Tentu kamu sering mendengar istilah Energi, ketika di Sekolah Dasar bahkan dalam pergaulan di lingkungan teman dan keluargamu istilah Energi sering terucapkan.
Ada apa dengan energi? Mengapa energi begitu penting bagi kehidupan? Darimana asalnya energi? Apa manfaat energi? Apa saja bentuk energi? Mengapa di rumah ada listrik? Dan masih banyak lagi pertanyaan-pertanyaan yang bisa diungkapkan tentang energi.
A. SUMBER-SUMBER ENERGI dan HUKUM DASAR ENERGI
Bacalah naskah di bawah ini Kemudian kerjakan tugas-tugas yang terdapat dalam Buku Kerja Siswa!
Berapa kali kamu makan setiap hari? mengapa kamu perlu makan? Bagaimana seandainya kamu tidak makan ?.
Tentu makanan sangat diperlukan oleh setiap makhluk hidup agar dapat tumbuh dan berkembang. Kita perlu makan agar kuat bekerja karena makanan mengandung energi yang sangat diperlukan tubuh.
A.1. Sumber-Sumber Energi dan Bentuk-Bentuk energi.
Makanan merupakan salah satu sumber energi. Sebagai sumber energi makanan diolah dalam tubuh melalui reaksi kimia menghasilkan berbagai macam bentuk energi yang berpotensi untuk melakukan kerja misalnya energi otot diperlukan agar dapat melakukan kerja. Bentuk energi lain misalnya energi gerak berkaitan dengan sistim yang bergerak.
Sangat banyak sumber energi yang terdapat di alam, namun persediaannya sangat terbatas, misalnya batu bara, tersedia sangat terbatas dan suatu saat akan habis, demikian juga Bahan Bakar Minyak (BBM) diperkirakan akan habis 30 tahun yang akan datang, sebaliknya
matahari merupakan sumber energi yang potensinya sangat besar dan dapat terus menerus kita gunakan.
Sumber-sumber energi yang persediaannya terbatas disebut sebagai energi tak terbarukan terbarukan. Contoh-contoh energi yang terbarukan adalah: Energi surya , Energi angin, Energi panas bumi (Energi Geothermal), Energi Air, Energi samudera, dan Energi Biomas.
Energi Surya
Energi surya merupakan energi yang berasal dari matahari. Energi ini terus menerus tersedia sebagai sumber energi utama bagi kehidupan di bumi. Usaha manusia memanfaatkan energi matahari terus
dikembangkan diantaranya
pemanfataan energi matahari untuk menghasilkan energi listrik sebagai
sumber energi alternatif berpotensi dimanfaatkan untuk daerah yang luas.
Energi Panas Bumi (Geothermal)
Energi geothermal merupakan energi panas yang berasal dari dalam Bumi hasil dari penguraian radioaktif di pusat Bumi, sedangkan panas di permukaan bumi lebih banyak
dominan akibat penyinaran
matahari.
Indonesia memiliki potensi energi panas bumi yang sangat besar
Penggunaan eneergi surya di kapal layar
disebabkan wilayah Indoneia termasuk jalur gunung berapi yang membentang dari ujung pulau sumatera, sepanjang Pulau Jawa, Bali, NTT, NTB menuju kepulauan Banda, Halmahera, dan Pulau sulawesi, panjang jalur ini lebih dari 7500 km dengan lebar berkisar daerah prospek panas bumi.
Energi Air
Kondisi topografi Indonesia yang bergunung dan berbukit serta dialiri oleh banyak sungai,danau, dan waduk merupakan sumber energi air yang sangat potensial sebagai sumber energi yang terbarukan. Dengan memanfaatkan air sebagai sumber energi dapat dibuat teknologi
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA).
Energi Samudera
Samudera adalah laut yang luas dan merupakan massa air asin yang
sambung-menyambung meliputi
permukaan bumi yang dibatasi oleh
benua ataupun kepulauan yang besar.
Sekitar 70% permukaan bumi diselimuti oleh samudera, oleh karena itu samudera memiliki potensi yang sangat besar untuk dijadikan sumber energi bagi kehidupan dibumi.
Energi samudera ada tiga macam, yaitu (a). energi panas laut, (b). energi pasang surut, dan (c) energi gelombang.
(a). Energi panas laut
Energi panas laut sebagai salah satu
alternatif sumber energi
menggunakan prinsip perbedaan suhu antara suhu permukaan laut dan suhu dasar laut.
(b). Energi pasang surut
Kincir air memanfaatkan arus sungai
Energi pasang surut menggunakan prinsip beda ketinggian antara laut pasang terbesar dan laut surut terkecil.
(c). Energi gelombang
Energi gelombang menggunakan prinsip beda ketinggian gelombang dan panjang gelombang.
Energi Biomassa / Biogas
Energi biomassa pada prinsipnya memanfaatkan limbah biomassa
yang berasal dari sektor kehutanan, perkebunan dan pertanian, kotoran hewan dsb.
Indonesia yang kaya akan hutan tropis sangat berpotensi untuk mengembangkan energi biomassa.
Kotoran hewan dapat diolah menghasilkan gas (Biogas), demikian juga beberapa jenis tanaman tertentu dapat diolah menjadi bahan bakar.
B. KONVERSI ENERGI
Gosok-gosoklah kedua telapak tanganmu, beberapa saat kemudian kedua akan terasa panas. Mengapa? Menggosok-gosokkan kedua telapak tangan merupakan bentuk energi kinetik, kemudian telapak tangan menjadi panas (membentuk energi panas). Dari peristiwa tersebut dapat disimpulkan bahwa energi dapat berubah bentuk dari satu bentuk energi tertentu menjadi bentuk energi lain.
Pada prinsipnya semua energi merupakan hasil dari perubahan bentuk energi dari bentuk energi lain. Berikut merupakan beberapa contoh perubahan bentuk energi dari suatu peralatan.
Gelombang laut
Memanfaatkan energi pasang surut
Proses energi biomassa
Perubahan bentuk energi dari satu bentuk energi tertentu menjadi bentuk energi lain disebut
C. HUKUM KEKEKALAN ENERGI
Pada bagian tentang sumber-sumber energi kamu telah memahami bahwa makanan sangat diperlukan sebagai sumber energi agar dapat melakukan aktivtas. Para olahragawan tidak akan kuat berlatih dan bertanding jika tidak mengkonsumsi makanan yang cukup, demikian juga kendaraan harus diisi bahan bakar agar dapat bergerak.
Makanan diproses secara kimiawi di dalam tubuh menghasilkan berbagai macam bentuk energi diantaranya energi kimia, energi potensial, energi panas, energi gerak (kinetik), dsb. Semua energi yang dihasilkan makanan jika dijumlahkan akan sama dengan energi yang terkandung dalam makanan sebelum diproses.
Lampu dapat menyala, karena ada konversi energi listrik menjadi energi cahaya
Bel listrik, menggunakan prinsip konversi energi dari bentuk energi listrik menjadi bentuk energi bunyi
Generator mengubah energi gerak menjadi energilistrik
Setrika listrik mengubah energi listrik menjadi ketika jatuh ada perubahan energi potensial menjadi energi kinetik
Bahan bakar yang digunakan kendaraan seperti asap dsb.
Pengertian jumlah energi sebelum dimusnahkan, tetapi dapat diubah bentuk menjadi energi lain”.
Hukum kekekalan energi yang sering digunakan dalam sains adalah
Hukum Kekekalan Energi Mekanik. Hukum kekakalan energi mekanik ini hanya terkait dengan energi kinetik menggunakan rantai? Bagaimana kita dapat mendengar suara orang berada ditempat yang jauh melalui telepon?
Semua pertanyaan di atas berkaitan dengan transmisi energi.
D.1. Energi dapat disimpan
Pada umumnya lampu senter menggunakan batere, makin banyak batere digunakan makin terang lampu senter tersebut.
Apabila lampu senter dibiarkan terus menyala, tentunya suatu saat nyala lampunya semakin redup dan kemudian mati, dalam keadaan seperti ini sering dikatakan baterenya habis. Sebenarnya energi yang tersimpan dalam batere semakin berkurang karena telah digunakan menyalakan lampu. Darimana energi dalam batere?
Prinsipnya dalam batere terjadi reaksi kimia, kemudian diubah menjadi energi listrik, selanjutnya diubah lagi menjadi energi cahaya lampu. Kejadian ini menunjukkan bahwa batere dapat menyimpan energi, dengan perkataan lain
”Energi dapat disimpan”.
D.2. Energi dapat dialirkan
Ketika memasak air dalam panci atau dalam ceret, wadah tempat air yang dimasak juga akan menjadi panas. Hal ini menunjukkan bahwa energi dapat dialirkan. Jika dalam air terdapat telur maka panas dari air juga akan mengalir ke telur demikian seterusnya.
D.3. Energi dapat disekat
Pada umumnya di rumah ada termos untuk menyimpan air panas agar tidak cepat dingin. Di warung juga ada yang menjual es dimasukkan ke dalam termos agar es nya tidak cepat mencair. Peristiwa ini menunjukkan bahwa air panas dalam termos bertahan lama tetap panas karena energi panas air disekat agar tidak keluar , demikian juga es dalam termos tidak cepat mencair karena disekat sehingga energi panas di sekitar luar termos terhalang masuk ke dalam termos. Terhalangnya energi panas dari air ke luar termos dan terhalangnya energi panas dari luar termos masuk ke dalam termos menunjukkan bahwa energi dapat disekat
D.4. Perpindahan energi
Konduksi
Aliran Energi Nyala Lilin
Dinding Dalam mengkilatlap
Pada gambar di atas terlihat Albert Einstein sedang menaiki sepeda. Dari manakah energi yang dimilikinya? Tentu saja dari makanan yang ia makan, walaupun Einstein seorang ilmuwan yang sangat terkenal namun ia perlu makan agar dapat beraktivitas: berpikir, bekerja, bahkan menaiki sepeda.
Bagaimanakah sepeda dapat berjalan?
Gir depan sepeda lebih besar daripada gir belakang. Ketika sepeda dikayuh yang diputar adalah gir depan, kemudian dipindahkan melalui rantai ke gir belakang hingga dapat memutarkan roda
sepeda bagian belakang akibatnya sepeda dapat berjalan. Dari peristiwa ini dikatakan ada perpindahan energi dari gir depan ke gir belakang.
Dari contoh di atas dapat
digambarkan skema alur
perpindahan energi sebagai barikut:
D.5. Transmisi jarak jauh
Dari mana asalnya energi listrik hingga dapat menyalakan lampu di
Gir Depan Gir Belakang Rantai
Orang mengayuh Sepeda. (Ada perpindahan energi dari orang ke sepeda)
Gir depan berputar
Gir belakang berputar Energi dipindahkan melalui rantai
Roda belakang berputar
Sepeda dapat berjalan
rumah, di jalan, serta di tempat-tempat lain? Tentu ada sumbernya yang disebut sebagai pembangkit listrik.
Sumber energi yang digunakan untuk Pembangkit listrik ada beberapa macam, diantaranya Air, Matahari, Gas, dll. Seiring dengan sumber energi yang digunakan tersebut maka Pembangkit listrik dapat digolongkan sebagai berikut::
(a). Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA).
(b). Pembangkit listrik tenaga Disel (PLTD)
(c). Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)
(d).Pembangkit Listrik Tenaga Uap dan Gas (PLTU, PLTG).
Direktorat Pendidikan Lanjutan Pertama(Dit.PLP)
PLTA Tulung Agung Selatan
HYPERLINK "http://id.wikipedia.org/wiki/Gambar:Jatiluhur_dam.jpg" \o "Waduk Jatiluhur" INCLUDEPICTURE "http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6d/Jatiluhur_dam.jpg/750px-Jatiluhur_dam.jpg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://uplo
ad.wikimedia.org/wikipedia/com mons/thumb/1/12/Jatiluhur_lake.j pg/750px-Jatiluhur_lake.jpg" \* M ERGEFORMATINET
W a d u k
J a t i l u h u r
u
(f).Pembangkit Listrik Panas Bumi (PLTP)
(g). Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang laut (PLTGL)
(h). Pembangkit Listrik tenaga Nuklir (PLTN)
E. PEMANFAATAN ENERGI
Energi sangat dibutuhkan dalam kehidupan. Bayangkan seandainya
(e). Pembangkit Listrik Tenaga Angin/ bayu (PLTB
PLTGU Priok, Penggabungan PLTU dan PLTG
PLTP Dieng
Energi laut dapat dimanfaatkan menghasilkan energi listrik
tidak ada matahari, tidak mungkin ada kehidupan di bumi, karena matahari merupakan sumber energi utama bagi kehidupan. Perkebunan, hutan, pertanian dan lain-lain memerlukan energi matahari.
Pemanfaatan energi oleh beberapa produk dapat dilihat pada gambar berikut
Kincir memanfaatkan energi angin
Pesawat memanfaatkan tenaga dari putaran baling-baling
Terompet memanfaatkan energi dari tiupan
Konversi Energi-Buku Ajar
DAFTAR PUSTAKA
Boyle,G.(ed). 1996, Renewable Energy Power for a Sustainable Future. Open University, UK.
Djojonegoro,W,1992,
Pengembangan dan penerapan Energi Baru dan terbarukan, Lokakarya “bio Mature unit” (BMU) untuk pengembangan masyarakat Pedesaan, BPPT, Jakarta.
Lomas Robert. 1999 , The man Who Invented the Twentieth Century-Nicola Tesla, Forgotten Genius of Electricity, headline Book Publishing, London.
Shanefield D.J, 2001, Industrial Electronics for Engineers, Chemists, and Technicians, William Andrew Publishing, Norwich, NewYork.
Sumotarto untung., 2003, ”Pemanfaatan Energi pasang surut, jurnal sains dan Teknologi Indonesia, V5.
