Sat. Nov 27th, 2021

Saya telah menonton pendakian China di cleantech selama beberapa tahun. Pada saat itu potensi China untuk melompati AS telah berubah dari pembicaraan menjadi contoh kepemimpinan substantif. Meski begitu, saya terkejut dengan meningkatnya frekuensi yang dengannya China mendorong maju di bidang baru pengembangan cleantech.

Awal pekan ini, kejutan terbaru datang dari menteri energi Steven Chu, yang telah membicarakan kemajuan hijau China dalam upaya untuk meningkatkan tekad Washington tentang kebijakan teknologi bersih.

Dalam sebuah ceramah di National Press Club, dengan kejelasan yang kuat (PDF slide), Chu menerangi daftar sektor yang berkembang di mana kepemimpinan China yang muncul mengancam pemain AS, dan menambahkan kepemimpinan dalam superkomputer sebagai superlatif Sino terbaru. Keberhasilan China dalam teknologi ini merupakan “Momen Sputnik” bagi Amerika Serikat, kata Chu.

“Ketika datang ke inovasi, orang Amerika tidak mengambil kursi belakang untuk siapa pun – dan kami pasti tidak akan mulai sekarang,” kata Sekretaris Chu di acara tersebut. “Dari tenaga angin hingga reaktor nuklir hingga kereta api berkecepatan tinggi, China dan negara-negara lain bergerak agresif untuk menangkap keunggulan. Mengingat tantangan itu, dan mengingat peluang ekonomi yang sangat besar dalam energi bersih, saatnya bagi Amerika untuk melakukan yang terbaik yang kita lakukan: berinovasi.

Pendakian China ke bagian atas daftar untuk kecepatan superkomputer mengungkapkan front baru dalam balapan ini. Bulan lalu Tianhe-1A China, yang dikembangkan oleh para peneliti pertahanan China, menjadi superkomputer tercepat di dunia, dengan tingkat kinerja 2,57 petaflop / s (kuadriliun perhitungan per detik, untuk semua geeks di audiens kami, berdasarkan tes standar), secara substansial melampaui sistem Cray XT5 “Jaguar” DOE AS di laboratorium nasional Oak Ridge di Tennessee, yang berjalan pada 1,75 petaflop / s. Tempat ketiga juga dipegang oleh komputer Cina.

Superkomputer mungkin tampak jauh dari panel surya grid-kompetitif, baterai mobil listrik jarak jauh, atau gizmos cleantech lainnya, tetapi simulasi komputasi canggih adalah batu kunci dari sebagian besar penelitian ilmiah terdepan, termasuk energi nuklir, nanotech dan ilmu material, proteomik dan aplikasi biotek canggih lainnya. Pada dasarnya, setiap ilmu yang sangat maju hari ini membutuhkan tenaga kuda komputasi besar. Kepemimpinan pada tabel liga komputer tercepat telah diperdagangkan berkali-kali, antara pusat komputasi AS, Jepang dan Eropa. China adalah pendatang baru yang relatif dalam perlombaan, tetapi jelas elit baru.

Chu menyoroti beberapa teknologi penting – sebagian besar di bidang pembangkit listrik dan transportasi – di mana China sudah melampaui upaya AS, menambahkan AS harus berinovasi atau berisiko tertinggal jauh di belakang. Berikut ini adalah dari DOE:

• Transmisi Tegangan Tinggi. China telah mengerahkan saluran AC dan DC Ultra High Voltage pertama di dunia – termasuk yang mampu mengirimkan 6,4 gigawatt ke Shanghai dari pembangkit listrik tenaga air hampir 1.300 mil jauhnya di Cina barat daya. Jalur-garis ini lebih efisien dan membawa lebih banyak daya dalam jarak yang lebih jauh daripada di Amerika Serikat.

• Kereta api berkecepatan tinggi. Dalam rentang waktu enam tahun, China telah beralih dari mengimpor teknologi ini menjadi mengekspornya, dengan kereta tercepat di dunia dan jaringan kereta api berkecepatan tinggi terbesar di dunia, yang akan menjadi lebih besar dari seluruh dunia digabungkan pada akhir dekade ini. Beberapa rute pesawat jarak pendek telah dibatalkan, dan perjalanan kereta api dari Beijing ke Shanghai (kira-kira setara dengan New York ke Chicago) telah dipotong dari 11 jam menjadi 4 jam.

• Teknologi Batubara Canggih. China dengan cepat mengerahkan pembangkit pembakaran batubara superkritis dan ultra-superkritis, yang memiliki emisi lebih sedikit dan lebih efisien daripada pembangkit batubara konvensional karena mereka membakar batubara pada suhu dan tekanan yang jauh lebih tinggi. Bulan lalu, Sekretaris Chu mengunjungi pabrik ultra-superkritis di Shanghai yang mengklaim 45 hingga 48 persen efisien. Pabrik AS yang paling efisien sekitar 40 persen efisien. China juga bergerak cepat untuk merancang dan menerapkan teknologi untuk pabrik Integrated Gasification Combined Cycle (IGCC) serta Carbon Capture and Storage (CCS).

• Tenaga nuklir. China memiliki lebih dari 30 pembangkit listrik tenaga nuklir yang sedang dibangun, lebih dari negara lain di dunia, dan secara aktif meneliti teknologi tenaga nuklir generasi keempat.

• Kendaraan Energi Alternatif. China telah mengembangkan rancangan rencana untuk menginvestasikan $ 17 miliar dana pemerintah pusat dalam ekonomi bahan bakar, hibrida, hibrida plug-in, kendaraan listrik dan sel bahan bakar, dengan tujuan memproduksi 5 juta kendaraan energi baru dan 15 juta kendaraan konvensional hemat bahan bakar pada tahun 2020.

• Energi terbarukan. China memasang tenaga angin pada tingkat yang lebih cepat daripada negara mana pun di dunia, dan memproduksi 40 persen sistem fotovoltaik surya (PV) dunia. Ini adalah rumah bagi tiga dari sepuluh produsen turbin angin teratas di dunia dan lima dari sepuluh produsen PV berbasis silikon di dunia.

• Superkomputer. Bulan lalu, Tianhe-1A, yang dikembangkan oleh Universitas Teknologi Pertahanan Nasional China, menjadi superkomputer tercepat di dunia. Sementara Amerika Serikat – dan Departemen Energi khususnya – masih memiliki keahlian yang tak tertandingi dalam aplikasi yang berguna dari komputer berkinerja tinggi untuk memajukan penelitian ilmiah dan mengembangkan teknologi, Amerika harus terus meningkatkan kecepatan dan kapasitas superkomputer canggih kami.

Pada catatan penghiburan, Chu mengidentifikasi dua bidang penelitian di laboratorium AS yang memiliki potensi untuk melompati industri AS di depan bidang ini. Keduanya sama-sama terkait kendaraan:

• Baterai Kendaraan Listrik Revolusioner – 500 Mil dengan Sekali Pengisian Daya. Dengan bantuan dana Recovery Act, Fluidic Energy yang berbasis di Arizona bekerja sama dengan Arizona State University untuk mengembangkan generasi baru baterai “logam-udara” yang dapat menyimpan energi berkali-kali lebih banyak daripada baterai lithium-ion standar. Baterai logam-udara mengandung logam berenergi tinggi dan benar-benar menghirup oksigen dari udara, memberi mereka kemampuan untuk menyimpan jumlah energi yang ekstrem.

Sampai saat ini, pengembangan baterai ini telah diblokir oleh keterbatasan menggunakan solusi berbasis air yang tidak stabil yang rusak dan menguap keluar dari baterai saat bernafas. Pendekatan inovatif Fluidic Energy melibatkan cairan ionik – garam yang sangat stabil dalam bentuk cair – tidak menggunakan air sama sekali.

Jika berhasil, upaya tersebut dapat menghasilkan baterai yang beratnya lebih sedikit, harganya lebih murah, dan mampu membawa mobil listrik empat penumpang 500 mil tanpa pengisian ulang, dengan biaya yang kompetitif dengan mesin pembakaran internal. Lembar fakta pada proyek, yang merupakan bagian dari Doe’s Advanced Research Projects Agency-Energy (ARPA-E), tersedia di sini.

Mengubah sinar matahari menjadi bahan bakar yang dapat digunakan. Melalui Pusat Inovasi Energi yang baru didirikan yang dipimpin oleh California Institute of Technology (Caltech), tim ilmuwan dan insinyur interdisipliner bekerja untuk menciptakan sistem terpadu yang dimodelkan setelah fotosintesis yang dapat mengubah sinar matahari, karbon dioksida dan air menjadi bahan bakar yang dapat digunakan seperti bensin.

Tujuannya adalah untuk menciptakan sistem fotosintesis buatan yang 10 kali lebih efisien daripada fotosintesis tradisional dalam mengubah sinar matahari menjadi bahan bakar – membuka jalan bagi ekspansi besar industri biofuel Amerika dan mengurangi ketergantungan kita pada minyak.

By admin

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *