KATA PENGANTAR
Pertama-tama, kami mengucapkan puji syukur kepada Tuhan yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang. Yang telah memberikan kita nikmat yang tak terhitung jumlahnya, sehingga kami bisa mengerjakan Makalah Fisika ini dengan baik.
Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kami ucapkan kepada Ibu Neneng selaku guru Fisika yang telah membimbing dan mengajari kami. Sehingga kami bisa mengerti tentang materi Sumber-Sumber Energi yang ada dalam makalah ini.
Kami menyadari bahwa dalam penyusunan laporan praktikum ini masih terdapat banyak kekurangan. Karena itu, kami mengharapkan kritik atau saran yang membangun dari semua pihak.
Terakhir, kami mengucapkan terima kasih kepada seluruh pihak yang membantu dalam pembuatan laporan hasil praktikum ini. Kami berharap, apa yang kami kerjakan ini akan bermanfaat, terutama untuk siswa/siswi SMAN 3 Depok yang ingin memahami tentang Sumber-Sumber Energi.
Daftar Isi
1. Kata
Pengantar ... ... 1
2. Daftar
Isi ... ... 2
3. BAB I :
Pendahuluan ... ... 3
4. BAB II : Energi dan
Sumbernya ... 4
5. BAB III : Energi
Listrik ... 8
6. BAB IV :
BAB III
penerangan, motor penggerak, peralatan rumah tangga, dan mesin-mesin industri dapat difungsikan jika ada energi. Namun, seperti yang telah diketahui, terdapat dua kelompok besar energi yang didasarkan pada pembaharuan. Dua kelompok tersebut adalah energi terbarukan dan energi yang tidak terbarukan.Energi terbarukan ini meliputi energi matahari, energi air, energi angin, energi panas bumi, dan energi biomassa sedangkan energi yang tidak terbarukan meliputi energi yang berasal dari fosil atau energi dari mineral alam. Pada dasarnya, pemanfaatan energi - energi tersebut sudah dilakukan sejak dahulu.
Pemanfaatan energi yang tidak dapat diperbaharui secara berlebihan dapat menimbulkan krisis energi. Energi menjadi komponen penting bagi kelangsungan hidup manusia karena hampir semua aktivitas kehidupan manusia sangat tergantung pada ketersediaan energi yang cukup. Dewasa ini dan beberapa tahun ke depan, manusia masih akan tergantung pada sumber energi fosil karena sumber energi fosil inilah yang mampu memenuhi kebutuhan energi manusia dalam skala besar.
Sedangkan sumber energi alternatif/terbarukan belum dapat memenuhi kebutuhan energi manusia dalam skala besar karena fuktuasi potensi dan tingkat keekonomian yang belum bisa bersaing dengan energi konvensional. Di lain pihak, manusia dihadapkan pada situasi menipisnya cadangan sumber energi fosil dan meningkatnya kerusakan lingkungan akibat penggunaan energi fosil.
Melihat kondisi tersebut maka saat ini sangat diperlukan pengetahuan tentang apa itu energi terbarukan, sumber-sumber energi terbarukan, sekaligus masalah yang timbul dari pemanfaatan energi terbarukan agar didapatkan solusi atau kebijakan tentang pemanfaatan energi tersebut.
1.2. Tujuan
mengatasi masalah yang dapat ditimbulkan dari pemanfaatan energi karena setiap kerja yang dilakukan sekecil apapun dan seringan apapun tetap membutuhkan energi. Menurut KBBI energi didefniskan sebagai daya atau kekuatan yang diperlukan untuk melakukan berbagai proses kegiatan. Energi merupakan bagian dari suatu benda tetapi tidak terikat pada benda tersebut. Energi bersifat feksibel artinya dapat berpindah dan berubah. Berikut beberapa pendapat ahli tentang pengertian energi;
1. Energi adalah kemampuan membuat sesuatu terjadi (Robert L. Wolke) dieksploitasikan, maka untuk mengganti sumber sejenis dengan jumlah sama, baru mungkin atau belum pasti akan terjadi jutaan tahun yang akan datang. Contoh sumber energi tidak terbarukan antara lain berasal dari fosil dan mineral alam.
2. Energi Terbarukan
sumber energi terbarukan adalah matahari, angin, panas bumi, biomassa, dan air.
2.3. Sumber Energi Tak Terbarukan
1. Sumber Energi dari Fosil Makhluk Hidup
Sumber energi yang satu ini tak lain berasal dari timbunan makhluk hidup yang telah mati lalu terkubur di bawah tanah sampai jutaan tahun, adapun contohnya adalah batu bara dan minyak bumi. Dan beberapa dalam bentuk gas alam.
Mineral adalah suatu bahan alam yang mempunyai sifat-sifat fsis dan kimia tertentu. Mineral alam dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi setelah melewati berbagai tahapan yang sangat terjadi serangkaian tahap yang disebut rantai proton. Rantai proton di inti matahari terjadi kira-kira 9,2 x 1037 kali tiap detik dan mampu
mengubah sekitar 3,7 x 1038 proton menjadi inti helium tiap
detiknya. Energi yang dihasilkan di dalam inti matahari adalah sekitar 3,846 x 1026 joule setiap detiknya.
Merupakan proses konversi energi matahari menjadi energi listrik. Contohnya adalah perubahan energi matahari oleh panel surya. Adapun proses penggunaannya yaitu dengan menyerap energi matahari untuk mengisi baterai yang ada, lalu kemudian menggunakan energi di baterai tersebut ketika cahaya matahari sedang tidak ada.
c. Heliothermal
Merupakan proses penyerapan energi matahari untuk keperluan tertentu, misalnya untuk memanaskan air seperti yang terjadi pada alat kolektor cahaya matahari (solar air larian atau limpasan permukaan (runof).
Air dapat dijadikan sumber energi dengan memanfaatkan energi potensialnya. Air dengan jumlah yang banyak akan memiliki tekanan dan energi yang besar. Lalu energi potensial yang ada akan diubah menjadi energi kinetik, sehingga dalam pemanfaatannya dapat digunakan untuk memutar turbin generator. Dalam berbagai pembangkit listrik juga, air seringkali digunakan dengan cara diubah menjadi uap bertekanan tinggi dengan cara dipanaskan.
3. Angin
Angin adalah udara yang bergerak sebagai akibat adanya rotasi bumi dan perbedaan tekanan udara. Dengan arti lain bahwa angin merupakan salah satu fenomena yang terjadi akibat pemanasan dan konveksi udara.
Angin terjadi karena pemuaian molekul-molekul udara setelah terkena energi panas matahari. Udara yang memuai akan menjadi lebih ringan, sehingga akan bergerak naik. Ruang yang ditinggalkan oleh udara panas tadi, dengan segera akan mengalami penurunan tekanan, sehingga udara dingin di sekitarnya akan mengalir menuju ke tempat yang bertekanan rendah tersebut.
4. Panas Bumi
Panas Bumi adalah sumber energi panas yang terkandung di dalam air panas, uap air, dan batuan bersama mineral ikutan dan gas lainnya yang secara genetik semuanya tidak dapat dipisahkan dalam suatu sistem Panas Bumi dan untuk pemanfaatannya diperlukan proses penambangan.
Panas bumi antara lain disebabkan oleh aktivitas tektonik bumi, panas matahari yang diserap oleh bumi, peluruhan elemen radioaktif di bawah permukaan bumi, panas yang dilepaskan oleh logam-logam berat karena tenggelam ke dalam pusat bumi, dan efek elektromagnetik yang dipengaruhi oleh medan magnet bumi.
Panas bumi merupakan energi yang ramah lingkungan dan dapat diandalkan. Karena selain tidak menghasilkan pembakaran, panas bumi selalu tersedia di alam. Akan tetapi, panas bumi hanya bisa dimanfaatkan pada tempat-tempat tertentu. Yaitu pada daerah dekat lempeng tektonik.
5. Biomassa
Biomassa merupakan energi yang bersumber dari bahan-bahan alami seperti kayu, limbah pertanian, perkebunan, hutan, komponen organik dari industri dan rumah tangga serta kotoran hewan dan manusia. Biomassa dikenal sebagai zero CO2 emission, dengan kata lain tidak menyebabkan akumulasi CO2 di atmosfer. 6. Sumber Energi Skala Kecil
a. Piezoelektrik, merupakan muatan listrik yang dihasilkan dari pengaplikasian stress mekanik pada benda padat. Benda ini mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. metode menghasilkan energi listrik dengan memanfaatkan energi kinetik dari mobil yang bergerak di atas landasan yang terpasang di jalan. Sebuah landasan sudah dipasang di lapangan parkir supermarket Sainsbury's di Gloucester, Britania Raya, di mana listrik yang dihasilkan digunakan untuk menggerakkan mesin kasir.
BAB III
dengan ketentuan kebutuhan konsumsi daya listrik dengan satuan Watt (W). Energi listrik digunakan untuk menggerakkan berbagai peralatan listrik seperti mesin bermotor, lampu penerangan, mesin pemanas atau pendingin, ataupun untuk menggerakkan kembali suatu peralatan mekanik untuk menghasilkan bentuk energi yang lain.3.2 Pembangkit Listrik
Pembangkit listrik adalah bagian dari alat industri yang dipakai untuk memproduksi dan membangkitkan tenaga listrik dari berbagai sumber tenaga, seperti PLTU, PLTN, PLTA, PLTS, PLTSa, dibagi menjadi dua jenis, yaitu pembangkit listrik dengan sumber energi tak terbarukan, dan pembangkit listrik dengan sumber energi terbarukan.
Berikut ini akan kami jelaskan mekanisme pada beberapa pembangkit listrik.
1. Pembangkit Listrik dengan Energi Tak Terbarukan a. Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU)
Pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap, bahan utama yang digunakan adalah bahan bakar fosil. Energi kimia yang tersimpan dalam bahan bakar fosil (batu bara, gas alam, minyak bumi) dan oksigen dari udara dikonversikan menjadi energi termal, energi mekanis, lalu energi listrik untuk penggunaan berkelanjutan dan distribusi secara luas.
akan menjadi uap bertekanan tinggi yang nantinya akan digunakan untuk memutar turbin generator.
Sampai saat ini, pembangkit listrik tenaga bahan bakar fosil masih merupakan penyedia energi terbesar di dunia. Ini karena efsiensi dan besarnya energi yang dihasilkan. Meskipun begitu, ini juga menghasilkan sisa pembakaran yang mencemari alam. Contohnya adalah CO2 yang dapat
menghasilkan efek rumah kaca.
b. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)
Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) adalah stasiun pembangkit listrik thermal di mana panas yang dihasilkan diperoleh dari satu atau lebih reaktor nuklir pembangkit listrik. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir memanfaatkan reaksi fsi pada mineral, yaitu uranium, yang menghasilkan suhu tinggi. Suhu tinggi yang dihasilkan oleh reaksi fsi uranium kemudian digunakan untuk memanaskan air sehingga terbentuklah uap bertekanan tinggi. Uap inilah yang nantinya akan digunakan untuk memutar turbin generator.
Sumber energi yang digunakan adalah sumber energi dari mineral alam. Sehingga ada kemungkinan kalau suatu saat nanti akan habis. Hingga saat ini, terdapat 442 PLTN berlisensi di dunia dengan 441 diantaranya beroperasi di 31 negara yang berbeda. Keseluruhan reaktor tersebut menyuplai 17% daya listrik dunia.
2. Pembangkit Listrik dari Sumber Energi Terbarukan 1. Pembangkit Listrik Tenaga Surya
Untuk menghasilkan listrik dari cahaya diperlukan sebuah proses yang dikenal sebagai proses fotoelektrik.
Proses fotoelektrik ini dapat dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu: 1. Fotoemisivitas, adalah proses pemancaran elektron dari suatu
bahan ketika bahan tersebut berinteraksi dengan cahaya. 2. Fotokonduktivitas, adalah peristiwa peningkatan arus listrik
yang mengalir melalui suatu bahan konduktor ketika bahan tersebut dikenai cahaya.
3. Efek Fotovoltaik, adalah proses yang terjadi keika cahaya jatuh ke bidang batas dua buah bahan yang menyebabkan elektron-elektron dipindahkan dari satu bahan ke bahan lainnya.
Akibat dari perpindahan elektron, maka ada satu bahan menjadi kekurangan elektron (bermuatan positif), sedangkan bahan lain kelebihan elektron (bermuatan negatif), sehingga terbentuklah sambungan positif-negatif yang akan menghasilkan gaya gerak listrik dan apabila dihubungkan ke suatu rangkaian maka akan mengalir arus listrik.
Alat yang digunakan pada pembangkit listrik tenaga surya adalah panel sel surya. Panel surya akan menyerap energi dari matahari dan mengubahnya menjadi listrik. Kemudian menyimpan energi listrik yang dihasilkan ke dalam baterai yang ada. Lalu energi listrik yang tersimpan dalam baterai dapat langsung digunakan untuk menggunakan berbagai macam peralatan listrik.
Teknologi ini cukup canggih dan keuntungannya adalah harganya murah, bersih, mudah dipasang dan dioperasikan dan mudah dirawat. Sedangkan kendala utama yang dihadapi dalam pengembangan energi surya fotovoltaik adalah investasi awal yang besar dan harga per kWh listrik yang dibangkitkan relatif tinggi, karena memerlukan subsistem yang terdiri atas baterai, unit pengatur dan inverter sesuai dengan kebutuhannya.
2. Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Pembangkit listrik tenaga air (PLTA) adalah pembangkit yang mengandalkan energi potensial dan kinetik dari air untuk menghasilkan energi listrik. Pembuatan energi listrik yang dihasilkan dengan tenaga air biasa disebut sebagai hidroelektrisitas.
Bentuk utama dari pembangkit listrik jenis ini adalah generator yang dihubungkan ke turbin yang digerakkan oleh energi kinetik dari air. Namun, secara luas, pembangkit listrik tenaga air tidak hanya terbatas pada air dari sebuah waduk atau air terjun, melainkan juga meliputi pembangkit listrik yang menggunakan tenaga air dalam bentuk lain seperti tenaga ombak.
Cara kerjanya adalah:
gerak yang dikonversikan juga menjadi energi listrik oleh bantuan generator. Cara kerja pembangkit listrik tenaga air sederhana yang selanjutnya yaitu energi listrik dari generator tersebut kemudian diatur lalu ditransfer dengan alat yang dinamakan main transformer supaya sesuai dengan kapasitas dari transmission line yang meliputi tegangan, daya dan lainya untuk didistribusikan ke rumah-rumah warga
3. Pembangkit Listrik Tenaga Angin (PLTA)
Pembangkit Listrik Tenaga Angin (PLTA) adalah pembangkit listrik yang mengandalkan energi kinetik angin sebagai penghasil listrik.
Cara kerjanya sederhana. Angin akan memutar turbin angin. Lalu putaran yang dihasilkan akan diteruskan untuk memutar rotor pada generator di bagian belakang turbin angin, sehingga akan menghasilkan energi listrik. Lalu energi listrik yang dihasilkan akan disimpan dahulu di dalam baterai sebelum bisa digunakan.
Kelemahan PLTA adalah ketidakstabilan energi yang dihasilkan. Karena PLTA sangat bergantung kepada iklim.
Pada Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi, panas bumi akan dimanfaatkan untuk memanaskan air sehingga menjadi uap bertekanan tinggi. Uap bertekanan tinggi ini akan digunakan untuk memutar turbin generator. Sehingga menghasilkan listrik.
Selain itu panas bumi juga dapat dimanfaatkan langsung dengan menghubungkannya menggunakan pipa ke tempat-tempat tertentu. Bisa sebagai penghangat ruangan, pemanas air, atau mencairkan es di jalan.
Panas bumi merupakan energi yang ramah lingkungan dan dapat diandalkan. Karena selain tidak menghasilkan pembakaran, panas bumi selalu tersedia di alam. Akan tetapi, panas bumi hanya bisa dimanfaatkan pada tempat-tempat tertentu. Yaitu pada daerah dekat lempeng tektonik. Dan biaya pemasangannya cukup mahal.
5. Pembangkit Listrik Tenaga Biomassa
Pembangkit listrik tenaga biomassa di sini tetap masih menggunakan air. Air yang digunakan dalam siklus ini disebut air demin, yakni air yang mempunyai kadar conductivity (Kemampuan untuk menghantarkan listrik) sebesar 0.2 μs (mikro siemen).
Biomassa disini akan dijadikan bahan bakar untuk memanaskan air. Air dipanaskan hingga menguap dan uap ini lah yang digunakan untuk memutar turbin dan generator yang nantinya akan menghasilkan energi listrik.
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Energi adalah suatu bentuk kekuatan yang dihasilkan atau dimiliki oleh suatu benda. Energi menjadi komponen penting bagi kelangsungan hidup manusia karena hampir semua aktivitas kehidupan manusia sangat tergantung pada ketersediaan energi yang cukup. Untuk menghindari krisis energi yang dikarenakan keterbatasan energi di alam di perlukanlan energi terbarukan. Energi terbarukan adalah adalah energi yang berasal dari "proses alam yang berkelanjutan", seperti tenaga surya, tenaga angin, arus air proses biologi, dan panas bumi. Dengan adanya energi terbarukan diharapkan kebutuhan manusia akan sumber energi tidak akan berkurang.
4.2 Saran
Untuk memenuhi kebutuhan manusia akan sumber energi maka energi terbarukan harus lebih dikembangkan. Namun dalam pengembangannya harus ada aspek-aspek yang perlu di perhatikan, salah satunya adalah lingkungan. Pengembangan terhadap energi terbarukan harus mempertimbangkan dampak-dampaknya terhadap lingkungan.
Selain itu, penggunaan terhadap energi pun harus diperhatikan. Hemat energi berarti mencegah terjadinya krisis energi.
Demikianlah makalah ini kami susun. Kami sebagai penyusun ingin mengucapkan terima kasih banyak kepada semua pihak yang telah membantu kelancaran pembuatan makalah ini. Terima kasih juga kepada beberapa situs di internet yang telah memudahkan kami dalam menyusun makalah ini.
Terakhir, kami mohon maaf apabila terdapat kesalahan atau kekurangan dalam menyusun makalah ini. Semoga makalah ini dapat memberikan ilmu yang bermanfaat bagi kita semua.
