Bayangkan sebuah teknologi yang mampu menyimpan energi dengan cara mendinginkan udara hingga menjadi cair, lalu menggunakannya kembali sebagai sumber tenaga saat dibutuhkan. Konsep ini bukanlah fiksi ilmiah. Teknologi tersebut benar-benar ada dan dikenal sebagai Liquid Air Energy Storage atau LAES. Dalam beberapa tahun terakhir, LAES menjadi salah satu kandidat kuat untuk menjawab kebutuhan penyimpanan energi dalam skala besar, terutama ketika dunia semakin bergantung pada sumber energi terbarukan seperti tenaga surya dan angin.
Penelitian terbaru yang diterbitkan pada tahun 2025 memberikan tinjauan komprehensif mengenai bagaimana LAES bekerja, apa saja manfaatnya, tantangan yang dihadapi, dan ke arah mana teknologi ini akan berkembang. Artikel ini akan membahas temuan tersebut dengan bahasa sederhana agar siapa pun dapat memahami potensi besar LAES dalam sistem energi masa depan.
Untuk memulai, mari kita pahami dahulu bagaimana udara cair dapat berfungsi sebagai media penyimpanan energi. Pada dasarnya, udara yang kita hirup setiap hari terdiri dari campuran nitrogen, oksigen, dan sedikit unsur gas lainnya. Udara ini dapat didinginkan hingga temperatur sangat rendah sekitar minus 196 derajat Celsius sehingga berubah menjadi cair. Proses pendinginan ini membutuhkan energi, yang biasanya berasal dari kelebihan listrik, misalnya dari pembangkit listrik tenaga angin pada malam hari atau tenaga surya di siang hari dengan produksi maksimal. Dengan cara ini, listrik berlebih yang tidak langsung digunakan tidak terbuang percuma, tetapi disimpan dalam bentuk udara cair.
Baca juga artikel tentang: Dari Kutub ke Kota: Perjalanan Udara Dingin Lewat Polar Vortex
Ketika energi dibutuhkan, udara cair tersebut dipanaskan kembali sehingga mengembang menjadi gas bertekanan tinggi. Gas ini dapat menggerakkan turbin untuk menghasilkan listrik. Sistem ini sangat mirip dengan pembangkit listrik tenaga uap, hanya saja bahan kerjanya bukan air, melainkan udara yang telah dicairkan.
LAES memiliki sejumlah keunggulan penting dibandingkan teknologi penyimpanan energi lainnya. Salah satu manfaat utamanya adalah tidak bergantung pada kondisi geologi tertentu. Penyimpanan energi menggunakan udara terkompresi misalnya membutuhkan lokasi gua bawah tanah atau struktur geologi lainnya. Hal yang sama berlaku untuk penyimpanan energi dengan bendungan atau air terpompa. Namun LAES hanya memerlukan tangki, pipa, dan infrastruktur industri yang relatif sederhana sehingga dapat dibangun di hampir semua lokasi.
Selain fleksibel dalam penempatan, umur peralatan LAES juga cukup panjang. Karena komponennya termasuk turbin, penukar panas, dan tangki kriogenik, struktur ini dapat bertahan puluhan tahun seperti halnya pembangkit listrik konvensional. Teknologi ini juga ramah lingkungan karena tidak menghasilkan emisi selama proses penyimpanan maupun pelepasan energi.
Namun begitu, penelitian terbaru menunjukkan bahwa LAES tidak hanya berguna untuk menyimpan kelebihan energi listrik. Teknologi ini ternyata memiliki fungsi tambahan yang cukup penting. Salah satunya adalah frequency regulation atau stabilisasi frekuensi listrik dalam jaringan. Perubahan frekuensi yang terlalu besar dapat menyebabkan gangguan pada peralatan listrik dan berujung pada pemadaman. Kemampuan LAES untuk merespons cepat saat energi dilepaskan membuatnya efektif dalam menjaga kestabilan jaringan listrik.
Teknologi ini juga dapat digunakan dalam proses black start yaitu kemampuan untuk menyalakan kembali pembangkit listrik yang mati total tanpa bantuan jaringan listrik lain. Dalam kondisi darurat, LAES dapat menyediakan tenaga instan untuk memulihkan operasi pembangkit.
Selain itu, ada potensi besar bagi LAES untuk digunakan dalam produksi bahan bakar bersih. Energi dingin dari udara cair dapat dikombinasikan dengan proses industri tertentu untuk menghasilkan bahan bakar yang lebih efisien atau mengurangi kebutuhan energi pada pabrik. Hal ini memperluas cakupan penggunaan LAES jauh melampaui penyimpanan energi semata.
Meskipun memiliki keunggulan, LAES tetap menghadapi beberapa tantangan besar. Salah satu yang paling utama adalah efisiensi energi. Dalam kebanyakan sistem LAES, efisiensi bolak balik atau round trip efficiency masih berada di kisaran lima puluh hingga enam puluh persen. Artinya, jika Anda menyimpan seratus unit energi, hanya lima puluh hingga enam puluh unit yang kembali menjadi listrik. Angka ini masih kalah dari baterai lithium ion yang dapat mencapai delapan puluh hingga sembilan puluh lima persen.
Masalah efisiensi ini terutama disebabkan oleh hilangnya energi dingin saat udara cair diproses kembali menjadi gas. Teknologi baru yang disebut cold heat recovery berusaha mengatasi kelemahan ini dengan memanfaatkan energi dingin untuk proses lain, sehingga mengurangi pemborosan. Beberapa konfigurasi LAES juga dapat digabungkan dengan sumber panas tambahan dari industri atau pembangkit listrik, yang dapat meningkatkan efisiensi hingga sembilan puluh persen dalam kondisi tertentu.
Namun tantangan lainnya adalah biaya. Pembangunan fasilitas LAES yang berdiri sendiri masih cukup mahal, terutama pada tahap produksi udara cair. Biaya energinya pun relatif tinggi. Penelitian menunjukkan bahwa memproduksi satu kilogram udara cair dapat memakan energi sebesar nol koma enam hingga nol koma tujuh puluh lima kilowatt jam. Hal ini masih menjadi kendala dalam penerapan skala besar.
Terlepas dari tantangan tersebut, perkembangan teknologi LAES menunjukkan arah yang menjanjikan. Beberapa negara seperti Inggris dan China telah membangun fasilitas demonstrasi LAES dalam skala industri. Hasil awal menunjukkan potensi besar untuk dikembangkan lebih lanjut, terutama jika teknologi pendukungnya semakin efisien.
Penelitian pada tahun 2025 menegaskan bahwa langkah selanjutnya adalah meningkatkan fokus pada konfigurasi LAES yang berdiri sendiri maupun yang dipadukan dengan sumber panas dan dingin tambahan. Sistem hybrid ini dianggap sebagai jalan terbaik menuju teknologi penyimpanan energi yang lebih efisien dan ekonomis.
Dengan semakin meningkatnya kebutuhan penyimpanan energi untuk mendukung penggunaan energi terbarukan, LAES dapat menjadi salah satu pilar penting dalam transisi menuju sistem energi yang bersih dan stabil. Teknologi ini tidak hanya dapat menyimpan kelebihan energi, tetapi juga dapat mendukung fleksibilitas jaringan dan membuka peluang baru dalam pengembangan bahan bakar bersih.
Mengubah udara menjadi sumber energi mungkin terdengar sederhana, tetapi justru kesederhanaan inilah yang membuat LAES begitu menarik. Dengan potensi untuk tumbuh pesat dalam beberapa dekade mendatang, udara cair mungkin akan menjadi salah satu elemen kunci dalam mewujudkan masa depan energi berkelanjutan bagi seluruh dunia.
Baca juga artikel tentang: Udara Sehat, Hewan Bahagia: Mengapa Air Purifier Penting untuk Pecinta Hewan
REFERENSI:
She, Xiaohui dkk. 2025. Liquid air energy storage–A critical review. Renewable and Sustainable Energy Reviews 208, 114986.
