MAKALAH SUMBER ENERGI
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Kita telah mengetahui dan merasakan peranan dan
dampak teknologi terhadap kehidupan manusia dan sumber daya alam, yang
akhir-akhir ini memerlukan penelitian kembali pemanfaatan energi, terhadap
semakin menipisnya sumber daya alam dan dampak negatif pemanfaatan energi,
perlu diadakan usaha mencari sumber daya alam baru / memanfaatkan energi secara
maksimal, usaha untuk mengatasi dampak negatifnya erat sekali hubungannya
dengan keseimbangan alam, mengurangi polusi dan jumlah makhluk hidup di bumi
ini, terutama jumlah manusia.
Makin baik pelayanan kesehatan dan kualitas
nutrisi manusia, maka semakin panjang umurnya. Jika manusia melahirkan semakin
banyak dari kematian maka jumlah penduduk menjadi semakin besar, sehingga
perkembangbiakan manusia perlu dibatasi, manusia harus berusaha untuk
melestarikan kehidupannya dengan bermacam-macam jalan.salah satunya pencarian
sumber daya alam yang akhir-akhir ini diteliti banyak manfaat yang digunakan
dalam skala besar serta agar dapat mengganti minyak bumi dan batu bara, karena
keduanya adalah sumber daya energi yang tidak dapat diperbaharui dan jumlahnya
terbatas, sehingga suatu saat akan habis.
Pada akhirnya sumber energi yang dipakai tidak
boleh menghasilkan polutan terlalu banyak, bila mungkin tidak menghasilkan
polutan, diantaranya adalah pemanfaatan energi matahari, energi panas bumi,
energi angin dan energi biogas serta biomasa.
B. Rumusan Masalah
a. Pengertian Energi dan macamnya.
b. Macam-macam
Energi
c. Usaha Manusia Untuk Melestarikan
Energi.
C. Tujuan penulisan.
a. Mengetahui
pengertian Energi dan macamnya.
b. Mengetahui macam-macam Energi
c. Mengetahui
tentang Usaha Manusia Untuk Melestarikan Energi.
BAB II
PEMBAHASAN
A. PENGERTIAN ENERGI
Energi atau tenaga adalah kemampuan untuk
melakukan kerja, dalam IPA kerja adalah usaha gerak melawan hambatan. Seseorang
yang mengangkat sebuah benda ke atas, berarti melakukan usaha gerak melawan
gaya tarik bumi / grafitasi. Usaha gerak melawan hambatan itulah kerja yang
menggunakan tenaga / energi. Energi dapat memindahkan materi dari suatu tempat
ketempat lain
Manusia purba melakukan pekerjaan dengan
menggunakan otot, kemudian mulai menggunakan tenaga binatang sebagai pembantu,
selanjutnya ditemukan sumber tenaga lain, seperti angin, dan tenaga air untuk
menggerakkan penggilingan dan keperluan lain sebagai pengganti ototnya.
Energi dapat diubah dari bentuk yang satu ke
bentuk yang lain, disebut transformasi energi. Keletihan timbul karena banyak
mengeluarkan tenaga, untuk melakukan suatu kegiatan kita melakukan tenaga,
dalam IPA tenaga juga disebut sebagai energi.Jadi energi adalah kemampuan untuk
melakukan usaha.Kita dikatakan berenergi jika kita dapat melakukan usaha,
misalnya kita memerlukan energi sewaktu mengangkat. Definisi energi adalah daya kerja atau tenaga, energi
berasal dari bahasa Yunani yaitu energia yang merupakan kemampuan untuk
melakukan usaha. Energi merupakan besaran yang kekal, artinya enegi tidak dapat
diciptakan dan dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari bentuk satu ke bentuk yang
lain.
Pendapat lain mengatakan, Energi dari suatu
benda adalah ukuran dari kesanggupan benda tersebut untuk melakukan suatu
usaha. Satuan energi adalah joule. Dalam ilmu fisika energi terbagi dalam berbagai
macam/jenis, antara lain:
Ditinjau dari asalnya energi mempunyai bermacam-macam bentuk
diantaranya seperti berikut:
1.
Energi potensial.
Energi potensial adalah energi yang dimiliki
suatu benda akibat adanya pengaruh tempat atau kedudukan dari benda tersebut.
Energi potensial disebut juga dengan energi diam karena benda yang dalam
keaadaan diam dapat memiliki energi. Jika benda tersebut bergerak, maka benda
itu mengalami perubahan energi potensial menjadi energi gerak. Contoh misalnya
seperti buah kelapa yang siap jatuh dari pohonnya, cicak di plafon rumah, energi yang terdapat dalam katapel, per atau
busur panah yang terenggang.dan lain sebagainya.
Rumus
atau persamaan energi potential :
Ep = m.g.h
Ep = m.g.h
keterangan
Ep = energi potensial
m = massa dari benda
g = percepatan gravitasi
h = tinggi benda dari tanah.
Ep = energi potensial
m = massa dari benda
g = percepatan gravitasi
h = tinggi benda dari tanah.
2.
Energi Kinetik atau Kinetis
Energi kinetik adalah energi dari suatu benda yang dimiliki karena pengaruh gerakannya. Benda yang bergerak memiliki energi kinetik. Energi gerak atau kinetik adalah energi yang dimiliki benda untuk bergerak. Contohnya air yang mengalir dan angin yang bertiup.
Energi kinetik adalah energi dari suatu benda yang dimiliki karena pengaruh gerakannya. Benda yang bergerak memiliki energi kinetik. Energi gerak atau kinetik adalah energi yang dimiliki benda untuk bergerak. Contohnya air yang mengalir dan angin yang bertiup.
Rumus
atau persamaan energi kinetik :
Ek = 1/2.m.v^2
Ek = 1/2.m.v^2
keterangan
Ep = energi kinetik
m = massa dari benda
v = kecepatan dari benda
v^2 = v pangkat 2
Ep = energi kinetik
m = massa dari benda
v = kecepatan dari benda
v^2 = v pangkat 2
Hukum
Kekekalan Energi
" Energi tidak dapat diciptakan dan juga tidak dapat dimusnahkan "
Jadi perubahan bentuk suatu energi dari bentuk yang satu ke bentuk yang lain tidak merubah jumlah atau besar energi secara keseluruhan.
" Energi tidak dapat diciptakan dan juga tidak dapat dimusnahkan "
Jadi perubahan bentuk suatu energi dari bentuk yang satu ke bentuk yang lain tidak merubah jumlah atau besar energi secara keseluruhan.
Rumus
atau persamaan mekanik (berhubungan dengan hukum kekekalan energi) :
Em = Ep + Ek
Em = Ep + Ek
keterangan
Em = energi mekanik
Ep = energi kinetik
Ek = energi kinetik
Em = energi mekanik
Ep = energi kinetik
Ek = energi kinetik
3. Energi Panas
Energi panas atau kalor
adalah energi yang berasal dari panas yang terjadi dari sinar energi matahari
atau berasal dari nyala api.Energi panas dapat menyebabkan benda memuai,
mencair, mengupa atau terbakar.
Pada proses fotosintesis
yang dilakukan klorofil daun terjadi pembentukan gula dari air dan gas asam
arang. Pada peristiwa ini terjadi pembentukan zat organic dari zat yang disebut
asimilasi karbon yaitu : 6H2O + 6CO2……………..>C6H12O6
+ 6O2
= air + asam
arang…….> gula + oksigen
Dari gula dapat dibentuk
zat tepung / karbohidrat, selanjutnya mereaksikan unsure nitrogen, sulfur, dan
fosfor akan terbentuk lemak, protein, dan vitamin. Fotosintesis menyediakan
karbohidrat bagi tubuh organism. Didalam tubuh manusia, melalui proses
metabolism pada desimilasi terjadi perubahan bahan organic, yaitu :
C6H12O6----------à6H2O + 6CO2 + energi
Energi yang digunakan
untuk berbagai aktifitas hidup dari energi yang diterima, melalui proses
fotosistesis dilepas kembali. Sebagai contoh kegiatan hidup, tumbuh dan
bergerak.
4.
Energi Cahaya
Energi cahaya adalah energi yang ditimbulkan oleh cahaya.
Contohnya cahaya matahari yang dikumpulkan lewat lensa cembung dapat memanaskan
kertas sampai terbakar.
5.
Energi Bunyi
Energi bunyi adalah energi yang dihasilkan oleh bunyi atau suara.
Contohnya bunyi bom, bunyi halilintar, dan bunyi petasan.
6.
Energi Potensial
Energi potensial adalah energi yang tersimpan dalam suatu benda.
Contohnya energi yang terdapat dalam katapel, per atau busur panah yang
terenggang.
7.
Energi Kimia
Energi kimia adalah energi yang tersimpan dalam senyawa-senyawa
kimia. Contohnya aki, baterai, dinamo.
Energi kimia adalah, Energi yang menyatukan atom-atom menjadi
molekul.
Proses perubahan ikatan-ikatan molekul yang mempergunakan energi
kimia disebut reaksi kimia.
Reaksi kimia yang memerlukan panas disebut reaksi endoterm.
Reaksi kimia yang mengeluarkan / menghasilkan panas disebut reaksi
endoterm. Hampir semua reaksi kimia memerlukan panas.
Pada suhu tinggi reaksi berlangsung cepat, sedangkan pada suhu
rendah berlangsung lambat dan pada titik beku, reaksi kimia relative berhenti.
8.
Energi Atom
Energi atom adalah energi yang timbul pada reaksi atom saat inti
atom dipecah menjadi partikel-partikel lainnya.
9.
Energi Nuklir
Energi nuklir adalah energi yang lahir paling baru, yaitu energi
yang tersimpan dalam atom dari unsur-unsur nuklir.
Contohnya pada ledakan bom atom, merupakan timbunan tenaga pegas
raksasa, apabila kunci pegas dibuka mendadak maka akan terjadi ledakan dahsyat
dengan kekuatan merusak yang hebat, apabila pelepasan berlangsung pelan akan
menjadi energi yang sangat berguna.
10. Energi Listrik
Energi listrik adalah energi yang dihasilkan oleh arus listrik.
Contohnya pada generator dan dynamo.
Benda-benda dialam mengandung muatan listrik yang terjadi sebagai
akibat gesekan benda-benda.
Pemantik api dari logam yang digesekkan pada batu api dan bulu
halus dari pohon enau menghasilkan percikan listrik, pada korek api, bensin /
bila menyisir rambut aka nada rambut yang tertarik oleh sisir. Semua itu adalah
muatan listrik statis yang tertimbun pada benda yang bukan penghantar arus
listrik(non konduktor). Pada benda konduktor, muatan listrik akan tersebar
diseluruh permukaanya bila terjadi pergeseran.
Dikenal ada dua muatan listrik :
Muatan listrik positif yang terdapat pada gelas, dan
Muatan listrik negative yang terdapat pada rambut.
Istrik dan magnet memiliki sifat yang sama, bahwa lilitan kawat
yang beraliran listrik dapat mempengaruhi kompas, hal ini karena sifat magnet
terdapat dalam lilitan kawat yang berarus listrik.
11. Energi Magnet
Sifat magnet mengatakan bahwa kutub magnet
sejenis akan tolak menolak dan kutub magnet berlainan jenis akan tarik menarik.
Kutub magnet adalah ujung-ujung sebuah magnet, yang mengambil sikap utara
adalah kutub utara dan yang mengambil selatan adalah kutub selatan. Wiliam
Galbert, orang Inggris mengatakan bahwa bumi adalah magnet raksasa.
B. MACAM-MACAM ENERGI
ENERGI MATAHARI
Matahari merupakan sumber energi yang tidak dapat habis. Hidup
kita didunia ini hampir sepenuhnya berkat energi matahari karena apa yang kita
makan sebenarnya energinya berasal dari matahari yang tersimpan dalam tumbuhan
maupun hewan.
Dikaitkan dengan pemanfaatan energi matahari yang berasal dari
sinar matahari secara langsung ke bumi,
Pelaksanaan pemanfaatannya dapat dibedakan menjadi 3 macam cara,
yaitu :
a. Prinsip Pemanasan Langsung.
b. Konversi Surya Termis Ekeltris
(KSTE).
c. Konversi Energi
Photovoltaik.
Keuntungan penggunaan
energi panas Matahari :
1) Energi panas matahari merupakan
energi yang tersedia hampir diseluruh bagian permukaan bumi dan tidak habis.
2) Penggunaan energi matahari tidak
menghasilkan politan dan emisi yang berbahaya bagi manusia maupun lingkungan.
3) Penggunaan energi panas matahari
untuk pemanasan air, pengeringan hasil panen akan mengurangi kebutuhan akan
energi fosil.
4) Pembangunan pemanas air tenaga
matahari cukup sederhana dan emiliki nilai ekonomis.
Kerugian penggunaan
anergi panas matahari :
1) Sistem pemanas air dan pembangkit
listrik tenaga matahari tidak efektif digunakan pada daerah memiliki cuaca
berawan untuk waktu yang lama.
2) Pada musim dingin, pipa-pipa pada
system pemanasan akan pecah karena didalamnya air membeku.
3) Membutuhkan lahan yang sangat
luas yang digunakan untuk pertanian, perumahan, kegiatan ekonomi, karena rapat
energi matahari sangat rendah.
4) Lapisan kolektor yang menyilaukan
bias mengganggu dan membahayakan penglihatan, misalnya penerbangan.
5) Sistem hanya bias digunakan pada
matahari bersinar dan tidak bias digunakan ketika malam hari / cuaca berawan.
ENERGI PANAS BUMI
Energi panas bumi adalah energi yang berasal dari inti bumi, Inti
bumi merupakan bahan yang terdiri atas berbagai jenis logam dan batu yang
berbentuk cair yang memiliki suhu tinggi, energi panas bumi ini dapat digunakan
untuk kesejahteraan hidup manusia.
Tenaga panas bumi pada umumnya tampak dipermukaan bumi berupa :
a. air panas,
b. femoral (uap panas),
c. geiser (semburan air
panas),
d. sulfator (sumber belerang).
Pada prinsipnya bumi adalah pecahan yang terlempar dari matahari,
hingga kini bumi masih memiliki inti panas yang meleleh, kegiatan gunung berapi
merupakan bukti dari teori ini.Magma yang menyebabkan letusan vulkanis
menghasilkan sumber uap dan air panas pada permukaan bumi.
ENERGI ANGIN
Perahu-perahu layar menggunakan energi angin
untuk melewati perairan, Pada dasarnya angin terjadi karena adanya perbedaan
suhu antara udara panas dan udara dingin. Angin menggerakkan perahu melalui
layar yang terpasang dengan jangkauan yang tidak terbatastergantung dari tujuan
yang hendak dicapai. Nelayan ikan memanfaatkan angin darat untuk melaut saat
sore hari, dan memanfaatkan angin laut untuk kembali dari menangkap ikan.
Didaerah khatulistiwa yang panas mengembang dan
menjadi ringan, naik keatas dan bergerak kedaerah yang lebih dingin, misalnya
daerah kutub. Sebaliknya daerah kutub yang dingin, udaranya menjadi dingin dan
turun kebawah, dengan demikian terrjadi perputaran udara berupa perpindahan
udara dari kutub-kutub. Hal serupa terjadi antara wilayah khatilistiwa dan
kutub selatan, selain angin pasang terdapat juga angin pantai, dan angin local
lainya.
Prinsipnya adalah bahwa angin terjadi karena
adanya perbedaan suhu udara di beberapa tempat di buma bumi ini.
Penggunaan Tenaga angin dalam kehidupan sehari-hari, diantaranya :
1.
Menggerakkan pompa-pompa
air untuk irigasi ataupun untuk mendapatkan air tawar bagi ternak.
2.
Meng giling padi untuk
mendapatkan beras.
3.
Meng gergaji kayu.
4.
Membangkitkan tenaga
listrik.
5.
Melalui kincir angin
dapat menghasilkan energi listrik, kincir angin juga dapat dimanfaatkan memompa
air untuk mengairi persawahan.
Mengubah energi angin menjadi energi listrik sangat menguntungkan
bagi tempat-tempat yang banyak angin. Di Indonesia angin dianggap tidak begitu
konstan dan deras karena letak Indonesia di khatulistiwa, jadi tidak semua
tempat menguntungkan untuk dibangun pembangkit listrik tenaga angin, Karena
sumber energi angin tersedia secara gratis dan angin akan tetap bertiup
sepanjang masa, maka energi angin merupakan salah satu potensi penting sebagai
pengganti minyak bumi.
ENERGI PASANG SURUT
Energi pasang surut adalah energi yang bersumber dari tenaga yang
ditimbulkan oleh daya tarik antara bumi dengan bulan, walaupun bulan terletak ±
400.000 km dari bumi, karena adanya gejala tersebut maka bagian bumi yang
berhadapan dengan bulan akan tertarik, sedangkan bagian bumi yang lainya tidak,
yang tertarik itu menyebabkan air laut pasang, karena bumi mengadakan rotasi
selama 24 jam sekali putar, maka waktu pasang itu datangnya juga 24 jam sekali.
Bilamana mengelilingi bumi maka air laut akan ditarik ke atas karena gaya tarik
gravitasi bulan.
Selain itu matahari juga mempunyai pengaruh yang besar, meskipun
terletak lebih jauh ± 150 juta km dari bumi, namun ukuranya yang sangat besar
maka pengaruh matahari terhadap gejala pasang surut di bumi sebesar pengaruh
bulan, sehingga gaya gravitasi akan lebih besar apabila matahari dan bulan ada
pada posisi yang sama terhadap bumi, dilain pihak bilamana bulan dan matahari
berada pada pisisi yang berlainan, maka pengaruh gaya gravitasi kurang karena
akan saling menghapuskan.
Pemanfaatan energi potensial dalam perbedaan pasang dan surut
lautan, dapat dilakukan, misalnya teluk agak cekung dan dalam, telik ditutup
dengan bendungan sehingga terbentuk waduk. Pada waktu laut pasang maka
permukaan air laut tinggi mendekati ujung atas bendungan, waduk diisi dengan
air laut dengan mengalirkanya melalui sebuah turbin air yang dihubungkan dengan
sebuah generator pembangkit listrik dan menghasilkan energi listrik, hal ini
dapat dilakukan sampai tinggi permukaan air dalam waduk sama tingginya dengan
permukaan waduk, pada waktu laut surut waduk dikosongkan sehingga dengan
sendirinya air mengalir melalui turbin air yang akam memutar generator
pembangkit listrik, sehingga menghasilkan energi listrik.
Ada kekhususan bahwa turbin harus dapat berputar dua arah dan hal
ini dapat dilakukan berganti-ganti, dapat juga waduk ini dibentuk pada muara
sungai untuk memenfaatkan sekaligus air sungai dalam membangkitkan tenaga
listrik. Energi pasang surut ini tidak berjalan kontinu, melainkan
terputus-putus secara teratur, tetapi energi pasang surut ini tidak ada
batasnya selama bulan masih menjadi satelit bumi.
ENERGI BIOGAS
Biogas adalah gas yang dihasilkan dari sisa-sisa makhluk yang
diuraikan oleh mikroba melalui proses penguraian.Sebagai bahan dasar proses
penguraian adalah sisa-sisa makhluk berupa sampah pertanian, yaitu batang pohon
jagung, jerami, sisa ampas kelapa / tumbuhan lain. Proses pembuatan biogas
harus dilakukan ditempat yang tertutup rapat sehingga tidak kemasukan udara
karena mikroba pengurai sangat peka terhadap oksigen, bila terbuka akan terkena
cahaya matahari yang menyebabkan mikroba pengurai mati sehingga proses
penguraian tidak berjalan. Adukan ditempatkan dalam bejana / bak beton yang
terletak dalam tanah, gas yang timbul dari hasil penguraian sebagian besar
adalah gas methan (CH4 ) yang sangat mudah terbakar dan gas
karbondioksida (CO2) kira-kira seperempat bagian.
Gas yang terjadi dalam jumlah yang sangat kecil adalah karbon
monoksida (CO) yang mudah terbakar dan bersifat racun.
Nitrogen tidak berbahaya tetapi tidak berguna karena tidak dapat
dibakar dengan udara, dan gas hydrogen sulfide (H2S) dapat dibakar
dan berbau busuk.
Gas demikian dapat dinaikkan mutunya dan dihilangkan baunya dengan
dicuci, yaitu mengalirkan melalui air yang dibubuhi sedikit kapur, dengan
pencucian itu bau gas menjadi hilang dan gas CO2 yang tidak berguna
diserap oleh iir kapur sehingga biogas yang diperoleh dapat dibakar dengan
hasil panas yang tinggi. Biogas yang terjadi dapat ditampung dalam tangki dan
dapat dialirkan ke rumah untuk memasak / keperluan lainnya. Pengembangan biogas
ini masih dalam taraf penelitian.
ENERGI BIOMASA
Biomasa adalah segala jasad makhluk hidup yang digunakan untuk
menghasilkan energi bila dibakar, yaitu berupa sampah-sampah organic sebagai
sisa-sisa produksi pertanian, karena sampah tersebut masih menyimpan energi
matahari. Biomasa yang dapat dipakai sebagai bahan bakar tidak selalu berupa
sampah, yaitu : tanaman yang cepat tumbuh seperti angsana, akasia dan
sebagainya yang dapat digunakan sebagai bahan bakar secara ekonimis dan murah.
Pengambilan energi dari biomasa adalah membakar biomasa dalam
tungku pembakar, panas yang timbul digunakan untuk mendidihkan air, sehingga
timbul uap yang dapat digunakan untuk menggerakkan turbin uap, selanjutnya
dapat menggerakkan generator listrik, energi listrik dapat didistribusikan
untuk berbagai macam keperluan.
Salah satu kemungkinan yang menarik perhatian adalah pembuatan
alcohol, khususnya etanol dari biomasa sebagai calon pengganti minyak untuk
bahan bakar transport. Rumus kimia etanol C2H5OH ,antra
lain dapat dihasilkan dari bahan-bahan baku biomasa diantaranya :
1.
Bahan-bahan yang
mengandung hidrat arang dalam bentuk gula, seperti tebu dan nipah.
2.
Bahan-bahan yang
mengandung hidrat arang dalam bentuk zat tepung, seperti kasava, ubi jalar,
kentang dan sagu.
3.
Bahan selulosa yang
mengandung arang dengan bentuk molekul yang lebuh kompleks seperti kayu.
Proses pembuatan etanol terdiri dari langkah-langkah :
a. Konversi hidrat arang
menjadi gula yang dapat dicairkan dalam air.
b. Fermentasi gula menjadi etanol.
c. Pemisahan etanol dari air
dan komponen-komponen lain dengan cara destilasi.
èKeuntungan tebu bahwa
hidrat arangnya sudah mempunyai bentuk seperti glukosa / fruktosa sehingga
dapat difermentasi.
èKeuntungan selanjutnya
bahwa ampas tebu / sisa tebu yang tidak dapat dipakai, masih dapat dimanfaatkan
sebagai bahan bakar, sehingga pembuatan etanol dari tebu tidak memerlukan bahan
bakar dari luar.
C. USAHA UNTUK MELESTARIKAN ENERGI
a. Pembangkit tenaga dari
Energi Angin.
Gerakan udara kita sebut dengan angin. Output maksimal yang dapat
dihasilkan oleh angin melebihi 150 – 200 watt/m2. Kincir angin
walaupun dengan diameter yang sangat besar hanya akan menghasilkan energi
listrik yang sangat kecil. Kecepatan angin berubah-ubah tergantung pada letak,
bahkan pada kedudukan tempat yang sama angin tergantung pada musim dan waktu
hari. Kadang-kadang perbedaan kecepatan tergantung letaknya diujung / dibawah
menara. Angin merupakan bentuk energi yang tersedia dialam dan perlu
dimanfaatkan sebagai bagian dari memperkaya sumber energi dan pengembangan ilmu
pengetahuan,
diantaranya kincir angin, ada dua macam bentuk : kincir angin
dengan sumbu horizontal dan sumbu vertical.
Sumbu horizontal dilengkapi pengontrol azimuth diantara tipenya :
Ø Sayap banyak, biasanya digunakan diladang-ladang pada masa lalu.
Ø Belanda, di negeri belanda dimanfaatkan oleh para petani untuk
mengairi sawah
Ø Baling-baling.
Tipe sumbu vertical tidak dipengaruhi oleh arah angin dan tidak
memerlukan pengontrol azimuth, mempunyai kelemahan pada perputarannya, sangat
rendah dan inersia putaranya berat. Diantara tipe-tipe yang ada yang paling
cocok untuk pembangkit tenaga adalah tipe baling-baling dengan putaran cepat
dan terkontrol.
Jika kincir menyerap energi kinetic secara sempurna, output nya
dinyatakan sebagai Lo, harus sebanding dengan kuadrat diameter kincir pangkat
tiga kecepatan angin, dirumuskan :
Lo = ½ ρπ R2V3
Dimana :
ρ = kepadatan
aliran………kg/m3
R = radius
kincir…..m
V = kecepatan
angin
Out put maksimum yaitu L omak
ditentukan oleh rumus :
L omak = 8/27
ρπ R2V3
Evisiensi maksimum :
ή= L omak / Lo
= 16/27 = 0, 593
b. Pembangkit tenaga dari Energi
Air.
Bendungan / waduk jatiluhur, Karang kates, dan saguling merupakan
bentuk penyimpanan energi potensial yang selanjutnya diubah menjadi energi
listrik, untuk pengairan, dan kelestarian lingkungan, Jika pada suatu
ketinggian terdapat volume air yang sedemikian besar maka kandungan air
tersebut dapat dimanfaatkan sbagai sumber energi. Jumlah energi yang tersimpan
dirumuskan :
PE = mg ∆ Z
M = masa debit air……kg
.g = gravitasi ……9,81 m/s2
∆Z = perubahan alevasi.meter
PE = Energi potensial tersimpan…..joule
Persamaan dapat ditulis sebagai :
Ep = mgh
M = masa debit air…..kg
.g = grafitasi………9,81 m/s
H = ketinggian……..meter
Ep = Energi potensial tersimpan…joule
a. P dengan efissiensi 100% =
100/100 x 2000.000 watt atau 2000 kVA daya dengan efisiensi 100% ini menandakan
tidak ada energi yang hilang atau menjadi bentuk energi lain. Hal ini hanya
berdasarkan perhitungan saja dan pada kenyataan tidak pernah terjadi.
b. P dengan efisiensi 60% = 60/100 x
2000.000 watt = 1.200.000 watt atau 1200 kVA daya ini sangat mungkin terjadi.
c. P dengan efisiensi 40% =
40/100 x 2000.000 watt = 800.000 watt atau 800 kVA daya ini amat sangat mungkin
terjadi.
d. Konversi Energi Nuklir.
Pengonversian massa dari energi nuklir dalam suatu reaksi kimia
adalah terlalu kecil untuk dideteksi, pada reaksi nuklir energi yang
dikeluarkan per reaksi adalah cukup besar, sehingga pengonversian masa secara
actual dapat dideteksi. Dalam reaksi konversi energi, jumlah masa dan energi
haruslah tetap sekaligus juga momentum. Hukum ini bukan hanya sekedar berlaku
pada setiap proses konversi energi. Nomor atom Z adalah sama dengan jumlah
proton (ion bermuatan positif) yang terdapat didalam inti atom.
Massa sebuah atom lebih kecil dari massa partikel / nucleon
individual yang membentuknya. Kekurangan massa dari suatu inti atom tertentu
dapat dihitung sebagai :
Kekurangan Massa = zmp + (A – Z) mn – masa
Nuklir
Pada suatu reaksi fisi / pembelahan akan membebaskan energi
kira-kira sebesar 200 Mev (3,2 x 10 – 11 joule) untuk setiap fisi.
Ini sangat besar disbanding jumlah energi yang dilepaskan dalam reaksi
eksotermik, dimana produk terakhir mengandung partikel yang masanya hamper sama
dengan masa inti sasaran mula-mula. Energi 200 Mev didistribusikan sebagai :
1. 170 Mev sebagai energi kinetic
dari bagian-bagian fisi
2. 5 Mev energi kinetic
neutron-neutron
3. 15 Mv energi (beta) dan sinar γ (gama)
4. 10 Mev energi neutrino yang
dillepaskan dalam peluruhan β- dari unsure-unsur fisi.
5. Energi.
6. Ekologi.
7. Ekonomi.
Melimpahnya cadangan energi yang beragam
memungkinkan konsumsi enargi didapat dengan murah. Namun untuk mewujudkannya
diperlukan dana yang cukup besar sehingga factor ekonomi mempunyai peran yang
sangat besar. Demikian factor ekologi yang menyangkut kelestarian alam perlu
mendapatkan perhatian, baik pengelolaan maupun pemeliharaan hendaknya jauh dari
kerusakan yang fatal. Hukum alam akan selalu menyeimbangkan lingkungan pada
kondisi ekosistem yang tidak stabil dalam bentuk bencana / gempa.
Dalam fisika terdapat hokum kekekalan energi
yang menjelaskan perubahan bentuk dari satu ke bentuk yang lain sebagai hukum
universal. Demikian juga ketika konsep energi dikembangkan, ahli fisika secara
bertahap menyadari behwa energi adalah kekal.
Usaha manusia untuk mencari energi pengganti
minyak bumi seperti uraian diatas hanyalah merupakan alternative bagi manusia
untuk dapat mempertahankan kehidupannya dibumi ini. Minyak bumi merupakan
sumber daya yang sangat penting untuk kehidupan, namun sumber daya alam itu
tidak dapat diperbaharui dan jumlahnya terbatas, sehingga menusia perlu
berusaha mencarisember energi lain bila ingin tetap mempertahankan kehidupanya
dengan anak cucu di masa yang akan datang.
Salah satu cara yang paling ampuh adalah
membatasi laju pertumbuhan penduduk, keikut sertaan dalam program KB merupakan
iuran untuk melestarikan manusia dimuka bumi yang hanya satu ini, karena pernah
diadakan penelitian bahwa di planet mars yang semula orang menduga ada
kehidupan ternyata yang diperoleh melalui satelit Marinir IV yang ada hanyalah
selapis tipis butiran salju yang tidak ada artinya bagi kehidupan seperti di
bumi, kadar oksigen mars jauh lebih sedikit dari dugaan semula, bahkan ada data
yang menerangkan tidak ada oksigen sama sekali, maka hanya bumi ini lah
satu-satunya harapan hidup anak cucu kita dimasa yang akan dating. Oleh karena
itu semua manusia di muka bumi ini bertanggung jawab atas kelestarian bumi yang
berarti eksistensi manusia ditentukan oleh manusia sendiri dan dimulai dari
sekarang.
Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan,
walaupun demikian kita perlu menghemat energi. Dengan menghemat energi berarti
kita juga menghemat biaya. Ada beberapa cara untuk menghemat energi, antara
lain dengan kita menggunakan lampu hemat energi seperti lampu neon serta SL dan
memetikan lampu jika tidak diperlukan.
BAB III
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Alam dengan
segala isinya menyediakan kebutuhan yang sama kepada semua makhluk yang berada
di dalamnya. Kebutuhan yang terpenting begi makhluk hidup adalah energi,
walaupun energi tidak semua tersedia secara langsung, nemun melalui
pengembangan tekhnologi yang ada beragam energi telah dapat diwujudkan .
Berbagai macam dan jenis energi yang disediakan oleh alam diantaranya : energi
air, energi angin, energi bahan fosil, energi dari batuan nuklir, energi dari
batuan batu bara, dan energi yang amat sangat murah tersedia setiap hari adalah
energi panas matahari. Diantara energi-energi tersebut manusia ditantang untuk
mengembangkan dan memenfaatkam melalui rekayasa tekhnologi yang memadai. Energi
panas matahari adalah salah satu bentuk energi yang sangat ramah lingkungan
belum maksimal dikembangkan dan secara tradisional masih dimanfaatkan oleh
seluruh makhlik yang ada dipermukaan bumi. Tekhnologi kincir angin merupakan
pengembangan pemanfaatan energi angin, reactor nuklir merupakan pengembangan
energi dari bahan bakar niklir, dan pengembangan energi hydra dengan
memanfaatkan sebagai bahan bakunya dalam wadah bendungan / waduk.
Energi secara umum dikelompokkan menjadi dua
bagian besar yaitu :
1.
Energi colestrial / energo perolehan, merupakan
energi yang mencapai bumi dari angkasa luar, diantaranya :
1)
EnergiSurya
2)
Energi Bulan
3)
Elektromagnetik
4)
Energi Partikel
5)
Energi Grafitasi dari bintang-bintang, planet dan bulan
6)
Energi potensial meteor yang sedang memasuki atmosfer bumi.
2. Energi modal
(Capital Energi), yang telah berada di dalam bumi, diantaranya :
1)
Sumber energi atom
2)
Sumber energi panas bumi (geothermal).
DAFTAR PUSTAKA
Ir. Hariwijaya Soewandi,
M.M.Estu Sinduningrum, S.T., M.T. : Ilmu Kealaman Dasar, Jakarta : Grahalia
Indonesia, Juni 2011.
Drs. Maskoeri Jasin,
Ilmu Alamiah Dasar, Jakarta : PT. Raja Grafindo Persada, 2002.
Nuryani Rustaman dkk,
Materi dan Pembalajaran IPA SD, Jakarta : Universitas Terbuka, 2011.
Drs. Ali Abdullah.
Ir.Eny Rahma, Ilmu Alamiah Dasar, Jakarta, Bumi Aksara. 1991.
Dra. Sri Soeyati, M.Si.
DR.rer.nat Agus Salam, Gaya Usaha dan Energi, Jakarta : Bumi Aksara, 2007
Puji Astuti, Martina.
Mengenal Gaya dan Energi,Jakarta : PT Lazuardi Putra Pertiwi, 2007
0 Response to "MAKALAH SUMBER ENERGI"
Posting Komentar