Perubahan Lingkungan Akibat Pemanasan Global

Bab I. Pendahuluan

A. Latar Belakang

Dalam beberapa tahun terakhir, isu pemanasan global semakin sering dibicarakan baik dalam skala kecil sampai tingkat internasional. Makalah ini akan membahas gambaran umum pemanasan global, aktivitas manusia dan peranannya dalam pemanasan global beserta akibat dari pemanasan global itu sendiri. Kami juga

Gmenyertakan beberapa usaha yang dilakukan manusia untuk mengendalikan pemanasan global. 

Secara umum pemanasan global didefinisikan dengan meningkatkan suhu permukaan bumi oleh gas rumah kaca akibat aktivitas manusia. Meski suhu lokal berubah-ubah secara alami, dalam kurun waktu 50 tahun terakhir suhu global cenderung meningkat lebih cepat dibandingkan data yang terrekam sebelumnya. Dan sepuluh tahun terpanas terjadi setelah tahun 1990. Isu pemanasan global begitu berkembang akhir-akhir ini. Pemeran utamanya tentu saja manusia dengan berbagai aktivitasnya.

Pemanasan global telah menyebabkan perubahan iklim yang signifikan, seperti yang terjadi di negara kita, efek dari pemanasan ini telah menyebabkan perubahan iklim yang ekstrim. Di beberapa daerah sering terjadi hujan lebat yang mengakibatkan banjir bandang dan longsor, munculnya angin puting beliung, bahkan kekeringan yang mengancam jiwa manusia. Makalah ini akan membahas Definisi Pengertian Pemanasan Global, Dampak dari Pemanasan Global, Akibat dari Pemanasan Global, Cara mencengah Pemanasan Global,Mengukur pemanasan global dan Bencana Besar Yang di akibatkan oleh adanya Pemanasan Global

Seperti yang telah kita ketahui segala sumber energi yang terdapat di Bumi berasal dari Matahari. Sebagian besar energi tersebut dalam bentuk radiasi gelombang pendek, termasuk cahaya tampak. Ketika energi ini mengenai permukaan Bumi, ia berubah dari cahaya menjadi panas yang menghangatkan Bumi. Permukaan Bumi, akan menyerap sebagian panas dan memantulkan kembali sisanya sebagai radiasi infra merah gelombang panjang ke angkasa luar. Namun, sebagian panas tetap terperangkap di atmosfer bumi akibat menumpuknya jumlah gas rumah kaca yang menjadi perangkap gelombang radiasi ini.

Gas-gas ini menyerap dan memantulkan kembali radiasi gelombang yang dipancarkan Bumi dan akibatnya panas tersebut akan tersimpan di permukaan Bumi. Hal tersebut terjadi berulang-ulang dan mengakibatkan suhu rata-rata bumi terus meningkat.

1.2 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah ialah sebagai berikut :

1.    Apa saja Faktor penyebab masalah global warming ?

2.    Bagimana mekanisme perubahan lingkungan pada global warming?

3.    Apa saja dampak pada kesehatan ?

4.    Apa saja konsep cara pencegahan global warming ?

5.    Bagaiman penanggulangan masalah global warming ?

1.3  Tujuan

Makalah ini bertujuan untuk :

1.    Untuk mengetahui faktor penyebab masalah global warming

2.    Untuk mengetahui mekanisme perubahan lingkungan pada global warming

3.    Untuk mengetahui dampak pada kesehatan

4.    Untuk mengetahui konsep cara pencegahan global warming

5.    Untuk mengetahui penanggulangan masalah global warming

BAB II

PEMBAHASAN

2.1  Faktor penyebab masalah global warming

Berikut adalah factor-faktor yang menyebabkan terjadinya pemanasan global atau yang lebih dikenal global warming.

1.    Efek Rumah kaca

 Segala sumber energi yang terdapat di Bumi berasal dari Matahari. Sebagian besar energi tersebut berbentuk radiasi gelombang pendek, termasuk cahaya tampak. Ketika energi ini tiba permukaan Bumi, ia berubah dari cahaya menjadi panas yang menghangatkan Bumi. Permukaan Bumi, akan menyerap sebagian panas dan memantulkan kembali sisanya. Sebagian dari panas ini berwujud radiasi infra merah gelombang panjang ke angkasa luar. Namun sebagian panas tetap terperangkap di atmosfer bumi akibat menumpuknya jumlah gas rumah kaca antara lain uap air, karbon dioksida, sulfur dioksida dan metana yang menjadi perangkap gelombang radiasi ini. Gas-gas ini menyerap dan memantulkan kembali radiasi gelombang yang dipancarkan Bumi dan akibatnya panas tersebut akan tersimpan di permukaan Bumi. Keadaan ini terjadi terus menerus sehingga mengakibatkan suhu rata-rata tahunan bumi terus meningkat.

Gas-gas tersebut berfungsi sebagaimana gas dalam rumah kaca. Dengan semakin meningkatnya konsentrasi gas-gas ini di atmosfer, semakin banyak panas yang terperangkap di bawahnya.

Efek rumah kaca ini sangat dibutuhkan oleh segala makhluk hidup yang ada di bumi, karena tanpanya, planet ini akan menjadi sangat dingin. Dengan suhu rata-rata sebesar 15 °C (59 °F), bumi sebenarnya telah lebih panas 33 °C (59 °F) dari suhunya semula, jika tidak ada efek rumah kaca suhu bumi hanya -18 °C sehingga es akan menutupi seluruh permukaan Bumi. Akan tetapi sebaliknya, apabila gas-gas tersebut telah berlebihan di atmosfer, akan mengakibatkan pemanasan global.

2.   Efek umpan balik

Efek umpan balik karena pengaruh awan sedang menjadi objek penelitian saat ini. Bila dilihat dari bawah, awan akan memantulkan kembali radiasi infra merah ke permukaan, sehingga akan meningkatkan efek pemanasan. Sebaliknya bila dilihat dari atas, awan tersebut akan memantulkan sinar Matahari dan radiasi infra merah ke angkasa, sehingga meningkatkan efek pendinginan. Apakah efek netto-nya menghasilkan pemanasan atau pendinginan tergantung pada beberapa detail-detail tertentu seperti tipe dan ketinggian awan tersebut. Detail-detail ini sulit direpresentasikan dalam model iklim, antara lain karena awan sangat kecil bila dibandingkan dengan jarak antara batas-batas komputasional dalam model iklim (sekitar 125 hingga 500 km untuk model yang digunakan dalam Laporan Pandangan IPCC ke Empat). Walaupun demikian, umpan balik awan berada pada peringkat dua bila dibandingkan dengan umpan balik uap air dan dianggap positif (menambah pemanasan) dalam semua model yang digunakan dalam Laporan Pandangan IPCC ke Empat. Umpan balik penting lainnya adalah hilangnya kemampuan memantulkan cahaya (albedo) oleh es. Ketika temperatur global meningkat, es yang berada di dekat kutub mencair dengan kecepatan yang terus meningkat. Bersamaan dengan melelehnya es tersebut, daratan atau air di bawahnya akan terbuka. Baik daratan maupun air memiliki kemampuan memantulkan cahaya lebih sedikit bila dibandingkan dengan es, dan akibatnya akan menyerap lebih banyak radiasi Matahari. Hal ini akan menambah pemanasan dan menimbulkan lebih banyak lagi es yang mencair, menjadi suatu siklus yang berkelanjutan.

3.     Bocornya lapisan ozon

Sebelum energi matahari mencapai bumi,energi tersebut akan difilter terlebih dahulu oleh lapisan ozon yang ada di atmosfer.Tetapi hasil penelitian menunjukkan telah terjadinya penipisan lapisan ozon.Sudah bisa ditebak apa akibat yang terjadi jika lapisan ozon ini rusak,atau bahkan bolong.

Salah satu penyebab penipisan ozon ini adalah meningkatnya pemakaian Chloro Flouro Carbon (CFC).CFC dipakai dalam kehidupan sehari-hari pada lemari es,air conditioner,bahan pendorong pada penyembur,pembuat buih,dan sebagai bahan pelarut.

4.   Pelepasan Gas Metan / CH4

Hasil penelitian yang dilakukan baru baru ini di daerah Siberia , Arktik menunjukan berjuta-juta ton gas rumah kaca metan dilepaskan. Daratan beku itu mulai mencair dan karbon yang terkurung di dalamnya mulai bocor keluar dalam bentuk karbon dioksida dan metana, gas rumah kaca yang mudah terbakar dan 72 kali lebih kuat daripada CO₂. Adapun konsentrasi gas metan di beberapa tempat mencapai hingga 100 kali diatas normal. Pelepasan gas metan setelahnya mencapai 0.5 megaton per tahun. Kemungkinan kenaikan gas metan di planet di pengaruhi oleh oleh dua faktor yakni pelepasan gas metan dari dasar laut dan terlepasnya gas metan dari tanah beku yang mencair.

5.      Variasi Matahari

Variasi matahri adalah pengaruh penyinaran matahari pada suatu tempat berbeda dengan tempat yang lain.Ada beberapa penelitian menunjukkan bahwa kontribusi matahri dalam pemanasan global mungkin telah diabaikan.Dua ilmuwan dari Duke University mengemukakan bahwa matahari telah berkontribusi sekitar 45-50% terhadap rata rata suhu bumi dalam rentang periode tahun 1900 – 2000 , dan 25 – 35% rentang tahun 1980 – 2000.

 Terdapat hipotesa yang menyatakan bahwa variasi dari Matahari, dengan kemungkinan diperkuat oleh umpan balik dari awan, dapat memberi kontribusi dalam pemanasan saat ini. Perbedaan antara mekanisme ini dengan pemanasan akibat efek rumah kaca adalah meningkatnya aktivitas Matahari akan memanaskan stratosfer sebaliknya efek rumah kaca akan mendinginkan stratosfer. Pendinginan stratosfer bagian bawah paling tidak telah diamati sejak tahun 1960, yang tidak akan terjadi bila aktivitas Matahari menjadi kontributor utama pemanasan saat ini

6.  Penebangan Hutan

Dengan adanya pembabatan hutan di dunia yang tiap tahun mencapai 30 juta hektar, jelas turut meperparah keadaan .Hutan yang selama ini menjadi pelindung bagi berbagai jenis satwa dari ancaman pemanasan global seharusnya dapat membantu mengurangi pemanasan global .Tapi , dalam kenyataan di lapangan masalah tersebut sangat akut.Yakni hutan amazon, yang hamper 70% wilayahnya habis dibabati oleh manusia dalam rangka produksi hasil daging.Sedangkan di Indonesia itu sendiri, masalah pembabatan hutan tersebut disebabkan karena pembukaan lahan baru yang bertujuan membuka perkebunan, keinginan memperoleh penghasilan dari penjualan kayu atau hasil hutan yang jika dilakukan secara legal memerlukan baiya yang sangat tinggi.Hal tersebut dipengaruhi karena tingkat kesadaran masyarakat terhadap lingkungan yang masih sangat rendah.

7.   Gas Metana dari peternakan

Dari hasil penelitian di sebutkan bahwa total emisi gas rumah kaca negara Argentina 30% nya berasal dari hewan . Para peneliti menemukan bahwa sumber gas metan terbesar berasal dari sapi dan domba yang sengaja diternakan untuk diambil wol. Pada suatu perhitungan ditemukan bahwa metan memiliki kekuatan 72 kali lebih besar daripada CO₂ selama lebih dari 20 tahun. Kenyatan ini sangat mengejutkan, karena pada dasarnya, jumlah ini melebihi dari pembangkit listrik tenaga batu bara. Terlebih lagi sapi sapi tersebut melepaskan 800 hingga 1000 liter gas setiap hari.

8.   Gas metana dari pertanian

Gas metana menempati urutan kedua setelah karbondioksida yang menjadi penyebab terdinya efek rumah kaca. Gas metana dapat bersal dari bahan organik yang dipecah oleh bakteri dalam kondisi kekurangan oksigen, misalnya dipersawahan.

9.      Alih Fungsi Lahan dan Pembabatan Hutan

Sumber lain CO₂ berasal dari alih fungsi lahan di mana ia bertanggung jawab sebesar 17.4%. Pohon dan tanaman menyerap karbon selagi mereka hidup. Ketika pohon atau tanaman membusuk atau dibakar, sebagian besar karbon yang mereka simpan dilepaskan kembali ke atmosfer. Pembabatan hutan juga melepaskan karbon yang tersimpan di dalam tanah. Bila hutan itu tidak segera direboisasi, tanah itu kemudian akan menyerap jauh lebih sedikit CO₂.

10.   Transportasi

Sumbangan seluruh sektor transportasi terhadap emisi gas rumah kaca mencapai 13,1%. Sektor transportasi dapat dibagi menjadi transportasi darat, laut, udara, dan kereta api. Dari total sumbangan 13,1% itu, sumbangan terbesar berasal dari transportasi darat (79,5%), disusul kemudian oleh transportasi udara (13%), transportasi laut (7%), dan terakhir kereta api (0,5%).

11.   Kerusakan hutan

Keberadaan hutan sebagai paru-paru dunia memiliki peran yang sangat penting dalam mencegah pemanasan global. Hutan yang lebat dan subur bisa mengubah karbondoksida menjadi O₂ yang merupakan bagian penting dari hidupnya suatu mahluk. Jadi tumbuhan memang sangat diperlukan. Tetapi dalam kondisi sekarang ini, sebagian besar hutan di dunia telah rusak dan telah digantikan oleh kota-kota dengan gedung yang megah.

12.     Polusi Karbondioksida dari pembangkit listrik bahan bakar fosil

Ketergantungan kita yang semakin meningkat pada listrik dari pembangkit listrik bahan bakar fosil membuat semakin meningkatnya pelepasan gas karbondioksida sisa pembakaran ke atmosfer. Sekitar 40% dari polusi karbondioksida dunia, berasal dari produksi listrik Amerika Serikat. Kebutuhan ini akan terus meningkat setiap harinya. Sepertinya, usaha penggunaan energi alternatif selain fosil harus segera dilaksanakan. Tetapi, masih banyak dari kita yang enggan untuk  melakukan ini.

13.     Polusi Karbondioksida dari pembakaran bensin untuk transportasi

Sumber polusi karbondioksida lainnya berasal dari mesin kendaraan bermotor. Apalagi, keadaan semakin diperparah oleh adanya fakta bahwa permintaan kendaraan bermotor setiap tahunnya terus meningkat seiring dengan populasi manusia yang juga tumbuh sangat pesat. Sayangnya, semua peningkataan ini tidak diimbangi dengan usaha untuk mengurangi dampak.

14.       Penggunaan pupuk kimia yang berlebihan

Pada kurun waktu paruh terakhir abad ke-20, penggunaan pupuk kimia dunia untuk pertanian meningkat pesat. Kebanyakan pupuk kimia ini berbahan nitrogenoksida yang 300 kali lebih kuat dari karbondioksida sebagai perangkap panas, sehingga ikut memanaskan bumi. Akibat lainnya adalah pupuk kimia yang meresap masuk ke dalam tanah dapat mencemari sumber-sumber air minum kita.

2.2  Mekanisme Perubahan Lingkungan

Proses ini diawali dari cahaya tapak dari matahari sebagian dikembalikan keangkasa dan sebagian lagi diserap oleh bumi (yang mana pantulan tersebut dikembalikan lagi dalam wujud radiasi inframerah).

Radiasi matahari tadi melalui bumi  melalui atmosfer,karena semakin banyak radiasi matahari tadi di lapisan atmosfer bumi, sehingga menyebabkan lubang ozon. Kebanyakan dari radiasi matahari diserap oleh permukaan bumi dan memanaskannya.

Radiasi inframerah dipancarkan oleh permukaan bumi,Radiasi inframerah yang dipancarkan kembali oleh bumi diserap oleh CO2 di atmosfer yang kemudian sebagian dipancarkan ke angkasa (a) sebagian lagi dikembalikan ke atmosfer bumi dan (b) CO2 yang kembali ke atmosfer bumi itulah yang disebut dengan pemanasan global (global warming).

2.3 Dampak kesehatan akibat global warming

Pemanasan global selain berakibat buruk bagi kehidupan dan keseimbangan ekosistem, juga berdampak serius bagi kesehatan umat manusia. Beberapadampak serius pemanasan global bagi kesehatan manusia, misalnya adalah :

      Pertama, Penyakit infeksi

Perubahan iklim berdampak pada munculnya beberapa jenis penyakit infeksi baru seperti ebola, flu burung, dan beberapa penyakit hewan yang dapat menular kepada manusia. Penyakit yang paling rentan terjadi di Indonesia adalah penyakit degeneratif dan penyakit menular. Hal ini dapat dengan cepat berkembang pada masyarakat yang kondisi gizi kurang baik dan kondisi kesehatan lingkungan yang kurang memadai. (Dr. Wan Alkadri, Msc.)

Kedua, Penyakit saluran pernapasan

World Health Organization menyebutkan akibat lain pemanasan global adalah penyakit saluran pernapasan. Bettina Menne, anggota WHO divisi Eropa mengatakan, “Gelombang panas menyebabkan jumlah materi dan debu di udara meningkat,” Suhu udara yang semakin hangat juga membawa penyakit alergi. Selain itu, banyaknya jumlah kebakaran hutan baik disengaja ataupun karena panasnya cuaca memperburuk ancaman penyakit saluran pernapasan ini.

Ketiga, Penyebaran penyakit DBD dan malaria

Pemanasan global berdampak pada semakin singkatnya siklus perkawinan dan pertumbuhan nyamuk dari telur menjadi larva dan nyamuk dewasa. Akibatnya, jumlah populasi nyamuk berkembang sangat cepat. Ini terutama terjadi di kawasan Afrika dan Asia. Dua penyakit serius akibat gigitan nyamuk adalah penyakit malaria dan demam berdarah dengue (DBD). Kedua penyakit ini sangat sensitif terhadap perubahan iklim. Kita sudah merasakannya langsung ganasnya kedua penyakit tersebut, yakni tingginya angka korban penderita demam berdarah dan malaria dibeberapa daerah.

Beberapa penyakit yang diperantarai oleh nyamuk sebagai vektor biasanya peka terhadap perubahan cuaca (EPSTEIN, 2001; ZELL et al., 2008). Perubahan iklim yang terkait dengan faktor cuaca, curah hujan, suhu dan kelembaban dapatmempengaruhi dinamika biologi dan populasi dari vektor berupa nyamuk yang sebagian siklus hidupnya berhabitat di dalam air. Suhu yang sangat ekstrim akanmengurangi populasi nyamuk, misalnya larva Culex annulirostris akan mati pada suhu di bawah 10 ^oC dan di atas 40 ^oC (MCMICHAEL dan WOODRUFF, 2008).Tetapi pada suhu yang meningkat sampai batas tertentu dapat mengurangi waktu yang diperlukan untuk pengembangan larva, sehingga akan lebih banyakgenerasi nyamuk yang dihasilkan pada satuan waktu yang sama. Dalam hal iniCulex annulirostris umumnya memerlukan waktu 12 – 13 hari dari periode telur sampai dengan dewasa pada suhu 25 ^oC, tetapi pada suhu 30 ^oC hanya memerlukan waktu 9 hari dari telur sampai dengan dewasa (KAY dan AASKOV, 1989).

Keempat, Penyakit akibat penipisan lapisan Ozone

Dampak pemanasan global bagi kesehatan juga terjadi karena pengaruh penipisan ozone seperti meningkatnya intensitas sinar ultra violet. Intensitas sinar UV yang mencapai permukaan bumi menyebabkan gangguan terhadap kesehatan, seperti kanker kulit, katarak, penurunan daya tahan tubuh, pertumbuhan mutasi genetik, dan memperburuk penyakit-penyakit umum asma dan alergi

Kelima, Penyakit yang berhubungan dengan panas

Lebih jauh global warming juga bisa berakibat terjangkitnya penyakit yang berkaitan dengan panas (heat stroke), terutama pada lansia dan anak-anak. Suhu yang panas juga bisa menyebabkan kegagalan sektor pertanian, sehingga akan muncul kelaparan dan malnutrisi.

Selanjutnya perubahan iklim dan naiknya permukaan air laut dapat menyebabkan berbagai bencana alam seperti banjir, badai topan dan kebakaran. Dan bencana alam hampir selalu disertai dengan migrasi penduduk ke kantong-kantong pengungsian. Di tempat pengungsian ini sering muncul penyakit, seperti : diare, gatal-gatal dan penyakit kulit lain, kurang gizi, defisiensi mikronutrien, trauma psikologis, dan lain-lain.

Pengaruhperubahan iklim terhadap kejadian penyakit hewan juga dapat terjadi secara tidak langsung misalnya, terjadinya banjir sehingga agen penyakit terbawa aliran banjir ke lokasi lain atau vektor penyakit yang juga sebagai reservoar menyebar ke berbagai lokasi lain atau pemukiman lain. Hal ini dapat menimbulkan wabah seperti penyakit leptospirosis pada manusia dimana tikus yang bertindak sebagai reservoar, bakteri Leptospira spp. akan tersebar ke pemukiman/daerah lain melalui urin tikus dan dapat menginfeksi manusia atau hewan lain sehingga terjadi wabah penyakit leptospirosis (KUSMIYATI et al., 2005).

Rata-rata kenaikan muka air laut secara global setelah dikurangi penurunan tanah, diperkirakan naik antara 8  13 cm pada tahun 2030, antara 17  29 cm pada tahun 2050, dan antara 35  82 cm pada tahun 2100 (IOM, 2008). Wilayah yang paling rentan terkena dampak tersebut adalah wilayah pesisir karena berbatasan langsung dengan laut serta wilayah dataran rendah yang berada di sekitarnya. Ketika permukaan air laut naik melebihi ketinggian daratan, maka air laut akan menggenangi seluruh daratan tesebut. Kondisi ini akan memperburuk kualitas lingkungan dan kehidupan masyarakat di sekitarnya (Nila, 2009).

2.4  Konsep cara pencegahan

      Berikut beberapa hal yang dapat kita lakukan untuk mencegah Global Warming

1.    Maksimalkan pencahayaan dari alam seperti sinar matahari. Gunakan cat warna terang di tembok, gunakan genteng kaca di plafon, maksimalkan pencahayaan melalui jendela.cara ini sangat ampuh untuk menghemat penggunaan listrik berlebihan!

2. Matikan lampu tidak terpakai dan jangan tinggalkan air menetes. Selain menghemat energi dan air bersih, ini akan menghemat banyak tagihan Anda. banyak orang meramalkan di masa depan nanti bahwa Air akan lebih mahal dari pada emas loh !

3. Gunakan lampu hemat energi. Meskipun lebih mahal, rata-rata mereka lebih kuat 8 kali dan lebih hemat hingga 80 % dari lampu pijar biasa. lampu hemat energi sangat beragam jenisnya, ada lampu energi dengan bentuk XL seperti Philip. Akhir-akhir ini muncul lagi lampu hemat energi terbarukan yang pembuatannya berasal dari gabungan lampu LED (Light Emiting Diode). Lampu hemat energi sejenis LED akan mampu menghemat energi bahkan lebih dari 60% sehingga kebutuhan energi dalam negeri akan bisa tercukupi. Selain itu penggunaan energi yang berlebihan juga akan menimbulkan terjadinya pemanasan global. Sekarang kita bayangkan, di Indonesia masih banyak pembangkit listrik tenaga batubara

4. Hindari posisi stand by pada elektronik Anda! Jika semua peralatan

5. Daur ulang aluminium, plastik, dan kertas. Akan lebih baik lagi jika Anda bisa        menggunakannya berulang-ulang. Energi untuk membuat satu kaleng alumunium setara dengan energi untuk menyalakan TV selama 3 jam.

6. Gunakan air dingin untuk mencuci dan cucilah dalam jumlah banyak. Jika Anda            memiliki keluarga kecil, tidaklah perlu setiap hari mencuci. Kumpulkanlah sampai kapasitas mesin cuci Anda terpenuhi, hal ini akan menghemat air, mengurangi pemakaian listrik dan juga mengurangi pencemaran akibat deterjen Anda. Gunakan juga deterjen dan pembersih ramah lingkungan. Saat ini mungkin harganya memang lebih mahal. Tetapi bila Anda mampu, lakukanlah demi masa depan anak cucu kita.

7.  Gunakan bahan bakar alami atau yang dapat diperbaharui (di Indonesia tersedia bio solar dan bio pertamax). Luar biasa jika bisa Anda bisa menggunakan bahan bakar hidrogen. atau jika jarak dekat gunakanlah sepeda 

8. Bawa tas yang bisa dipakai ulang. Bawalah sendiri tas belanja Anda, dengan demikian Anda mengurangi jumlah tas plastik/kresek yang diperlukan. Belakangan ini beberapa pusat perbelanjaan besar di Indonesia sudah mulai mengedukasi pelanggannya.

9.Donasikan mainan yang sudah tidak pantas untuk umur anak Anda. Hal ini akan mengurangi produksi mainan-mainan yang hanya akan terus menghabiskan sumber daya bumi kita.

10. Jika kita sering makan siang diluar kantor dengan bungkusan dan rutin, lebih baik jika Anda membeli kotak makan atau tempat minum yang kuat dan bisa dipakai berulang kali. Hindari media bungkus plastik atau stereofoam (Berasal dari minyak bumi dan susah untuk diuraikan).

11. Gunakan kertas lebih sedikit. Gunakan e-mail internal Anda dan software perkantoran untuk membuat laporan internal. Cetaklah laporan/presentasi hanya jika diperlukan untuk melakukan kesepakatan dengan pihak luar.

12. Edukasi kepada masyarakat mengenai Global Warming.

13. Tanam pohon setiap ada kesempatan. Baik di lingkungan ataupun dengan berpartisipasi dalam program penanaman pohon. Bisa dengan menyumbang bibit, dana, dan lain-lain. Tergantung kesempatan dan kemampuan Anda sendiri.

2.5 Penanggulangan Masalah Global Warming

Pemanasan global merupakan masalah multikompleks dan memiliki pengaruh dalam skala yang besar, yaitu mempengaruhi seluruh aktivitas manusia di dunia. Oleh karena itu, penanggulangan masalah pemanasan global bukanlah masalah bagi satu negara saja, bukan hanya masalah bagi Negara-negara industri saja, melainkan masalah bagi seluruh negara di dunia ini. Maka, sangat diperlukan kesadaran seluruh Negara di dunia untuk berkolaborasi menanggulangi pemanasan global ini.

Kesadaran dunia akan perlunya kolaborasi menghadapi peningkatan emisi karbon diwujudkan dalam Conference on Parties ke-13 United Nations Framework Convention on Climate ( COP ke-13 UNFCC ) tanggal 13 – 14 Desember 2007 di Denpasar, Bali. Indonesia turut berpartisipasi dalam konferensi ini.

Menjelang diselenggarakannya konferensi ini, berbagai kontroversi semakin banyak bermunculan dan semakin meningkat. Kontroversi itu antara lain mengenai rusaknya hutan diklaim sebagai penyabab utama meningkatnya pemanasan global. Indonesia dan negara-negara berkembang yang lainnya dalam hal ini berada dalam posisi yang tidak menguntungkan. Negara-negara maju terus menyalahkan negara berkembang, khususnya Indonesia, karena dianggap lalai menjaga kelestarian hutannya. Padahal kerusakan hutan bukanlah merupakan penyebab utama emisi karbon. Bila dicermati, penyabab utama terjadinya kejenuhan emisi karbon ini ternyata ada empat. 

1. kelistrikan yang menyumbang 42%; 

2. transportasi menyumbang 24%; 

3. industri menyumbang sebesar 20%; 

4.  kependudukan serta penggunaan barang-barang komersial menyumbang 14% bagi emisi global.

Kerusakan hutan di negara-negara berkembang, khususnya Indonesia dipaksa ikut mempertanggungjawabkan meningkatnya pemanasan global. Meskipun negara-negara maju di Eropa dan Amerika Serikat sebagai pengemisi karbon terbesar di dunia justru telah lama kehilangan hutannya, mata dunia hanya tertuju kepada hutan negara berkembang yang dijadikan tumpuan menyerap karbon buangan negara maju.

Meningkatnya pemanasan global ini merupakan masalah bagi seluruh negara dan sudah sewajibnya setiap negara harus mengambil bagian dalam upaya penekanan pemanasan global ini. Oleh karena itu, sangat diharapkan agar keputusan yang diambil dalam konferensi yang diadakan bulan Desember adil bagi setiap negara, jangan ada negara yang merasa dirugikan dan ada yang diuntungkan.

Sebagai warga Negara Indonesia, berpendapat bahwa keputusan-keputusan yang seharusnya ditetapkan dalam konferensi tersebut antara lain :

1.  Menjaga kelestarian pohon dan hutan

Cara yang paling mudah untuk menghilangkan karbondioksida di udara adalah dengan memelihara pepohonan dan menanam pohon lebih banyak lagi. Pohon, terutama yang muda dan cepat pertumbuhannya, menyerap karbondioksida yang sangat banyak, memecahnya melalui fotosintesis, dan menyimpan karbon dalam kayunya (Dinkes Kutai Kertanegara, 2009).

 Pemeliharaan kelestarian hutan bukan hanya dilakukan oleh negara-negara berkembang yang masih mempunyai hutan saja, melainkan negara-negara maju yang dalam hal ini merupakan penyumbang emisi karbon terbesar harus turut mengambil bagian walaupun hutan mereka sudah sedikit atau bahkan habis. Negara-negara maju dapat mengambil bagian dengan cara bersama-sama negara berkembang mengumpul dana bagi pemeliharaan, turut serta melakukan riset untuk mempercepat proses reboisasi, dan mengirim tenaga-tenaga ahli untuk terjun langsung ke daerah yang hutannya mengalami kerusakan.

Salah satu usaha yang dapat dilakukan adalah dengan penanaman sebanyak mungkin pohon, selama ini program penghijauan telah banyak dilakukan namun belum menampakkan keberhasilan. Hal itu disebabkan program penghijauan yang dilakukan selama ini masih mengalami banyak kekurangan. Kekurangan yang teridentifikasi adalah: Pertama: pemilihan waktu yang tidak tepat. Biasanya penghijauan dilakukan pada bulan Pebruari setelah bencana banjir dan tanah longsor terjadi dimana-mana. Padahal musim hujan hampir berakhir, dengan demikian setelah hujan berakhir tumbuhan mati kekeringan. Kedua: pemilihan tumbuhan tidak memperhatikan kondisi iklim (ketinggian dan suhu) setempat. Hal tersebut dapat dilihat dari jenis tumbuhan sumbangan masyarakat tanpa sebuah kriteria. Ketiga: kegiatan sangat bersifat ceremonial dan kolosal namun tidak ada jaminan keberlanjutan, sehingga setelah penanaman tidak pernah ada monitoring (Prihanta, 2006)

2.  Berupaya untuk mencari alternative bahan bakar lain yang lebih efisien dan ramah lingkungan.

3.  Mensosialisasikan tatacara penggunaan kendaraan bermotor (khususnya mobil) dengan seksama. Kalau tidak perlu sekali tidak perlu memakai kendaraan yang membuang banyak buangan energi tersebut. Sekilas solusi ini berdampak tidak menguntungkan bagi negara-negara maju, khususnya negara industri kendaraan bermotor (khususnya mobil), namun keputusan ini agaknya sudah tepat, negara-negara maju justru harus lebih berinovasi untuk membuat mobil yang ramah lingkungan.

4.  Green Building. Salah satu gagasan yang dianggap dapat mengurangi pemanasan global dan kerusakan lingkungan adalah green building. Definisigreen building menurut Zigenfus (2008: 9) mengutip definisi dari The United States Environmental Protection Agency (USEPA) adalah pembangunan struktur bangunan dengan menggunakan proses yang bertanggung jawab terhadap lingkungan dan sumber daya yang efisien di seluruh lifecyclebangunan mulai dari penentuan desain, konstruksi, pemanfaatan, pemeliharaan, renovasi, dan dekonstruksi. (Deka et al, 2014)

5.  Mensosialisasikan pada pabrik-pabrik untuk menggunakan bahan-bahan yang ramah lingkungan dalam menghasilkan barang jadi. Masyarakat pun diminta untuk memilih dengan seksama barang-barang terutama disarankan untuk membandingkan dan memilih produk yang paling kecil resikonya terhadap lingkungan.

BAB III

PENUTUP

3.1  Kesimpulan

Global Warming/Pemanasan global telah menjadi permasalahan yang menjadi sorotan utama umat manusia. Fenomena ini bukan lain diakibatkan oleh perbuatan manusia sendiri dan dampaknya diderita oleh manusia itu juga. Untuk mengatasi pemanasan global diperlukan usaha yang sangat keras karena hampir mustahil untuk diselesaikan saat ini. Pemanasan global memang sulit diatasi, namun kita bisa mengurangi efeknya. Penanggulangan hal ini adalah kesadaran kita terhadap kehidupan bumi di masa depan. Apabila kita telah menanamkan kecintaan terhadap bumi ini maka pmanasan global hanyalah sejarah kelam yang pernah menimpa bumi ini.

3.2 Saran

Kita hidup di Bumi bersama seluruh mahluk hidup yang tak terhitung banyaknya. Mari kita menjaga tempat tinggal kita ini dengan menjaga kelestariannya. Menanam pohon, hemat air, hemat tenaga yang mengandung gas adalah sedikit upaya untuk terus menjaga kelestarian bumi kita dan melindungi lapisan Ozon yang mulai merusak. Ayo kurangi efek Global Warming!

DAFTAR PUSTAKA

 

Anonim. 2011. Penanggulangan Pemanasan Global.http://earthhotter2.blogspot.com/2011/05/penanggulangan-pemanasan- global.html. Diakses

Anonim. 2014. Pemanasan Global.http://id.wikipedia.org/wiki/Pemanasan_global. Diakses pada tanggal 15 maret 2014

Ardhyarini, Nila. 2009. Pola Migrasi Masyarakat Kota Semarang sebagai Akibat Perubahan Iklim Global Jangka Pendek. Fakultas Teknik Universitas Diponegoro : Semarang.

Bahri, Sjamsul dan T. Syafriati. 2011. Mewaspadai Munculnya Beberapa Penyakit Hewan Menular Stategis di Indonesia. Vol. 21:1.

Deka et al. 2014. Studi Implementasi Green Building di Universitas Sebelas Maret Surakarta. Universitas Sebelas Maret : Surakarta.

Dinkes Kutai Kertanegara, 2009. Global Warming.http://dinkeskutaikartanegara.org/id/artikel.php?subaction=showfull&id=1219973925&archive=&start_from=&ucat=4&.

Kay, B.H. and J.G. Aaskov. 1989. Ross River virus (epidemic polyarthritis). In: The Arboviruses: Epidemiology and Ecology, Vol. 4. MONATH, T.P. (Ed.). Boca Raton: CRC Press. pp. 93 – 112.

Kusmiyati, et al. 2005. Leptospirosis pada Hewan dan Manusia di Indonesia. Wartazoa 15(4): 213 – 220.

McMichael, A.J. and R.E. Woodruff. 2008. Climate change and infectious diseases. In the social ecology of infectious diseases 1st Edition. MEYER, K.H. and H.F. PIZER (Eds.). 2008. London. Academic Press Elsevier pp. 378 – 407.

Prihanti, Wahyu. 2006. “Rehabilitasi Lingkungan Integratif dan Kontinyu”. Makalah Seminar Regional, Pusal Studi Lingkungan dan Kependudukan Universitas Muhammadiyah : Malang, Mei 2007.

Prihanta Wahyu. 2011. Adaptasi dan Mitigasi Global Warming Sebagai Upaya Menyelamatkan Kehidupan di Bumi. Vol. 14:1. Universitas Muhammadiyah : Malang.

Ramot M. V. Sianturi. 2007. Tindakan Penanggulangan Pemanasan Global.http://kontektekim.blogspot.com/2007/10/tindakan-penanggulangan-pemanasan.html. Diakses pada tanggal 16 maret 2014.

Wawan Nawansta. 2013. Dampak Global Warming.http://dampakglobalwarming.blogspot.com/2013/07/dampakglobalwarmingpenyebab-dan-cara.html. Diakses pada tanggal 15 maret 2014.

Makalah ini membahasan tentang defenisi, penyebab, dampak dan penanggulangan Pemanasan Global. Tinjauan dari makalah ini mulai dari aksi global sampai dengan tujuan bersama secara internasional.

Pemanasan Global

Bab I. Pendahuluan

A. Latar Belakang

Aktivitas kehidupan manusia melibatkan banyak kegiatan, dari kegiatan kecil, merokok, merebus air untuk kopi, pergi bekerja naik kendaraan, penggunaan AC di kantor sampai dengan proses yang lebih besar yaitu indstri ternyata memberi dampak pada lingkungan. Pengaruh aktivitas manusia tersebut terhadap fenomena alam yang terjadi belum banyak yang dikenal karena masih begitu asing dan masih ada silang pendapat dari banyak ahli. Pengetahuan ini begitu “ maya “ karena tidak terlihat secara kasat mata dan dampaknya tidak langsung dirasakan oleh manusia pada saat ini. Dampak pemanasan global dan timbulnya lubang ozon akan dirasakan manusia beberapa tahun kemudian dalam jangka panjang.

Pemanasan global dan timbulnya lubang ozon merupakan isu global yang selama ini didengung-dengungkan oleh berbagai pihak, baik lembaga peduli lingkungan, pemerintah, instansi pendidikan, maupun para pelaku industri. Fenomena tersebut hanya merupakan mitos selama beberapa dekade belakangan, karena manusia pada saat itu belum merasakan pengaruh yang signifikan terhadap dampak yang ditimbulkan. Namun setelah terjadi berbagai peristiwa yang menguatkan mitos tersebut, seperti panasnya suhu udara, tenggelamnya pulau atau kota, timbulnya berbagai bencana alam : banjir, longsor, dan lain sebagainya, masyarakat dunia mulai menyikapinya secara serius.

1.2  Definisi Kecakapan Hidup

Perumusan masalah dari peulisan makalah ini adalah sebagai berikut :

1. Apa itu pemanasan global dan lubang ozon ?
2. Mengapa pemanasan global dan lubang ozon dapat terjadi ?

3.      Siapa yang terlibat dalam pemanasan global dan lubang ozon ?

4.      Apa saja langkah antisipatif dalam menghadapi pemanasan global dan lubang ozon ?

1.3  Tujuan

Tujuan dari penulisan makalah ini adalah :

1.      Mengetahui arti pemanasan global dan lubang ozon 

2.      Mengetahui penyebab terjadinya pemanasan global dan lubang ozon 

3.      Mengetahui negara / wilayah  yang terkena dampak adanya pemanasan global dan lubang ozon  

4.      Mengetahui pelaku yang terlibat dalam pemanasan global dan lubang ozon 

5.      Mengetahui dampak pemanasan global dan lubang ozon 

6.      Mengetahui langkah antisipatif dalam menghadapi pemanasan global dan lubang ozon 

7.      Mengetahui persamaan dan perbedaan kajian pemanasan global dan lubang ozon

1.4  Manfaat

Penulisan ini diharapkan dapat bermanfaat secara teoritis maupun praktis :

1.      Manfaat teoritis Hasil penulisan ini diharapkan dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan Geografi dan ilmu pengetahuan lainnya pada umumnya yang erat kaitannya dalam kajian pemanasan global dan lubang ozon.

2.      Manfaat Praktis

a.       Bagi pemerintah Hasil penulisan ini dapat dijadikan pedoman maupun masukan bagi pemerintah khususnya dalam menangani isu pemanasan global dan timbulnya ubang ozon

b.      Bagi masyarakat Hasil penulisan ini dapat dijadikan himbauan, masukan, dan kesadaran kepada masyarakat akan pentingnya menjaga bumi dan lingkungannya dari berbagai dampak yang ditimbukan akibat adanya pemanasan global dan timbulnya lubang ozon.

Bab II. Pembahasan

2.1  Sekilas Tentang Pemanasan Global

Pemanasan global (global warming) adalah suatu bentuk ketidakseimbangan ekosistem di bumi akibat terjadinya proses peningkatan suhu rata-rata atmosfer, laut, dan daratan di bumi. Selama kurang lebih seratus tahun terakhir, suhu rata-rata di permukaan bumi telah meningkat 0.74 ± 0.18 °C. Meningkatnya suhu rata-rata permukaan bumi yang terjadi adalah akibat meningkatnya emisi gas rumah kaca, seperti; karbondioksida, metana, dinitro oksida, hidrofluorokarbon, perfluorokarbon, dan sulfur heksafluorida di atmosfer. Emisi ini terutama dihasilkan dari proses pembakaran bahan bakar fosil (minyak bumi dan batu bara) serta akibat penggundulan dan pembakaran hutan.

Pemanasan global diperkirakan telah menyebabkan perubahan-perubahan sistem terhadap ekosistem di bumi, antara lain; perubahan iklim yang ekstrim, mencairnya es sehingga permukaan air laut naik, serta perubahan jumlah dan pola presipitasi. Adanya perubahan sistem dalam ekosistem ini telah memberi dampak pada kehidupan di bumi seperti terpengaruhnya hasil pertanian, hilangnya gletser dan punahnya berbagai jenis hewan.

Efek rumah kaca sebagai suatu sistem di bumi sangat dibutuhkan oleh makhluk hidup di bumi. Suhu atmosfer bumi akan menjadi lebih dingin jika tanpa efek rumah kaca. Tetapi, jika efek rumah kaca berlebihan dibandingkan dengan kondisi normalnya maka sistem tersebut akan bersifat merusak. Melihat sebagian besar emisi gas rumah kaca bersumber dari aktivitas hidup manusia, maka pemanasan global harus ada upaya solusinya dengan merubah pola hidup dan perilaku masyarakat dalam kehidupan sehari-hari.

Tulisan ini diharapkan dapat memberi wawasan dan pengetahuan bagi masyarakat tentang apa dan bagaimana terjadinya pemanasan global, serta bagaimana perilaku masyarakat yang diharapkan dalam upaya meminimalisasi efek terjadinya pemanasan global.

2.2  Pemanasan Global

Pemanasan global (global warming) menjadi salah satu isu lingkungan utama yang dihadapi dunia saat ini. Pemanasan global berhubungann dengan proses meningkatnya suhu rata-rata permukaan bumi. Peningkatan suhu permukaan bumi ini dihasilkan oleh adanya radiasi sinar matahari menuju ke atmosfer bumi, kemudian sebagian sinar ini berubah menjadi energi panas dalam bentuk sinar infra merah diserap oleh udara dan permukaan bumi.

Sebagian sinar infra merah dipantulkan kembali ke atmosfer dan ditangkap oleh gas-gas rumah kaca yang kemudian menyebabkan suhu bumi meningkat. Gasgas rumah kaca terutama berupa karbon dioksida, metana dan nitrogen oksida. Kontribusi besar yang mengakibatkan akumulasi gas-gas kimia ini di atmosfir adalah aktivitas manusia. Temperatur global rata-rata setiap tahun

dan lima tahunan tampak meningkat, seperti pada diagram berikut (Anonim, 2004).

2.3  Pemanasan Global

Efek rumah kaca

Proses terjadinya efek rumah kaca dapat dijelaskan melalui gambar berikut. Dalam rumah kaca  (greenhouse) yang digunakan dalam budidaya terutama di negara yang mengalami musim salju, atau percobaan tanaman dalam bidang biologi dan pertanian, energi matahari (panas) yang masuk melalui atap kaca sebagian dipantulkan keluar atmosfer dan sebagian lainnya terperangkap di dalam greenhouse sehingga menaikkan suhu di dalamnya. Gambar berikut menunjukkan bagaimana terjadinya efek rumah kaca (Gealson,2007).

Contoh lain yang dapat mengilustrasikan kejadian efek rumah kaca adalah, ketika kita berada dalam mobil dengan kaca tertutup yang sedang parkir di bawah terik matahari. Panas yang masuk melalui kaca mobil, sebagian dipantulkan kembali ke luar melalui kaca tetapi sebagian lainnya terperangkap di dalam ruang mobil. Akibatnya suhu di dalam ruang lebih tinggi (panas) daripada di luarnya. Perhatikan gambar berikut (Gealson,2007).

            Matahari merupakan sumber energi utama dari setiap sumber energi yang terdapat di bumi. Energi matahari sebagian terbesar dalam bentuk radiasi gelombang pendek, termasuk cahaya tampak. Energi ini mengenai permukaan bumi dan berubah dari cahaya menjadi panas. Permukaan bumi kemudian menyerap sebagian panas sehingga menghangatkan bumi, dan sebagian dipantulkannya kembali ke luar angkasa. Menumpuknya jumlah gas rumah kaca seperti uap air, karbon dioksida, dan metana di atmosfer mengakibatkan sebagian dari panas ini dalam bentuk radiasi infra merah tetap terperangkap di atmosfer bumi, kemudian gas-gas ini menyerap dan memantulkan kembali radiasi gelombang yang dipancarkan oleh permukaan bumi. Akibatnya panas tersebut akan tersimpan di permukaan Bumi. Kondisi ini dapat terjadi berulang sehingga mengakibatkan suhu rata-rata tahunan bumi terus meningkat. Gambar berikut  menunjukkan bagaimana terjadinya pemanasan global (Gealson,2007).

Gas-gas tersebut berfungsi sebagaimana kaca pada atap rumah kaca. Makin meningkat konsentrasi gas-gas ini di atmosfer, makin besar pula efek panas yang terperangkap di bawahnya.

Efek rumah kaca ini sangat dibutuhkan oleh segala makhluk hidup yang ada di bumi, karena tanpa efek rumah kaca planet bumi akan menjadi sangat dingin lebih kurang -18°C, sehingga sekuruh permukaan bumi akan tertutup lapiesan es. Dengan temperatur rata-rata sebesar 15°C, bumi sebenarnya telah lebih panas 33°C dengan efek rumah kaca. Akan tetapi jika gas-gas tersebut telah berlebih di atmosfer, maka akan terjadi sebaliknya dan mengakibatkan pemanasan global.

Efek Balik

Penyebab pemanasan global juga dipengaruhi oleh berbagai proses efek balik yang dihasilkannya, seperti  pada penguapan air. Pada awalnya pemanasan akan lebih meningkatkan banyaknya uap air di atmosfer. Karena uap air sendiri merupakan gas rumah kaca, maka pemanasan akan terus berlanjut dan menambah jumlah uap air di udara hingga tercapainya suatu kesetimbangan konsentrasi uap air. Keadaan ini menyebabkan efek rumah kaca yang dihasilkannya lebih besar bila dibandingkan oleh akibat gas CO2 itu sendiri. Peristiwa efek balik ini dapat meningkatkan kandungan air absolut di udara, namun kelembaban relatif udara hampir konstan atau bahkan agak menurun karena udara menjadi menghangat. Karena usia CO2 yang panjang di atmosfer maka efek balik ini secara perlahan dapat dibalikkan (Soden and Held, 2005)

Selain penguapan, awan diduga menjadi efek balik. Radiasi infra merah akan dipantulkan kembali ke bumi oleh awan, sehingga akan meningkatkan efek pemanasan. Sementara awan tersebut akan memantulkan pula sinar Matahari dan radiasi infra merah ke angkasa, sehingga meningkatkan efek pendinginan. Secara detail hal ini sulit direpresentasikan dalam model iklim, antara lain karena awan sangat kecil bila dibandingkan dengan jarak antara batas-batas komputasional dalam model iklim (sekitar 125 hingga 500 km untuk model yang digunakan dalam Laporan Pandangan IPCC ke 4). Walaupun demikian, umpan balik awan berada pada peringkat dua bila dibandingkan dengan umpan balik uap air dan dianggap positif (menambah pemanasan) dalam semua model yang digunakan dalam Laporan Pandangan IPCC ke Empat (Soden and Held, 2005).

Efek balik penting lainnya adalah hilangnya kemampuan memantulkan cahaya  oleh es. Lapisan es yang berada di dekat kutub mencair dengan kecepatan yang terus meningkat ketika temperatur global meningkat. Bersamaan dengan mencairnya es tersebut, daratan atau air dibawahnya akan terbuka. Daratan maupun air memiliki kemampuan memantulkan cahaya lebih sedikit bila dibandingkan dengan es, dan akibatnya akan menyerap lebih banyak radiasi Matahari. Kejadian ini akan menambah faktor penyebab pemanasan dan menimbulkan lebih banyak lagi es yang mencair, sehingga menjadi suatu siklus yang berkelanjutan (Thomas, 2001).

Faktor lain yang memiliki kontribusi terhadap pemanasan global adalah efek balik positif akibat terlepasnya CO2 dan CH4 dari melunaknya tanah beku (permafrost). Selain itu, es yang mencair juga akan melepas CH4 yang juga dapat menimbulkan umpan balik positif.

Laut memiliki kemampuan ekologis untuk menyerap karbon di atmosfer. Fitoplankton mampu menyerap karbon guna kelangsungan proses fotosintesis. Tetapi kemampuan ini akan berkurang jika laut menghangat yang diakibatkan oleh menurunya tingkat nutrien pada zona mesopelagic sehingga membatasi pertumbuhan diatom daripada fitoplankton (Buesseler, et al, 2007).

Variasi Matahari

Pemanasan global dapat pula diakibatkan oleh variasi matahari. Suatu hipotesis  menyatakan bahwa variasi dari Matahari yang diperkuat oleh umpan balik dari awan, dapat memberi kontribusi dalam pemanasan saat ini (Marsh and Henrik, 2000). Perbedaan antara mekanisme ini dengan pemanasan akibat efek rumah kaca adalah meningkatnya aktivitas Matahari akan memanaskan stratosfer, sebaliknya efek rumah kaca akan mendinginkan stratosfer. Pendinginan stratosfer bagian bawah paling tidak telah diamati sejak tahun 1960, yang tidak akan terjadi bila aktivitas Matahari menjadi kontributor utama pemanasan saat ini. Penipisan lapisan ozon juga dapat memberikan efek pendinginan tersebut tetapi penipisan tersebut terjadi mulai akhir tahun 1970-an. Fenomena variasi Matahari dikombinasikan dengan aktivitas gunung berapi mungkin telah memberikan efek pemanasan dari masa pra-industri hingga tahun 1950, serta efek pendinginan sejak tahun 1950 (Hegerl, et al. 2007, Ammann, et al, 2007).

Hasil penelitian menyatakan bahwa kontribusi Matahari mungkin telah diabaikan dalam pemanasan global. Dua ilmuan dari Duke University mengestimasikan bahwa Matahari mungkin telah berkontribusi terhadap 45-50% peningkatan temperatur rata-rata global selama periode 1900-2000, dan sekitar 2535% antara tahun 1980 dan 2000 (Scafetta and West, 2006). Selanjutnya menurut Stott (2003) bahwa model iklim yang dijadikan pedoman saat ini membuat estimasi berlebihan terhadap efek gas-gas rumah kaca dibandingkan dengan pengaruh Matahari, mereka juga mengemukakan bahwa efek pendinginan dari debu vulkanik dan aerosol sulfat juga tidak diperhitungkan. Walaupun demikian, mereka menyimpulkan bahwa bahkan dengan meningkatkan sensitivitas iklim terhadap pengaruh Matahari sekalipun, sebagian besar pemanasan yang terjadi pada dekadedekade terakhir ini disebabkan oleh gas-gas rumah kaca.

Peningkatan suhu rata-rata global sejak pertengahan abad ke-20 menurut Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) sebagian besar disebabkan oleh meningkatnya konsentrasi gas-gas rumah kaca akibat aktivitas manusia. Suhu permukaan global akan meningkat 1.1 hingga 6.4 °C antara tahun 1990 dan 2100. Dengan menggunakan model iklim, perbedaan angka perkiraan itu disebabkan oleh penggunaan skenario-skenario berbeda mengenai emisi gas-gas rumah kaca di masa mendatang, serta model-model sensitivitas iklim yang berbeda. Walaupun sebagian besar penelitian terfokus pada periode hingga 2100, pemanasan dan kenaikan muka air laut diperkirakan akan terus berlanjut selama lebih dari seribu tahun walaupun tingkat emisi gas rumah kaca telah stabil. Ini mencerminkan besarnya kapasitas panas dari lautan.

Beberapa hal-hal yang masih diragukan para ilmuan adalah mengenai jumlah pemanasan yang diperkirakan akan terjadi di masa depan, dan bagaimana pemanasan serta perubahan-perubahan yang terjadi tersebut akan bervariasi dari satu daerah ke daerah yang lain. Hingga saat ini masih terjadi perdebatan politik dan publik di dunia mengenai apa, jika ada, tindakan yang harus dilakukan untuk mengurangi atau membalikkan pemanasan lebih lanjut atau untuk beradaptasi terhadap konsekuensi yang ada. Sebagian besar pemerintahan negara-negara di dunia telah menandatangani dan meratifikasi Protokol Kyoto, yang mengarah pada pengurangan emisi gas-gas rumah kaca.

Protokol ini mengharuskan negara-negara industri untuk menurunkan emisinya sebesar 5,2 persen di bawah tingkat emisi tahun 1990 dengan target waktu hingga 2012 dan baru memperoleh kekuatan hukumnya secara internasional pada tanggal 16 Februari 2005. Hingga 23 Oktober 2007 sudah 179 negara yang meratifikasi Protokol Kyoto tersebut. Kemudian pada tanggal 3-14 Desember 2007 di Bali diselenggarakanlah Konvensi Tingkat Tinggi yang digelar oleh UNFCCC (United Nations Framework Convention on Climate Change) dan dihadiri hampir 10 ribu orang dari 185 negara. Melalui pertemuan tersebut diharapkan dapat mengevaluasi hasil kinerja dari Protokol Kyoto yang dibuat sebagai bukti komitmen negara-negara sedunia dalam mengurangi emisi Gas Rumah Kaca demi menanggulangi permasalahan yang terjadi saat ini.

2.4  Dampak Pemanasan Global

Pemanasan global telah memicu terjadinya sejumlah konsekuensi yang merugikan baik terhadap lingkungan maupun setiap aspek kehidupan manusia. Beberapa di antaranya adalah sebagai berikut:

1.      Mencairnya lapisan es di kutub Utara dan Selatan. Peristiwa ini mengakibatkan naiknya permukaan air laut secara global, hal ini dapat mengakibatkan sejumlah pulau-pulau kecil tenggelam. Kehidupan masyarakat yang hidup di daerah pesisir terancam. Permukiman penduduk dilanda banjir rob akibat air pasang yang tinggi, dan ini berakibat kerusakan fasilitas sosial dan ekonomi. Jika ini terjadi terus menerus maka akibatnya dapat mengancam sendi kehidupan masyarakat.

2.      Meningkatnya intensitas fenomena cuaca yang ekstrim. Perubahan iklim menyebabkan musim sulit diprediksi. Petani tidak dapat memprediksi perkiraan musim tanam akibat musim yang juga tidak menentu. Akibat musim tanam yang sulit diprediksi dan musim penghujan yang tidak menentu maka musim produksi panen juga demikian. Hal ini berdampak pada masalah penyediaan pangan bagi penduduk, kelaparan, lapangan kerja bahkan menimbulkan kriminal akibat tekanan tuntutan hidup.  

3.      Punahnya berbagai jenis fauna. Flora dan fauna memiliki batas toleransi terhadap suhu, kelembaban, kadar air dan sumber makanan. Kenaikan suhu global menyebabkan terganggunya siklus air, kelembaban udara dan berdampak pada pertumbuhan tumbuhan sehingga menghambat laju produktivitas primer. Kondisi ini pun memberikan pengaruh habitat dan kehidupan fauna.

4.      Habitat hewan berubah akibat perubahan faktor-faktor suhu, kelembaban dan produktivitas primer sehingga sejumlah hewan melakukan migrasi untuk menemukan habitat baru yang sesuai. Migrasi burung akan berubah disebabkan perubahan musim, arah dan kecepatan angin, arus laut (yang membawa nutrien dan migrasi ikan).

5.      Peningkatan muka air laut, air pasang dan musim hujan yang tidak menentu menyebabkan meningkatnya frekuensi dan intensitas banjir.

6.      Ketinggian gunung-gunung tinggi berkurang akibat mencairnya es pada puncaknya.

7.      Perubahan tekanan udara, suhu, kecepatan dan arah angin menyebabkan terjadinya perubahan arus laut. Hal ini dapat berpegaruh pada migrasi ikan, sehingga memberi dampak pada hasil perikanan tangkap.

8.      Berubahnya habitat memungkinkan terjadinya perubahan terhadap resistensi kehidupan larva dan masa pertumbuhan organisme tertentu, kondisi ini tidak menutup kemungkinan adanya pertumbuhan dan resistensi organisme penyebab penyakit tropis. Jenis-jenis larva yang berubah resistensinya terhadap perubahan musim dapat meningkatkan penyebaran organisme ini lebih luas. Ini menimbulkan wabah penyakit yang dianggap baru.

9.      Mengancam kerusakan terumbu karang di kawasan segitiga terumbu karang yang ada di enam negara, yaitu Indonesia, Malaysia, Kepulauan Salomon, Papua Nugini, Timor Leste, dan Philipina. Dikhawatirkan merusak kehidupan masyarakat lokal yang berada di sekitarnya. Masyarakat lokal yang pertama kali menjadi korban akibat kerusakan terumbu karang ini. Untuk menyelamatkan kerusakan terumbu karang akibat pemanasan global ini, maka para aktivis lingkungan dari enam negara tersebut telah merancang protokol adaptasi penyelamatan terumbu karang. Lebih dari 50 persen spesies terumbu karang dunia hidup berada di kawasan segitiga ini. Berdasarkan data Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), sebanyak 30 persen terumbu karang dunia telah mati akibat badai el nino pada 1998 lalu. Diprediksi, pada 10 tahun ke depan akan kembali terjadi kerusakan sebanyak 30 persen.

2.5  Meminimalisasi Dampak Pemanasan Global

1.      Konservasi lingkungan, dengan melakukan penanaman pohon dan penghijauan di lahan-lahan kritis. Tumbuhan hijau memiliki peran dalam proses  fotosintesis, dalam proses ini tumbuhan memerlukan karbondioksida dan menghasilkan oksigen. Akumulasi gas-gas karbon di atmosfer dapat dikurangi.   

2.      Menggunakan energi yang bersumber dari energi alternatif guna mengurangi penggunaan energi bahan bakar fosil (minyak bumi dan batu bara). Emisi gas karbon yang terakumulasi ke atmosfer banyak dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar fosil. Kita mengenal bahwa paling banyak mesin-mesin kendaraan dan industri digerakkan oleh mesin yang menggunakan bahan bakar ini. Karena itu diupayakan sumber energi lain yang aman dari emisi gas-gas ini, misalnya; menggunakan energi matahari, air, angin, dan bioenergy. Di daerah tropis yang kaya akan energi matahari diharapkan muncul teknologi yang mampu menggunakan energi ini, misalnya dengan mobil tenaga surya, listrik tenaga surya. Sekarang ini sedang dikembangkan bioenergy, antara lain biji tanaman jarak (Jathropa. sp) yang menghasilkan minyak.      

3.      Daur ulang dan efisiensi energi. Penggunaan minyak tanah untuk menyalakan kompor di rumah, menghasilkan asap dan jelaga yang  mengandung karbon. Karena itu sebaiknya diganti dengan gas. Biogas menjadi hal yang baik dan perlu dikembangkan, misalnya dari sampah organik. 

4.      Upaya pendidikan kepada masyarakat luas dengan memberikan pemahaman dan penerapan atas prinsip-prinsip sebagai berikut: 

a)      Dimensi manusia 

Manusia berperan sebagai pengguna-perusak-pelestari alam. Manusia harus diberi kesadaran akan pentingnya alam bagi kehidupannya. Alam memiliki keterbatasan dibanding kemampuan manusia dalam mengeksploatasi alam. Manusia memanfaatkan alam guna memperoleh sumber makanan dan kebutuhan sosial lainnya, tetapi disadari atau tidak tindakannya dapat berakibat kerusakan faktor-faktor ekologis. Karena itu manusia harus menyadari bahwa ia dan perilakunya adalah bagian dari alam dan lingkungan yang saling mempengaruhi.  

b)      Penegakan hukum dan keteladanan

Pelanggaran atas tindakan manusia yang merusak lingkungan harus mendapat ganjaran. Penegakan hukum lingkungan menjadi bagian yang penting guna menjaga kelestarian lingkungan, dan memberi efek jera bagi yang melanggar. Penegakan hukum tidak memandang strata sosial masyarakat. Selain itu adalah panutan dan ketokohan seseorang memegang peranan penting. Mereka yang memiliki pemahaman yang lebih baik (berpendidikan) terhadap lingkungan hidup hendaknya berperan memberi contoh dan sikap lingkungan yang baik pula kepada masyarakat. Misalnya, kita masih menemukan kasus peran beberapa aparat pemerintah dibalik kerusakan hutan, baik dengan memberikan modal maupun perlindungan bagi perambah hutan.      

c)      Keterpaduan

Seluruh elemen masyarakat harus mendukung upaya pelestarian lingkungan dan sumberdaya alam serta penegakan hukumnya. Upaya ini harus dilakukan secara komprehensif dan lintas sektor. Misalnya, untuk mengatasi emisi gasgas rumah kaca akibat peningkatan jumlah kendaraan di Kota Jakarta, harus di atas secara bersama dengan daerah sekitar seperti Bogor, Depok, Bekasi, dan Tangerang. Karena pekerja yang menggunakan kendaraan bermotor setiap hari masuk ke kota Jakarta bermukim di empat kota tersebut. Demikian halnya mengatasi banjir di Kota Gorontalo, misalnya, tidak dapat diatasi dengan perbaikan fasilitas lingkungan dan membina kesadaran penduduk kota, tetapi secara menyeluruh dengan masyarakat di wilayah lain (hulu dan DAS) yang memberi kontribusi terhadap bencana banjir. Masyarakat dan pemerintah daerah terdekat seperti Kabupaten Bone Bolango dan Kabupaten Gorontalo turut bertanggungjawab dalam upaya penanggulangan banjir di Kota Gorontalo. Secara geografis, terdapat daerah aliran sungai dimana dua sungai besar yang melewati dan bermuara di kota ini. Karena itu bencana alam dan kerusakan lingkungan tidak dapat dipilah menurut wilayah administratif semata, tetapi bersifat area geografis-ekologis.

d)      Mengubah pola pikir dan sikap

Faktor-faktor lingkungan fisik,  mahluk hidup lain dan manusia memiliki peran masing-masing dalam lingkungan hidup. Manusia sebagai mahluk yang diberi kemampuan logika harus mampu memandang kepentingan hidupnya terkait dengan kehidupan mahluk hidup lain beserta kejadian proses-proses alam. Sikap dan perilaku manusia terhadap alam cepat atau lambat memberi berdampak pada lingkungan hidupnya. Peduli terhadap lingkungan pada dasarnya merupakan sikap dan perilaku bawaan manusia. Akan tetapi munculnya ketidak pedulian manusia adalah pikiran atau persepsi yang berbeda-beda ketika manusia berhadapan dengan masalah lingkungan. Manusia harus memandang bahwa dirinya adalah bagian dari unsur ekosistem dan lingkungannya. Naluri untuk mempertahankan hidup akan memberi motivasi bagi manusia untuk melestarikan ekosistem dan lingkungannya.

e)      Etika lingkungan

Kecintaan dan kearifan kita terhadap lingkungan menjadi filosofi kita tentang lingkungan hidup. Apa pun pemahaman kita tentang lingkungan hidup dan sumber daya, kita harus bersikap dan berperilaku arif dalam kehidupan. Dalam wujud budaya tradisional, kearifan lokal melahirkan etika dan norma kehidupan masyarakat dalam memanfaatkan sumber daya alam dan lingkungannya. Selama masyarakat masih menghormati budaya tradisional yang memiliki etika dan nilai moral terhadap lingkungan alamnya, maka konservasi sumber daya alam dan lingkungan menjadi hal yang mutlak. Dalam kehidupan masyarakat demikian, etika lingkungan tidak tampak secara teoretik tetapi menjadi pola hidup dan budaya yang dipelihara oleh setiap generasi. Etika lingkungan akan berdaya guna jika muncul dalam tindakan nyata dalam kehidupan sehari-hari.

Bab 3. Kesimpulan

Dari pembahasan tersebut dapat disimpulkan antara lain :

1. Pemanasan global (global warming) adalah suatu bentuk ketidakseimbangan ekosistem di bumi akibat terjadinya proses peningkatan suhu rata-rata atmosfer, laut, dan daratan di bumi.
2. Pemanasan global disebabkan gas karbondioksida, efek rumah kaca dan lain sebagainya,
3. Pemanasan global berdampak buruk bagi lingkungan dan kehidupan di bumi ini sehingga kita perlu meminimalkan terjadinya pemanasan global ini.

Pembangkit Listrik Tenaha Surya

Bab I. Pendahuluan

A. Latar Belakang

Energi listrik merupakan energi yang  digunakan untuk kepentingan sehari-hari. Terutama alat – alat eletronik. Energi listrik merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui (energi listrik PLN). Energi listrik sekarang ini sudah semakin menipis, untuk itu  harus menggunakan energi listrik tersebut secara hemat dan efisien. Di dunia, terutama di Indonesia pemerintah telah menyarankan agar masyarakat dapat menghemat listrik. Misalnya saja pada siang hari  tidak perlu menyalakan lampu, mengganti lampu pijar dengan lampu hemat energi, mengurangi pemakaian listrik dari pukul 17:00 hingga 22:00.

Sebagaimana yang telah diketahui kekurangan (atau peningkatan harga) dalam persediaan sumber daya energi ke ekonomi. Krisis ini biasanya menunjuk kekurangan minyak bumi, listrik, atau sumber daya alam lainnya. Krisis ini memiliki akibat pada ekonomi, dengan banyak resesi disebabkan oleh krisis energi dalam beberapa bentuk. Terutama, kenaikan biaya produksi listrik, yang menyebabkan naiknya biaya produksi. Bagi para konsumen, harga BBM untuk mobil dan kendaraan lainnya meningkat, menyebabkan pengurangan keyakinan dan pengeluaran konsumen.

      Sekarang ini, telah banyak para ahli menemukan berbagai alat pembangkit tenaga listrik. Yang bekerja dengan mengubah suatu energi menjadi energi listrik. Dengan keadaan geografis di Indonesia yang setiap tahun dapat sinar matahari, salah satu alat yang optimal di Indonesia adalah “Panel Surya”. Panel surya bekerja mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik. Panel Surya adalah alat yang terdiri dari sel surya, aki dan baterai yang mengubah cahaya menjadi listrik. Panel surya menghasilkan arus listrik searah atau DC. Untuk menggunakan berbagai alat rumah tangga yang berarus bolak-balik atau AC dibutuhkan converter  (alat pengubah arus DC ke AC).

      Jika panel surya dikembangkan di Indonesia yang memiliki keuntungan mendapat sinar matahari sepanjang tahun, dan di pelosok-pelosok yang sulit dijangkau oleh PLN sangatlah cocok. Panel surya juga merupakan energi alternatif yang ramah lingkungan. Jika dapat dikembangkan ke rumah-rumah penduduk,  dapat menghemat energi listrik terutama di Indonesia. Misalnya, jika 1 unit sel surya untuk keperluan listrik di siang hari dan 1 unit lagi untuk menyimpan energi listrik pada malam harinya, tentu saja  dapat menghemat energi listrik lumayan besar. Tetapi panel surya terkendala karena harga panel surya yang mahal.

1.2    Rumusan Masalah

1.     Apa itu pembangkit Listrik Tenaga Surya?

2.    Bagaimana prinsip dasar pembangkit listrik tenaga Surya?

3.  Apa kelebihan dan kekurangan pembangkit listrik tenaga surya dengan pembangkit energi lainnya?

1.3    Tujuan

1.     Menjelaskan pembangkit listrik tenaga surya

2.    Menjelaskan prinsip kerja dari pembangkit listrik tenaga surya

3.  Mendeskripsikan kelebihan dan kekurangan pembangkit listrik tenaga surya.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1   Pembangkit Listrik Tenaga Surya

Gambar 1. Pembangkit Listrik Surya PS10

(Sumber id.wikipedia.org/wiki/Panel_surya)

  Gambar 2. PLTS terbesar pertama di Indonesia

(Sumber id.wikipedia.org/wiki/Panel_surya)

          Pembangkit listrik tenaga surya adalah pembangkit listrik yang mengubah energi surya menjadi energi listrik. Pembangn listrik bisa dilakukan dengan dua cara, yaitu secara langsung menggunakan photovoltaic dan secara tidak langsung dengan pemusatan energi surya. Photovoltaic mengubah secara langsung energi cahaya menjadi listrik menggunakan efek fotoelektrik. Pemusatan energi surya menggunakan sistem lensa atau cermin dikombinasikan dengan sistem pelacak untuk memfokuskan energi matahari kesatu titik untuk menggerakkan mesin kalor.

          Energi surya atau matahari telah dimanfaatkan di banyak belahan dunia dan jika dieksplotasi dengan tepat, energi ini berpotensi mampu menyediakan kebutuhan konsumsi energi dunia saat ini dalam waktu yang lebih lama. Matahari dapat digunakan secara langsung untuk memproduksi listrik atau untuk memanaskan bahkan untuk mendinginkan. Potensi masa depat energi surya hanya dibatasi oleh keinginan  untuk menangkap kesempatan. Ada banyak cara untuk memanfaatkan energi dari matahari. Tumbuhan mengubah sinar matahari menjadi energi kimia dengan menggunakan fotosintesis.  memanfaatkan energi ini dengan memakan dan membakar kayu. Bagimanapun, istilah “tenaga surya” mempunyai arti mengubah sinar matahari secara langsung menjadi panas atau energi listrik untuk kegunaan . dua tipe dasar tenaga matahari adalah “sinar matahari” dan “photovoltaic” (photo = cahaya, voltaic = tegangan). Photovoltaic tenaga matahari melibatkan pembangkit listrik dari cahaya. Rahasia dari proses ini adalah penggunaan bahan semi konduktor yang dapat disesuaikan untuk melepas elektron, pertikel bermuatan negative yang membentuk dasar listrik.

Bahan semi konduktor yang paling umum dipakai dalam sel photovoltaic adalah silikon, sebuah elemen yang umum ditemukan di pasir. Semua sel photovoltaic mempunyai paling tidak dua lapisan semikonduktor seperti itu, satu bermuatan positif dan satu bermuatan negatif. Ketika cahaya bersinar pada semi konduktor, lading listrik menyeberang sambungan diantara dua lapisan menyebabkan listrik mengalir, membangkitkan arus DC.  Semakin kuat cahaya yang diterima, semakin kuat pula aliran listik yang  didapatkan.  

Sistem photovoltaic tidak membutuhkan cahaya matahari yang terang untuk beroperasi. Sistem ini juga membangkitkan listrik di saat hari mendung, dengan energi keluar yang sebanding ke berat jenis awan. Berdasarkan pantulan sinar matahari dari awan, hari-hari mendung dapat menghasilkan angka energi yang lebih tinggi dibandingkan saat langit biru sedang yang benar-benar cerah.

Saat ini, sudah menjadi hal umum piranti kecil, seperti kalkulator, menggunakan solar cell yang sangat kecil. Photovoltaic juga digunakan untuk menyediakan listrik di wilayah yang tidak terdapat jaringan pembangkit tenaga listrik. Para peneliti telah mengembangkan lemari pendingin, yang bernama Solar Chill yang dapat berfungsi dengan energi matahari. Setelah dites, lemari pendingin ini akan digunakan oleh organisasi kemanusiaan untuk membantu menyediakan vaksin di daerah tanpa listrik, dan oleh setiap orang yang tidak ingin bergantung dengan tenaga listrik  untuk mendinginkan makanan mereka. Penggunaan sel photovoltaic sebagai desain utama oleh para arsitek semakin meningkat. Sebagai contoh, atap ubin atau slites solar dapat menggantikan bahan atap konvensional. Modul film yang fleksibel bahkan dapat diintegrasikan menjadi atap vaulted, ketika modul semi transparan menyediakan percampuran yang menarik antara bayangan dengan sinar matahari. Sel photovoltaic juga dapat digunakan untuk menyediakan tenaga maksimum ke gedung pada saat hari di musim panas ketika sistem AC membutuhkan energi yang besar, hal itu membantu mengurangi beban maskimum elektrik. Baik dalam skala besar maupun skala kecil photovoltaic dapat mengantarkan tenaga ke jaringan listrik, atau dapat disimpan dalam sel-nya.

Ivanpah Solar Plant yang terletak di Gurun Mojave akan menjadi pembangkit listrik tenaga surya tipe pemusatan energi surya terbesar dengan daya mencapai 377 MegaWatt. Meski pembangunan didukung oleh pendanaan Amerika Serikat atas visi Barrack Obama mengenai program 10000 MW energi terbarukan, namun pembangunan ini menuai kontroversi karena mengancam keberadaan satwa liar di gurun.

2.1    Pembangkit Listrik Tenaga Surya Di Indonesia

          Di Indonesia, PLTS terbesar pertama dengan kapasitas 2×1 MW terletak di Pulau Bali, tepatnya di daerah Karangasem dan Bangli. Pemerintah memberi izin kepada siapa saja untuk meniru dan membuatnya di daerah lain karena PLTS ini bersifat opensource atau tidak didaftarkan dalam hak cipta.Wilayah Indonesia yang sudah menggunakan PLTS adalah :

·         Bali

·         Nusa Tenggara Barat

·         Alor, Nusa Tenggara Timur

·         Sulawesi Selatan

2.2    Pemasangan Panel Surya

          Panel surya mengubah tenaga sinar matahari menjadi listrik. Listrik tersebut disimpan di dalam aki, kemudian aki menghidupkan lampu, TV, pompa air, dan peralatan listrik lainnya.

          Dalam penggunaan panel surya / solar cell untuk membangkitkan listrik di rumah, ada beberapa hal yang perlu  pertimbangkan karena karakteristik dari panel surya / solar cell :

1.      Panel surya / solar cell memerlukan sinar matahari. Tempatkan panel surya / solar cell pada posisi dimana tidak terhalangi oleh objek sepanjang pagi sampai sore.

2.      Panel surya / solar cell menghasilkan listrik arus searah DC.

3.      Untuk efisiensi yang lebih tinggi, gunakan lampu DC seperti lampu LED.

4.      Instalasi kabel baru khusus untuk arus searah DC untuk perangkat berikut ini misalnya : lampu LED (Light Emiting Diode), TV, Charge HP, komputer, dll.

2.3    Pemanfaatan Tenaga Surya Dikehidupan

a)        Pembangkit Listrik Tenaga Panas Matahari

 Kaca-kaca besar mengkonsetrasikan cahaya matahari ke satu garis atau titik. Panas yang dihasilkan digunakan untuk menghasilkan uap panas. Panasnya, tekanan uap panas yang tinggi digunakan untuk menjalankan turbin yang menghasilkan listrik. Di wilayah yang disinari matahari, Pembangkit Listrik Tenaga Matahari dapat menjamin pembagian besar produksi listrik.

 Berdasarkan proyeksi dari tingkat arus hanya 354MW, pada tahun 2015 kapasitas total pemasangan pembangkit tenaga panas matahari akan melampaui 5000 MW. Pada tahun 2020, tambahan kapasitas akan naik pada tingkat sampai 4500 MW setiap tahunnya dan total pemasangan kapasitas tenaga panas matahari di seluruh dunia dapat mencapai hampir 30.000 MW, cukup untuk memberikan daya untuk 30 juta rumah.

b)        Pemanas dan Pendingin Tenaga Matahari

 Panas tenaga matahari menggunakan panas matahari secara langsung. Pengumpul panas matahari  diatas atap dapat menyediakan air panas untuk rumah, dan membantu menghangatkan rumah. Sistem panas matahari berdasarkan prinsip sederhana yang telah dikenal selama berabad-abad, matahari memanaskan air yang mengisi bejana gelap. Teknologi tenaga panas matahari yang ada di pasar saat ini sangat efisien dan bisa diandalkan. Saat ini pasar menyediakan tenaga matahari untuk aplikasi dengan cakupan luas, dari pemanas air domestik dan pemanas ruangan di perumahan dan gedung – gedung komersial, sampai pemanas kolam renang, tenaga matahari – pendingin, proses pemanasan industri  dan memproses air menjadi tawar.

 Saat ini produksi pemanas air panas domestik merupakan aplikasi paling umum untuk tenaga panas matahari. Di beberapa negara hal ini telah menjadi sarana yang umum digunakan oleh gedung tempat tinggal. Tergantung pada kondisi dan konfigurasi sistem, kebutuhan air panas dapat disediakan oleh tenaga matahari hingga 100%. Sistem yang lebih besar dapat ditambahkan untuk menutupi bagian penting dari kebutuhan energi untuk pemanas ruangan. Ada dua tipe teknologi;  Tabung vakum – penyedot di dalam tabung vakum menyedot radiasi dari matahari dan memanaskan cairan di dalam, seperti di panel tenaga matahari datar. Tambahan radiasi diambil dari reflektor di belakang tabung. Bentuk bundar tabung vakum membuat cahaya matahari dari berbagai sudut dapat mencapai penyerap secara langsung. Bahkan disaat mendung, ketika cahaya datang dari banyak sudut pada saat bersamaan, tabung vakum kolektor tetap dapat efektif. Kolektor solar panel datar pada dasarnya merupakan kotak yang ditutupi kaca yang ditaruh di atap seperti cahaya langit. Di dalam kotak terdapat serangkaian tabung pemotong dengan sirip pemotong terpasang. Seluruh struktur dilapisi substansi hitam yang didesain untuk menangkap sinar matahari. Sinar ini memanaskan air dan campuran bahan anti beku, yang beredar dari kolektor turun ke pemanas air di bawah tanah.

Pendingin tenaga matahari. Pendingin tenaga matahari menggunakan sumber energi panas untuk menghasilkan dingin dan atau mengurangi kelembaban udara dengan cara yang sama dengan lemari pendingin atau AC konvensional. Aplikasi ini cocok dengan energi panas matahari, sejalan dengan meningkatnya permintaan pendingin ketika panas matahari banyak. Pendingin tenaga matahari telah sukses didemonstrasikan. Penggunaan skala besar dapat diharapkan di masa depan, sejalan dengan berkurangnya biaya teknologi ini, terutama untuk sistem skala kecil.

2.4    Manfaat, Prinsip Dasar dan Prinsip Kerja

2.4.1        Manfaat

Tenaga surya yang diserap bumi adalah sebanyak 120.000 TeraWatt. Pada prinsipnya tenaga surya sebagai pembangkit listrik dengan dua cara:

·         Produksi uap dengan ladang cermin yang digunakan untuk menggerakkan turbin. (Pembangkit listrik tenaga surya berskala besar)

·         Mengubah sinar matahari menjadi energi listrik menggunakan photovoltaic. (Pembangkit listrik tenaga surya berskala kecil).

Tenaga surya dapat diaplikasikan sebagai berikut:

·         Sebagai penerangan di rumah.

·         Sebagai penerangan laumpu jalan

·         Sebagai penerangan lampu taman.

·         Sebagai sumber listrik untuk instalasi wireless, radio pemancar, perangkat komunikasi.

·         Sebagai signal kereta api, kapal

·         Sebagai portable power supply

·         Sebagai pemanas untuk menggerakkan tubin pembangkit listrik tenaga surya seperti di Nevada, Amerika

·         Sebagai sumber tenaga untuk perangkat satelit.Beberapa contoh penggunaan Solar Cell, dapat dilihat dalam gambar berikut

Gambar 3. Penggunaan Solar Cell

(Sumber : http://tlts.wordpress.com)

2.5.2       Prinsip Dasar

Gambar 4. Taksi Tenaga Surya

 (Sumber id.wikipedia.org/wiki/Panel_surya)

Sel surya atau photovoltaic adalah alat yang mengubah energi cahaya menjadi energi listrik menggunakan efek fotoelektrik. Dibuat pertama kali pada tahun 1880 oleh Charles Fritts.

Pembangkit listrik tenaga surya tipe photovoltaic adalah pembangkit listrik yang menggunakan perbedaan tegangan akibat efek fotoelektrik untuk menghasilkan listrik. Solar panel terdiri dari 3 lapisan, lapisan panel P di bagian atas, lapisan pembatas di tengah, dan lapisan panel N di bagian bawah. Efek fotoelektrik adalah di mana sinar matahari menyebabkan elektron di lapisan panel P terlepas, sehingga hal ini menyebabkan proton mengalir ke lapisan panel N di bagian bawah dan perpindahan arus proton ini adalah arus listrik.

Sel surya memiliki banyak aplikasi. Mereka terutama cocok untuk digunakan bila tenaga listrik dari grid tidak tersedia, seperti di wilayah terpencil, satelit pengorbit bumi, kalkulator genggam, pompa air, dll. Sel surya (dalam bentuk modul atau panel surya) dapat dipasang di atap gedung di mana mereka berhubungan dengan inverter ke grid listrik dalam sebuah pengaturan net metering.

Banyak bahan semikonduktor yang dapat dipakai untuk membuat sel surya diantaranya Sillicon, Titanium Oksida, Germanium, dll.

Gambar 5. Sel Surya Wafer Silikon Poly-Crystalline

(Sumber : http://www.panelsurya.com/index.php/id/home/)

Gambar 6. Sel Surya Terbuat dari Titanium Oksida, Germanium,dll

                      (Sumber : http://www.panelsurya.com/index.php/id/home/)

Gambar 7. Solar Cell saat terkena matahari

(Sumber : http://www.panelsurya.com/index.php/id/home/)

Hingga tahun 1980-an efisiensi dari hasil penelitian terhadap solar cell masih sangat rendah sehingga belum dapat digunakan sebagai sumber daya listrik. Tahun 1982, Hans Tholstrup seorang Australia mengendarai mobil bertenaga surya pertama untuk jarak 4000 km dalam waktu 20 hari dengan kecepatan maksimum 72 km/jam. Tahun 1985 University of South Wales Australia memecahkan rekor efisiensi solar cell mencapai 20% dibawah kondisi satu cahaya matahari. Tahun 2007 University of Delaware berhasil menemukan solar cell technology yang efisiensinya mencapai 42.8% Hal ini merupakan rekor terbaru untuk “thin film photovoltaic solar cell.” Perkembangan dalam riset solar cell telah mendorong komersialisasi dan produksi solar cell untuk penggunaannya sebagai sumber daya listrik.

Tenaga matahari dapat diubah menjadi tenaga listrik dengan dua cara:

·         Photovoltaic (PV device) atau Solar Cell, yaitu mengubah cahaya matahari langsung menjadi listrik. Cara ini umumnya digunakan di daerah terpencil yang belum ada jaringan listrik konvensional. Penggunaan photovolaic banyak digunakan untuk kalkulator, jam tangan, rambu-rambu jalan, lampu penerangan taman dsb.

·         Solar Power Plants, sistem ini tidak secara langsung menghasilkan listrik yaitu panas yang dihasilkan alat pengumpul panas matahari digunakan untuk memanaskan suatu cairan sehingga menghasilkan tenaga uap untuk tenaga generator.

          Lebih mudahnya menerangkan cara kerja panel surya photovoltaic yaitu photon dari cahaya matahari menabrak electrons menjadi suatu energi yang lebih tinggi sehingga terjadi listrik. Istilah photovoltaic menjelaskan mode operasi suatu photodiode dimana arus yang melalui device selururuhnya terjadi karena adanya perubahan induksi tenaga cahaya. Hampir semua peralatan photovoltaic adalah berupa photodiode.

2.5.3        Prinsip Kerja

Gambar 8. Prinsip Kerja Tenaga Surya

(Sumber : http://tlts.wordpress.com)

Sinar matahari mengenai solar panel, masuk kedalam solar charg controller, arus disini masih dalam keadaan DC. Lalu dialirkan ke baterai, disini masuk kedalam inverter untuk mengubah arus DC menjadi AC lalu dapat dimanfaatkan untuk berbagai alat-alat elektronik.

2.1    Kelebihan dan Kekurangan

1.        KELEBIHAN

·   Panel surya ramah lingkungan dan tidak memberikan kontribusi terhadap perubahan iklim seperti pada kasus penggunaan bahan bakar fosil karena panel surya tidak memancarkan gas rumah kaca yang berbahaya seperti karbon dioksida.

·   Panel surya memanfaatkan energi matahari dan matahari adalah bentuk energi paling berlimpah yang tersedia di planet .

·   Panel surya mudah dipasang dan memiliki biaya pemeliharaan yang sangat rendah karena tidak ada bagian yang bergerak.

·   Panel surya tidak memberikan kontribusi terhadap polusi suara dan bekerja dengan sangat diam.

·   Banyak negara di seluruh dunia menawarkan insentif yang menguntungkan bagi pemilik rumah yang menggunakan panel surya. 

·   Harga panel surya terus turun meskipun  masih harus bersaing dengan bahan bakar fosil.

·   Tidak diharuskan membeli semua panel surya yang diperlukan dalam waktu yang sama, tetapi dapat dibeli secara bertahap yang berarti tidak perlu melakukan investasi besar secara instan.

·   Panel surya tidak kehilangan banyak efisiensi dalam masa pakai  yang mencapai 20  tahun.

·   Masa pakainya yang panjang, mencapai 25-30 tahun, menggaransi penggunanya akan menghemat biaya energi dalam jangka panjang pula.

2.  KEKURANGAN

·   Panel surya masih relatif mahal, bahkan meskipun setelah banyak mengalami penurunan harga. Harga panel rumah sedang saat ini ser IDR27.500/wp (watt peak) .

·   Panel surya masih perlu meningkatkan efisiensi secara signifikan karena banyak sinar matahari terbuang sia-sia dan berubah menjadi panas. Rata-rata panel surya saat ini mencapai efisiensi kurang dari 20%.

·   Jika tidak terpasang dengan baik dapat terjadi over-heating  pada panel surya.

·   Panel surya terbuat dari beberapa bahan yang tidak ramah lingkungan.

·   Daur ulang panel surya yang tak terpakai lagi dapat menyebabkan kerusakan lingkungan jika tidak dilakukan dengan hati-hati karena silikon, selenium, kadmium, dan sulfur heksafluorida (merupakan gas rumah kaca), kesemuanya dapat ditemukan di panel surya dan bisa menjadi sumber pencemaran selama proses daur ulang.

BAB III

PENUTUP

3.1    Simpulan

Pembangkit listrik tenaga surya adalah pembangkit listrik yang mengubah energi surya menjadi energi listrik. Pembangn listrik bisa dilakukan dengan dua cara, yaitu secara langsung menggunakan photovoltaic dan secara tidak langsung dengan pemusatan energi surya. Photovoltaic mengubah secara langsung energi cahaya menjadi listrik menggunakan efek fotoelektrik. Pemusatan energi surya menggunakan sistem lensa atau cermin dikombinasikan dengan sistem pelacak untuk memfokuskan energi matahari ke satu titik untuk menggerakan mesin kalor.

Photovoltaic (photo- cahaya, voltaic=tegangan)Photovoltaic tenaga matahari: melibatkan pembangkit listrik dari cahaya. Rahasia dari proses ini adalah penggunaan bahan semi konduktor yang dapat disesuaikan untuk melepas elektron, pertikel bermuatan negative yang membentuk dasar listrik.

Panel surya ramah lingkungan dan tidak memberikan kontribusi terhadap perubahan iklim seperti pada kasus penggunaan bahan bakar fosil karena panel surya tidak memancarkan gas rumah kaca yang berbahaya seperti karbon dioksida. Panel surya memanfaatkan energi matahari dan matahari adalah bentuk energi paling berlimpah yang tersedia di planet . Panel surya mudah dipasang dan memiliki biaya pemeliharaan yang sangat rendah karena tidak ada bagian yang bergerak.

Panel surya masih relatif mahal, bahkan meskipun setelah banyak mengalami penurunan harga. Harga panel rumah sedang saat ini ser IDR27.500/wp (watt peak). Panel surya masih perlu meningkatkan efisiensi secara signifikan karena banyak sinar matahari terbuang sia-sia dan berubah menjadi panas. Rata-rata panel surya saat ini mencapai efisiensi kurang dari 20%. Jika tidak terpasang dengan baik dapat terjadi over-heating  pada panel surya.

3.2    Saran

Panel surya belum bisa menjadi energy alternatif bagi masyarakat Indonesia dikarenakan biaya alat dan instalasinya yang  masih mahal. Oelh karena itu panel surya untuk saat ini lebih cocok untuk digunakan pada instansi, kantor pemerintahan, sekolah atau badan – badan pelayanan masyarakat. Dengan begitu meskipun terjadi pemadaman listrik, kegiatan pelayanan masyarakat, belajar mengajar dan pemerintahan tidak mengganggu seperti yang sering dialami sekarang ini.

DAFTAR PUSTAKA

Nugroho, Ahmad. Penggunaan Solar Cell, diakses 27 Maret 20014,(online) http://tlts.wordpress.com

Wikipedia, Sel Surya, diakses 26 Maret 2014,(online) http://id.wikipedia.org/wiki/

Naidoo, Kumi, Perubahan Iklim Global Energi Bersih Energi Matahari, diakses 26 Maret 2014, (online) http://www.greenpeace.org

Immanuel, David. Pembangkit Listrik Tenaga Surya, diakses pada 26 Maret 2014, (online)  http://id.wikipedia.org/

Zazuli, Aplikasi Tenaga Surya, diakses 27 Maret 2014, (online) http://www.panelsurya.com/index.php/id/home/

Pembangkit Listrik Tenaga Air

Bab I. Pendahuluan

A. Latar Belakang

Air memiliki manfaat yang sangat besar bagi kehidupan manusia. Tidak ada satupun yang meragukan itu. Terbukti pada saat masyarakat mengeluh ketika air di saluran air tidak keluar. Manfaat air sangat dirasakan betul sebagai penyelamat” kehidupan. Salah satu pemanfaatan air yang cukup cerdas adalah dibentuknya pembangkit listrik tenaga air.

Manfaat air yang cukup besar dan berpengaruh terhadap kehidupan manusia secara keseluruhan ini harusnya diimbangi dengan kesadaran menjaga sumber air yang ada di bumi. Membuang-buang air untuk sesuatu hal yang tidak perlu bukan pekerjaan yang mulia. Pemanfaatan air untuk digunakan sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Air akan jauh lebih berguna bagi kehidupan.

Air dan listrik menjadi dua kebutuhan yang tidak bisa digantikan oleh apapun. Kegiatan sehari-hari akan sangat terganggu ketika pasokanair dan listrik terganggu. Oleh karena itu, upaya untuk menjaga agar dua hal tersebut tidak terjadi pun dilakukan. Jika membicarakan Pembangkit Listrik Tenaga Air, maka yang dibicarakan di sini adalah upaya untuk tetap menjaga agar pasokan listrik tetap ada.

1.2    Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang akan dibahas pada makalah ini adalah :

1.   Apa yang dimaksud dengan pembangkit listrik tenaga air?

2.   Bagaimana konsep kerja pembangkit listrik tenaga air?

3.   Bagaimana cara kerja pembangkit listrik tenaga air?

4.   Apa saja komponen-komponen dasar pada pembangkit listrik tenaga air?

5.   Bagaimana prinsip PLTA dan konversi energinya?

6.   Bagaimana perkembangan dan potensi Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)?

7.   Apa kelebihan dan kekurangan pembangkit listrik tenaga air?

1.3    Tujuan

Adapun tujuan dari pembahasan makalah ini yaitu:

1.    Mengetahui pengertian dari pembangkit listrik tenaga air.

2.    Mengetahui konsep kerja pembangkit listrik tenaga air?

3.    Mengetahui cara kerja pembangkit listrik tenaga air?

4.    Mengetahui komponen-komponen dasar pada pembangkit listrik tenaga air.

5.    Mengetahui prinsip PLTA dan konversi energinya?

6.    Mengetahui perkembangan dan potensi Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)

7.    Mengetahui kelebihan dan kekurangan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)

1.4    Manfaat

     Adapun manfaat dari pembuatan makalah ini yaitu :

1.   Mengetahui mengenai pembangkit listrik tenaga air.

2.   Memenuhi tugas mata kuliah Teknik Tenaga Listrik dan Penggerak Motor (TTL & PM).

BAB II

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR

3.1      Apa Itu Pembangkit Listrik Tenaga Air?

Pertanyaan tersebut pasti terlintas di benak sebagian masyarakat. Apa sih sebenarnya Pembangkit Listrik Tenaga Air? Mengapa air dihubungkan dengan listrik atau mengapa listrik dihubungkan dengan air? Bukan kah keduanya saling bersinggungan? Bukankah jika ada air, aliran listrik justru sangat berbahaya?

Secara awam, itu memang benar. Ketika ada air menggenang kemudian di sekitarnya ada aliran listrik, hal tersebut akan sangat berbahaya. Bisa mengancam nyawa siapapun yang menyentuh air tersebut. Akan tetapi, ketika membicarakan Pembangkit Listrik Tenaga Air, penjelasan tentang air dan listrik tentu tidak akan sesederhana itu.

Membicarakan air dan listrik dalam bahasan Pembangkit Listrik Tenaga Air memerlukan penjelasan yang lebih ilmiah. Sebuah penjelasan yang nantinya mengacu pada keilmuan. Pembangkit Listrik Tenaga Air adalah upaya membangkitkan daya listrik melalui tenaga yang dimiliki oleh air. Sederhananya, kemunculan listrik dipancing menggunakan air. Tentu saja dengan ilmu penerapan yang tidak sembarangan.

Tenaga air yang digunakan dalam sistem Pembangkit Listrik Tenaga Air adalah tenaga kinetik serta energi potensial yang dimiliki oleh air. Meskipun tergolong tenang, air ternyata memiliki tenagayang cukup besar. Air bahkan bisa digunakan untuk membangkitkan energi listrik. Energy listrik yang berhasil dibangkitkan oleh tenaga air tersebut dikenal dengan istilah hidroelektrik.

Untuk mengakomodasi tenaga air yang besar tersebut, beberapa peralatan dan sistem pun diterapkan. Peralatan yang umum digunakan dalam sistem Pembangkit Listrik Tenaga Air tersebut adalah turbin. Turbin lah yang nantinya akan dikenai tenaga besar dari air sehingga mampu membangkitkan listrik.

Turbin yang berguna dalam sistem Pembangkit Listrik Tenaga Air ini merupakan sebuah mesin. Mesin ini mendapatkan energidari aliran fluida. Aliran fluida tersebut bisa untuk menggerakkan baling-baling yang ada di dalam mesin turbin. Baling-baling itulah yang berperan untuk menggerakkan rotor. Jadi, singkatnya Pembangkit Listrik Tenaga Air adalah memanfaatkan kekuatan air untuk membangkitkan sumber energi listrik.

Meskipun pada umumnya sistem Pembangkit Listrik Tenaga Air menggunakan turbin sebagai sarananya, tetapi ada juga Pembangkit Listrik Tenaga Air yang hanya memanfaatkan kekuatan yang dimiliki oleh ombak. Hal itu menyebabkan pembangunan bendunganatau waduk sama sekali tidak diperlukan.

Di Indonesia, Pembangkit Listrik Tenaga Air adalah salah satu upaya yang dilakukan untuk memenuhi seluruh kebutuhan pasokan listrik bagi masyarakat Indonesia. Upaya ini cukup cerdas untuk menyiasati keberadaan bahan bakar batu bara sebagai salah satu bahan utama dalam membangkitkan tenaga listrik.

Banyaknya persediaan air yang dimiliki oleh Negara Indonesia menjadi salah satu alasan yang paling mendasar mengapa sistem pembangkitan listrik melalui tenaga air ini didirikan. Oleh karena itu, tidak mengherankan jika Indonesia pada akhirnya memiliki beberapa waduk serta bendungan. Hal itu karena waduk serta bendungan adalah rangkaian sistem dari Pembangkit Listrik Tenaga Air. Dengan upaya menciptakan Pembangkit Listrik Tenaga Air ini, kebutuhan masyarakat Indonesia terhadap listrik diharapkan mampu terpenuhi.

Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Air ini bukan satu-satunya sistem pembangkit listrik yang dikenali dan digunakan oleh seluruh masyarakat. Ada sistem Pembangkit Listrik Tenaga Uap, sistem Pembangkit Listrik Tenaga Surya, Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir, dan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel.

 PENGERTIAN TENAGA AIR

Pengertian tenaga air dalam bahasa inggris yaitu “hydropower” adalah energi yang diperoleh dari air yang mengalir. Pada dasarnya, air di seluruh permukaan Bumi ini bergerak (mengalir). Di alam sekitar kita, kita mengetahui bahwa air memiliki siklus. Dimana air menguap, kemudian terkondensasi menjadi awan. Air akan jatuh sebagai hujan setelah ia memiliki massa yang cukup. Air yang jatuh di dataran tinggi akan terakumulasi menjadi aliran sungai. Aliran sungai ini menuju ke laut.

Di laut juga terdapat gerakan air, yaitu gelombang pasang,ombak, dan arus laut. gelombang pasang dipengaruhi oleh gravitasi bulan, sedangkan ombak disebabkan oleh angin yang berhembus di permukaan laut dan arus laut di sebabkan oleh perbedan kerapatan (massa jenis air), suhu dan tekanan, serta rotasi bumi.

Tenaga air yang memanfaatkan gerakan air biasanya didapat dari sungai yang dibendung. Pada bagian bawah dam tersebut terdapat lubang-lubang saluran air. Pada lubang-lubang tersebut terdapat turbin yang berfungsi mengubah energi kinetik dari gerakan air menjadi energi mekanik yang dapat menggerakan generator listrik. Energi listrik yang berasal dari energi kinetik air disebut “hydroelectric”. Hydroelectric ini menyumbang sekitar 715.000 MW atau sekitar 19% kebutuhan listrik dunia. bahkan di Kanada, 61% dari kebutuhan listrik negara berasal dari Hydroelectric.

Saat ini para peneliti juga mencari kemungkinan hydroelectric yang berasal dari arus laut dan gelombang pasang. Semoga hal tersebut berhasil dan kita dapat memelihara Bumi yang kita cintai ini.

POTENSI AIR SEBAGAI SUMBER ENERGI

Energi Hidroelectrik adalah energi air. Air bergerak menyimpan energi alami yang sangat besar, apakah air bagian dari sungai yang mengalir atau ombak di lautan. Bayangkan kekuatan merusak dari sungai yang merusak tempat penyimpanannya dan menyebabkan banjir atau ombak tinggi yang merusak garis pantai pendek dan kamu dapat memvisualisasikan jumah kekuatan yang terlibat.

Energi ini dapat dimanfaatkan dan dikonversikan menjadi listrik, dan pembangkit listrik tenaga air tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca. Ini juga merupakan sumber energi terbarukan karena air secara terus menerus mengisi ulang melalui siklus hidrologi bumi. Semua sistem hidroelectrik membutuhkan sumber air mengalir tetap, seperti sungai atau anak sungai, tidak seperti tenaga matahari dan angin, tenaga ini dapat menghasilkan tenaga terus menerus selama 24 jam setiap harinya.

Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro

Pembangkit energi air skala mikro atau pembangkit tenaga mikrohidro semakin populer sebagai alternatif sumber energi, terutama di wilayah yang terpencil. Sistem pembangkit tenaga mikrohidro dapat dipasang di sungai kecil dan tidak memerlukan dam yang besar sehingga dampaknya terhadap lingkungan sangat kecil.

Pembangkit tenaga mikrohidro dapat digunakan langsung sebagai penggerak mesin atau digunakan untuk menggerakan generator listrik. Instalasi pembangkit listrik dengan tenaga mikrohidro biasa disebut sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro, disingkat PLTMH.

Manfaat energi tenaga air atau energi mikrohidro :

·         Untuk saluran irigasi

·         Penerangan listrik di rumah penduduk

·         Dan yang terpenting adalah memerdekakan penduduk dengan mengembalikan keberdayaan secara ekonomi maupun  pengelolaan,serta pemeliharaan sumber daya hutan dan air secara berkelanjutan.

PEMANFAATAN AIR SEBAGAI ENERGI LISTRIK

Ribuan tahun yang lalu, manusia telah menemukan manfaat dari air yang mengalir. Dari pemanfaatan air yang sangat sederhana seperti penggunaan arus sungai untuk trasportasi, manusia terus mengembangkan cara- cara untuk menagkap energi air yang mengalir. Energi tersebut dapat dikonversikan menjadi energi mekanik. Hal ini dapat dilakukan dengan kincir atau turbin air dengan generator listrik. Dalam skala besar prinsip ini diterapkan pada sungai besar dengan membuat bendungan untuk pembangkit listrik tenaga air.

2.2      Konsep Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air

Sudah dijelaskan di atas bahwa Pembangkit Listrik Tenaga Air menggunakan tenaga yang dimiliki oleh air untuk dapat beroperasi. Jadi, konsep kerja dari sistem Pembangkit Listrik Tenaga Air ini kurang lebih adalah seperti itu. Bagaimana caranya mengubah energi besar yang dimiliki oleh air agar berfungsi untuk “memancing” hadirnya energi listrik atau arus listrik.

Baling-baling pada turbin, seperti yang telah dijelaskan di atas adalah elemen yang nantinya akan berputar dan menghasilkan energi. Energi yang dihasilkan oleh pergerakan baling-baling turbin berupa energi panas. Energi panas itulah yang kemudian diproses sehingga menjadi energi listrik yang manfaatnya dapat kita rasakan sehari-hari.

Itu artinya, pergerakan baling-baling turbin dipengaruhi oleh jumlah air yang ada di waduk atau bendungan. Semakin banyak jumlah air yang terdapat di waduk atau bendungan tersebut, maka energi panas yang dihasilkannya pun otomatis akan semakin besar. Sebaliknya, semakin kecil debit air, maka kekuatan baling-baling berputar pun akan semakin kecil.

2.3      Cara Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air / PLTA

PLTA merupakan salah satu tipe pembangkit yang ramah lingkungan, karena menggunakan air sebagai energi primernya. Energi primer air dengan ketinggian tertentu digunakan untuk menggerakkan turbin yang dikopel dengan generator.

            PLTA memiliki komponen sebagai berikut:

1.     Waduk                = tempat menampung air sungai

2.     Main Gate           = pintu air utama

3.     Bendungan          = penahan laju sungai

4.     Penstock             = pipa yang nyalurin air dari waduk ke pembangkit

5.     Katup Utama      = katup buka/tutup

6.     Turbin                 = yang digerakan sama air

7.     Generator           = pengubah energi mekanik jadi energi listrik

8.     Draftube             = penampung air sebelum dibuang

9.     Tailrace               = pembuangan air

10.  Transformator      = pengubah listrik

11.  Switchyard           = pengatur listrik

12.  Kabel Transmisi   = distributor listrik

13.  Spillways              = air waduk yang lebih keluar lewat sinis

Pembangkit Listrik Tenaga Air merupakan pusat pembangkit tanaga listrik yang mengubah energi potensial air ( energi gravitasi air ) menjadi energi listrik. Mesin penggerak yang digunakan adalah turbin air untuk mengubah energi potensial air menjadi kerja mekanis poros yang akan memutar rotor pada generator untuk menghasilkan energi listrik.

Air sebagai bahan baku PLTA dapat diperoleh dapat diperoleh dengan berbagai cara misalnya, dari sungai secara langsung disalurkan untuk memutar turbin, atau dengan cara ditampung dahulu ( bersama – sama air hujan ) dengan menggunakan kolam tando atau waduk sebelum disalurkan untuk memutar turbin.

Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) bekerja dengan cara merubah energi potensial (dari dam atau air terjun) menjadi energi mekanik (dengan bantuan turbin air) dan dari energi mekanik menjadi energi listrik(dengan bantuan generator).

Air dari sungai atau lebih ditampung disuatu tempat untuk mendapat ketinggian tertentu dengan jalan dibendung. Air dari waduk tersebut dialirkan melalui saluran terbuka melalui pintu air ke saluran tertutup yang selanjutnya melalui pipa pesat menggerakan turbin untuk membangkitkan tenaga listrik.

Pembangkit listrik tenaga air konvensional bekerja dengan cara mengalirkan air dari dam ke turbin setelah itu air dibuang. Saat ini ada teknologi baru yang dikenal dengan pumped-storage plant .

Pumped-storage plant memiliki dua penampungan yaitu:

1. Waduk Utama (upper reservoir) seperti dam pada PLTA konvensional. Air dialirkan langsung ke turbin untuk menghasilkan listrik.

2. Waduk cadangan (lower reservoir). Air yang keluar dari turbin ditampung di lower reservoir sebelum dibuang disungai. 

Pada saat beban puncak air dalam lower reservoir akan di pompa ke upper reservoir sehingga cadangan air pada Waduk utama tetap stabil.

Kapasitas PLTA diseluruh dunia ada sekitar 675.000 MW ,setara dengan 3,6 milyar barrel minyak atau sama dengan 24 % kebutuhan listrik dunia yang digunakan oleh lebih 1 milyar orang.

PLTA merubah energi yang disebabkan gaya jatuh air untuk menghasilkan listrik. Turbin mengkonversi tenaga gerak jatuh air ke dalam daya mekanik. Kemudian generator mengkonversi daya mekanik tersebut dari turbin ke dalam tenaga elektrik.

Jenis PLTA bermacam-macam, mulai yang berbentuk “mikro-hidro” dengan kemampuan mensupalai untuk beberapa rumah saja sampai berbentuk raksasa seperti Bendungan Karangkates yang menyediakan listrik untuk berjuta-juta orang-orang. Photo dibawah ini menunjukkan PLTA di Sungai Wisconsin, merupakan jenis PLTA menengah yang mampu mensuplai listrik untuk 8.000 orang.

Komponen PLTA dan Cara kerjanya :

1.   Bendungan, berfungsi menaikkan permukaan air sungai untuk menciptakan tinggi jatuh air. Selain menyimpan air, bendungan juga dibangun dengan tujuan untuk menyimpan energi.

2.    Turbine, gaya jatuh air yang mendorong baling-baling menyebabkan turbin berputar. Turbin air kebanyakan seperti kincir angin, dengan menggantikan fungsi dorong angin untuk memutar baling-baling digantikan air untuk memutar turbin. Selanjutnya turbin merubah energi kenetik yang disebabkan gaya jatuh air menjadi energi mekanik.

3.    Generator, dihubungkan dengan turbin melalui gigi-gigi putar sehingga ketika baling-baling turbin berputar maka generator juga ikut berputar. Generator selanjutnya merubah energi mekanik dari turbin menjadi energi elektrik. Generator di PLTA bekerja seperti halnya generator pembangkit listrik lainnya.

4.   Jalur Transmisi, berfungsi menyalurkan energi listrik dari PLTA menuju rumah-rumah dan pusat industri.

5.    Pipa pesat (penstock) , berfungsi untuk menyalurkan dan mengarahkan air ke cerobong turbin. Salah satu ujung pipa pesat dipasang pada bak penenang minimal 10 cm diatas lantai dasar bak penenang. Sedangkan ujung yang lain diarahkan pada cerobong turbin. Pada bagian pipa pesat yang keluar dari bak penenang, dipasang pipa udara (Air Vent) setinggi 1 m diatas permukaan air bak penenang. Pemasangan pipa udara ini dimaksudkan untuk mencegah terjadinya tekanan rendah (Low Pressure) apabila bagian ujung pipa pesat tersumbat. Tekanan rendah ini akan berakibat pecahnya pipa pesat. Fungsi lain pipa udara ini untuk membantu mengeluarkan udara dari dalam pipa pesat pada saat start awal PLTMH mulai dioperasikan. Diameter pipa udara ±  ½ inch.

2.4      Komponen-komponen Dasar PLTA

Komponen – komponen dasar PLTA berupa dam, turbin, generator dan transmisi.

A.   Waduk/Bendungan

Bendungan, berfungsi untuk menampung air dalam jumlah besar karena turbin memerlukan pasokan air yang cukup dan stabil. Dengan menaikkan permukaan air sungai untuk menciptakan tinggi jatuh air. Selain itu dam juga berfungsi untuk pengendalian banjir. contoh waduk Jatiluhur yang berkapasitas 3 miliar kubik air dengan volume efektif sebesar 2,6 miliar kubik. Selain menyimpan air, bendungan juga dibangun dengan tujuan untuk menyimpan energi.

Bendungan atau dam adalah konstruksi yang dibangun untuk menahan laju air menjadi waduk, danau, atau tempat rekreasi. Bendungan juga digunakan untuk mengalirkan air ke sebuah Pusat Listrik Tenaga Air. Kebanyakan dam juga memiliki bagian yang disebut pintu air untuk membuang air yang tidak diinginkan secara bertahap atau berkelanjutan. Jenis bendungan antara lain:

1.      Bendungan Beton

a.         Bendungan Gravitasi

b.         Bendungan Busur

c.         Bendungan Rongga

2.      Bendungan Urugan

a.         Bendungan Urugan Batu

b.         Bendungan Tanah

3.      Bendungan Kerangka Baja

4.      Bendungan Kayu

B.   Turbin

Turbin berfungsi untuk mengubah energi potensial menjadi energi mekanik. Air akan memukul susu – sudu dari turbin sehingga turbin berputar. Perputaran turbin ini di hubungkan ke generator. Turbin terdiri dari berbagai jenis seperti turbin Francis, Kaplan, Pelton, dll.

gaya jatuh air yang mendorong baling-baling menyebabkan turbin berputar. Turbin air kebanyakan seperti kincir angin, dengan menggantikan fungsi dorong angin untuk memutar baling-baling digantikan air untuk memutar turbin. Selanjutnya turbin merubah energi kinetik yang disebabkan gaya jatuh air menjadi energi mekanik.

Turbin merupakan peralatan yang tersusun dan terdiri dari beberapa peralatan suplai air masuk turbin, diantaranya sudu (runner), pipa pesat (penstock), rumah turbin (spiral chasing), katup utama (inlet valve), pipa lepas (draft tube), alat pengaman, poros, bantalan (bearing), dan distributor listrik. Menurut momentum air turbin dibedakan menjadi dua kelompok yaitu turbin reaksi dan turbin impuls. Turbin reaksi bekerja karena adanya tekanan air, sedangkan turbin impuls bekerja karena kecepatan air yang menghantam sudu.

Prinsip Kerja Turbin Reaksi yaitu Sudu-sudu (runner) pada turbin francis dan propeller berfungsi sebagai sudu-sudu jalan, posisi sudunya tetap (tidak bisa digerakkan). Sedangkan sudu-sudu pada turbin kaplan berfungsi sebagai sudu-sudu jalan, posisi sudunya bisa digerakkan (pada sumbunya) yang diatur oleh servomotor dengan cara manual atau otomatis sesuai dengan pembukaan sudu atur. Proses penurunan tekanan air terjadi baik pada sudu-sudu atur maupun pada sudu-sudu jalan (runner blade). Prinsip Terja Turbin Pelton berbeda dengan turbin rekasi Sudu-sudu yang berbentuk mangkok berfungsi sebagai sudu-sudu jalan, posisinya tetap (tidak bisa digerakkan). Dalam hal ini proses penurunan tekanan air terutama terjadi didalam sudu-sudu aturnya saja (nosel) dan sedikit sekali (dapat diabaikan) terjadi pada sudu-sudu jalan (mangkok-mangkok runner).

Air yang digunakan untuk membangkitkan listrik bisa berasal dari bendungan yang dibangun diatas gunung yang tinggi, atau dari aliran sungai bawah tanah. Karena sumber air yang bervariasi, maka turbin air didesain sesuai dengan karakteristik dan jumlah aliran airnya. Berikut ini merupakan berbagai jenis turbin yang biasa digunakan untuk PLTA.

C.   Generator

Generator, dihubungkan dengan turbin melalui gigi-gigi putar sehingga ketika baling-baling turbin berputar maka generator juga ikut berputar. Generator selanjutnya merubah energi mekanik dari turbin menjadi energi elektrik. Generator di PLTA bekerja seperti halnya generator pembangkit listrik lainnya.

Generator dihubungkan ke turbin dengan bantuan poros dan gearbox. Memanfaatkan perputaran turbin untuk memutar kumparan magnet didalam generator sehingga terjadi pergerakan elektron yang membangkitkan arus AC.

Generator listrik adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanis. Generator terdiri dari dua bagian utama, yaitu rotor dan stator. Rotor terdiri dari 18 buah besi yang dililit oleh kawat dan dipasang secara melingkar sehingga membentuk 9 pasang kutub utara dan selatan. Jika kutub ini dialiri arus eksitasi dari Automatic Voltage Regulator (AVR), maka akan timbul magnet. Rotor terletak satu poros dengan turbin, sehingga jika turbin berputar maka rotor juga ikut berputar. Magnet yang berputar memproduksi tegangan di kawat setiap kali sebuah kutub melewati “coil” yang terletak di stator. Lalu tegangan inilah yang kemudian menjadi listrik. Agar generator bisa menghasilkan listrik, ada tiga hal yang harus diperhatikan, yaitu:

1.         Putaran

Putaran rotor dipengaruhi oleh frekuensi dan jumlah pasang kutub pada rotor, sesuai dengan persamaan:

n = 60 . f / P

dimana:

n          : putaran

f           : frekuensi

P         : jumlah pasang kutub

Jumlah kutub pada rotor di PLTA Saguling sebanyak 9 pasang, dengan frekuensi system sebesar 50 Hertz, maka didapat nilai putaran rotor sebesar 333 rpm.

2.         Kumparan

Banyak dan besarnya jumlah kumparan pada stator mempengaruhi besarnya daya listrik yang bisa dihasilkan oleh pembangkit

3.         Magnet

Magnet yang ada pada generator bukan magnet permanen, melainkan dihasilkan dari besi yang dililit kawat. Jika lilitan tersebut dialiri arus eksitasi dari AVR maka akan timbul magnet dari rotor.

Sehingga didapat persamaan:

E = B . V . L

Dimana:

E         : Gaya elektromagnet

B         : Kuat medan magnet

V         : Kecepatan putar

L          : Panjang penghantar

Dari ketiga hal tersebut, yang bernilai tetap adalah putaran rotor dan kumparan, sehingga agar beban yang dihasilkan sesuai, maka yang bisa diatur adalah sifat kemagnetannya, yaitu dengan mengatur jumlah arus yang masuk. Makin besar arus yang masuk, makin besar pula nilai kemagnetannya, sedangkan makin kecil arus yang masuk, makin kecil pula nilai kemagnetannya.

Menurut jenis penempatan thrust bearingnya, generator dibedakan menjadi empat, yaitu:

a)    Jenis biasa – thrust bearing diletakkan diatas generator dengan dua guide bearing.

b)    Jenis Payung (Umbrella Generator) – thrust bearing dan satu guide bearing diletakkan dibawah rotor.

c)    Jenis setengah payung (Semi Umbrella Generator) – kombinasi guide dan thrust bearing diletakkan dibawah rotor dan second guide bearing diletakkan diatas rotor.

d)    Jenis Penunjang Bawah – thrust bearing diletakkan dibawah coupling.

D.   Transmisi 

Transmisi berguna untuk mengalirkan listrik dari PLTA ke rumah – rumah atau industri. Sebelum listrik kita pakai tegangannya di turunkan lagi dengan travo step down.

2.5      Prinsip PLTA dan Konversi Energi

Pada prinsipnya PLTA mengolah energi potensial air diubah menjadi energi kinetis dengan adanya head, lalu energi kinetis ini berubah menjadi energi mekanis dengan adanya aliran air yang menggerakkan turbin, lalu energi mekanis ini berubah menjadi energi listrik melalui perputaran rotor pada generator. Jumlah energi listrik yang bisa dibangkitkan dengan sumber daya air tergantung pada dua hal, yaitu jarak tinggi air (head) dan berapa besar jumlah air yang mengalir (debit).

Untuk bisa menghasilkan energi listrik dari air, harus melalui beberapa tahapan perubahan energi, yaitu:

1.         Energi Potensial

Energi potensial yaitu energi yang terjadi akibat adanya beda potensial, yaitu akibat adanya perbedaan ketinggian.

Besarnya energi potensial yaitu:

Ep = m . g . h

Dimana:

Ep       : Energi Potensial

m         : massa (kg)

g          : gravitasi (9.8 kg/m2)

h          : head (m)

 2.         Energi Kinetis

Energi kinetis yaitu energi yang dihasilkan akibat adanya aliran air sehingga timbul air dengan kecepatan tertentu, yang dirumuskan

Ek = 0,5 m . v . v

Dimana:

Ek       : Energi kinetis

m         : massa (kg)

v          : kecepatan (m/s)

3.         Energi Mekanis

Energi mekanis yaitu energi yang timbul akibat adanya pergerakan turbin. Besarnya energi mekanis tergantung dari besarnya energi potensial dan energi kinetis. Besarnya energi mekanis

dirumuskan:

Em = T . Ɵ . t

Dimana:

Em      : Energi mekanis

T          : torsi

Ɵ         : sudut putar

t           : waktu (s)

4.         Energi Listrik

Ketika turbin berputar maka rotor juga berputar sehingga menghasilkan energi listrik sesuai persamaan:

El = V . I . t

Dimana:

El        : Energi Listrik

V         : tegangan (Volt)

I           : Arus (Ampere)

t           : waktu (s)

 2.6      Perkembangan dan Potensi Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)

PLTA telah berkontribusi banyak bagi pembangunan kesejahteraan manusia sejak beberapa puluh abad yang lalu. Yunani tercatat sebagai negara pertama yang memanfaatkan tenaga air untuk memenuhi kebutuhan energi listriknya. Pada akhir tahun 1999, tenaga air yang sudah berhasil dimanfaatkan di dunia adalah sebesar 2650 TWh, atau sebesar 19 % energi listrik yang terpasang di dunia.

Indonesia mempunyai potensi pembangkit listrik tenaga air (PLTA) sebesar 70.000 mega watt (MW). Potensi ini baru dimanfaatkan sekitar 6 persen atau 3.529 MW atau 14,2 % dari jumlah energi pembangkitan PT PLN.

Tenaga Ombak

Dewan Energi Dunia memprediksikan bahwa tenaga ombak dapat menghasilkan dua terawatts energi setiap tahunnya. Ini dua kali lipat dari produksi listrik dunia saat ini dan setara dengan energi yang dihasilkan oleh 2000 pembangkit listrik bertenaga minyak, gas, batu bara dan  nuklir. Total energi terbarukan di dalam laut, jika dapat dimanfaatkan, akan dapat memenuhi kebutuhan energi dunia lebih dari 5000 kali. Tapi hingga kini pemanfaatan tenaga ombak masih bersifat teori. Bahkan teknologinya masih belum dikembangkan, dan masih sangat awal untuk memprediksikan secepat apa ini akan  berkontribusi pada gambaran energi global.

Tenaga Sungai

 Pada tahun 2003, 16 persen listrik dunia diproduksi oleh pembangkit listri tenaga air. Tenaga air memanfaatkan energi air yang bergerak dari  tingkat tinggi ke tingkat rendah
(contoh, air mengalir kebawah) makin besar jatuhnya air, makin cepat aliran air maka makin besar listrik dapat dihasilkan,  Sayangnya, bendungan yang dapat beroperasi untuk tenaga air dapat menenggelamkan ekosistem. Air membutukan komunitas hilir, petani dan ekosistem seharusnya juga dihitung sebagai bagian komunitas.

Lebih lanjut, energi air dari bendungan tidak bisa diandalkan selama musim kering yang panjang  dan musim kemarau ketika sungai kering atau volumenya berkurangBagaimanapun juga, sistem hidro skala kecil dapat menghasilkan listrik cukup besar tanpa membutuhkan bendungan yang besar. klasifikasi sebagai “kecil,” ‘Mini,” “mikro,” tergantung pada berapa banyak listrik yang diproduksinya, sistem hidro kecil menangkap energi sungai tanpa mengambil banyak air dari aliran alaminya. Tenaga air berskala kecil merupakan sumber energi yang ramah  lingkungan dengan perkembangan yang potensial, tapi ini tidak akan mencapai potensialnya kecuali kita memberikannya kesempatan. Lihat halaman Ambil Tindakan untuk bagaiman kau dapat menjadi bagian dari solusi perubahan iklim.

2.7      Kelebihan dan Kekurangan PLTA

Ada beberapa keunggulan dari pembangkit listrik tenaga air (PLTA) yang dapat dirangkum secara garis besar sebagai berikut :

1.      Respon pembangkit listrik yang cepat dalam menyesuaikan kebutuhan beban. Sehingga pembangkit listrik ini sangat cocok digunakan sebagai pembangkit listrik tipe peak untuk kondisi beban puncak maupun saat terjadi gangguan di jaringan.

2.      Kapasitas daya keluaran PLTA relatif besar dibandingkan dengan pembangkit energi terbarukan lainnya dan teknologinya bisa dikuasai dengan baik oleh Indonesia.

3.      PLTA umumnya memiliki umur yang panjang, yaitu 50-100 tahun.

4.      Bendungan yang digunakan biasanya dapat sekaligus digunakan untuk kegiatan lain, seperti irigasi atau sebagai cadangan air dan pariwisata.

5.      Bebas emisi karbon yang tentu saja merupakan kontribusi berharga bagi lingkungan.

Selain keunggulan yang telah disebutkan diatas, ada juga efek negatif pembangunan PLTA/kerugiannya yaitu sebagai berikut:

1.     Pada lingkungan, yaitu mengganggu keseimbangan ekosistem sungai/danau akibat dibangunnya bendungan.

2.     Biaya investasi paling mahal.

3.     Pembangunan bendungan memakan waktu yang lama.

4.     Memerlukan lahan yang luas.

5.     Di samping itu terkadang, kerusakan pada bendungan dapat menyebabkan resiko kecelakaan dan kerugian yang sangat besar

BAB III

PENUTUP

3.1      Kesimpulan

Kesimpulan dari makalah ini adalah:

1.     Pembangkit Listrik Tenaga Air merupakan pusat pembangkit tanaga listrik yang mengubah energi potensial air ( energi gravitasi air ) menjadi energi listrik.

2.     Konsep kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air menggunakan tenaga yang dimiliki oleh air untuk dapat beroperasi.

3.     Cara kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) dengan cara merubah energi potensial (dari dam atau air terjun) menjadi energi mekanik (dengan bantuan turbin air) dan dari energi mekanik menjadi energi listrik(dengan bantuan generator).

4.     Komponen – komponen dasar PLTA berupa dam, turbin, generator dan transmisi.

5.     Untuk bisa menghasilkan energi listrik dari air, harus melalui beberapa tahapan perubahan energi

6.     Indonesia mempunyai potensi pembangkit listrik tenaga air (PLTA) sebesar 70.000 mega watt (MW). Potensi ini baru dimanfaatkan sekitar 6 persen atau 3.529 MW atau 14,2 % dari jumlah energi pembangkitan PT PLN.

7.     PLTA memiliki kelebihan dan kekurangan tersendiri.

3.2      Saran

Saran yang dapat diberikan pada pembahasan ini adalah agar Indonesia dapat lebih memanfaatkan energi air sehingga dapat menjadi sumber energi alternatif untuk pembangkit listrik masa depan.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim¹. 2013. Pembangkit Listrik Tenaga Air. (http://teknik-listrik-unbari.blogspot.com/2013/02/pembangkit-listrik-tenaga-air.html, diakses 16 Mei 2013).

Anonim². 2013. Pembangkit Listrik Tenaga Air. (http://www.anneahira.com/pembangkit-listrik-tenaga-air.htm, diakses 16 Mei 2013).

Anonim³. 2013. Cara Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air. (http://4bri.blogspot.com/2012/11/cara-kerja-pembangkit-listrik-tenaga.html, diakses 16 Mei 2013).

Anonim⁴. 2011. Pembangkit Listrik Tenaga Air PLTA altenatif Energi Masa DepanIndonesia.(http://indone5ia.wordpress.com/2011/05/13/pembangkit-listrik-tenaga-air-plta-alternatif-energi-masa-depan-indonesia/, diakses 16 Mei 2013).

Energi Cahaya

Bab I. Pendahuluan

A. Latar Belakang

Usaha dan energi sebenarnya merupakan ungkapan yang sering digunakan dalam percakapan sehari – hari. Usaha yang dalam kehidupan sehari – hari sering disebut kerja merupakan segala kegiatan untuk mencapai tujuan tidak memperdulikan apakah tujuan tersebut tercapai atau tidak selama orang sudah melakukan kegiatan dapat dikatakan bahwa orang tersebut sudah berusaha atau bekerja sedangkan energi atau orang menyebutnya dengan tenaga adalah kemampuan untuk melakukan usaha atau kerja.

Oleh karena itu, kita sering menyebut seseorang yang banyak melakukan kegiatan dan seakan – akan tanpa lelah sebagai orang yang energik. Dalam fisika, usaha dipengaruhi oleh gaya (F), jarak perpindahan (s) dan arah perpindahan (α). Yang artinya usaha dapat terjadi apabila suatu benda diberikan gaya oleh seseorang yang mengakibatkan benda tersebut mengalami perpindahan dan gaya yang diberikan tidak vertikal dengan arah perpindahannya. Energi dalam fisika merupakan kemampuan melakukan usaha.

Definisi yang sederhana ini sebenarnya kurang tepat atau kurang valid untuk beberapa jenis energi (misalnya energi panas atau energi cahaya tidak dapat melakukan kerja). Usaha dan Energi merupakan besaran skalar sehingga analisis kita menjadi lebih mudah dibandingkan dengan ketika kita mempelajari gaya. Cahaya adalah energi berbentuk gelombang elektromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang sekitar 380–750 nm. Pada bidang fisika,cahaya adalah radiasi elektromagnetik, baik dengan panjang gelombang kasat mata maupun yang tidak. Selain itu, cahaya adalah paket partikel yang disebut foton. Energi cahaya sangat berpengaruh dalam kehidupan manusia, tanpa cahaya manusia akan sulit melakukan aktifitasnya.

Cahaya terbagi dua, yaitu cahaya alami dan cahaya buatan. Energi cahaya juga banyak digunakan dalam bidang teknik sipil demi terciptanya suatu bangunan yang indah. Dalam fisika, daya adalah kecepatan melakukan kerja. Daya sama dengan jumlah energi yang dihabiskan per satuan waktu. Dalam sistem SI, satuan daya adalah joule per detik, atau watt untuk menghormati James Watt, penemu mesin uap abad ke-18. Daya adalah besaran skalar

B. Rumusan Masalah

1. Apa yang dimaksud dengan usaha?

2. Apa yang dimaksud dengan energi?

3. Apa yang dimaksud dengan energi cahaya?

4. Apa saja sifat – sifat energi cahaya?

5. Bagaimana pemanfaatan energi cahaya?

6. Apa yang dimaksud dengan daya?

C. Tujuan

Sesuai dengan rumusan masalah diatas, maka tujuan yang ingin dicapai dalam penyusunan makalah ini adalah sebagai berikut :

1. Mengetahui dan mampu memberikan penjelasan mengenai usaha

2. Mengetahui dan mampu memberikan penjelasan mengenai energi

3. Mengetahui dan mampu memberikan penjelasan mengenai pengertian energi cahaya

4. Mengetahui dan mampu memberikan penjelasan mengenai sifat – sifat energi cahaya

5. Mengetahui dan mampu memberikan penjelasan mengenai pemanfaatan energi cahaya

6. Mengetahui dan mampu memberikan penjelasan mengenai daya

D. Manfaat

Adapun manfaat yang dapat diperoleh dari penyusunan makalah ini adalah antara lain :

1. Dari penyusunan makalah yang berjudul Usaha, Energi, dan Daya ini, penulis dapat memahami, lebih dalam lagi yang dimaksud dengan usaha. Energy, dan daya dalam fisika. Melalui penyusunan makalah ini juga, penulis mendapatkan kesempatan untuk berlatih membuat sebuah makalah yang baik dan sesuai dengan kepentingan pembelajaran dan penulis akan memiliki pengalaman yang lebih banyak dalam pembuatan sebuah makalah yang nantinya akan dapat dipergunakan untuk keperluan -keperluan lainnya. 2. Bagi pembaca Manfaat yang dapat diperoleh oleh pembaca setelah membaca makalah ini adalah pembaca akan mendapatkan pengetahuan – pengetahuan yang lebih mendalam mengenai Usaha dan Enegri. Selain itu, makalah ini diharapkan dapat berguna bagi kelangsungan proses belajar mengajar sebagai pedoman dalam penyusunan makalah yang sejenis, khususnya untuk mata kuliah Fisika Dasar. Dan juga dapat dipergunakan oleh guru untuk memberikan materi pembelajaran tentang Usaha dan Energi.

BAB II

PEMBAHASAN

USAHA, ENERGI, DAN DAYA

A. Usaha Pengertian usaha secara umum menurut fisika adalah perubahan energy. Sedangkan pengertian fisika perkalian gaya yang segaris dengan perpindahan dan besar perpindahan. Dalam fisika usaha dikaitkan dengan gaya yang diberikan pada benda sehingga menyebabkan perpindahan benda atau menyebabkan benda bergerak. Misalnya andi mendorong buku sehingga buku berpindah tempat.

Persamaan untuk mencari usaha :

W = F x s

W = usaha (j) F = gaya (N) S = perpindahan (m)

Jika gaya yang diberikan tidak searah dengan perpindahan maka digunakan persamaan :

W = F cos α x s

α adalah sudut yang dibentuk oleh gaya dengan perpindahan. Jika ada grafik hubungan antara gaya (F) dan perpindahan (s), maka besar usaha sama dengan luas dibawah grafik.

5

Usaha akan bernilai nol jika benda yang diberikan usaha tdak berpindah. Misalnya Andi mendorong kereta api tetapi kereta api tidak berpindah maka usaha yang dilakuka Andi terhadap kereta sama dengan nol.

Jenis jenis usaha : 

a. Usaha bernilai positif Bila usaha yang dilakukan adalah searah dengan arah gaya yang bekerja maka usaha tersbut bernilai positif. Contoh dalam kehidupan sehari hari yang berkaitan dengan sipil jika ada anak mendorong gerobak tersebut mengalami perpindahan searah dengan gaya yang diberikan. 

b. Usaha bernilai negatif Jika usaha yang dilakukan berlawanan dengan arah benda maka usaha yang dilakukan adalah bernilai negative Contoh dalam kehidupan sehari hari yang berkaitan dengan sipil Seorang pemborong menarik campuran dari atas lantai 2 telah memberikan gaya sekuat tenaga namun usaha yang dilakukan saling tarik menarik dengan campuran tersebut 

c. Usaha bernilai nol Usaha dikatakan bernilai nol jika gaya yang bekerja tidak menyebabkan terjadinya perpindahan. Contoh dalam kehidupan sehari hari yang berkaitan dengan sipil seorang tukang mendorong tembok walaupun dengan gaya yang besar tembok tersbut tidak mengalami perpindahan.

B. Energi Kata 

energi berasal dari bahasa Yunani yaitu “ergon” yang berarti kerja. Dalam fisika energi didefinisikan sebagai kemampuan atau kesanggupan benda untuk melakukan usaha atau melakukan kerja. Dalam melakukan suatu kegiatan kita selalu memanfaatkan energi, baik secara sadar maupun tidak sadar, pada kehidupan sehari hari energi juga disebut tenaga. Orang yang sakit tidak memilki energi yang cukup untuk melakukan kerja. Energi Terbarukan adalah energi yang berasal dari proses alam yang berkelanjutan seperti tenaga surya, tenaga angin, arus air proses biologi, dan panas bumi. Jenis jenis energi Salah satu contoh energi adalah energi terbarukan,berikut beberapa contoh energi terbarukan : 

1. Biofuel Biofuel atau bahan bakar hayati adalah sumber energi terbarukan berupa bahan bakar (baik padat, cair, dan gas) yang dihasilkan dari bahan-bahan organik. Sumber biofuel adalah tanaman yang memiliki kandungan gula tinggi (seperti sorgum dan tebu) dan tanaman yang memiliki kandungan minyak nabati tinggi (seperti jarak, ganggang, dan kelapa sawit). 

2. Biomassa Biomassa adalah jenis energi terbarukan yang mengacu pada bahan biologis yang berasal dari organisme yang hidup atau belum lama mati. Sumber biomassa antara lain bahan bakar kayu, limbah dan alkohol. Pembangkit listrik biomassa di Indonesia seperti PLTBM Pulubala di Gorontalo yang memanfaatkan tongkol jagung. 

3. Panas Bumi Energi panas bumi atau geothermal adalah sumber energi terbarukan berupa energi thermal (panas) yang dihasilkan dan disimpan di dalam bumi. Energi panas bumi diyakini cukup ekonomis, berlimpah, berkelanjutan, dan ramah lingkungan. Namun pemanfaatannya masih terkendala pada teknologi eksploitasi yang hanya dapat menjangkau di sekitar lempeng tektonik. 

4. Air Energi air adalah salah satu alternatif bahan bakar fosil yang paling umum. Sumber energi ini didapatkan dengan memanfaatkan energi potensial dan energi kinetik yang dimiliki air. Sat ini, sekitar 20% konsumsi listrik dunia dipenuhi dari Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA). 

5. Angin Energi angin atau bayu adalah sumber energi terbarukan yang dihasilkan oleh angin. Kincir angin digunakan untuk menangkap energi angin dan diubah menjadi energi kinetik atau listrik. 

6. Matahari Energi matahari atau surya adalah energi terbarukan yang bersumber dari radiasi sinar dan panas yang dipancarkan matahari. 

7. Gelombang Laut Energi gelombang laut atau ombak adalah energi terbarukan yang bersumber dari dari tekanan naik turunnya gelombang air laut. 

8. Pasang Surut Energi pasang surut air laut adalah energi terbarukan yang bersumber dari proses pasang surut air laut. Terdapat dua jenis sumber energi pasang surut air laut, pertama adalah perbedaan tinggi rendah air laut saat pasang dan surut. Yang kedua adalah arus pasang surut terutama pada selat-selat yang kecil. Layaknya energi gelombang laut, Indonesia memiliki potensi yang tinggi dalam pemanfaatan energi pasang surut air laut. Sayangnya, sumber energi ini belum termanfaatkan.

8

Adapun contoh energi dalam kehidupan sehari hari yaitu, 

1. Energi Listrik – Energi Panas Contoh perubahan dari energi listrik menuju energi panas, contohnya adalah penggunaan oven, kompor listrik, setrika hingga microwave. 

2. Energi Listrik – energi Kimia Perubahan dari energi listrik menuju energi kimia contohnya adalah charger batu baterai, pengisian aki atau accumulator. 

3. Energi Listrik – Energi Gerak Contoh perubahan energi listrik menjadi sebuah energi gerak adalah penggunaan AC, kipas angin, mobil mainan, mixer, blender dan masih banyak lagi. 

4. Energi Gerak – Energi Panas Perubahan energi gerak menjadi sebuah energi panas, contohnya adalah ketika sepeda motor dipakai perjalanan jauh akan menjadi panas. 

5. Energi Cahaya – Energi Listrik Perubahan sebuah energi cahaya ke dalam energi listrik adalah contohnya teknologi panel surya. 

6. Energi Listrik – Energi Panas Contoh dari perubahan energi listrik ke energi panas adalah dari penggunaan hair dryer. 

7. Energi Gerak – Energi Bunyi Energi gerak yang diubah menjadi energi bunyi, bisa kita contohkan dari menabuh gendang atau bertepuk tangan yang akan menghasilkan suara. 

8. Energi Kimia – Energi Panas Perubahan dari energi kimia ke dalam bentuk energi panas bisa terdapat pada makanan yang kita makan, seusai dikonsumsi hingga menjadi panas.Demikianlah pembahasan mengenai bentuk-bentuk energi dan contoh perubahan energi dalam kehidupan sehari-hari.

9

ENERGI CAHAYA 

a. Pengertian Energi Cahaya 

Cahaya adalah energi berbentuk gelombang elektromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang sekitar 380 – 750 nm. Pada bidang fisika, cahaya adalah radiasi elektromagnetik baik dengan panjang gelombang kasat mata maupun yang tidak. Energi cahaya terdiri dari dua bagian yaitu cahaya alami dan cahaya buatan.matahari merupakan cahaya alami sedangkan cahaya buatan merupakan cahaya yang dibuat oleh manusia seperti lampu dan lain lain. Energi cahaya yang terbesar bersumber dari matahari. Tak hanya manusia dan hewan yang membutuhkan cahaya, bahkan tumbuhan pun menggunakan cahaya untuk memperoses makanan yang dikenal dengan sistem fotosintesis. Dalam materi energi cahaya terdapat teori, Max Planck, ahli fisika dari Jerman, pada tahun 1900 mengemukakan teori kuantum. Planck menyimpulkan bahwa atom-atom dan molekul dapat memancarkan atau menyerap energi hanya dalam jumlah tertentu. Jumlah atau paket energi terkecil yang dapat dipancarkan atau diserap oleh atom atau molekul dalam bentuk radiasi elektromagnetik disebut kuantum. Planck menemukan bahwa energi foton (kuantum) berbanding lurus dengan frekuensi cahaya. Intensitas Cahaya adalah besaran pokok fisika untuk mengukur daya yang di pancarkan oleh suatu sumber cahaya pada arah tertentu per satuan sudut. Satuan SI dari intensitas cahaya adalah Candela (Cd). Dalam bidang optika dan fotometri (fotografi), kemampuan mata manusia hanya sensitive dan dapat melihat cahaya dengan panjang gelombang tertentu (spectrum cahaya tampak) yang diukur dalam besaran pokok ini.

10

Gelombang elektromagnetik dapat digambarkan sebagai dua buah gelombang yang merambat secara transversal pada dua buah bidang tegak lurus yaitu medan magnetik dan medan listrik. Merambatnya gelombang magnet akan mendorong gelombang listrik, dan sebaliknya, saat merambat, gelombang listrik akan mendorong gelombang magnet. Diagram di atas menunjukkan gelombang cahaya yang merambat dari kiri ke kanan dengan medan listrik pada bidang vertikal dan medan magnet pada bidang horizontal. Gelombang elektromagnetik yang membentuk radiasi elektromagnetik.

11

Teori Cahaya 

1) Pendapat para pemikir kuno Cahaya bergerak dengan kecepatan yang terbatas. Hal ini merupakan pendapat yang disampaikan oleh pemikir dan politikus Empedocles. Kemudian, ada Aristoteles yang menemukan bahwa pelangi merupakan hasil pemantulan cahaya oleh titik air hujan. Selanjutnya, ada Euclid yang mengatakan tentang hukum dari pemantulan dan beberapa sifat cermin. 

2) Teori Tactile Teori ini menyatakan teori cahaya berdasarkan teori menyentuh. Jadi, ketika tangan mampu menyentuh suatu benda, maka mata bisa merasakan atau melihat suatu benda. Lalu, ada juga teori yang menyebutkan bahwa mata mengirimkan sinyal-sinyal tak tampak untuk merasakan sebuah benda. 

3) Teori Emisi Teori emisi bertentangan dengan teori tactile. Teori ini mengatakan bahwa benda mengirimkan partikel-partikel ke mata, sehingga mata akhirnya bisa melihat benda sekitarnya. Akhirnya, teori ini mampu mengalahkan teori sebelumnya (teori tactile) sampai abad ke 8. 

4) Teori Partikel atau Korpuskular Teori ini dipeloposri oleh Isaac Newton. Newton melakukan penelitian pada abad ke 17. Newton mengatakan bahwa cahaya terdiri atas beberapa partikel. Partikel-partikel tersebut dipancarkan ke segala arah. Kemudian, dia juga menjelaskan tentang fakta bahwa cahaya bisa dipantulkan. Selain itu, cahaya juga memiliki kelajuan sangat cepat ketika memasuki medium yang lebih pekat/ padat karena tarikan gravitasinya lebih besar. akan tetapi, teori cahaya newton digugurkan oleh teori gelombang Huygen.

12

5) Teori Gelombang Teori gelombang merupakan teori yang dipelopori oleh Christian Huygens (abad 17). Kemudian, teori ini dikembangkan oleh Thomas Young and Augustin Fresnel. Teori gelombang menyatakan bahwa cahaya hanya bisa dipancarkan dalam bentuk gelombang. Gelombang tersebut dipancarkan ke segala arah. Gravitasi tidak mempengaruhi gelombang cahaya sehingga cahaya bergerak makin lambat jika memasuki medium yang lebih padat. Gelombang cahaya berinteferensi seperti gelombang suara. Kemudian, teori gelombang juga mengatakan bahwa cahaya bisa dipolarisasikan. Teroi ini mengatakan juga bahwa cahaya membutuhkan media untuk merambat. Teori gelombang bertentangan dengan teori partikel. 6) Teori Elektomagnetik James Clerk Maxwell adalah tokoh teori elektromagnetik. Teori ini menyatakan bahwa gelombang cahaya adalah gelombang elektromagnetik yang tidak membutuhkan media untuk merambat. Kelajuan cahaya bisa diprediksi dengan menggunakan beberapa konstanta listrik dan magnet. 7) Teori Kuantum Tiga teori digabungkan. Pelopor teori ini yaitu Max Planck dan Einsten. “Gelombang cahaya tersusun atas paket-paket energy yang disebut foton pada tahun 1990” (Max Planck). Pada tahun 1905, Einsten mampu menjelaskan mengenai efek foto listrik dengan teori kuantum.

13

b. Sifat – Sifat Energi Cahaya 

Cahaya mempunyai sifat-sifat tertentu. Sifat-sifat cahaya banyak manfaatnya bagi kehidupan yaitu sebagai berikut. 

1. Cahaya Merambat Lurus Saat berjalan di kegelapan, kamu memerlukan senter. Ketika senter kamu nyalakan, bagaimana arah rambatan cahaya yang keluar dari senter tersebut? Cahaya dari lampu senter arah rambatannya menurut garis lurus. Benarkah cahaya merambat lurus? Kamu dapat membuktikan sifat cahaya ini dengan melakukan kegiatan berikut. Berdasarkan dapat tidaknya memancarkan cahaya, benda dikelompokkan menjadi benda sumber cahaya dan benda gelap. Benda sumber cahaya dapat memancarkan cahaya. Contoh benda sumber cahaya yaitu Matahari, lampu, dan nyala api. Sementara itu, benda gelap tidak dapat memancarkan cahaya. Contoh benda gelap yaitu batu, kayu, dan kertas.

Berdasarkan dapat tidaknya meneruskan cahaya, benda dibedakan menjadi benda tidak tembus cahaya dan benda tembus cahaya. Benda tidak tembus cahaya tidak dapat meneruskan cahaya yang mengenainya. Apabila dikenai cahaya, benda ini akan membentuk bayangan. Contoh benda tidak tembus cahaya yaitu kertas, karton, tripleks, kayu, dan tembok. Sementara itu, benda tembus cahaya dapat meneruskan cahaya yang mengenainya. Contoh benda tembus cahaya yaitu kaca.

2. Cahaya Dapat Dipantulkan

Pemantulan cahaya ada dua jenis yaitu pemantulan baur (pemantulan difus) dan pemantulan teratur. Pemantulan baur terjadi apabila cahaya mengenai permukaan yang kasar atau tidak rata. Pada pemantulan ini, sinar pantul arahnya tidak beraturan. Sementara itu, pemantulan teratur terjadi jika cahaya mengenai permukaan yang rata, licin, dan mengilap. Permukaan yang mempunyai sifat seperti ini misalnya cermin. Pada pemantulan ini sinar pantul memiliki arah yang teratur.

14

Cermin merupakan salah satu benda yang memantulkan cahaya. Berdasarkan bentuk permukaannya ada cermin datar dan cermin lengkung.

3. Cahaya Dapat Dibiaskan

Apabila cahaya merambat melalui dua zat yang kerapatannya berbeda, cahaya tersebut akan dibelokkan. Peristiwa pembelokan arah rambatan cahaya setelah melewati medium rambatan yang berbeda disebutpembiasan.

Apabila cahaya merambat dari zat yang kurang rapat ke zat yang lebih rapat, cahaya akan dibiaskan mendekati garis normal. Misalnya cahaya merambat dari udara ke air. Sebaliknya, apabila cahaya merambat dari zat yang lebih rapat ke zat yang kurang rapat, cahaya akan dibiaskan menjauhi garis normal. Misalnya cahaya merambat dari air ke udara.

Pembiasan cahaya sering kamu jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya dasar kolam terlihat lebih dangkal daripada kedalaman sebenarnya. Gejala pembiasan juga dapat dilihat pada pensil yang dimasukkan ke dalam gelas yang berisi air. Pensil tersebut akan tampak patah.

4. Cahaya Dapat Diuraikan

Pelangi terjadi karena peristiwa penguraian cahaya (dispersi). Dispersi merupakan penguraian cahaya putih menjadi berbagai cahaya berwarna. Cahaya matahari yang kita lihat berwarna putih. Namun, sebenarnya cahaya matahari tersusun atas banyak cahaya berwarna. Cahaya matahari diuraikan oleh titik-titik air di awan sehingga terbentuk warna-warna pelangi.

15

c. Pemanfaatan Energi 

Cahaya Ada beberapa cara pemanfaatan energi cahaya yaitu: 

1. Pemanasan Ruangan Ada beberapa teknik penggunan energi panas matahari untuk pemanasan ruangan, yaitu:

a. Jendela

Ini merupakan teknik pemanasan dengan menggunakan energi panas matahari yang paling sederhana. Hanya diperlukan sebuah lubang pada dinding untuk meneruskan panas matahari dari luar masuk ke dalam bangunan. Ada jendela yang langsung tanpa ada kacanya dan ada yang menggunakan kaca. Untuk mendapatkan panas yang optimal maka pada jendela dipasang kaca ganda. Biasanya di daerah-daerah empat musim dinding/tembok bangunan diganti dengan kaca agar matahari bebas menyinari dan menghangatkan ruangan pada saat musim dingin.

b. Dinding Trombe (Trombe Wall)

Dinding trombe adalah dinding yang diluarnya terdapat ruangan sempit berisi udara. Dinding bagian luar dari ruangan sempit tersebut biasanya berupa kaca. Dinding ini dinamai berdasarkan nama penemunya yaitu Felix Trombe, orang berkebangsaan Perancis.

Prinsip kerjanya adalah permukaan luar ruangan ini akan dipanasi oleh sinar matahari, kemudian panas tersebut perlahan-lahan dipindahkan kedalam ruangan sempit. Selanjutnya panas di dalam ruangan sempit tersebut akan dikonveksikan ke dalam bangunan melalui saluran udara pada dinding trombe.

2. Kompor Matahari

Prinsip kerja dari kompor matahari adalah dengan memfokuskan panas yang diterima dari matahari pada suatu titik menggunakan sebuah cermin cekung

16

besar sehingga didapatkan panas yang besar yang dapat digunakan untuk menggantikan panas dari kompor minyak atau kayu bakar.

3. Pengeringan Hasil Pertanian

Hal ini biasanya dilakukan petani di desa-desa daerah tropis dengan menjemur hasil panennya dibawah terik sinar matahari. Cara ini sangat menguntungkan bagi para petani karena mereka tidak perlu mengeluarkan biaya untuk mengeringkan hasil panennya. Berbeda dengan petani di negara-negara empat musim yang harus mengeluarkan biaya untuk mengeringkan hasil panennya dengan menggunakan oven yang menggunakan bahan bakar fosil maupun menggunakan listrik.

4. Pemanasan Air

Penyediaan air panas sangat diperlukan oleh masyarakat, baik untuk mandi maupun untuk alat antiseptik pada rumah sakit dan klinik kesehatan. Penyediaan air panas ini memerlukan biaya yang besar karena harus tersedia sewaktu-waktu dan biasanya untuk memanaskan digunakan energi fosil ataupun energi listrik. Namun Dengan menggunakan pemanas air tenaga surya maka hal ini bukan merupakan masalah karena pemanasan air dilakukan dengan menyerap panas matahari dengan menggunakan kolektor sehingga tidak memerlukan biaya bahan bakar.

5. Pembangkitan listrik

Pembangkit listrik tenaga surya itu konsepnya sederhana, yaitu mengubah cahaya matahari menjadi energi listrik. Cahaya matahari merupakan salah satu bentuk energi dari sumber daya alam. Sumber daya alam matahari ini sudah banyak digunakan untuk memasok daya listrik di satelit komunikasi melalui sel surya.

17

Rumus: 

Energi Foton E = hf E = h( c/λ )

 Keterangan : 

E = energi foton (joule) 

h = tetapan Planck 6,6 x 10−34 

c = kecepatan cahaya (m/s) 

λ = panjang gelombang 

Energi Foton Sejumlah n 

E = nhf

 E = nh( c/λ ) 

Konversi 1 elektron volt = 1 

eV = 1,6 x 10−19 joule 

1 angstrom = 1 Å = 10−10 meter 

1 nanometer = 1 nm = 10−9 meter 

Daya → Energi tiap sekon Intensitas → Energi tiap sekon persatuan luas 

Contoh Soal dan Pembahasan 

1. Tentukan kuanta energi yang terkandung dalam sinar dengan panjang gelombang 6600 Å jika kecepatan cahaya adalah 3 x 108 m/s dan tetapan Planck adalah 6,6 x 10−34 Js ! Pembahasan E = h(c/λ) E = (6,6 x 10−34 )( 3 x 108/6600 x 10−10 )= 3 x 10−19 joule

18

2. Panjang gelombang cahaya yang dipancarkan oleh lampu monokromatis 100 watt adalah 5,5.10−7 m. Cacah foton (partikel cahaya) per sekon yang dipancarkan sekitar…. Pembahasan P = 100 watt → Energi yang dipancarkan tiap sekon adalah 100 joule. Energi 1 foton E = h(c/λ) E = (6,6 x 10−34 )( 3 x 108/5,5 x 10−7 ) joule Jumlah foton (n) n = 100 joule : [ (6,6 x 10−34 )( 3 x 108/5,5 x 10−7 ) joule] = 2,8 x 1020 foton.

Contoh Energi Cahaya 

Energi Cahaya Matahari

 (Cahaya Alami) Cahaya sendiri merupakan paket partikel dengan nama foton. Studi tentang cahaya ini diawali berdasarkan munculnya zaman optika klasik untuk mempelajari tentang besaran optik, misalnya seperti fase cahaya, polarisasi, panjang gelombang, frekuensi dan intensitas Matahari sebagai sumber energi cahaya terbesar, memiliki peranan yang sangat penting bagi kehidupan manusia di dunia,

19

Energi cahaya yang dihasilkan lampu (Cahaya Buatan) Dengan lampu, cahaya merupakan hasil konversi dari energi listrik. Jumlah nilai satuan energi listrik yang dikonversikan oleh lampu ke dalam bentuk nilai satuan cahaya adalah tetap. Sehingga, untuk mengkonversi lebih banyak cahaya, dibutuhkan energi listrik yang lebih besar. Contoh energi cahaya yang berkaitan dengan bidang ilmu Teknik Sipil dan Bangunan. 1. Cahaya matahari telah mempengaruhi rancangan bangunan sejak permulaan sejarah arsitektur maupun sipil. Bangsa Yunani, dan Cina pernah membuat rencana tata ruang kota yang mengarahkan bangunan mereka menghadap selatan untuk mendapatkan cahaya dan kehangatan. 2. Dalam perancangan suatu bangunan elemen estetika sangat dibutuhkan, demi terciptanya kesan nyaman dan indah. Energi cahaya sangat berperan penting dalam hal ini. Suatu bangunan akan sangat membutuhkan cahaya setiap saat. Saat ini penggunaan panel surya atau pembangkit listrik tenaga surya banyak digunakan oleh kalangan masyarakat karena dapat menghemat biaya listrik yang digunakan, selain itu sebagai sumber listrik dimalam hari yang akan di pancarkan oleh lampu.

20

C. Daya 

Dalam fisika daya di definisikan sebagai banyaknya energi yang digunakan tiap satu satuan waktu. Daya diumuskan : P = w/t Keterangan: P = daya (watt) W = energy (j) t = Waktu (s) Besarnya daya sebanding dengan energi dan berbanding terbalik dengan waktu. Jenis jenis daya : 1. Daya Nyata Secara sederhana, daya nyata adalah daya yang dibutuhkan oleh beban resistif. Daya nyata menunjukkan adanya aliran energi listrik dari pembangkit listrik ke jaringan beban untuk dapat dikonversikan menjadi energi lain. Sebagai contoh, daya nyata yang digunakan untuk menyalakan kompor listrik. Energi listrik yang mengalir dari jaringan dan masuk ke kompor listrik, dikonversikan menjadi energi panas oleh elemen pemanas kompor tersebut. 2. Daya Reaktif Secara sederhana, daya reaktif adalah daya yang dibutuhkan untuk membangkitkan medan magnet di kumparan-kumparan beban induktif. Seperti pada motor listrik induksi misalnya, medan magnet yang dibangkitkan oleh daya reaktif di kumparan stator berfungsi untuk menginduksi rotor sehingga tercipta medan magnet induksi pada komponen rotor. Pada trafo, daya reaktif berfungsi untuk membangkitkan medan magnet pada kumparan primer, sehingga medan magnet primer tersebut menginduksi kumparan sekunder.

21

3. Daya Semu Daya semu atau daya total (S), ataupun juga dikenal dalam Bahasa Inggris Apparent Power, adalah hasil perkalian antara tegangan efektif (root-mean-square) dengan arus efektif (root-mean-square). S = VRMS x IRMS Tegangan RMS (VRMS) adalah nilai tegangan listrik AC yang akan menghasilkan daya yang sama dengan daya listrik DC ekuivalen pada suatu beban resistif yang sama. Pengertian tersebut juga berlaku pada arus RMS. 220 volt tegangan listrik rumah kita adalah tegangan RMS (tegangan efektif). Secara sederhana, 220 volt tersebut adalah 0,707 bagian dari tegangan maksimum sinusoidal AC. Contoh daya dalam kehidupan sehari hari yang berkaitan dengan sipil bangunan 1. Buah kelapa tidak akan jatuh tanpa daya gravity 2. Kereta dapat bergerak tanpa tergelincir dengan adanya daya geseran 3. Pintu tidak dapat dibuka tanpa daya tarikan 4. Air tidak dapat dialirkan tanpa daya untuk memusingkan pili 5. Kilat tidak dapat terhasil tanpa daya elektrostatik 6. Kompas tidak dapat berfungsi tanpa daya magnet

22

BAB III

PENUTUP KESIMPULAN DAN SARAN 

A. Kesimpulan 

Cahaya adalah energi berbentuk gelombang elektromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang 380 – 750 nm. Pada bidang fisika, cahaya adalah radiasi elektromagnetik, baik dengan panjang gelombang kasat mata maupun yang tidak. Cahaya adalah paket partikel yang disebut foton. Kedua definisi di atas adalah sifat yang ditunjukkan cahaya secara bersamaan sehingga disebut “dualisme gelombang – partikel”. Cahaya memiliki beberapa macam sifat, yaitu : cahaya merambat lurus, cahaya dapat dipantulkan, cahaya dapat dibiaskan, dan cahaya dapat diuraikan. Cahaya meruapakan energi yang sangat penting untuk menunjang kehidupan makhluk hidup di bumi. Hal ini disebabkan oleh peran cahaya yang sangat banyak, salah satunya sebagai sumber energi yang dapat diubah menjadi energi listrilkyang sering disebut PLTS. Usaha adalah perubahan energi, dan merupakan hasil kali antara gaya yang bekerja dengan perpindahan yang dialami oleh benda. Energi menyatakan kemampuan untuk melakukan usaha, energy terbarukan adalah adalah energi yang berasal dari proses alam yang berkelanjutan seperti tenaga surya, tenaga angin, arus air proses biologi, dan panas bumi. Energi cahaya memiliki peran penting bagi makhluk hidup juga dapat memberika kesan estetis pada bangunan. Daya adalah laju usaha yang dilakukan atau besar usaha persatuan waktu.

23

B. Saran 

Adapun saran yang dapat kami sampaikan dalam pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut, 1. Hendaknya pembaca lebih fokus dalam memahami materi usaha, energy, dan daya karena sangat umum digunakan dalam kehidupan sehari – hari, baik secara sadar atau pun tidak sadar. 2. Hendaknya pembaca dapat berlatih menerapkan teori – teori dari usaha, energy, dan daya untuk menyelesaikan masalah – masalah yang berkaitan dengan teori usaha, energi, dan daya.

C. Pertanyaan dan Tanggapan

Pertanyaan

1. Apakah cahaya memiliki massa? (Nurul Fatonah)

2. Apa perbedaan energi cahaya alami dengan energi cahaya buatan? (Tommy Samsul)

Tanggapan

1. Tidak memiliki massa, cuman dipengaruhi oleh gelombang elektromagnetik. (Ardiansyah)

2. Perbedaan antara energi cahaya alami dengan energi cahaya buatan adalah, jika energi cahaya alami berarti cahaya yang dihasilkan secara alami atau tidak dapat dibuat oleh manusia, contohnya matahari. Dan Energi cahaya buatan adalah cahaya yang diperoleh dari suatu benda hasil buatan manusia, contohnya lampu, lilin, dan senter. (Nur Wahida Majid)

24

DAFTAR PUSTAKA

 http://artikel-teknologi.com/pengertian-daya-semu-daya-nyata-dan-daya-reaktif/ https://benergi.com/contoh-perubahan-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari https://www.slideshare.net/Anesuryani/energi-cahaya-ppt http://www.artikelmateri.com/2016/02/cahaya-adalah-pengertian-sifat-pemantulan-cermin-cekung-cembung.html http://www.search.ask.com/web?q=energi+cahaya+dalam+fisika&o=&tpr=1&ts=1543197870072 http://www.areabaca.com/2014/12/usaha-energi-dan-daya.html http://www.search.ask.com/web?q=pengertian+usaha+energidan+gaya&o=&tpr=1&ts=1543192151441 http://fisikastudycenter.com/fisika-xii-sma/47-teori-kuantum-planck https://mafia.mafiaol.com/2013/07/teori-kuantum-max-planck.html http://www.search.ask.com/web?q=jenis+jenis+daya+&o=&tpr=1&ts=1543211612083

Energi Terbarukan Air Laut

Bab I. Pendahuluan

A. Latar Belakang

Pemenuhan kebutuhan energi di Indonesia saat ini sebagian besar masih mengandalkan dari sumber energi yang berasal dari bahan bakar fosil dan sedikit sekali penggunaan sumber energi terbarukan sehingga tidak dapat dipungkiri lagi permasalahan yang timbul akibat penggunaan sumber energi tersebut masih dirasakan masyarakat Indonesia. Komposisi konsumsi energi nasional saat ini adalah BBM: 52,50%; Gas: 19,04%; Batubara: 21,52%; Air: 3,73%; Panas Bumi: 3,01%; dan Energi Baru: 0,2%. Kondisi demikian terjadi sebagai akibat dari kebijakan subsidi masa lalu terhadap bahan bakar minyak dalam upaya memacu percepatan pertumbuhan ekonomi. Berdasarkan data dari PT Perusahaan Listrik Negara (PLN) permintaan akan energi listrik pada tahun 2001 adalah 6,4 %, kemudian pada tahun 2002 menjadi 12,8 %. Pada tahun 2005 dilaporkan telah terjadi krisis energi yakni defisit listrik di Sumatera dan Jawa lebih dari 75 MW, Sulawesi sekitar 24 MW, wilayah lainnya dibawah 10 MW. Sebagai contoh, energi listrik yang dihasilkan tidak cukup tersedia dan belum bisa tersebar merata ke seluruh daerah sampai pelosok negeri, terbukti dengan masih banyak masyarakat di daerah terpencil ataupun masyarakat yang tinggal di daerah pulau terkecil belum dapat menikmati energi listrik akibat sulitnya membangun jaringan listrik.

Permintaan energi di Indonesia cenderung meningkat pesat sejalan dengan pertumbuhan ekonomi dan pertambahan penduduk. Berdasarkan data dari PT Perusahaan Listrik Negara (PLN) permintaan akan energi listrik terus meningkat dari tahun ke tahun. Pada tahun 2001, terjadi kenaikan permintaan listrik sebesar 6,4%, disusul tahun 2002 menjadi 12,8%. Diprediksikan sepuluh tahun kedepan, kenaikan permintaan menjadi 9% setiap tahunnya. Ironisnya, sumber energi konvensional berupa energi fosil yang merupakan sumber energi utama di Indonesia semakin terbatas cadangannya.

Sampai tahun 2009, sebagian besar kebutuhan tenaga listrik di Indonesia masih dipasok dari pembangkit listrik berbahan bakar fosil. Minyak Bumi masih menduduki peringkat tertinggi, yaitu 51,66%. Gas alam menduduki tingkat kedua, yakni 28,57%. Sisanya dipasok dari energi minyak sebesar 15,34% dan energi terbarukan 4,43%. Ketergantungan terhadap konsumsi energi berbahan bakar fosil dan belum termanfaatkannya sumber energi baru terbarukan merupakan salah satu kelemahan dalam menerapkan pemerataan kebijakan energi.

Langkah yang dilakukan pemerintah untuk mengantisipasi kelangkaan/krisis energi di Indonesia antara lain melalui Kebijakan Energi Nasional, Cetak Biru Pengelolaan Energi Nasional 2005 – 2025, Kebijakan Strategis Nasional Pembangunan Iptek, serta Kebijakan Nasional Eksploitasi Laut yang menekankan sustainabilitas energi melalui penciptaan dan pemanfaatan sumber energi terbarukan. Pada Blue Print Energy Management, manajemen energi akan dioptimalkan, sehingga pada tahun 2025 komposisi energi diharapkan menjadi 33% batubara, 30% gas, 20% minyak bumi dan 17% energi baru terbarukan.

Salah satu langkah kebijakan Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (KESDM) dalam menjawab isu nasional mengenai energi dengan diversifikasi energi adalah penganekaraga-man penyediaan dan pemanfaatan berbagai sumber energi baru, salah satunya adalah sumber energi kelautan.

Indonesia dengan total luas lautan hampir 8 juta km2 berusaha untuk mening-katkan inventarisasi sumberdaya non hayati dimana salah satunya berupa potensi energi arus laut. Karena lingkungan tektoniknya yang spesifik, Indonesia memerlukan perhatian khusus dalam mengkaji kapasitas data kelautannya. Oleh karena itu penelitian geosaintifik kelautan di Indonesia boleh dikatakan masih merupakan hal yang baru.

1.2. Tujuan

Karya tulis ini bertujuan memberikan alternatif energi yang ramah lingkungan, dengan memanfaatkan air laut sebagai energi terbarukan.

1.3. Manfaat

Agar masyarakat mengetahui tentang pemanfaatan air dan laut untuk dijadikan energi terbarukan  dan bisa menerapkannya.

Bab II. Tinjauan Pustaka

2.1. Gelombang Laut

Gelombang laut merupakan energi dalam transisi, merupakan energi yang terbawa oleh sifat aslinya. Prinsip dasar terjadinya gelombang laut adalah sebagai berikut (waldopo,2008): ” Jika ada dua massa benda yang berbeda kerapatannya ( densitasnya) bergesekan satu sama lain, maka pada bidang geraknya akan terbentuk gelombang. ” Gelombang merupakan gerakan naik turunnya air laut. Hal ini seperti ditunjukkan pada gambar 1.

Gambar 1. Gambar pergerakan air laut. (Sumber: Waldopo ,2008)

Gelombang permukaan merupakan gambaranyang sederhana untuk menunjukkan bentuk dari suatuenergi lautan. Gejala energi gelombang bersumberpada fenomena-fenomena sebagai berikut:

·         Benda (body) yang bergerak pada atau dekat permukaan yang menyebabkan terjadinya gelombang dengan periode kecil, energi kecil pula.

·         Angin merupakan sumber penyebab utama gelombang lautan.

·         Gangguan seismik yang menyebabkan terjadinya gelombang pasang atau tsunami. Contoh gangguan seismik adalah: gempa bumi, dll.

·         Medan gravitasi bumi dan bulan penyebab gelombang-gelombang besar, terutama menyebabkan gelombang pasang yang tinggi.

Selanjutnya gelombang laut ditinjau dari sifat pengukurannya dibedakan menurut ketinggian serta periode alunannya. Dari kebanyakan data yang ada, tinggi gelombang lautan dapat diukur melalui alat ukur gelombang ataupun dengan cara visual dengan melakukan pengamatan langsung di lapangan. Gelombang laut sukar dijabarkan dengan pasti, tetapi dapat diformulasikan dengan pendekatan. Berbagai macam teori pendekatan digunakan untuk memberikan informasi ilmiah tentang sifat gelombang lautan pada suatu tingkat fenomena yang aktual. Suatu teori sederhana tentang gelombang lautan dikenal sebagai teori dari Airy atau teori gelombang linier. Selanjutnya para ahli membedakan sifat gelombang laut sebagai gelombang linier dan gelombang non-linier.

2.2. Pengaruh Angin

Angin adalah sumber utama terjadinya gelombang lautan. Dengan demikian tinggi gelombang, periode, dan arah gelombang selalu berhubungan dengan kecepatan dan arah angin. Angin dengan kecepatan rendah akan menyebabkan kecilnya tinggi gelombang dan rendahnya periode gelombang yang terjadi, sedangkan angin yang kuat dan angin ribut akan menyebabkan variasi tinggi serta periode gelombang serta mengarah ke berbagai penjuru. Pada kondisi angin yang baik, gelombang laut dapat diobservasi secara random, baik untuk tinggi, periode, maupun arahnya. Angin memberikan pengaruh yang besar terhadap terjadinya gelombang laut sehingga efisiensi hampir semua pesawat konversi energi gelombang laut dipengaruhi oleh frekuensi angin yang terjadi sepanjang tahun pada suatu zone lautan tertentu.  Sesuai dari hasil dapat disimpulkan pemanfaatan energi tenaga angin dapat terus dimanfaatkan pada musim barat. Kemudian pada pola musiman lainnya dapat dimanfaatkan oleh pemanfaatan energi lainnya yaitu arus, gelombang dan pasang surut air laut sebagai pembangkit energi listrik skala kecil maupun besar. Gambar 2 menunjukkan suatu spektrum periode gelombang untuk berbagai variasi kecepatan angin.

Gambar 2. Spektrum periode gelombang untuk berbagai kecepatan angin

2.3. Mesin Konversi Energi Gelombang Laut

Energi gelombang laut dapat dimanfaatkan untuk menggerakkan pesawat-pesawat yang nantinya bermanfaat demi kesejahteraan manusia. Upaya untuk memanfaatkan energi gelombang laut telah banyak dilaksanakan baik dengan konsep yang sederhana maupun yang canggih. Sejumlah percobaan telah dilaksanakan oleh para ahli di bidang gelombang laut dan telah ditemukan beberapa konsep pemanfaatannya, diantaranya :

a.        Konsepsi yang sederhana:

•         Heaving and pitching bodies

•         Cavity resonators

•         Pressure device

•         Surging wave energy conventors

•         Particel motion convertors

•         Float wave-power machine

•         The dolphin type wave power generators

b.       Konsepsi yang lebih tinggi:

•         Salter’s nodding duck

•         Cockerell’s rafts

•         Russel rectifier

•         Wave focusing techniques

2.4. Turbin

Turbin merupakan bagian penting dalam suatu pembangkit tenaga listrik. Pada pembangkit listrik tenaga gelombang laut ini jenis turbin yang digunakan ada dua jenis turbin yang banyak digunakan yaitu turbin air dan turbin udara. Dimana turbin air menggunakan media air sebagai fluida kerjanya. Sedangkat turbin udara mengunakan udara sebagai fluida kerjanya. Jenis turbin air biasanya digunakan pada pembangkit listrik tenaga gelombang laut yang menggunakan teknologi buoy tipe dan teknologi overtopping devices. Sedangkan jenisturbin udara dipakai pada pembangkit listrik tenaga gelombang laut yang menggunakan teknologi oscilatting water column.

Jenis turbin udara (wells turbine) yang digunakan pada PLTGL-OWC ini adalah unidirectional wells turbine. Dimana turbin ini terdiri dari 2 jenis ukuran turbin, hal ini disesuaikan dengan prinsip kerja 2 arah pada PLTGL-OWC. Dua buah turbin ini diatur dengan kemiringan posisi bidang turbin yang berlawanan, sehingga nantinya pada pergerakan udara keluar masuk chamber dihasilkan arah putaran yang sama. Kemudian dari perputaran turbin inilah nantinya akan dikopel dengan generator sehingga dapat menghasilkan daya listrik.

2.4.1 Cara kerja PLT gelombang laut

Dalam sistem pembangkitan tenaga gelombang laut, ada beberapa peralatan penting yang sangat berperan mulai dari awal proses pembangkitan hingga tenaga listrik dihasilkan yang nantinya tenaga listrik tersebut akan disalurkan kepada para konsumen. Peralatan-peralatan tersebut adalah:

a)      Mesin konversi energi gelombang laut

Berfungsi untuk menyalurkan energi kinetik yang dihasilkan oleh gelombang laut yang kemudian dialirkan ke turbin.

b)      Turbin

Berfungsi untuk mengubah energi kinetic gelombang menjadi energi mekanik yang dihasilkan oleh perputaran rotor pada turbin.

c)      Generator

Di dalam generator ini energi mekanik dari turbin dirubah kembali menjadi energi listrik atau boleh dikatakan generator ini sebagai pembangkit tenaga listrik. Sistem pembangkitan pada pembangkit listrik tenaga gelombang ini dapat dijelaskan melalui skema dibawah ini.

Pertama-tama aliran gelombang laut yang mempunyai energi kinetik masuk kedalam mesin konversi energi gelombang. Kemudian dari mesin konversi aliran gelombang yang mempunyai energy kinetik ini dialirkan menuju turbin. Di dalam turbin ini, energi kinetik yang dihasilkan gelombang digunakan untuk memutar rotor. Kemudian dari perputaran rotor inilah energi mekanik yangkemudian disalurkan menuju generator. Di dalam generator, energi mekanik ini dirubah menjadi energy listrik (daya listrik). Dari generator ini, daya listrik yang dihasilkan dialirkan lagi menuju sistem tranmisi (beban) melalui kabel laut. Daya listrik yang disalurkan melalui kabel laut ini adalah daya listrik arus searah (DC).

2.5.  PLTGL-OWC

OWC merupakan salah satu sistem dan peralatan yang dapat mengubah energi gelombang laut menjadi energi listrik dengan menggunakan kolom osilasi. Alat OWC ini akan menangkap energi gelombang fluktuasi atau osilasi gerakan air dalam ruang OWC, kemudian tekanan udara ini akan menggerakkan baling-baling turbin yang dihubungkan dengan generator listrik sehingga menghasilkan listrik

2.5.1 Teknologi oscilatting water column (OWC)

Pada teknologi OWC ini, digunakan tekanan udara dari ruangan kedap air untuk menggerakkan whells turbine yang nantinya pergerakan turbin ini digunakan untuk menghasilkan energi listrik. Ruangan kedap air ini dipasang tetap dengan struktur bawah terbuka ke laut. Tekanan udara pada ruangan kedap air ini disebabkan oleh pergerakan naik-turun dari permukaan gelombang air laut. Gerakan gelombang di dalam ruangan ini merupakan gerakan compresses dan gerakan decompresses yang ada di atas tingkat air di dalam ruangan. Gerakan ini mengakibatkan, dihasilkannya sebuah alternating streaming kecepatan tinggi dari udara. Aliran udara ini didorong melalui pipa ke turbin generator yang digunakan untuk menghasilkan listrik. Sistem OWCini dapat ditempatkan permanen di pinggir pantai atau bisa juga ditempatkan di tengah laut. Pada sistem yang ditempatkan di tengah laut, tenaga listrik yang dihasilkan dialirkan menuju transmisi yang ada di daratan menggunakan kabel laut.

2.5.2 Kerapatan energi yang dihasilkan PLTGLOWC

Dalam menghitung besarnya energy gelombang laut dengan metode oscilatting water column (OWC), hal yang pertama yang harus diketahui adalah ketersediaan akan energi gelombang laut. Total energi gelombang laut dapat diketahui dengan menjumlahkan besarnya energi kinetik dan energi potensial yang dihasilkan oleh gelombang laut tersebut. Energi potensial adalah energi yang ditimbulkan oleh posisi relatif atau konfigurasi gelombang laut pada suatu sistem fisik. Bentuk energi ini memiliki potensi untuk mengubah keadaan objek-objek lain di sekitarnya, contohnya, konfigurasi atau gerakannya.

III. PENUTUP

3.1. Kesimpulan

Kebutuhan energi semakin meningkat seiring pertambahan jumlah penduduk sehingga diperlukan sumber energy alternatif yang ramah lingkungan. Salah satu sumber energi yang ramah lingkungan dan murah adalah pemanfaatan air dan laut.

3.2. Saran

Tulisan ini masih memerlukan kajian lebih lanjut agar pemanfaatan energi air dan laut dapat digunakan secara luas dan menghasilkan energi yang lebih maksimal. Perlu perbandingan secara kualitatif dan kuantitatif antara setiap bahan yang dapat menghasilkan energi yang cukup.

 DAFTAR PUSTAKA

Clearesta, E., Julianto, A., Afifah, H., Nurguritno, M., Wahyuningsih, P., Kurniasih, S. Jemira, Y. R., Dian, T. J. 2010. Konversi Energi-Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Laut. Majalah Energi-Sustainable Energy Monthly Magazine.

Harahap, 2006. Analisis Pemanfaatan Sumberdaya Energi Alternatif Untuk Penyediaan Energi Masyarakat Di Sumatera Utara. Badan Penelitian dan Pengembangan. Sumatera Utara. 2006.

Partowidagdo dkk, 2000. Agenda 21 Sektor Energi Meningkatkan Kualitas Hidup Manusia Indonesia Melalui Pembangunan Sektor Energi Yang Berkelanjutan. Hal. 24-28. Jakarta, 2000.

Setiawan dkk, 2010. Studi Awal Kebutuhan Energi Listrik dan Potensi Pemanfaatan Sumber Energi Terbarukan di Kabupaten Sleman, Daerah Istimewa Yogyakarta.

Soebyakto dan Pranowo. 2010. Studi Potensi Energi Listrik Tenaga Ombak, Pasang Surut, dan Arus Laut (Studi Kasus di Pantai Tegal). Paper Program Studi Magister Teknik Mesin, Universitas Pancasila, Jakarta.

Yuningsih, A., Masduki, A., Rachmat, B. Penelitian Potensi Energi Arus Laut sebagai Sumber Energi Baru Terbarukan di Perairan ToyaPakeh, Nusa Penida, Bali. Jurnal Geologi Kelautan Vol 8, No. 3, Desember.

Sumber Energi Allternatif

Bab I. Pendahuluan

A. Latar Belakang

Energi adalah sesuatu yang sangat dibutuhkan manusia. Energi digunakan dalam berbagai macam hal guna memenuhi kebutuhan hidup manusia. Pertumbuhan penduduk dunia tiap tahunnya berkembang pesat. Di Indonesia, saat ini jumlah penduduknya ialah lebih dari 250 juta jiwa. Setiap penduduk dunia tentu melakukan aktifitas yang memanfaatkan berbagai sumber energi. Hukum kekekalan energi mengatakan bahwa energi tidak bisa dimusnahkan, namun bukan berarti dapat kita bersikap komsutif dalam pemanfaatan energi di bumi.

Minyak bumi, batu bara, gas alam, dan sebagainya merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui sedangkan persediaannya di alam mulai menipis. Para ahli geologis dan geofisika bahwa minyak bumi dan batu bara akan habis dalam kurun waktu 30-50 tahun kedepan. Di sisi lain, dalam kehidupan sehari-hari sumber daya alam ini sangat dominan dalam memenuhi kebutuhan manusia.

Mengacu pada permasalahan di atas, penghematan energi sangat diperlukan. Tidak hanya untuk kita tetapi juga untuk generasi masa depan. Jika kebutuhan akan energi sangat besar, penghematan energi tidaklah cukup. Semua lapisan masyarakat harus bersama-sama mencari solusi untuk mengatasinya.

Cara mengatasinya ialah dengan pencarian energi alternatif lainnya. Dengan adanya energi alternatif atau energi pengganti, kita dapat memanfaatkan sumber daya alam yang dapat terus diperbaharui guna pemenuhan kebutuhan energi sehari-hari.

Di dalam makalah ini akan diuraikan mengenai berbagai sumber energi alternatif, pemanfaatan, kelebihan serta kekurangannya.

B. Rumusan Masalah

1. Apa yang dimaksud energi alternatif?
2. Apa saja yang termasuk sumber energi alternatif?
3. Bagaimana pemanfaatan sumber energi alternatif?
4. Apa kelebihan dan kekurangan dari energi alternatif?

1.3              Tujuan

1.      Mengetahui sumber-sumber energi alternatif

2.      Memahami pemanfaatan sumber energi alternatif

3.      Mengetahui kelebihan dan kekurangan dari energi alternatif

Bab II. Pembahasan

2.1       Pengertian Energi Alternatif

Energi ialah kemampuan untuk melakukan kerja atau suatu kegiatan. Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia, energi didefinisikan sebagai daya atau kekuatan yang diperlukan untuk melakukan berbagai proses kegiatan.

Energi alternatif adalah istilah yang merujuk kepada semua energi yang dapat digunakan yang bertujuan untuk menggantikan bahan bakar konvensional tanpa akibat yang tidak diharapkan dari hal tersebut. Umumnya, istilah ini digunakan untuk mengurangi penggunaan bahan bakar hidrokarbon yang mengakibatkan kerusakan lingkungan akibat emisi karbondioksida yang tinggi, yang berkontribusi besar terhadap pemanasan global berdasarkan Intergovernment Panel on Climate Change. Selama beberapa tahun, apa yang sebenarnya dimaksud sebagai energi alternatif telah berubah akibat banyaknya pilihan energi yang bisa dipilih yang tujuan yang berbeda dalam penggunaannya.

Istilah “alternatif” merujuk kepada suatu teknologi  selain teknologi yang digunakan pada bahan bakar fosil untuk menghasilkan energi. Teknologi alternatif yang digunakan untuk menghasilkan energi dengan mengatasi masalah dan tidak menghasilkan masalah seperti penggunaan bahan bakar fosil.

Oxford Dictionary mendefinisikan energi alternatif sebagai energi yang digunakan bertujuan untuk menghentikan penggunaan sumber daya alam atau perusakan lingkungan.

2.2       Berbagai Sumber Energi Alternatif

1.   Energi Surya

Energi surya atau matahari adalah sumber energi paling kuat dan paling besar persediaanya. Sinar matahari dapat digunakan untuk pencahayaan, pembangkit listrik, pemanas air, dan berbagai proses industri. Matahari bisa digunakan untuk menghasilkan listrik dengan bantuan panel suryayang dapat mengolah energi panas matahari menjadi listrik. Tapi, energi listrik menjadi tergantung dengan keadaan cuaca.

2.   Energi Angin

Angin adalah gerakan udara yang terjadi ketika terdapat udara hangat dan udara dingin. Energi angin telah digunakan selama berabad-abad untuk kapal layar dan kincir angin untuk menggiling gandum. Saat ini, energi angin digunakan sebagai pembangkit listrik dengan turbin angin. Energi angin sangat tergantung dengan keadaan angin.

3.      Hydropower

Air yang mengalir dari hulu ke hilir. Energi hydropower sangat bergantung dengan curah hujan. Seperti yang kita ketahui, panas matahari menyebabkan air di danau dan lautan menguap dan membentuk awan. Air kemudian jatuh kembali ke bumi sebagai hujan atau salju, dan mengalir ke sungai dan sungai yang mengalir kembali ke laut. Air yang mengalir ini dapat digunakan untuk memutar turbin yang mendorong proses mekanis untuk memutar generator yang dapat menghasilkan listrik. 

4.   Energi Biomassa

Kayu masih merupakan sumber yang paling umum dari energi biomassa, tetapi sumber-sumber lain dari energi biomassa meliputi tanaman pangan, rumput,, limbah pertanian dan kehutanan, residu, komponen organik dari limbah kota dan industri, bahkan gas metana dari tempat pembuangan sampah. Biomassa dapat digunakan untuk menghasilkan listrik, sebagai bahan bakar untuk transportasi dll. Namun, tentu biomassa akan menghasilkan energi listrik yang berbau tidak sedap.

5.   Energi Gas Hidrogen

Gas hidrogen memiliki potensi yang luar biasa sebagai sumber bahan bakar dan energi, tetapi teknologi yang dibutuhkan untuk mewujudkan potensi ini masih dalam tahap awal. Hidrogen adalah elemen paling umum di bumi. Air merupakan dua-pertiga bagian dari hidrogen, tapi hidrogen di alam selalu ditemukan dalam kombinasi dengan unsur lainnya. Setelah dipisahkan dari unsur-unsur lain, hidrogen dapat digunakan untuk menggerakkan kendaraan, menggantikan gas alam untuk pemanasan dan memasak, dan untuk menghasilkan listrik.  Hidrogen dapat dicampur dengan gas alam dan menciptakan bahan bakar untuk kendaraan. Hidrogen juga digunakan pada kendaraan yang menggunakan listrik sebagai bahan bakarnya. Walaupun begitu, harga untuk penggunaan hidrogen masih relatif mahal.

6.   Energi Panas Bumi

Panas di dalam bumi menghasilkan uap dan air panas yang dapat digunakan untuk pembangkit listrik dan menghasilkan listrik atau untuk aplikasi lain, seperti pemanasan rumah dan pembangkit listrik untuk industri. Energi panas bumi dapat ditarik dari waduk bawah tanah dengan pengeboran, atau dari reservoir panas bumi yang terletak lebih dekat ke permukaan. Tapi, tentu saja ini memerlukan teknologi yang mahal.

7.   Energi Gelombang Air Laut

Lautan menyediakan beberapa bentuk energi terbarukan, dan masing-masing didorong oleh kekuatan yang berbeda. Energi dari gelombang laut dan pasang surut dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik, dan energi termal laut dari panas yang tersimpan dalam air laut dapat juga diubah menjadi listrik. Meskipun pada masa sekarang, energi laut memerlukan teknologi yang mahal dibandingkan dengan sumber energi terbarukan lainnya, selain itu energi yang dihasilkan oleh gelombang air laut hanya bisa digunakan di sekitar daerah laut saja. Tapi laut tetap penting sebagai sumber energi potensial untuk masa depan.

8.   Energi Ethanol

Merupakan bahan bakar yang berbasis alkohol dari fermentasi tanaman, seperti jagung dan gandum. Bahan bakar ini dapat dicampur dengan bensin untuk meningkatkan kadar oktan dan kualitas emisi. Namun, ethanol memiliki dampak negatif terhadap harga pangan dan ketersediaannya.

9.   Energi Gas Alam

Gas alam sudah banyak digunakan di berbagai negara yang biasanya untuk bidang yang cukup besar seperti properti dan bisnis. Jika digunakan untuk kendaraan, polusi yang dikeluarkan akan lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan minyak. Akan tetapi, efek rumah kaca yang dihasilkannya 21 kali lebih buruk, karena metana yang dihasilkan energi gas alam tersebut.

10. Energi Propana

Propana atau yang biasa dikenal dengan LPG merupakan produk dari pengolahan gas alam dan minyak mentah. Sumber tenaga ini sudah banyak digunakan sebagai bahan bakar. Propana menghasilkan polusi lebih sedikit dibandingkan bensin, namun penciptaan metananya lebih buruk 21 kali lipat yang dapat menyebabkan meningkatnya efek rumah kaca.

11.    Energi Biodiesel

Biodiesel merupakan energi yang berasal dari tumbuhan atau lemak binatang. Biodesel yang murni atau campuran dapat digunakan sebagai energi untuk menggerakan kendaraan. Biodiesel mampu mengurangi polusi yang ada, akan tetapi terbatasnya produk dan infrastruktur menjadi masalah pada sumber energi ini.

12.    Energi Methanol

Methanol yang juga dikenal sebagai alkohol kayu dapat menjadi energi alternatif pada kendaraan. Methanol dapat menjadi energi alternatif yang penting di masa depan karena hidrogen yang dihasilkan dapat menjadi energi juga. Namun, sayangnya sekarang ini produsen kendaraan tidak lagi menggunakan methanol sebagai bahan bakar.

13.    P-Series

P-series merupakan gabungan dari ethanol, gas alam, dan metyhltetrahydrofuran (MeTHF). P-series sangat efektif dan efisien karena oktan yang terkandung cukup tinggi. Penggunaannya pun sangat mudah jika ingin dicampurkan tanpa ada proses dengan teknologi lain. Akan tetapi, hingga sekarang belum ada produsen kendaraan yang menciptakan kendaraan dengan bahan bakar fleksibel ini.

14.    Energi Piezoelektrik

Piezoelektrik merupakan sistem yang dapat mengubah gaya mekanik, khususnya gaya tekanan menjadi energi listrik. Piezoelektrik ini biasanya digunakan untuk menghasilkan listrik di tempat-tempat umum seperti contohnya stasiun kereta di Jepang dan Disco House di London. Jadi piezoelektrik ini mengunakan gaya tekanan yang dihasilkan oleh manusia itu sendiri yang dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik di area tersebut. Namun sayangnya penggunaan energi piezoelektrik belum sepenuhnya diterapkan di dunia.

15.    Biji Pohon Jarak
Jatropha Curcas Linneaus atau lebih dikenal sebagai jarak pagar, pada masa pendudukan Jepang di negeri ini, pohon jarak adalah salah satu tanaman yang wajib di tanam di pekarangan rumah. Biji dari buah jarak, oleh pemerintah Jepang waktu itu, selanjutnya diolah menjadi bahan bakar pesawat tempur mereka, guna menghadapi perang Pasifik melawan Sekutu.

Saat ini, beberapa lembaga penelitian dan pengembangan baik LSM, swasta bahkan pemerintah, mulai melirik inovasi bahan bakar dari biji pohon jarak ini. Biji pohon jarak selanjutnya diolah menjadi minyak jarak atau Crude Jatropha Oil (CJO). Selain karena mudah dibudidayakan, pohon jarak juga diharapkan menjadi sumber energi alternatif yang ramah lingkungan, karena berasal dari tumbuhan.

16.    Minyak Kelapa Sawit

Minyak kelapa sawit atau Crude Palm Oil (CPO) telah banyak digunakan sebagai alternatif bahan bakar pengganti bahan bakar fosil.
Pertamina pun telah melakukan inovasi ini sejak lama. Namun memang tahapannya belum sepenuhnya sempurna. Minyak sawit masih perlu dicampur oleh solar murni untuk bisa dijadikan bahan bakar biodisel siap pakai. Ini merupakan terobosan Pertamina dalam melakukan pembaharuan sumber energi alternatif.

Di Indonesia, perkebunan kelapa sawit terhampar luas. Ini pun menjadi bisnis usaha yang menggiurkan. Namun pemanfaatan optimalnya untuk sumber energi alternatif masih kalah menjanjikan daripada pemanfaatannya sebagai minyak goreng.

17. Alkohol

Secara sederhana, alkohol yang kadarnya di atas 50%, adalah benda cair yang mudah terbakar. Khusus pada minuman beralkohol, semua bahan dasarnya adalah dari tumbuhan, seperti padi, gandum, kaktus, buah anggur, air nira (hasil sadapan atau proses deres pohon aren). Melalui proses fermentasi ataupun penyulingan bertahap, bahan-bahan dasar tersebut bisa dibuat alkohol dengan kadar tertentu. Di daerah Minahasa, Sulawesi Utara, masyarakatnya mengenal minuman beralkohol tradisional bernama “Cap Tikus”. Minuman berkadar alkohol tinggi tersebut, berasal dari hasil penyulingan secara tradisional, berbahan dasar air sadapan dari pangkal bunga pohon nira atau aren.

18.        Angin

Angin dimanfaatkan manusia untuk berbagai keperluan, diantaranya untuk bermain layang-layang, menjalankan perahu, berolahraga, selancar, dll. Angin juga dapat dimanfaatkan sebagai energi alternative, yaitu sebagai pembangkit tenaga angin.

19.        Air

Selain untuk berbagai keperluan rumah tangga seperti minum, mencuci, dll. Air dapat dimanfaatkan sebagai PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air).

20.        Panas Bumi (Geothermal)

Energi alternatif lain yang dapat digunakan adalah panas bumi. Panas bumi adalah panas yang berasal dari panas yang ada pada inti bumi. Apabila ada daerah yang pusat buminya dekat dengan permukaan maka panas bumi ini dapat dimanfaatkan sebagai  Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi. Selain energi alternatif yang sudah disebutkan di atas ada beberapa energi alternatif lain seperti biogas dan biodiesel.

2.3       Kelebihan dan Kekurangan Energi Alternatif

            Kelebihan Sumber Energi Alternatif

Berikut adalah kelebihan sumber energi alternatif.

1.      Energi Terbarukan

Energi alternatif merupakan sumber energi terbarukan sehingga tidak akan terjadi krisis kelangkaan. Sumber energi seperti matahari dan panas bumi akan selalu tersedia dan tidak pernah habis seperti minyak bumi atau batubara.

2.   Ramah Lingkungan

Energi alternatif tidak menghasilkan limbah yang akan membahayakan lingkungan dalam jangka panjang. Bahan bakar minyak yang digunakan untuk menjalankan mobil, misalnya, menghasilkan banyak gas yang berpengaruh buruk bagi lingkungan.

3.   Sumber Energi Gratis

Dengan mengesampingkan biaya produksi, sumber energi alternatif tidak perlu dibeli. Sumber energi seperti sinar matahari, angin, dan air hanya membutuhkan biaya awal untuk instalasi untuk kemudian dapat berjalan dengan sendirinya. Hal ini tentu saja berbeda dengan minyak bumi atau batubara yang harganya selalu naik.

4.   Pasokan Melimpah

Relevansi dari poin ini akan bervariasi untuk tiap lokasinya. Jika berada di daerah dengan banyak sinar matahari, maka akan mendapat banyak pasokan energi surya. Demikian juga, jika memasang kincir angin di daerah berangin, maka kita akan menerima pasokan konstan energi angin.

Kekurangan Sumber Energi Alternatif

1.       Biaya Instalasi Awal Tinggi

Biaya instalasi awal untuk pembangkit listrik dari energi alternatif, misalnya, relatif tinggi. Contoh, bendungan perlu dibangun untuk membuat pembangkit listrik tenaga air. Membangun bendungan termasuk relokasi penduduk melibatkan biaya yang sangat tinggi.

2.   Penyimpanan dan Transportasi

Salah satu alasan utama mengapa energi alternatif belum digunakan secara luas adalah karena penyimpanan dan biaya transportasi yang masih tinggi. Sementara teknologi kincir angin dan pembangkit listrik tenaga air telah semakin disempurnakan, sumber energi lain masih memerlukan banyak pemyempurnaan.

3.   Tidak Dapat Diandalkan

Sumber energi alternatif sangat tergantung pada faktor-faktor alami. Misalnya, jika terjadi kemarau panjang, tingkat produksi pembangkit listrik tenaga air akan terhambat. Demikian pula tanpa sinar matahari yang cukup, listrik yang dihasilkan juga akan berkurang.

4.   Belum Efisien

Hingga saat ini, pembangkit dari sumber energi alternatif belum bisa beroperasi se-efisien sumber energi konvensional. Teknologi yang tersedia saat ini belum cukup mampu menggantikan energi konvensional dengan energi alternatif.

BAB III

PENUTUP

3.1              Simpulan

Energi ialah kemampuan untuk melakukan kerja atau suatu kegiatan. Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia, energi didefinisikan sebagai daya atau kekuatan yang diperlukan untuk melakukan berbagai proses kegiatan. Energi alternatif adalah istilah yang merujuk kepada semua energi yang dapat digunakan yang bertujuan untuk menggantikan bahan bakar konvensional tanpa akibat yang tidak diharapkan dari hal tersebut.

Beberapa sumber energi alternatif di dunia dapat dijadikan sebagai energi pemenuh kebutuhan yang dapat diperbaharui dan ramah lingkungan. Sumber energi alternatif memiliki kelebihan maupun kekurangan. Sehingga sumber energi alternatif perlu dilestarikan dan dimanfaatkan sebaik-baiknya.

3.2              Saran

1.      Sebagai generasi muda sebaiknya berpartisipasi dalam mencari dan memanfaatkan sumber daya alam sebagai energi alternatif.

2.      Seluruh lapisan masyarakat harus bergotong-royong melestarikan, memanfaatkan sumber daya alam yang dapat diperbaharui serta menghemat energi yang dihasilkan guna kelestarian bumi dan kelangsungan generasi mendatang.

DAFTAR PUSTAKA

http://id.wikipedia.org/wiki/Energi_alternatif

http://mdaattaqwa.blogspot.com/2013/07/14-macam-energi-alternatif-di-dunia.html

http://happylearningjapanese.com/krisis-energi.html

http://www.amazine.co/21873/7-kelebihan-kekurangan-sumber-energi-alternatif/

http://deeareu.blogspot.com/2012/03/7-sumber-energi-alternatif-cara.html

Panel Surya Sederhana

Solar panel merupakan alat yang menangkap sinar matahari dan kemudian dapat merubahnya menjadi energi listrik,  sebelumnya saya telah menulis tentang teknologi solar cell yang berjudul “Potensi penggunaan solar cell di Indonesia“. Dan kemudian dalam post saya berikut ini, kita dapat mencoba membuat solar panel yang sederhana.

Kita dapat mencoba untuk mengetahui Cara membuat Solar Cell sel surya dengan mempersiapkan kotak CD bekas yang terbuat dari plastik bening, lempengan besi & tembaga yang berguna sebagai konduktor, kabel tembaga dan lem silikon.

Langkah pertama adalah dengan membuat  plat oksida cuprous  (plat besi yang berkarat) berbentuk kotak, kemudian bersihkan  salah satu sudut dengan amplas untuk disolder dengan kabel tembaga, plat tersebutakan berfungsi sebagai sisi negatif.

Kemudian kita membuat plat positif dengan membentuk potongan U  dari lembaran tembaga, sedikit lebih besar daripada plat oksida cuprous, dengan bagian dalam potongan U sedikit lebih kecil daripada plat oksida cuprous. Setelah itu solder kabel tembaga disalah satu sisi dari plat U tersebut. Rekatkan plat berbentuk U pada plastik bening CD bagian depan dengan lem silikon yang banyak agar tidak terjadi kebocoran. Pastikan bahwa koneksi solder benar-benar tertutup dengan lem, atau berada di luar lem – an berbentuk, seperti digambar.

Gambar diatas menunjukkan sisi belakang dari solar cell (di sisi yang tidak menghadap matahari). Dan gambar di bawah ini menunjukkan sisi depan solar cell (sisi yang akan menghadapi matahari), perhatikan bahwa lem silikon tidak sepenuhnya menutupi plat tembaga yang berbentuk U, karena nantinya sebagian dari plat tembaga harus bersentuhan dengan air asin.

Langkah berikutnya adalah meletakkan plat yang berbentuk kotak diatas plat U, namun sebelumnya lem kembali plat U sehingga membentuk lapisan yang tebal, lapisan tersebut berfungsi untuk isolator dan agar membuat ruangan ruang untuk air asin. Sekali lagi, tidak semua bagian tembaga tertutup, sehingga akan ada bagian dari tembaga didalam kontak dengan air asin. Rekatkan plat kotak kelapisan lapisan lem tersebut. Anda harus menekan cukup keras untuk memastikan bahwa tidak ada celah, tapi tidak begitu keras sampai dua plat saling bersentuhan.

Gambar diatas menunjukkan sisi belakang solar cell (di sisi yang tidak menghadap matahari). Dan gambar bawah ini menunjukkan sisi depan solar cell (sisi yang akan menghadapi matahari), perhatikan bahwa kita akan menambahkan lem ekstra untuk membentuk saluran di bagian atas untuk membiarkan air asin yang akan ditambahkan.

Selanjutnya, gunakan pipet besar untuk menambah air asin. Isi sel hampir ke bagian atas plat tembaga, sehingga hampir tumpah keluar.Kemudian menutup saluran dengan lem, dan biarkan lem sampai kering.

Energi Angin

Bab I. Pendahuluan

A. Latar Belakang

Dalam bidang termodinamika (ilmu yang mempelajari konversi energi), energi memiliki tiga bentuk dan sifat. Energi bisa berbentuk kinetik, potensial, dan internal (energi dalam). Energi memiliki sifat bisa disimpan (stored), dipindahkan (transferred), dan diubah bentuknya (transformed). Energi kinetik bisa dijumpai pada benda yang bergerak, energi potensial dijumpai pada benda yang memiliki ketinggian terhadap referensi tertentu (sehingga bisa dimanfaatkan), dan energi internal terdapat dalam ikatan antar atom/molekul, muatan elektron pada atom/molekul, gerak atom/molekul, dsb. Energi bisa disimpan dalam ke-tiga bentuknya tersebut, seperti energi kinetik pada flywheel, energi potensial pada air berketinggian tertentu, dan energi internal pada bahan bakar atau bahan kimia

Menggunakan energi pada dasarnya memanfaatkan efek perpindahan energi. Ada dua jenis perpindahan energi, yakni kerja (work) dan perpindahan panas (heat transfer). Kerja dipicu oleh perbedaan potensi mekanik atau elektrik, dan perpindahan panas dipicu oleh perbedaan temperatur.

Bila kita cermati, sumber-sumber energi yang umum digunakan manusia bisa digolongkan berdasarkan bentuk energinya, misalnya bentuk energi angin adalah kinetik, bentuk energi air adalah potensial, dan bentuk energi matahari adalah internal. Energi angin dan air berpindah melalui kerja, sedangkan energi matahari berpindah melalui perpindahan panas. Bahan bakar fosil (minyak, gas, dan batubara) yang saat ini merupakan energi dominan di dunia juga tergolong dalam bentuk energi internal.

Dalam pemilihan sumber energi, setidaknya terdapat empat parameter penting yang patut diperhatikan, yakni: jumlah/cadangan energi, kerapatan energi (energy density [energi per volume sumber energi]), kemudahan penyimpanan energi (energy storage), dan kemudahan perubahan/perpindahan energi. Bila kemudian faktor lingkungan juga diperhitungkan, maka efek pencemaran lingkungan juga menjadi parameter penting bagi sebuah sumber energi. Dibandingkan dengan sumber energi yang lain, saat ini bahan bakar fosil unggul dalam hal jumlah, kerapatan, kemudahan penyimpanan, dan kemudahan perubahan/perpindahan energi. Maka tidak mengherankan bahwa peradaban manusia modern saat ini cukup didominasi oleh bahan bakar fosil.

Namun patut diakui bahwa bahan bakar fosil merupakan salah satu pencemar utama lingkungan (atmosfer). Sedangkan mengenai cadangan bahan bakar fosil, hingga saat ini masih belum ada kesepakatan tentang jumlah riil yang dimiliki dunia; salah satunya karena kemajuan teknologi semakin bisa mengungkap cadangan-cadangan baru bahan bakar fosil di kedalaman bumi. Namun secara umum, mayoritas ilmuwan meyakini bahwa suatu saat bahan bakar fosil akan habis. Dari ke-lima parameter utama sumber energi di atas, kecenderungan global menunjukkan bahwa, faktor jumlah/cadangan energi dan efek pencemaran lingkungan menjadi sangat penting, meski ke-tiga parameter yang lain tetap diperhitungkan

Pada makalah ini akan dibahas mengenai energi angin. Dimana energi angin ini ramah lingkungan, memiliki kerapatan energi dan perpindahan energinya cukup baik. Pengembanagan energi angin ini di Indonesia pun sangat mungkin dilakuakn karena potensi wilayah Indonesia yang umumnya merupakan wilayah pesisisr yang melimpah dengan anginnya.

RUMUSAN MASALAH

1.      Apa yang dimaksud Energi Angin ?

2.      Asal Energi Angin ?

3.      Apa prinsip kerja Energi Angin ?

4.      Bagaimana perkembangan pembangkit listrik tenaga angin ?

5.      Apa saja factor yang berperan pada pembangkit tenaga angin ?

6.      Apa prinsip kerja turbin kincir angin ?

7.      Bagaimana mekanisme turbin angin ?

8.      Apa apa saka kenis turbin angin ?

C.    TUJUAN PENULISAN

1.      Untuk mengetahui pengertian dari Energi Angin

2.      Untuk mengetahui asal Energi Angin

3.      Untuk mengetahui prinsip kerja Energi Angin

4.      Untuk mengetahui perkembangan pembangkit listrik tenaga angin

5.      Untuk mengetahui faktor yang berperan pada pembangkit tenaga angin

6.      Untuk mengetahui prinsip kerja turbin kincir angin

7.      Untuk mengetahui mekanisme turbin angin

8.      Untuk mengetahui jenis turbin angin

D.    MANFAAT PENULISAN

1.      Agar dapat mengetahui pengertian dari Energi Angin

2.      Agar dapat mengetahui asal Energi Angin

3.      Agar dapat mengetahui prinsip kerja Energi Angin

4.      Agar dapat mengetahui perkembangan pembangkit listrik tenaga angin

5.      Agar dapat mengetahui faktor yang berperan pada pembangkit tenaga angin

6.      Agar dapat mengetahui prinsip kerja turbin kincir angin

7.      Agar dapat mengetahui mekanisme turbin angin

8.      Agar dapat mnegetahui jenis turbin angin

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Pengertian Energi angin

Energi angin merupakan energi yang sangat fleksibel. Lain halnya dengan energi air, pemanfaatan energi angin dapat dilakukan dimana-mana, baik di daerah dataran tinggi  maupun di daerah landai, bahkan dapat diterapkan di laut.

B.     Asal energy angin

Semua energi yang dapat diperbaharui dan bahkan energi pada bahan bakar fosil-kecuali energi pasang surut dan panas bumi-berasal dari Matahari. Matahari meradiasi 1,74 x 1.014 kilowatt jam energi ke Bumi setiap jam. Dengan kata lain, Bumi menerima 1,74 x 1.017 watt daya.

Sekitar 1-2 persen dari energi tersebut diubah menjadi energi angin. Jadi, energi angin berjumlah 50-100 kali lebih banyak daripada energi yang diubah menjadi biomassa oleh seluruh tumbuhan yang ada di muka Bumi.

Sebagaimana diketahui, pada dasarnya angin terjadi karena ada perbedaan energi antara udara panas dan udara dingin. Daerah sekitar khatulistiwa yang panas, yaitu pada busur 0°, udaranya menjadi panas, mengembang dan menjadi ringan, naik ke atas dan bergerak ke daerah yang lebih dingin misalnya daerah kutub. Sebaliknya di daerah kutub yang dingin, udaranya menjadi dingin dan turun ke bawah. Dengan demikian terjadi suatu perputaran udara, berupa perpindahan udara dari kutub Utara ke garis Khatulistiwa menyusuri permukaan bumi, dan sebaliknya, suatu perpindahan udara dari garis khatulistiwa kembali ke kutub Utara, melalui lapisan udara yang lebih tinggi. Udara yang bergerak inilah yang merupakan energy yang dapat diperbaharui, yang dapat digunakan untuk memutar turbin dan akhirnya dapat menghasilkan listrik.

C.     Prinsip kerja Energi Angin

Energi angin merupakan energi yang sangat fleksibel. Lain halnya dengan energi air, pemanfaatan energi angin dapat dilakukan dimana mana baik di daerah dataran tinggi  maupun di daerah landai, bahkan dapat diterapkan di laut.

Adapun prinsip dasar kerja dari pemanfaatan energi angin ini adalah mengubah energi dari angin menjadi energi putar pada kincir angin, lalu kincir angin digunakan untuk memutar generator yang akhirnya akan menghasilkan listrik.

Sebenernya prosesnya tidak semudah itu, karena terdapat berbagai macam sub-sisterm yang dapat meningkatkan safety dan efesiensi dari turbin angin, yaitu :

1.      Gearbox : alat ini berfungsi untuk mengubah putaran rendah pada kincir menjadi putaran tinggi.

2.      Brake System : digunakan untuk menjaga putaran pada poros setelah gearbox agar bekerja pada titik aman saat terdapat angin yang besar. Alat ini perlu dipasang karena generator memiliki titik kerja aman dalam pengoperasiannya. Generator ini akan menghasilkan energi listrik maksimal pada saat bekerja pada titik kerja yang telah ditentukan. Kehadiran angin diluar dugaan akan menyebabkan putaran yang cukup cepat pada poros generator, sehingga jika tidak diatasi maka putaran ini dapat merusak generator.

3.      generator : ini adalah salah satu komponen terpenting dalam pembuatan energi turbin angin. Generator ini dapat mengubah energi gerak menjadi energi listrik. Prinsip kerjanya dapat dipelajari dengan menggunakan teori medan elektromagnetik. Singkatnya, (mengacu pada salah satu cara kerja generator) poros pada generator dipasang dengan material ferromagnetik permanen. Setelah itu disekeliling poros terdapat stator yang bentuk fisisnya adalah kumparan-kumparan kawat yang membentuk loop. Ketika poros generator mulai berputar maka akan terjadi perubahan fluks pada stator yang akhirnya karena terjadi perubahan fluks ini akan dihasilkan tegangan dan arus listrik tertentu. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan ini disalurkan melalui kabel jaringan listrik untuk akhirnya digunakan oleh masyarakat. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan oleh generator ini berupa AC(alternating current) yang memiliki bentuk gelombang kurang lebih sinusoidal.

4.      Penyimpan Energi: karena keterbatasan ketersediaan akan energi angin (tidak sepanjang hari angin akan selalu tersedia) maka ketersediaan listrik pun tidak menentu. Oleh karena itu digunakan alat penyimpan energi yang berfungsi sebagai back-up energi listrik. Ketika beban penggunaan daya listrik masyarakat meningkat atau ketika kecepatan angin suatu daerah sedang menurun, maka kebutuhan permintaan akan daya listrik tidak dapat terpenuhi. Oleh karena itu kita perlu menyimpan sebagian energi yang dihasilkan ketika terjadi kelebihan daya pada saat turbin angin berputar kencang atau saat penggunaan daya pada masyarakat menurun. Penyimpanan energi ini diakomodasi dengan menggunakan alat penyimpan energi. Contoh dari alat ini adalah aki. Kendala dalam menggunakan alat ini adalah alat ini memerlukan catu daya DC(Direct Current) untuk meng-charge/mengisi energi, sedangkan dari generator dihasilkan catu daya AC(Alternating Current). Oleh karena itu diperlukan rectifier-inverter untuk mengakomodasi keperluan ini.

5.      Rectifier-inverter: rectifier berarti penyearah. Rectifier dapat menyearahkan gelombang sinusoidal (AC) yang dihasilkan oleh generator menjadi gelombang DC. Inverter berarti pembalik. Ketika dibutuhkan daya dari penyimpan energy (aki/lainnya) maka catu yang dihasilkan oleh aki akan berbentuk gelombang DC. Karena kebanyakan kebutuhan rumah tangga menggunakan catu daya AC , maka diperlukan inverter untuk mengubah gelombang DC yang dikeluarkan oleh aki menjadi gelombang AC, agar dapat digunakan oleh rumah tangga.

D.    Perkembangan pembangkit listrik tenaga angin

Angin adalah salah satu bentuk energi yang tersedia di alam, Pembangkit Listrik Tenaga Angin mengkonversikan energi angin menjadi energi listrik dengan menggunakan turbin energi kincir angin.

Pemanfaatan energ angin merupakan pemanfaatan energi terbarukan yang paling berkembang saat ini. Berdasarkan data dari WWEA (World Wind Energy Association), sampai dengan tahun 2007 perkiraan energi listrik yang dihasilkan oleh turbin angin mencapai 93.85 GigaWatts, menghasilkan lebih dari 1% dari total kelistrikan secara global. Amerika, Spanyol dan China merupakan energi terdepan dalam pemanfaatan energi angin. Diharapkan pada tahun 2010 total kapasitas pembangkit listrik tenaga angin secara glogal mencapai 170 GigaWatt.

Indonesia,energi kepulauan yang 2/3 wilayahnya adalah lautan dan mempunyai garis pantai terpanjang di dunia yaitu ± 80.791,42 Km merupakan wilayah potensial untuk pengembangan pembanglit listrik tenaga angin. Di tengah potensi angin melimpah di kawasan pesisir Indonesia tersebut, total kapasitas terpasang dalam energi konversi energi angin saat ini kurang dari 800 kilowatt.

Di seluruh Indonesia, lima unit kincir angin pembangkit berkapasitas masing-masing 80 kilowatt (Kw) sudah dibangun. Tahun 2007, tujuh unit dengan kapasitas sama menyusul dibangun di empat lokasi, masing-masing di Pulau Selayar tiga unit, Sulawesi Utara dua unit, dan Nusa Penida, Bali, serta Bangka Belitung, masing-masing satu unit. Mengacu pada kebijakan energi nasional, maka pembangkit listrik tenaga bayu (PLTB) ditargetkan mencapai 250 megawatt (MW) pada tahun 2025.

E.     Faktor yang berperan pada pembangkit tenaga angin

Faktor yang sangat berperan dalam pembangkitan energi angin adalah kecepatan angin. Kecepatan angin/udara diukur dengan anemometer. Jika tingkat keakuratan alat tersebut 3%, artinya daya yang dikeluarkan akan berada dalam kisaran +/- 9%. Kecepatan angin akan berfluktuasi terhadap waktu dan tempat. Di Indonesia misalnya kecepatan angin di siang hari bisa lebih kencang dibandingkan malam hari. Di beberapa lokasi bahkan pada malam hari tidak terjadi gerakan udara yang signifikan.

Udara yang bergerak dekat dengan permukaan tanah akan mempunyai kecepatan nol dan kemudian meningkat terhadap ketinggian. Fenomena ini alamiah terjadi pada aliran dekat permukaan yang tidak bergerak. Dimana bila terlalu dekat dengan permukaan tanah, kecepatan angin yang diperoleh akan kecil sehingga daya yang dihasilkan sangat sedikit. Semakin tinggi akan semakin baik. Untuk memperoleh kecepatan angin di kisaran 5-7 m/s umumnya diperlukan ketinggian 5-12 m.

Untuk baling-baling yang besar (katakanlah diameter 20 m), kecepatan angin pada ujung baling-baling bagian atas kira-kira 1,2 kali dari kecepatan angin ujung baling-baling bagian bawah. Artinya, baling-baling pada saat di atas akan terkena gaya dorong yang lebih besar dari pada baling-baling pada saat di bawah. Faktor ini perlu diperhatikan pada saat mendesain kekuatan baling-baling dan tiang (menara) khususnya pada turbin angin yang besar.

Kecepatan angin juga dipengaruhi oleh kontur dari permukaan. Di daerah perkotaan dengan banyak rumah, apartemen dan perkantoran bertingkat, kecepatan angin akan rendah. Bandingkan dengan kecepatan angin pada daerah lapang. Kepadatan benda di permukaan bumi akan menyebabkan angin mudah bergerak atau tidak. Faktor porositas ini juga penting untuk diperhatikan manakala mendesain turbin angin.

F.     Prinsip kerja turbin kincir angin

Cara kerjanya cukup sederhana, energi angin yang memutar turbin angin, diteruskan untuk memutar rotor pada generator dibagian belakang turbin angin, sehingga akan menghasilkan energi listrik. Energi Listrik ini biasanya akan disimpan ke dalam baterai sebelum dapat dimanfaatkan.

G.    Mekanisme turbin angin

Sebuah pembangkit listrik tenaga angin dapat dibuat dengan menggabungkan beberapa turbin angin sehingga menghasilkan listrik ke unit penyalur listrik. Listrik dialirkan melalui kabel transmisi dan didistribusikan ke rumah-rumah, kantor, sekolah, dan sebagainya.

Turbin angin dapat memiliki tiga buah bilah turbin. Jenis lain yang umum adalah jenis turbin dua bilah. Jadi, bagaimana turbin angin menghasilkan listrik? Turbin angin bekerja sebagai kebalikan dari kipas angin. Bukannya menggunakan listrik untuk membuat angin, seperti pada kipas angin, turbin angin menggunakan angin untuk membuat listrik.

Angin akan memutar sudut turbin, kemudian memutar sebuah poros yang dihubungkan dengan generator, lalu menghasilkan listrik. Turbin untuk pemakaian umum berukuran 50-750 kilowatt. Sebuah turbin kecil, kapasitas 50 kilowatt, digunakan untuk perumahan, piringan parabola, atau pemompaan air.

H.    Jenis turbin angin

Dalam perkembangannya, turbin angin dibagi menjadi jenis turbin angin energi dan turbin angin Darrieus. Kedua jenis turbin inilah yang kini memperoleh perhatian besar untuk dikembangkan. Pemanfaatannya yang umum sekarang sudah digunakan adalah untuk memompa air dan pembangkit tenaga listrik.

Turbin angin energi adalah jenis turbin angin dengan poros horizontal seperti baling- baling pesawat terbang pada umumnya. Turbin angin ini harus diarahkan sesuai dengan arah angin yang paling tinggi kecepatannya.

Kecepatan angin diukur dengan alat yang disebut anemometer. Anemometer jenis mangkok adalah yang paling banyak digunakan. Anemometer mangkok mempunyai sumbu energi dan tiga buah mangkok yang berfungsi menangkap angin.

Jumlah putaran per menit dari poros anemometer dihitung secara elektronik. Biasanya, anemometer dilengkapi dengan sudut angin untuk mendeteksi arah angin.

Jenis anemometer lain adalah anemometer energi atau jenis laser yang mendeteksi perbedaan fase dari suara atau cahaya koheren yang dipantulkan dari molekul-molekul udara.

Turbin angin Darrieus merupakan suatu energi konversi energi angin yang digolongkan dalam jenis turbin angin berporos tegak. Turbin angin ini pertama kali ditemukan oleh GJM Darrieus tahun 1920.

Keuntungan dari turbin angin jenis Darrieus adalah tidak memerlukan mekanisme orientasi pada arah angin (tidak perlu mendeteksi arah angin yang paling tinggi kecepatannya) seperti pada turbin angin energi.

Di Indonesia telah mulai dikembangkan proyek percontohan baik oleh lembaga penelitian maupun oleh pusat studi beberapa perguruan tinggi. Proyek ini perlu memperoleh perhatian dari pihak yang terkait untuk dikembangkan karena membutuhkan riset yang cukup intensif mengenai kecepatan angin, lokasi penempatan turbin angin, serta cara untuk mengatur pembebanan turbin yang tidak merata. Misalnya pada malam hari angin cukup kencang, sedangkan pada pagi dan siang hari kecepatan angin turun sehingga harus ada mekanisme penyimpanan energi serta mekanisme untuk menstabilkan fluktuasi tegangan listrik yang dihasilkan.

BAB III

PENUTUP

KESIMPULAN

Ø  Energi terbarukan adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan energi dari sumber yang alami regenerasi dan, karenanya, hampir tak terbatas dan juga tidak akan pernah habis.

Ø  Energi angin merupakan energi yang sangat fleksibel. Lain halnya dengan energi air, pemanfaatan energi angin dapat dilakukan dimana mana baik di daerah dataran tinggi  maupun di daerah landai, bahkan dapat diterapkan di laut.

Ø  Prinsip dasar kerja dari pemanfaatan energi angin ini adalah mengubah energy dari angin menjadi energi putar pada kincir angin, lalu kincir angin digunakan untuk memutar generator yang akhirnya akan menghasilkan listrik.

SARAN

Ø  Pemanfaatan energi terbarukan ini harus dikerjakan oleh orang orang professional agar hasil yang dibuat lebih maksimal.

Ø   Peralatan teknologi ini juga memerlukan perawatan yang rutin.

Ø  Sehubungan dengan kurangnya kebutuhan energy di Bangka Belitung perlu dibuat teknologi seperti ini,.karena selain murah teknologi ini juga ramah lingkungan.

Ø   Pembuatan teknologi ini bisa diterapkan di desa desa terpencil yang belum terjangkau oleh listrik.

DAFTAR PUSTAKA

Ø  http://www.google.com/energi_baru_terbarukan;

Ø  http://www.google.com/energi_angin ;

Ø  http://www.google.com/sistem_kerja_tenaga_angin  ;

Ø  http://www.google.com/Savonius_wind_turbine ;

Ø  Marnoto. Tjukub , 2010 , ELEMENTS Jurnal Teknik,volume I , Universitas Bangka Belitung , Balunijuk.

Ø  [  28 September 2011 ,  02 Oktober 2011 ]