JENIS ENERGI DAN SUMBER ENERGI [Vaif Brilliantika Argian (X-G/26) Kelompok 12]
JENIS ENERGI DAN SUMBER ENERGI
Energi merupakan bagian penting dalam kehidupan masyarakat karena hampir semua aktivitas manusia selalu membutuhkan energi. Misalnya untuk penerangan, proses industri atau untuk menggerakkan peralatan rumah tangga diperlukan energi listrik, untuk menggerakkan kendaraan baik roda dua maupun empat diperlukan bensin, serta masih banyak peralatan di sekitar kehidupan manusia yang memerlukan energi. Sebagian besar energi yang digunakan di Indonesia berasal dari energi fosil yang berbentuk minyak bumi dan gas bumi. Ketergantungan terhadap bahan bakar fosil setidaknya memiliki tiga ancaman serius, yaitu :
1. Menipisnya cadangan minyak bumi.
2. Kenaikan / ketidakstabilan harga akibat laju permintaan yang lebih besar dari produksi minyak.
3. Polusi gas rumah kaca (terutama CO2) akibat pembakaran bahan bakar fosil.
Kadar CO2 saat ini disebut sebagai yang tertinggi selama 125 tahun belakangan, efek buruk CO2 terhadap pemanasan global telah disepakati hampir oleh semua kalangan. Hal ini menimbulkan ancaman serius bagi kehidupan makhluk hidup di muka bumi. Oleh karena itu, pengembangan dan implementasi bahan bakar terbarukan yang ramah lingkungan perlu mendapatkan perhatian serius dari berbagai negara. Pemerintah sebenarnya telah menyiapkan berbagai peraturan untuk mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil (misalnya: Kebijakan Umum Bidang Energi (KUBE) tahun 1980 dan Keputusan Menteri Pertambangan dan Energi No. 996.K / 43 / MPE / 1999 tentang prioritasi penggunaan bahan bakar terbarukan untuk produksi listrik yang hendak dibeli PLN). Namun sayang sekali, pada tataran implementasi belum terlihat adanya usaha serius dan sistematik untuk menerapkan energi terbarukan guna substitusi bahan bakar fosil
1. PENDAHULUAN
Pemanfaatan energi angin sebenarnya bukan barang baru bagi umat manusia. Semenjak 2000 tahun lalu teknologi pemanfaatan sumber daya angin dan air sudah dikenal manusia dalam bentuk kincir angin (wind mills). Selain ramah lingkungan, sumber energi ini juga selalu tersedia setiap waktu dan memiliki masa depan bisnis yang menguntungkan. Kini sebagian besar negara maju di Eropa dan Amerika Serikat telah memanfaatkan sumber energi ini. Pada masa awal perkembangannya, teknologi energi angin lebih banyak dimanfaatkan sebagai sulih tenaga manusia dalam bidang pertanian dan manufaktur, maka kini dengan teknologi dan bahan yang baru, manusia membuat turbin angin untuk membangkitkan energi listrik yang bersih, baik untuk penerangan, sumber panas atau tenaga pembangkit untuk alat-alat rumah tangga. Menurut data dari American Wind Energy Association (AWEA), hingga saat ini telah ada sekitar 20.000 turbin angin diseluruh dunia yang dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik. Kebanyakan turbin semacam itu dioperasikan di lahan khusus yang disebut “ladang angin” (wind farm). Energi angin menjadi salah satu alternatif yang banyak dipilih dan sekaligus berfungsi mengurangi emisi gas karbondioksida (CO2) yang dihasilkan oleh perangkat sumber energi sebelumnya. Energi angin adalah energi yang relatif bersih dan ramah lingkungan karena tidak menghasilkan karbon dioksida (CO2) atau gas-gas lain yang berperan dalam pemanasan global, sulphur dioksida dan nitrogen oksida (jenis gas yang menyebabkan hujan asam). Energi ini pun tidak menghasilkan limbah yang berbahaya bagi lingkungan ataupun manusia. Meski demikian, harap diingat bahwa sekecil apapun semua bentuk produksi energi selalu memiliki akibat bagi lingkungan. Atas dasar pertimbangan untuk pemenuhan energi listrik, maka dibangun pembangkit yang ekonomis, aman dan handal. Hal ini memotifasi penulis untuk memanfaatkan turbin angin horisontal dengan dua kipas 8 bilah dan 6 bilah pada pembangkit listrik tenaga bayu dalam skala kecil.
2. PEMBAHASAN
JENIS ENERGI DAN SUMBER ENERGI :
A. ENERGI DAN SUMBER ENERGI
Energi adalah kemampuan untuk melakukan suatu kerja atau usaha. Sebuah benda dikatakan memiliki energi, jika mampu menghasilkan gaya. Menurut Wahyu Widodo dalam buku Ilmu Nutrisi Ternak Unggas (2019), istilah energi berasal dari bahasa Yunani, en berarti di dalam dan ergon artinya kerja. Sedangan Sumber energi bisa dibilang sebagai segala sesuatu di sekitar kita yang mampu menghasilkan suatu energi baik yang kecil maupun besar.
B. BERDASARKAN ASAL ENERGI, ENERGI DIGOLONGKAN SEBAGAI ENERGI PRIMER DAN SEKUNDER
Energi primer adalah energi yang berasal darni sumber energi yang ditemukan di alam, antara lain angin, air, surya kayu, batu bara, minyak dan nuklir. Energi sekunder adalah energi yang diperoleh dari sumber-sumber energi primer, antara lain listrik dan gas.
C. MACAM MACAM SUMBER DAYA
Sumber daya terbagi menjadi dua yakni, Sumber daya terbarukan dan tidak terbarukan. Sumber daya terbarukan adalah sumber daya yang dapat diperoleh kembali secara alami seiring berjalannya waktu. Hasilnya, produk ini tetap berkelanjutan meskipun dikonsumsi oleh manusia. Sedangkan sumber daya tak terbarukan adalah sumber daya yang dianggap terbatas karena membutuhkan waktu yang sangat lama bagi alam untuk menghasilkannya. Setelah habis, mereka menjadi tidak tersedia.
Contoh sumber daya terbarukan :
1. Energi marahari
2. Air
3. Angin
4. Biomassa
5. Panas bumi
6. Tumbuhan
7. Hewan
Contoh sumber daya tidak terbarukan :
1. Minyak bumi
2. Batubara
3. Logam
4. Emas
5. Gas alam
6. Besi
7. Alumunium
D. TEKNOLOGI PEMBANGKIT LISTRIK :
1. PLTA
Pembangkit Listrik Tenaga Angin (Wind Power) memanfaatkan hembusan angin sebagai sumber penghasil listrik. Alat utamanya adalah generator, dengan generator tersebut maka dapat dihasilkan arus listrik dari gerakan blade/baling-baling yang bergerak karena hembusan angin.
2. PLTS
Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) adalah pembangkit listrik yang memanfaatkan energi dari cahaya matahari untuk menghasilkan energi listrik. Solar Panel (Fotovoltaik) merupakan komponen utama dalam PLTS, berfungsi untuk mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik DC. Inverter merupakan pengubah tegangan searah (DC) dari Solar Panel menjadi tegangan bolak-balik (AC) untuk mensuplai listrik ke pengguna.
3. PLTA (AIR)
PLTA merupakan sumber pembangkit listrik yang menggunakan energi potensial dan kinetik dari air guna menghasilkan energi listrik. Turbin dapat menghasilkan energi listrik dengan cara mengubah energi kinetik menjadi energi mekanik, dimana air memutar roda turbin. Energi tersebut selanjutnya akan diubah menjadi energi listrik melalui generator.
4. PLTP
Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi yang selanjutnya disebut PLTP adalah pembangkit listrik yang memanfaatkan sumber energi panas bumi. Panas bumi di bawah permukaan akan memanaskan air tanah, air ini kemudian menjadi uap yang menggerakkan turbin generator listrik. “Listrik ini akan dialirkan ke transmisi PLN untuk didistribusikan,” ucap Rindang. Energi geotermal memanfaatkan panas bumi, dan panas bumi itu sendiri tidak akan pernah habis.
5. PLTB BIOMASSA
Pembangkit yang memanfaatkan limbah biomassa padat atau tanaman energi untuk penyediaan tenaga listrik. Biomassa padat akan dibakar dan menghasilkan produk gas yang kemudian dikonversi menjadi energi listrik melalui mesin pembangkit gas engine atau gas turbine.
E. RUMUS DAN CONTOH SOAL MENGHITUNG DAYA PADA PEMBANGKIT LISTRIK
1. Adapun persamaan atas Daya yang dibangkitkan generator yang diputar oleh Turbin Air adalah:
Ρ = k . η . H . q . [kW]
dimana:
P = daya [kW]
H = tinggi air terjun (meter)
q = debit air [m³/detik]
η = efesiensi turbnin bersama generator
k = konstanta Konstanta
(k) dihitung berdasarkan pengertian bahwa 1 daya kuda = 75 kgm/detik dan 1 daya kuda = 0,736 kW sehingga apabila P ingin dinyatakan dalam kW, sedangkan tinggi air terjun (H) dinyatakan dalam meter dan debit air (q) dalam m³/detik, maka:
CONTOH:
1. Sebuah PLTA mempunyai debit air penggerak turbin sebesar 14 m³/detik dengan tinggi terjun 125 meter. Apabila efesiensi turbin bersama generator adalah 95% hitunglah besar potensi daya akan dibangkitkan generator tersebut!
JAWAB:
Daya yang dibangkitkan generator:
Ρ = k . η . H . q . [kW]
P = 9,8 x 0,95 x 125 x 14
P = 16.292,5 Kw
2. Bagaimana cara menghitung daya yang terkandung dalam suatu air terjun? Bagaimana penurunan rumusnya?
Jawab :
Kita tinjau bahwa di puncak air terjun massa air memiliki tenaga potensial yang besarnya :
Ep = W = m. g. h, dimana massa air (m) adalah ρV
Daya yang dibangkitkan suatu air terjun merupakan perubahan tenaga potensial air menjadi tenaga untuk penggerak turbin di bawahnya.
P = Q .ρ. g. h
dimana :
P = daya (watt)
Q = debit air (m3/detik)
g = percepatan gravitasi (m/detik² )
h = tinggi air terjun (m)
ρ = massa jenis air (kg/ m3)
Contoh :
Suatu air terjun dengan ketinggian 10 m mengalirkan air dengan debit 20 m3/detik Berapa daya yang dapat dibangkitkan oleh air terjun tersebut jika ρair = 1000 kg/ m3?
Dengan demikian kita dapat menghitung daya yang ditimbulkan oleh air terjun.
P = 20 m3/detik x 1000 kg/ m3 x 10 m/detik² x 10 m
P = 2 x 106 Watt
3. Cara Menghitung Daya yang Dihasilkan Panel Surya
Untuk menghitung daya yang dapat dihasilkan oleh solar panel, Anda dapat menggunakan rumus berikut:
Daya = Luas Panel x Efisiensi x Intensitas Cahaya
Luas Panel: luas panel surya yang terpasang dalam meter persegi.
Efisiensi: persentase energi cahaya matahari yang diubah menjadi energi listrik oleh panel surya.
Contoh Perhitungan Daya yang Dapat Dihasilkan oleh Solar Panel
Misalnya, Anda memiliki panel surya dengan luas 2 meter persegi dan efisiensi 20%, dan intensitas cahaya matahari yang diterima adalah 1000W/m2. Maka, daya yang dihasilkan oleh panel surya tersebut adalah:
Daya = 2 x 0,2 x 1000 = 400W
Dengan begitu, panel surya tersebut mampu menghasilkan daya sebesar 400W saat intensitas cahaya matahari mencapai 1000W/m2.
3. KESIMPULAN
A. Jenis-jenis Sumber Daya Alam
1. Sumber daya alam yang dapat diperbarui adalah sumber daya alam yang dapat diusahakan kembali keberadaannya oleh manusia. Sumber daya alam yang dapat diperbarui dapat dikelompokkan menjadi sumber daya alam hayati dan sumber daya alam non-hayati. Sumber daya alam hayati berasal dari makluk hidup, sedangkan sumber daya alam non-hayati bukan berasal dari makluk hidup.
2. Sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui adalah sumber daya alam yang jika dipakai terus menerus akan habis dan tidak dapat diusahakan kembali keberadaannya oleh manusia. Contoh jenis sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui adalah berbagai macam barang tambang seperti minyak bumi, gas alam, emas-perak, dan batu bara dan lain sebagainya.
B. Pengelompokkan Sumber Daya Alam
Sumber daya primer dan sekunder.
C. Macam-macam Teknologi Pembangkit Listrik
PLTA(Angin), PLTA (Air), PLTS (Surya), dan lain lain.
DAFTAR PUSTAKA
1.
Buku pintar belajar fisika “SAGUFINDO KINARYA”
2.
SUMBER MATERI :
Rahma
R. (2022, October 4). Memahami Pengertian Sumber Energi Beserta Macam-Macamnya.
Retrieved January 13, 2024, from Gramedia Literasi website: https://www.gramedia.com/literasi/sumber-energi/
Harris,
M. (2022, September 12). Macam-Macam Pembangkit Listrik, Apa Saja Ya - Gramedia
Literasi. Retrieved January 13, 2024, from Gramedia Literasi website: https://www.gramedia.com/literasi/macam-macam-pembangkit-listrik/
FISIKA:
Sumber Energi - Pahamify | Taklukkan UTBK. (2019, November 6). Retrieved
January 13, 2024, from Pahamify | Taklukkan UTBK website: https://pahamify.com/blog/pahami-materi/materi-ipa/fisika-sumber-energi/
sugiri
nugroho. (2018, January 30). Perhitungan Pembangkit Listrik Tenaga Angin.
Retrieved January 13, 2024, from Academia.edu website: https://www.academia.edu/35797509/Perhitungan_Pembangkit_Listrik_Tenaga_Angin
Fauzan.
(2019). Contoh Perhitungan Pembangkit Listrik Tenaga Angin. Retrieved January
13, 2024, from Scribd website: https://www.scribd.com/document/648059724/Contoh-Perhitungan-Pembangkit-Listrik-Tenaga-Angin
Siti Khofifah. (2021). Wajib Tahu, Ini Cara Menghitung Produksi Energi Daya yang Dihasilkan Turbin Angin menjadi Tenaga Listrik - Media Purwodadi - Halaman. Retrieved January 13, 2024, from Media Purwodadi website: https://mediapurwodadi.pikiran-rakyat.com/iptek/pr-1863070502/wajib-tahu-ini-cara-menghitung-produksi-energi-daya-yang-dihasilkan-turbin-angin-menjadi-tenaga-listrik
Komentar
Posting Komentar