Upaya Manusia untuk  Memanfaatkan Angin

OLEH PENULIS SEDARLAH! DI SPANYOL

APA yang Anda pikirkan sewaktu memandang kincir angin di halaman sebelah? Bagi banyak orang, kincir angin yang ditampilkan di halaman ini dapat membangkitkan berbagai kenangan. Bagi yang lainnya, kincir angin itu membuat mereka terkenang akan pemandangan di Negeri Belanda. Atau, mengingatkan sebagian orang tentang tempo dulu, tatkala kincir angin masih digunakan.

Kendati kincir angin masih banyak tersebar di daerah pedesaan di berbagai pelosok dunia, mereka mungkin tampaknya hanya sekadar kenangan manis masa silam. Tetapi, selama berabad-abad, kincir angin adalah teknologi terdepan. Dan, belum lama ini, setelah puluhan tahun diabaikan, konsep kincir angin kembali dihidupkan dan bermanfaat bagi orang di mana-mana. Anda diundang untuk membaca sejarah kincir angin seraya ia beradaptasi sesuai dengan arah angin dan kebutuhan yang berubah-ubah.

Menggiling Tanpa Susah Payah

Semuanya berawal dari kebutuhan dasar akan roti. Untuk memperoleh tepung bahan dasar roti, orang zaman dahulu, seperti orang Israel, menggiling biji-bijian dengan ”kilangan tangan”. (Bilangan 11:​7, 8) Menggiling dengan sebuah batu berat di atas batu lain dengan tangan adalah tugas yang melelahkan. Pada waktunya, batu kilangan yang lebih berat yang ”diputar oleh seekor keledai” atau oleh beberapa binatang penarik menjadi populer. (Matius 18:6) Tetapi, kilangan yang ditenagai hewan pun ada kelemahannya.

Manusia telah mengetahui caranya memanfaatkan tenaga air dengan roda timba dan tenaga angin dengan perahu layar. Kemungkinan di suatu tempat di stepa kering Asia atau Timur Tengah sekitar abad ketujuh M, kedua konsep ini dikombinasikan guna mendapatkan angin untuk memutar batu kilangan. Daun kincir yang didorong angin pada temuan baru ini memutar poros tegak yang dipasangkan pada sebuah batu kilangan. * Tipe kincir angin sederhana ini berfungsi untuk menggiling gandum atau barli dan untuk memompa air bawah tanah. Memang benar, kebutuhan sering kali mendorong orang untuk menghasilkan temuan baru!

Mengubah Rancangannya untuk Menangkap Angin

Kilangan masa awal, dengan daun kincir yang berputar mengitari poros tegak, tidak terlalu efisien. Tetapi, efisiensinya sangat meningkat ketika ditemukan bahwa lebih banyak tenaga yang dapat dihasilkan apabila daun-daun kincir atau bilah-bilahnya dipasang pada poros datar yang menjulur dari sebuah menara. Untuk memutar batu kilangan di bawahnya, putaran poros datar dipindahkan ke poros tegak melalui serangkaian roda gigi. Modifikasi ini membuat kincir angin dapat lebih memanfaatkan tenaga angin. Kilangan baru ini cukup bertenaga untuk menggerakkan mesin berat, seperti gergaji bundar.

Akan tetapi, apa pun tugasnya, kincir angin butuh pasokan energi yang terus-menerus. Padahal, angin punya kebiasaan buruk, yakni sering berubah arah. Bagaimana daun pada kincir angin dapat tetap mengikuti arah angin? Solusi masa awal ialah dengan ditemukannya kincir angin yang bisa berputar, atau gubuk penggiling. Kilangan itu berporos pada sebuah tonggak, sehingga seluruh bangunannya, serta daun-daun kincir  utamanya, dapat berputar langsung menghadap angin.

Karena bangunan kincir angin berputar ini pada dasarnya memiliki ukuran yang terbatas, para pembuat kilangan lainnya memutuskan agar hanya atapnya saja yang berputar sedangkan bangunan menaranya tidak. Poros utama kincir angin ini menjulur dari atap, sehingga atap dan daun kincir dapat menghadap angin tidak soal dari mana arahnya. Bagaimana pemilik kilangan memutar atap kilangan mengingat beratnya poros, daun kincir, dan sistem remnya? Coba amati lagi foto sebuah kincir angin di Cartagena, Spanyol, pada halaman 23. Anda bisa melihat sebuah balok yang menjulur dari atap di belakang kincir angin itu dan turun sampai ke tanah. Meski balok itu tampak seperti tonggak penopang, itu sebenarnya adalah lengan pengungkit. Tiang ini dapat didorong atau ditarik oleh tenaga manusia atau binatang guna memutar atapnya sampai bilah-bilah kilangan menghadap angin.

Kincir angin lainnya memiliki apa yang tampak seperti baling-baling kecil, atau kipas ekor, yang dipasang di belakang daun kincir utama. Kipas ekor ini dirancang untuk menggerakkan daun kincir secara otomatis ke arah yang tepat. Bagaimana cara kerjanya? Bayangkan bahwa daun-daun utama pada kincir angin sedang menghadap angin dan berputar dengan kecepatan penuh. Tiba-tiba, angin berubah arah, dan daun kincir melambat. Kipas ekor, yang dipasang tegak lurus dari daun kincir, kini menangkap angin itu dan mulai berputar. Gerakan ini memutar serangkaian roda gigi yang secara otomatis memutar atap dan daun kincir kembali mengikuti arah angin yang terus berubah.

Dari Layar ke Lempeng

Faktor lainnya yang mempersulit menangkap angin ialah kekuatannya yang terus berubah-ubah. Kincir angin masa awal, yang daunnya mirip dengan layar pada perahu layar, sulit beradaptasi dengan kecepatan angin yang berubah-ubah. Jika rem digunakan, gesekannya dapat menghasilkan percikan yang dapat memicu kebakaran. Dan, embusan kencang angin dapat membuat daun-daunnya saling bertabrakan atau menghantam kilangan, mengakibatkan kerusakan yang hebat. Dalam beberapa kasus, apabila remnya blong sewaktu pemilik kilangan sedang di atas sebuah bilah untuk melipat kain-kainnya, ia bisa terlontar ke udara!

Pada tahun 1772, masalah ini diatasi ketika seorang pembuat kilangan asal Skotlandia mengganti daun-daun kincir dengan lempeng-lempeng yang secara otomatis membuka dan menutup, kira-kira menyerupai kerai jendela. Buku Windmills menjelaskan, ”Ketika angin kuat berembus, tekanan pada lempeng-lempeng itu lebih kuat daripada tegangan pegas dan lempeng-lempeng itu terbuka, mengalirkan angin dan memperlambat daun kincir. Setelah angin reda, tegangan pegas lebih besar daripada tekanan angin dan lempeng-lempeng itu menutup, sehingga bidang yang terkena angin lebih besar dan kecepatan daun kincir bisa dipertahankan.”

Dengan atap berputar dan daun kincir yang dapat menyesuaikan sendiri, kincir angin mencapai puncak kejayaannya di pengujung abad 19, dan diperkirakan bahwa seluruh kincir angin di Eropa menghasilkan sekitar 1.500 megawatt tenaga. * Kemudian, angin teknologi berubah dengan diperkenalkannya  listrik, turbin uap, dan mesin pembakaran internal. Kincir angin tidak dapat bersaing dengan efisiensi dan mobilitas mesin-mesin baru itu, dan tampaknya angin tidak lagi berembus memutar daun kincir untuk selama-lamanya. Kemudian, kebutuhan yang tak terduga muncul.

Penerus Modern Kincir Angin Kuno

Krisis bahan bakar pada tahun 1970-an mengarah pada pencarian energi alternatif yang tidak bergantung pada bahan bakar minyak (BBM). Kira-kira pada waktu yang bersamaan, timbul lebih banyak kepedulian mengenai gas buang BBM yang mencemari atmosfer. Pencarian akan energi ”bersih” pun di mulai. Tahu-tahu, konsep kincir angin menjadi pilihan yang menarik dan turbin-turbin angin menjadi teknologi yang dikembangkan.

”Kincir angin” modern jauh lebih ramping daripada pendahulunya. Hal ini dikarenakan, tidak seperti kincir angin tradisional, turbin angin modern biasanya tidak menggerakkan mesin yang diletakkan dalam bangunan kincir. Setiap turbin mengubah tenaga angin menjadi energi listrik, yang biasanya dialirkan ke jaringan listrik setempat. Pada tahun 1988, ”kincir angin” baru ini menghasilkan tenaga sebesar 1.500 megawatt di Eropa, sama seperti yang dihasilkan pendahulu mereka seabad silam.

Perladangan angin zaman modern, yang tampak seperti barisan pohon raksasa yang diselimuti salju di puncak-puncak bukit yang tinggi, telah mulai mengubah wajah alam pedesaan. Walaupun turbin-turbin angin ini mungkin tidak terlihat cantik, kebanyakan orang merasa bahwa apa pun dampak pemandangan yang kurang menyenangkan itu tidak ada artinya dibanding puluhan ribu megawatt tenaga bersih yang dihasilkan oleh turbin-turbin angin di seluruh dunia. Kincir angin modern ini besar sumbangsihnya kepada upaya sedunia untuk mengurangi gas rumah kaca, yang pasti bermanfaat bagi setiap orang.

Akan tetapi, kincir angin tradisional maupun turbin angin modern hanya bisa berfungsi jika ada pasokan energi ”bersih” yang tidak pernah habis​—angin. Kita tentulah sangat bersyukur kepada sang ”Pencipta angin”!​—Amos 4:13.

[Catatan Kaki]

[Gambar di hlm. 23]

Kincir angin Spanyol berdaun delapan, dinamai El Molino Zabala

[Gambar di hlm. 24]

Turbin angin modern, Cádiz, Spanyol

[Gambar di hlm. 25]

1. Consuegra, Spanyol

2. Majorca, Spanyol

3. Aruba, Antilles Kecil

[Keterangan]

Godo-Foto

Godo-Foto