Contoh
bentuk – bentuk energi dalam kehidupan
1. Tenaga air yang
memanfaaatkan gerakan air biasanya didapat dari sungai yang dibendung. Pada
bagian bawah terdapat lubang-lubang saluran air. Pada lubang-lubang tersebut
terdapat turbin yang berfungsi mengubah energi kinetik dari gerakan air manjadi
energi listrik. Energi listrik yang berasal dari energi kinetik air disebut
“hydroelectric”.
2. Anak panah
(pemanah) yang hendak memanah terdapat energi potensial pada tali busur yang
ditarik, dan energi gerak yang dilakukan pemanah untuk menarik busur dan tali
busur. Dan memberikan energi kinetik untuk energi gerak pada anak panah. Energi
kinetik ini digunakan untuk melakukan kerja kesasaran ketika anak panah
dilepaskan.
3. Dalam oven
microwave, energi elektromagnetik yang diperoleh dari perusahaan listrik diubah
menjadi energi termal dari makanan yang dimasak.
4. Saat melempar bola
keatas terjadi perubahan energi dalam molekul-molekul mejadi energi kinetik
yang dimiliki bola, lalu diubah menjadi energi potensial gravitasi saat naik
dan saat turun terjadi perubahan energi potensial menjadi energi kinetik.
5. Motor lisrik yang
mengangkat peti, usaha yang dilakukan untuk gaya
6. Manusia mendorong
mobil, ketika gaya
7. Bensin, ketika satu
liter bensin dibakar dalam sebuah mesin mobil, bensin melepas 33 jt joule dari
energi dalamnya, dalam mobil energi ini dapat diubah menjadi energi kinetic (membuat
mobil bergerak lebih cepat), atau menjadi energi potensial (membuat mobil mampu
menaiki bukit).
8. Dalam mesin mobil,
energi kimia yang disimpan dalam bahan bakar yang sebagian diubah menjadi
energi gerak mobil dan sebagian lagi menjadi energi termal.
9. Ikan, telur, susu,
dan apel yang dimakan mamusia mengandung energi kimia ketika berlari gaya gaya
10.
Energi gerak (yang dijatuhkan kebawah makin cepat)
menjadi energi kalor (bekas batubara dilantai menjadi makin panas saat diraba),
dan menjadi energi bunyi (terdengar suara buk sesaat setelah batu menumbuk
lantai).
11.
Energi kimia terkendung dalam aki dan baterai yang
menjadikan energi listrik didalam kabel, selanjutnya menjadi menjadi energi
cahaya dan energi kalor dalam bola lampu.
12.
Ban mobil yang bergerek terdapat energi kinetik yang
menimbulkan panas pada jalan (energi kalor).
13.
Setrika yang dihubungkan dengan listrik, terjadi
perubahan energi listri menjadi energi kalor.
14.
Ayunan yang digoyang mengubah energi kinetik menjadi
energi potensial saat berhenti sejenak diatas dan sebaliknya saat turun.
15.
Pada dinamo sepeda saat digerakkan maka akan terjadi
perubahan energi dari gerak menjadi energi lisrti dan energi cahaya.
16.
Pada pelompat galah, mula-mula pelompat mengerahkan
energi kimia dalam tubuhnya untuk berlari sambil memegang galah. Disitu terjadi
transport energi dari energi kimia menjadi energi kinetik pelompat yang
berlari, tetapi didekat palang pelompat yang sedang berlari menancapkan ujung
galahnya kesebuah soket yang terdapat ditanah. Energi kinetik lari pelompat
disimpan sementara didalam galah yang membengkok sebagai energi potensial
elastis galah. Ketika galah melurus, energi potensial elastis galah
dikembalikan lagi kepelompat, sebagian sebagai energi potensial gravitasi
(dapat dinaikkan ketinggian pelompat sampai enem meter ditanah) dan sebagian
lagi sebagai energi kinetik untuk melompatkan pelompat.
Sumber Sumber-sumber Energi
1 ) Energi
Hidrolistrik
Energi Hidrolistrik
dibangkitkan menggunakan air, energi tersebut dibangkitkan dengan gerakan air
yang memproduksi listrik.
2 ) Energi Angin
Energi Angin
adalah aliran udara yang mengandung energi kinetik.
3 ) Energi
Gelombang
Energi Gelombang
terdiri atas energi potensial dan energi kinetic, adanya
energi gelombang
apabila pada permukaan laut dipasang turbin, maka saat air naik dan saat air
turun atau saat air majju dan saat air balik akan menggerakkan sudut-sudut
turbin, kekuatan gelombang tergantung
padaperbedaan posisi lembah gelombang laut.
4 ) Energi Biomass
Energi Biomass
dihasilkan oleh fermentasi sisi-sisa tumbuhan atu kotoran
binatang yang
ditampung pada bak penampungan, energi ini terdiri atas gas metan dan alkohol.
5 ) Energi
matahari
Energi matahari
diperoleh dari matahari, cahaya panas merupakan
komponen dari
energi matahari, panas matahari banyak digunakan untuk
mengubah energi
dari matahari menjadi energi panas contoh :
a. Memanaskan air
b. Masak makanan
6 ) Energi kayu
bakar
Kayu bakar sebagai
sumber energi merupakan bagian dari pohon yang
terdiri atas akar,
batang, cabang, ranting dan daun, kayu yang dibakar akan
mengubah energi tersebut menjadi energi panas.
7 ) Energi Batubara
Energi terbentuk dari berbagai macam pohon-pohonan pakis raksasa di
daerah tropis yang berawa-rawa luas, setelah berjuta-juta tahun dengan
tekanan yang besar dan suhu yang tinggi tanaman mati tersebut menjadi batubara.
8 ) Energi Panas bumi
Energi Geotermal ini diperoleh dari dalam bumi yang berbentuk panas
bumi, pada umumnya daerah geometal terdapat di ;
a. Dekat gunung berapi
b. Dekat sumber mata air panas
c. Daerah pancaran
air panas
9 ) Energi dari
bahan radioaktif
Bahan radioaktif
adalah bahan-bahan yang dapat dijadikan bahan energi
nuklir, reaksi
nuklir dapat menghasilkan panas yang tinggi, dan dapat pula
menjadi pembangkit
tenaga listrik.
Pemanfaatan Energi
1. Bila
kita melihat berbagai aktivitas kehidupan, kita tidak akan pernah terlepas dari
ketergantungan makhluk hidup terhadap energi. Kebutuhan akan energi menjadi
semakin penting abad ini, seiring dengan menipisnya sumber dayaalam yang
tersedia dan dampak dari aktivitas pemanfaatan energi tersebut bagi kehidupan.
Untuk melakukan aktivitashidup manusia dilevel yang sederhana, kita memerlukan
energi untuk hidup atau menggerakan semua organ tubuh kita sampai pada sel-sel
yang ada dalam tubuh kita. Energi tersebut bisa didapat umumnya dari makanan,
sinar matahari, alat-alat elektronik yang membantu tubuh untuk mendapatkan
energi dan lain-lain. Di sisi lain aktivitas hidup manusia diluar tubuh manusia
yang dapat menunjang hidup manusia diantaranya bisnis, kantor, industri,
transportasi dan lainnyamemerlukan energi baik itu dalam bentuk bahan bakar
maupun listrik.
2. Meningkatnya
kebutuhan akan energi seiring dengan pertambahan penduduk mengakibatkan
berkurangnya sumber energi dan terganggunya ekosistem di bumi akibat proses
aktivitas manusia dalam pemanfaatan sumber-sumber energi tersebut salah satunya
efek rumah kaca.
3. Secara
umum energi diklasifikasikan menjadi tiga bagian besar yaitu pertama, energi
berbahan bakar tak terbaharukan (non-renewable) khususnya bahan bakar fosil,
bahan bakar terbaharukan (renewable) dan bahan bakar nuklir.
Energi Nuklir
1. Pemanfaatan
nuklir dapat dikategorikan untuk makanan, obat-obatan, kesehatan dan
kedokteran, industri, transportasi, desalinasi air, listrik dan senjata.
Pemanfaatan radio isotop telah dilakukan untuk keperluan makanan yang
berhubungan dengan rekayasa pertanian dan peternakan. Pemanfaatan bahan nuklir
untuk obat-obatan, kesehatan, kedokteran dan industri juga diperoleh dari radio
isotop. Untuk transportasi dapat dibagi menjadi dua tipe, yaitu pemanfaatan
langsung reaktor nuklir untuk transportasi dan pemanfaatan secara tak langsung
dengan produksi hidrogen dari kelebihan panas reaktor nuklir, yang nantinya
hidrogen tersebut dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar.
2. Pemanfaatan
reaktor nuklir berskala kecil untuk kendaraan telah dilakukan untuk keperluan
eksplorasi di daerah terisolir seperti di kutub oleh pemerintah rusia sekitar tahun
1950 an, hanya saja untuk skala kendaraan komersial masih belum bisa dilakukan.
3. Dalam
skala kapal selam telah banyak dilakukan dengan memanfaatkan reaktor kecil
untuk menggerakan mesin kapal selam tersebut. Pemikiran lain adalah untuk
transportasi luar angkasa. Pemanfaatan energi nuklir untuk keperluan transportasi
diatas khususnya kendaraan eksplorasi, kapal selam dan pesawat luar angkasa,
dikarenakan pemanfaatan bahan nuklir yang dapat dilakukan untuk jangka yang
relatif panjang tanpa adanya refueling(penambahan bahan bakarbaru selama
reaktor beroperasi).
4. Pilihan
akan pemanfaatan nuklir berdasar pada sebuah kebutuhan mendesak akan energi dan
kebutuhan hidup manusia dari kebutuhan makanan sampai pada kelistrikan tanpa
menjadikan bahan nuklir itu menjadi persenjataan yang dapat mematikan umat
manusia. Berbagai manfaat yang diambil oleh ketersediaan bahan bakar dialam
khususnya nuklir memberi manfaat yang begitu luas bagi kehidupan manusia yang
sudah barang tentu ada efek lain yang sedang terus diminimalisir yaitu efek
dari sampah nuklir.
Energi ombak
Prinsip sederhana
dari pemanfaatan ketiga bentuk energi itu adalah: memakai energi kinetik untuk
memutar turbin yang selanjutnya menggerakkan generator untuk menghasilkan
listrik.
Ombak dihasilkan
oleh angin yang bertiup di permukaan laut. Sesungguhnya ombak merupakan sumber
energi yang cukup besar, namun, untuk memanfaatkan energi yang terkandungnya
tidaklah mudah; terlebih lagi mengubahnya menjadi listrik dalam jumlah yang
memadai. Inilah sebabnya jumlah pembangkit listrik tenaga ombak yang ada di
dunia sangat sedikit.
Salah satu metode
yang efektif untuk memanfaatkan energi ombak adalah dengan membalik cara kerja
alat pembuat ombak yang biasa terdapat di kolam renang. Pada kolam renang
dengan ombak buatan, udara ditiupkan keluar masuk sebuah ruang di tepi kolam
yang mendorong air sehingga bergoyang naik turun menjadi ombak.
Gambar 1. Skema Oscillating Water Column
Pada sebuah
pembangkit listrik bertenaga ombak (PLTO), aliran masuk dan keluarnya ombak ke
dalam ruangan khusus menyebabkan terdorongnya udara keluar dan masuk melalui
sebuah saluran di atas ruang tersebut (Lihat gambar 1).
Setelah selesai
dibangun, energi ombak dapat diperoleh secara gratis, tidak butuh bahan bakar,
dan tidak pula menghasilkan limbah ataupun polusi. Namun tantangannya adalah
bagaimana membangun alat yang mampu bertahan dalam kondisi cuaca buruk di laut
yang terkadang sangat ganas, tetapi pada saat bersamaan mampu menghasilkan
listrik dalam jumlah yang memadai dari ombak-ombak kecil (jika hanya dapat
menghasilkan listrik ketika terjadi badai besar maka suplai listriknya kurang
dapat diandalkan).
Gambar 2. Berbagai Desain Inovatif dari Pembangkit
Listrik Bertenaga Ombak.
Gambar kiri (1):Pelamis
Wave Energy
Converters dari
Ocean Portugal University of Sydney
Gambar kiri (1):
Secara ringkas,
kelebihan dan kekurangan pembangkit listrik berenergi ombak yaitu:
Kelebihan:
Kelebihan:
- Energi bisa diperoleh secara gratis.
- Tidak butuh bahan bakar.
- Tidak menghasilkan limbah.
- Mudah dioperasikan dan biaya perawatan
rendah.
- Dapat menghasilkan energi dalam jumlah
yang memadai.
Kekurangan:
- Bergantung pada
ombak; kadang dapat energi, kadang pula tidak.
- Perlu menemukan
lokasi yang sesuai dimana ombaknya kuat dan muncul secara konsisten.
Energi Panas Bumi
Pemanfaatan energi panas bumi secara umum dapat dibagi menjadi 2 jenis
yaitu pemanfaatan tidak langsung dan pemanfaatan langsung. Pemanfaatan tidak
langsung yaitu memanfaatkan energi panas bumi untuk pembangkit listrik.
Sedangkan pemanfaatan langsung yaitu memanfaatkan secara langsung panas yang
terkandung pada fluida panas bumi untuk berbagai keperluan.
Fluida panas bumi yang telah dikeluarkan ke permukaan bumi mengandung energi panas yang akan dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik. Hal ini dimungkinkan oleh suatu sistem konversi energi fluida panas bumi (geothermal power cycle) yang mengubah energi panas dari fluida menjadi energi listrik.
Fluida panas bumi bertemperatur tinggi (>225 oC) telah lama digunakan di
beberapa negara untuk pembangkit listrik, namun beberapa tahun terakhir ini
perkembangan teknologi telah memungkinkan digunakannya fluida panas bumi
bertemperatur sedang (150-225 oC) untuk pembangkit listrik.
Selain temperatur, faktor-faktor lain yang biasanya dipertimbangkan dalam
memutuskan apakah suatu sumberdaya panas bumi tepat untuk dimanfaatkan sebagai
pembangkit listrik adalah sebagai berikut:
- Sumberdaya mempunyai
kandungan panas atau cadangan yang besar sehingga mampu memproduksi uap
untuk jangka waktu yang cukup lama, yaitu sekitar 25-30 tahun.
- Sumberdaya panas
bumi menghasilkan fluida yang mempunyai pH hampir netral agar laju
korosinya relatif rendah, sehingga fasilitas produksi tidak cepat
terkorosi. Selain itu hendaknya kecenderungan fluida membentuk skala yang
relatif rendah.
- Reservoirnya tidak
terlalu dalam, biasanya tidak lebih dari 3 km.
- Sumberdaya panas
bumi terdapat di daerah yang relatif tidak sulit dicapai.
- Sumberdaya panas bumi terletak di
daerah dengan kemungkinan terjadinya erupsi hidrotermal yang relatif
rendah. Proses produksi fluida panas bumi dapat meningkatkan kemungkinan
terjadinya erupsi hidrotermal.
Energi panas bumi yang relatif tidak menimbulkan polusi dan terdapat
menyebar di seluruh kepulauan Indonesia (kecuali Kalimantan) sesungguhnya
merupakan salah satu energi yang tepat untuk dimanfaatkan sebagai pembangkit
listrik di masa yang akan datang untuk memenuhi sebagian dari kebutuhan listrik
nasional yang cenderung terus meningkat.
Pembangkit Listrik Tenaga Panas bumi (PLTP) pada prinsipnya sama seperti
Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU), hanya pada PLTU uap dibuat di permukaan
menggunakan boiler, sedangkan pada PLTP uap berasal dari reservoir panas bumi.
Apabila fluida di kepala sumur berupa fasa uap, maka uap tersebut dapat
dialirkan langsung ke turbin, dan kemudian turbin akan mengubah energi panas
bumi menjadi energi gerak yang akan memutar generator sehingga dihasilkan
energi listrik. Apabila fluida panas bumi keluar dari kepala sumur sebagai
campuran fluida dua fasa (fasa uap dan fasa cair) maka terlebih dahulu
dilakukan proses pemisahan pada fluida. Hal ini dimungkinkan dengan melewatkan
fluida ke dalam separator, sehingga fasa uap akan terpisahkan dari fasa
cairnya. Fraksi uap yang dihasilkan dari separator inilah yang kemudian
dialirkan ke turbin.
Untuk kandungan panas atau cadangan yang relatif kecil, namun mempunyai
suhu yang cukup tinggi untuk dimanfaatkan menjadi pembangkit listrik, bisa
digunakan untuk pembangkit listrik berskala kecil dengan kapasitas terpasang
antara 1-5 MW. Di beberapa tempat pembangkit dibangun dengan kapasitas kecil,
seperti di Fang Thailand yang berkapasitas 300 kW.
Tenaga Angin Untuk Energi Listrik
Tenaga angin telah lama dimanfaatkan di tanah air kita sejak ratusan
mungkin ribuan tahun yang lalu, khususnya untuk menggerakkan kapal layar sampai
sekarang, dan yang banyak kita lihat sekarang digunakan dalam tambak-tambak
ikan di tepi pantai untuk menggerakkan baling-baling (atau turbin angin) untuk
menjalankan memompaan air. PTLTA ukuran kecil adalah istilah yang biasanya
diberikan kepada unit 50 KW atau lebih kecil. Tempat-tempat terpencil yang
biasanya menggunakan diesel-generator dapat menggantikannya atau menambahkannya
dengan PTLTA ukuran kecil ini. Salah satu contoh PTLTA ukuran kecil terlihat di
gambar #1 sbb:
Gambar
#1
Komponen PTLTA Komponen-komponen PTLTA dari ukuran
besar, pada umumnya dapat terlihat dalam gambar #2, sbb; sedangkan untuk ukuran
kecil biasanya tidak semua komponen ada seperti yang terklihat dalam gambar
#2
Anemometer:
Mengukur kecepatan angin,
dan mengirim data angin ini ke Alat Pengontrol.
Blades (Bilah
Kipas): Kebanyakan turbin
angin mempunyai 2 atau 3 bilah kipas. Angin yang menghembus menyebabkan turbin
tersebut berputar.
Gambar#2 
Tidak ada komentar:
Posting Komentar