Mengapa pembangkit uap harus membuang sebagian besar panasnya: batas yang tidak bisa dilanggar mesin mana pun
Dari setiap tumpukan batu bara yang dibakar, hanya sebagian yang menjadi listrik. Sisanya terbuang bukan karena ceroboh.
Pembangkit listrik tenaga uap selalu berdiri di pinggir laut atau sungai besar, dan uap putih yang mengepul dari menara pendinginnya sering disangka asap. Sebenarnya itu air yang sedang membuang panas, dan membuang panas itu bukan kebocoran. Ia bagian tak terpisahkan dari cara mesin panas bekerja, dan tidak ada rekayasa yang bisa menghilangkannya sepenuhnya.
Panas hanya bekerja kalau mengalir
Mesin uap, turbin gas, mesin mobil, semuanya adalah mesin panas: ia mengambil panas dari sumber yang panas, mengubah sebagian menjadi kerja, dan membuang sisanya ke tempat yang lebih dingin. Bagian membuang ke tempat yang dingin itu bukan pilihan. Panas hanya bisa dipakai bekerja ketika ia mengalir dari panas ke dingin, seperti air hanya memutar kincir ketika mengalir dari tinggi ke rendah. Mesin yang menyimpan semua panasnya dan tidak membuang apa-apa akan segera sama panasnya di semua bagian, dan tidak ada lagi aliran yang bisa diubah menjadi kerja.
Semakin lebar selisih suhu, semakin banyak yang bisa diambil
Yang menentukan seberapa besar bagian yang bisa diubah menjadi kerja adalah selisih antara suhu sumber panas dan suhu tempat pembuangan. Itulah sebabnya pembangkit modern mengejar uap yang sepanas dan setinggi tekanan yang bisa ditahan logam turbinnya, dan di sisi lain mencari pendingin sedingin mungkin. Air laut atau sungai adalah pendingin yang murah dan melimpah, dan karena itu pembangkit besar selalu berada di tepinya. Di daerah tropis seperti kita, air pendingin sudah hangat sejak awal, dan pembangkit kehilangan sedikit efisiensi yang tidak bisa ditebus apa pun.
Panas yang dibuang tidak selalu sia-sia
Sebagian pembangkit memanfaatkan panas sisa itu: menghangatkan gedung di negara dingin, menjalankan proses pabrik, atau menyuling air laut. Pembangkit siklus gabungan memakai gas panas dari turbin gas untuk mendidihkan air bagi turbin uap, sehingga satu bahan bakar dipakai dua kali sebelum panasnya dibuang. Semua ini menaikkan bagian yang berguna, tetapi tidak pernah mencapai seluruhnya; batasnya ditentukan oleh suhu, bukan oleh kecerdikan.
Air hangat yang dikembalikan ke laut dari pembangkit adalah pengingat yang sejujur-jujurnya: listrik dari pembakaran selalu dibayar dengan panas yang dibuang, dan satu-satunya cara menghindari harga itu adalah sumber listrik yang tidak perlu membakar apa pun.
Satu surel singkat setiap kali ada artikel baru. Tidak ada iklan, berhenti kapan saja.