti halnya mobil bermesin internal combustion, mobil tenaga surya juga memiliki kelebihan dan kekurangan. Apa saja? Berikut adalah kelebihan dan Kekurangan jika Anda mempunyai mobil tenaga surya.

Kelebihan mobil tenaga surya:

• Teknologi Modern. Mengendarai mobil tenaga surya akan memberikan rasa berkendara yang berbeda. Salah satunya, pengendara akan merasakan sebuah teknologi baru yang sebelumnya belum pernah dirasakan.
• Tidak ada gas hasil pembakaran. Mobil surya pada dasarnya adalah mobil listrik juga. Artinya, yang digunakan untuk menggerakannya adalah motor listrik yang tidak mengeluarkan gas hasil pembakaran, seperti mesin internal combustion.
• Penghematan sumber daya alam. Cahaya matahari adalah sumber daya alam yang melimpah atau tidak ada habisnya. Berbeda dengan minyak bumi atau gas alam yang semakin sering digunakan maka semakin menipis ketersediannya.
• Tidak ada biaya pengisian energi. Cahaya Matahari sangat melimpah dan tidak perlu mengeluarkan biaya ketika ingin menikmatinya. Jadi, menggunakan mobil tenaga surya pada akhirnya akan menghemat pengeluaran biaya.
• Perawatannya yang mudah. Karena mobil surya adalah mobil listrik maka perawatannya pun jauh lebih mudah jika dibandingkan dengan mobil internal combustion. Masalah yang ditimbulkan juga masalah yang umum, seperti ganti kampas rem. Khusus baterai memang mengalami degradasi, tetapi itu juga membutuhkan waktu yang lama.

Kekurangan mobil tenaga surya:

• Harga belinya masih tinggi. Salah satu alasan mengapa mobil tenaga surya kurang diminati adalah harga belinya yang tinggi. Bahkan bisa dua kali lipat harga mobil internal combustion yang sejenis.
• Panel surya membutuhkan banyak ruang. Saat ini panel surya efisiensinya masih terbilang rendah sehingga untuk mendapatkan daya listrik yang cukup besar memerlukan ruang yang luas. Jika Anda memasangnya di atap rumah Anda mungkin itu bukan suatu masalah, tetapi jika di mobil itu akan menimbulkan beberapa masalah.
• Tergantung Cuaca. Karena mobil surya sangat bergantung dengan cahaya matahari untuk melakuakan proses fotovoltaik maka apabila intensitas cahaya matahari tidak mencukupi atau bahkan tidak ada (malam hari), proses fotovoltaik pun tidak terjadi sehingga tidak ada pengisian daya dari matahari langsung.
• Kapasitas penyimpanan daya listrik. Mobil bertenaga surya menyimpan energi listriknya di baterai, sedangkan baterai memilki batas maksimummya. Artinya, walaupun baterai sudah terisi penuh, tetapi harus menempuh jarak yang sangat jauh maka daya beterai tersebut akan habis sebelum sampai di tujuan. Hal ini diperparah apabila cuaca tidak bagus atau saat di malam hari. Salah satu caranya adalah membuat opsi pengisian secara manual atau di cas, yang berarti mobil tersebut tidak sepenuhnya bertenaga surya. Masalah lainnya adalah listrik yang digunakan masih bergantung pada batu bara atau gas alam.
• Proses manufaktur tidak 100% ramah lingkungan. Walau panel surya dan baterai saat digunakan tidak mengotori lingkungan, tetapi proses alur produksinya masih memiliki dampak lingkungan yang tidak boleh diremehkan.

Share :