Sinar laser yang ditenagai matahari selangkah lebih dekat untuk menjadi kenyataan setelah para peneliti menerima dana untuk mengembangkan teknologi perintis ini. Laser ini pada akhirnya dapat membantu memberi daya pada pangkalan di bulan dan misi ke Mars, serta berkontribusi terhadap solusi energi berkelanjutan di Bumi, kata para ilmuwan.
Pada bulan Juni, tim peneliti internasional mengumumkan bahwa mereka telah menerima hibah sekitar €4 juta ($1,2 juta) dari Dewan Inovasi Eropa dan Innovate UK untuk mengembangkan teknologi laser bertenaga surya yang terinspirasi oleh bakteri fotosintetik.
“Di kelompok saya, kami menghabiskan banyak waktu memikirkan tentang memanen cahaya buatan dan apa yang bisa kami pelajari dari alam.” Erik Galgerseorang ahli teori kuantum di Universitas Heriot-Watt di Skotlandia yang terlibat dalam kolaborasi ini mengatakan kepada LiveScience dalam sebuah wawancara. “Jika memungkinkan di alam, kita harus bisa menggunakan efek serupa dalam sistem buatan.”
Laser yang ditenagai oleh sinar matahari bukanlah konsep baru; yang pertama adalah ditunjukkan pada tahun 1963hanya tiga tahun setelah laser pertama dibuat. Namun sinar matahari normal terlalu encer untuk memberi daya pada laser secara efektif. Laser bertenaga surya biasanya memerlukan optik yang rumit dan kokoh untuk mengintensifkan sinar matahari setidaknya seribu kali. Beratnya komponen-komponen ini berarti mengirimnya ke luar angkasa adalah sebuah tantangan.
Untuk mengatasi tantangan ini, Gauger dan rekan-rekannya akan beralih ke bakteri yang hidup dalam kegelapan di laut dalam. Bakteri ini memiliki struktur pemanen cahaya yang sangat sensitif sehingga dapat menangkap hampir setiap foton yang mereka temui. Struktur ini memungkinkan bakteri melakukan fotosintesis bahkan dalam kondisi cahaya sangat rendah. Dengan mengekstraksi struktur pemanen cahaya ini dan mereplikasinya di laboratorium, tim berharap dapat memusatkan sinar matahari sekitar untuk menggerakkan laser, kata Gauger.
Mempromosikan pangkalan bulan dan misi antarplanet
Dia dan rekan-rekannya menjelaskan bagaimana sistem seperti itu dapat bekerja pada tahun 2021. kertas. Dalam sistem yang diusulkan, struktur menangkap sinar matahari yang masuk dan kemudian menyalurkan cahaya tersebut ke material padat, seperti kaca. Elektron dalam atom bahan tersebut menyerap energi dari cahaya dan kemudian melepaskan energi ekstra tersebut dalam bentuk sinar laser.
Dengan hibah baru, tim berencana untuk mengembangkan bahan pemancar laser baru yang dapat berinteraksi dengan struktur fotosintesis bakteri.
Setelah sistem laser online, sistem ini dapat membantu memberi daya pada satelit, pangkalan di bulan, dan bahkan misi ke Mars, menurut a penyataan. Karena sinar laser tetap sempit dan terfokus pada jarak yang jauh, sinar laser dapat mengirimkan energi ke sistem yang jauh. Misalnya, laser matahari yang dibangun di stasiun luar angkasa dapat memberi daya pada stasiun tersebut atau mengirimkan energi ke satelit terdekat, atau bahkan ke Bumi. Di lokasi penerima, energi sinar laser dapat diubah menjadi panas atau listrik.
Laser bertenaga surya juga dapat mendukung peralihan menuju energi terbarukan di Bumi, kata Gauger.
“Misalnya, mereka dapat membantu memecah air, meningkatkan kimia, mensintesis pupuk, dan membantu proses yang membutuhkan sebagian besar energi yang kita hasilkan saat ini, bahkan dari sumber fosil,” kata Gauger. “Mereka tidak akan menyelesaikan semua permasalahan kita secara langsung, namun mereka mungkin hanya memainkan peran kecil dalam tantangan yang kita hadapi dalam beralih ke energi yang bersih dan berkelanjutan.”
Tim berencana mengembangkan prototipe laser dalam tiga tahun ke depan.
