Makalah Matahari Sebagai Sumber Energi KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah swt, yang telah memberikan izin dan kekuatan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Makalah Ekonomi Sumber Daya Alam dan Lingkungan, dengan judul “ Matahari Sebagaii Sumber Energi “.
Penulis juga sampaikan terima kasih kepada dosen Pengampu yang telah membantu dan membimbing penulis dalam menyelesaikan makalah ini, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada temen-teman yang sudah memberikan bantuan dan masukannya.
Penulis menyadari dalam penyusunan makalah ini masih jauh dari kata kesempurnaan. Untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun untuk perbaikan dimasa yang akan datang.
Penulis Taufik Hidayat
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR DAFTAR ISI
BAB I. PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG 1.2. RUMUSAN MASALAH 1.3. TUJUAN
BAB II. PEMBAHASAN
2.1. PENGERTIAN ENERGI MATAHARI
2.2. MATAHARI SEBAGAI SUMBER ENERGI
2.3. RADIASI MATAHARI UNTUK PERTANIAN
2.4. ENERGI ALTERNATIF MATAHARI SERTA KELEBIHAN DAN KEKURANGANNYA
2.5. SUMBER ENERGI MATAHARI MENGALAHKAN SUMBER ENERGI LAIN 2.6. MANFAAT SUMBER ENERGI CAHAYA MATAHARI BAGI KEHIDUPAN 2.7.MANFAAT ENERGI MATAHARI BAGI KEHIDUPAN MANUSIA
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Matahari atau Surya adalah bintang di pusat Tata Surya. Bentuknya nyaris bulat dan terdiri dari plasma panas bercampur medan magnet. Diameternya sekitar 1.392.684 km, kira-kira 109 kali diameter Bumi, dan massanya (sekitar 2×1030 kilogram, 330.000 kali massa Bumi) mewakili kurang lebih 99,86 % massa total Tata Surya.
Secara kimiawi, sekira tiga perempat massa Matahari terdiri dari hidrogen, sedangkan sisanya didominasi helium. Sisa massa tersebut (1,69%, setara dengan 5.629 kali massa Bumi) terdiri dari elemen-elemen berat seperti oksigen, karbon, neon, besi, dan lain-lain. Matahari terbentuk sekitar 4,6 miliar tahun yang lalu akibat peluruhan gravitasi suatu wilayah di dalam sebuah awan molekul besar. Sebagian besar materi berkumpul di tengah, sementara sisanya memimpih menjadi cakram beredar yang kelak menjadi Tata Surya. Massa pusatnya semakin panas dan padat dan akhirnya memulai fusi termonuklir di intinya. Diduga bahwa hampir semua bintang lain terbentuk dengan proses serupa. Klasifikasi bintang Matahari, berdasarkan kelas spektrumnya, adalah bintang deret utama G (G2V) dan sering digolongkan sebagai katai kuning karena radiasi tampaknya lebih intens dalam porsi spektrum kuning-merah. Meski warnanya putih, dari permukaan Bumi Matahari tampak kuning dikarenakan pembauran cahaya biru di atmosfer. Menurut label kelas spektrum,G2 menandakan suhu permukaannya sekitar 5778 K (5505 °C) dan V menandakan bahwa Matahari, layaknya bintang-bintang lain, merupakan bintang deret utama, sehingga energinya diciptakan oleh fusi nuklir nukleus hidrogen ke dalam helium. Di intinya, Matahari memfusi 620 juta ton metrik hidrogen setiap detik.
1.2. Rumusan Masalah
1. Apa saja manfaat Energi Matahari ?
2. Sumber Energi Matahari Mengalahkan Sumber Energi Lain ?
3. Energi Alternatif Matahari serta Kelebihan dan Kekurangannya ? 1.3. Tujuan
1. Untuk mengetahui apa saja manfaat dari Energi Matahari.
2. Mengetahui bahwa sumber Energi Matahari mengalahkan sumber energi lain.
3. Mengetahui kelebihan dan kelemahan energi alternatif matahari.
BAB II PEMBAHASAN 2.1. Pengertian Energi Matahari
Energi surya adalah energi yang berupa panas dan cahaya yang dipancarkan matahari. Energi surya (matahari) merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang paling penting. Indonesia mempunyai potensi energi surya yang melimpah. Namun melimpahnya sumber energi surya di Indonesia belum dimanfaatkan secara optimal.
surya yang diterima bumi dalam waktu satu jam saja setara dengan jumlah energi yang digunakan dunia selama satu tahun lebih.
Berbagai sumber energi terbarukan lainnya, semisal energi angin, biofuel, air, dan biomassa, berasal dari energi surya. Bahkan sumber energi fosil pun terbentuk lewat bantuan energi matahari. Hanya energi panas bumi dan pasang surut saja yang relatif tidak memperoleh energi dari matahari
2.2. Matahari Sebagai Sumber Energi
Berikut beberapa contoh matahari sebagai sumber energi bagi berlangsungnya kehidupan, antara lain :
1. Untuk Pemanas Air
Pada era modern saat ini banyak ditemukan pemanas air yang menggunakan energi matahari, pemanas tersebut biasanya tersimpan diatap rumah guna mendapatkan sinar matahari secara maksimal. Pemanas air dengan teknik pemanasan menggunakan sinar matahari ini sangat efisien karena sama sekali tidak menggunakan bahan bakar minyak, tanpa listrik, tidak menimbulkan polusi, tetapi air menjadi panas berkat adanya kolektor pengumpul / penyerap panas matahari. Air dingin akan melewati kolektor dan menyerap panas dari kolektor untuk selanjutnya air yang telah panas disimpan dalam tangki air panas.
2. Untuk Pembangkit Listrik
Selain untuk pemanas air, cahaya matahari mempunyai potensi yang dapat dirubah menjadi energi listrik. Alat yang digunakan untuk merubah cahaya matahari menjadi listrik ini adalah panel surya / solar sel. Teknologi Solar Energy yang umum saat ini yaitu solar cell, terdiri dari beberapa komponen utama yaitu panel surya sebagai penerima radiasi matahari, baterai tempat penyimpanan listrik, dan alat pengotrol pengubah energi matahari menjadi energi listrik. Prinsip dasar dari solar cell ini cukup sederhana, yaitu mengubah energi dari matahari menjadi energi listrik yang bisa dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Sumber energi yang digunakan berasal dari matahari yang tak akan pernah habis sampai akhir zaman, sehingga dapat dikatakan sumber energi matahari adalah ‘ sumber energi yang kekal abadi’ bagi kita.
Solar sel ini terbuat dari bahan dasar utama berupa silikon melalui proses yang rumit dan ditempatkan dibalik kaca atau bahan transparan lainya. Panel surya dalam bentuk miniature biasa kita jumpai dalam kalkulator yang menggunakan tenaga dari cahaya sebagai sumber listriknya.
Sel surya dapat dianalogikan sebagai divais dengan dua terminal atau sambungan, dimana saat kondisi gelap atau tidak cukup cahaya berfungsi seperti dioda, dan saat disinari dengan cahaya matahari dapat menghasilkan tegangan. Ketika disinari, umumnya satu sel surya komersial menghasilkan tegangan dc sebesar 0,5 sampai 1 volt, dan arus short-circuit dalam skala milliampere per cm2. Besar tegangan dan arus ini tidak cukup untuk berbagai aplikasi, sehingga umumnya sejumlah sel surya disusun secara seri membentuk modul surya. Satu modul surya biasanya terdiri dari 28-36 sel surya, dan total menghasilkan tegangan dc sebesar 12 V dalam kondisi penyinaran standar (Air Mass 1.5). Modul surya tersebut bisa digabungkan secara paralel atau seri untuk memperbesar total tegangan dan arus outputnya sesuai dengan daya yang dibutuhkan untuk aplikasi tertentu.
Sesuai dengan perkembangan sains dan teknologi, jenis-jenis teknologi sel surya pun berkembang dengan berbagai inovasi. Ada yang disebut sel surya generasi satu, dua, tiga dan empat, dengan struktur atau bagian-bagian penyusun sel yang berbeda pula. Gambar diatas menunjukan ilustrasi sel surya dan juga bagian-bagiannya. Secara umum terdiri dari :
Substrat adalah material yang menopang seluruh komponen sel surya. Material substrat juga harus mempunyai konduktifitas listrik yang baik karena juga berfungsi sebagai kontak terminal positif sel surya, sehinga umumnya digunakan material metal atau logam seperti aluminium atau molybdenum. Untuk sel surya dye-sensitized (DSSC) dan sel surya organik, substrat juga berfungsi sebagai tempat masuknya cahaya sehingga material yang digunakan yaitu material yang konduktif tapi juga transparan sepertii ndium tin oxide (ITO) dan flourine doped tin oxide (FTO).
b. Material semikonduktor
Material semikonduktor merupakan bagian inti dari sel surya yang biasanya mempunyai tebal sampai beberapa ratus mikrometer untuk sel surya generasi pertama (silikon), dan 1-3 mikrometer untuk sel surya lapisan tipis. Material semikonduktor inilah yang berfungsi menyerap cahaya dari sinar matahari. Untuk kasus gambar diatas, semikonduktor yang digunakan adalah material silikon, yang umum diaplikasikan di industri elektronik. Sedangkan untuk sel surya lapisan tipis, material semikonduktor yang umum digunakan dan telah masuk pasaran yaitu contohnya material Cu(In,Ga)(S,Se)2 (CIGS), CdTe (kadmium telluride), dan amorphous silikon, disamping material-material semikonduktor potensial lain yang dalam sedang dalam penelitian intensif seperti Cu2ZnSn(S,Se)4 (CZTS) dan Cu2O (copper oxide). Bagian semikonduktor tersebut terdiri dari junction atau gabungan dari dua material semikonduktor yaitu semikonduktor tipe-p (material-material yang disebutkan diatas) dan tipe-n (silikon tipe-n, CdS,dll) yang membentuk p-n junction. P-n junction ini menjadi kunci dari prinsip kerja sel surya. Pengertian semikonduktor tipe-p, tipe-n, dan juga prinsip p-n junction dan sel surya akan dibahas dibagian “cara kerja sel surya”.
c. Kontak metal / contact grid
Selain substrat sebagai kontak positif, diatas sebagian material semikonduktor biasanya dilapiskan material metal atau material konduktif transparan sebagai kontak negatif.
d. Lapisan antireflektif
Refleksi cahaya harus diminimalisir agar mengoptimalkan cahaya yang terserap oleh semikonduktor. Oleh karena itu biasanya sel surya dilapisi oleh lapisan anti-refleksi. Material anti-refleksi ini adalah lapisan tipis material dengan besar indeks refraktif optik antara semikonduktor dan udara yang menyebabkan cahaya dibelokkan ke arah semikonduktor sehingga meminimumkan cahaya yang dipantulkan kembali.
e. Enkapsulasi / cover glass
Bagian ini berfungsi sebagai enkapsulasi untuk melindungi modul surya dari hujan atau kotoran.
3. Untuk Proses Fotosintesis
Cahaya matahari merupakan sumber energi utama dalam kehidupan. Gambaran yang paling logis terkait dengan hal ini adalah proses fotosintesis pada tumbuhan yang melibatkan sinar matahari sebagai energi yang dibutuhkan. Jika tumbuhan tidak berfotosintesis, maka kehidupan tidak akan berlanjut mengingat sumber makanan bagi herbivora tidak akan tersedia. Sebagai akibatnya, karnivora dan omnivora pun tidak akan mendapatkan sumber makanan lagi. Tumbuhan membersihkan udara untuk kita, menjaga suhu bumi tetap konstan, dan menjaga keseimbangan proporsi gas-gas di atmosfer.
Tumbuhan dan organisme berklorofil mengubah energi matahari menjadi energi kimia dan menyimpannya sebagai nutrisi dengan cara yang sangat khusus. Proses ini disebut "fotosintesis". Fotosintesis merupakan proses biologi yang dilakukan tanaman dan organisme berklorofil untuk menunjang proses hidupnya yakni dengan memproduksi gula (karbohidrat) pada tumbuhan hijau dengan bantuan energi sinar matahari, yang melalui sel-sel yang ber-respirasi, energi tersebut akan dikonversi menjadi energi ATP sehingga dapat digunakan bagi pertumbuhannya.
Reaksi umum dari proses fotosintesis adalah : 6 H2O + 6 CO2 C6H12O6 + 6 O2
Cahaya Proses fotosintesis adalah reaksi yang hanya akan terjadi dengan keberadaan sinar matahari, baik kualitas maupun kuantitasnya. Hasil dari fotosintesis seperti yang sudah tersebut di atas adalah C6H12O6 atau dengan sebutan umum yaitu gula (karbohidrat).
4. Untuk Keberlangsungan Ekosistem
Matahari berperan terhadap keberlangsungan ekosistem. Karbohidrat merupakan jenis molekul yang paling banyak ditemukan di alam. Karbohidrat terbentuk pada proses fotosintesis sehingga merupakan senyawa perantara awal dalam penyatuan karbon dioksida, hidrogen, oksigen, dan energi matahari ke dalam bentuk hayati. Pengubahan energi matahari menjadi energi kimia dalam reaksi biomolekul menjadikan karbohidrat sebagai sumber utama energi metabolit untuk organisme hidup.
Dari karbohidrat hasil fotosintesis dalam tanaman inilah yang merupakan dasar dari perkembangan kehidupan makhluk hidup dalam suatu ekosistem yang kemudian masuk pada piramida makanan dan rantai makanan dalam suatu ekosistem yang dapat dijelaskan sebagai berikut :
a. Komunitas dari suatu ekosistem berinteraksi satu sama lain dan juga berinteraksi dengan
lingkungan abiotik. Interaksi suatu organisme dengan lingkungannya terjadi untuk kelangsungan hidupnya. Kelangsungan hidup organisme memerlukan energi.
b. Energi untuk kegiatan hidup diperoleh dari bahan organik yang disebut energi kimia. Bahan
organik dalam komponen biotik awalnya terbentuk dengan bantuan energi cahaya matahari dan unsur-unsur hara, seperti karbon dan nitrogen.
c. Bahan organik yang mengandung energi dan unsur-unsur kimia ditransfer dari suatu organisme
ke organisme lain melalui interaksi makan dan dimakan. Peristiwa makan dan dimakan antar organisme dalam suatu ekosistem membentuk struktur trofik yang terdiri dari tingkat-tingkat trofik dimana setiap tingkat trofik merupakan kumpulan berbagai organisme dengan sumber makanan tertentu.
d. Tingkat trofik pertama adalah kelompok organisme autotrof yaitu organisme yang dapat
membuat bahan organik sendiri dengan bantuan cahaya matahari yaitu tumbuhan dan fitoplankton. Organisme autotrof disebut Produsen. Produsen pada ekosistem darat adalah tumbuhan hijau sedangkan pada ekosistem perairan adalah fitoplankton, ganggang dan tumbuhan air.
e. Tingkat trofik kedua dari struktur trofik suatu ekosistem ditempati oleh berbagai organisme yang
tidak dapat membuat bahan organik sendiri. Organisme tersebut tergolong organisme heterotrof. Bahan organik diperoleh dengan memakan organisme atau sisa-sisa organisme lain sehingga organisme heterotrof disebut juga konsumen. Pada tingkat trofik kedua dari struktur trofik suatu ekosestem adalah Konsumen primer (herbivora).
Radiasi matahari selain untuk mengeringkan pakaian yang kita jemur, juga dapat untuk pengeringan produk pertanian. Dalam hal ini, energi surya dapat dimanfaatkan ke dalam dua bentuk yaitu pemanfaatan secara termal dan pemanfaatan untuk listrik. Pada bidang pertanian pemanfaatan energi surya termal biasa digunakan pada proses pengeringan bahan pertanian. Pengeringan bisa dilakukan secara alami (penjemuran) maupun secara buatan. Terdapat berbagai tipe pengering surya yang telah berkembang saat ini, salah satunya adalah pengeringan yang menggunakan kolektor berbentuk bangunan yang disebut dengan efek rumah kaca (ERK) yang telah dikembangkan di IPB oleh Kamaruddin dan para kolega penelitinya sejak tahun 1993 sampai saat ini secara berkesinambungan.
Pada prinsipnya pengeringan efek rumah kaca yaitu sinar matahari yang memiliki radiasi gelombang panjang masuk untuk kemudian diserap oleh absorber atau komponen lain di dalam bangunan pengering sehingga suhu absorber dan komponen tersebut akan meningkat. Radiasi yang dipancarkan oleh absorber/komponen dalam pengering dalam bentuk gelombang panjang sehingga sulit untuk menembus dinding transparan. Dengan demikian, terjadi peningkatan suhu udara pengering dan udara dihembuskan melalui produk yang akan dikeringkan. Udara yang telah lembab kemudian dikeluarkan dari bangunan pengering.
6. Untuk Kesehatan
a. Sinar matahari menghasilkan vitamin D
Vitamin D membuat tulang dan gigi menjadi kuat. Vitamin ini juga mengurangi resiko kanker, diabetes, dan serangan jantung. Setiap orang memerlukan vitamin D mulai dari bayi, anak-anak, remaja, dan orang dewasa.
Vitamin D terdapat pada susu, roti, gandum, beras merah, toge, kacang panjang, kacang hijau, kacang merah. Tetapi sumber vitamin D yang terbaik adalah sinar matahari. Tubuh kita membuat vitamin D ketika kulit terkena sinar matahari.
Menurut Dokter Anak dari Chicago, Amerika Serikat, anak-anaka memerlukan vitamin D lebih banyak, yaitu kira-kira 400 unit vitamin D setiap hari atau paling sedikit 4 gelas susu. Jadi, anak-anak dianjurkan untuk bermain di bawah matahari. Waktu terbaik untuk mendapatkan sinar matahari adalah di pagi hari hingga pukul 09.00 pagi. Setelah itu, terlalu banyak sinar matahari dapat menyebabkan kanker kulit. Pada waktu berkas sinar ultraviolet disaring di kulit. Ia mengubah simpanan kolesterol di kulit menjadi vitamin D. Menghadapkan sebagian dari tubuh ke sinar matahari selama 5 menit memberikan 400 unit vitamin D.
b. Sinar matahari mengurangi kolesterol darah
Dengan mengubah kolesterol di bawah kulit menjadi vitamin D, menyebabkan tubuh memberikan peringatan kepada kolesterol yang ada dalam darah untuk keluar dari darah menuju ke kulit, sehingga mengurangi kolesterol dalam darah.
c. Sinar matahari menjadi penawar infeksi dan pembunuh bakteri
Matahari dapat membunuh bakteri penyakit, virus dan jamur. Hal itu berguna untuk perawatan TBC, erysipelas, keracunan darah, peritonitis, pneumonia, mumps, asma saluran pernapasan. Bahkan beberapa dari virus penyebar kanker dibinasakan oleh sinar ultraviolet ini. Infeksi jamur, termasuk candida, bereaksi terhadap sinar matahari. Bakteri di udara dibinasakan dalam waktu 10 menit oleh sinar matahari.
d. Sinar matahari mengurangi gula darah
menjadi gula yang tersimpan (glycogen), yang tersimpan di hati dan otot, sehingga menurunkan gula darah.
f. Sinar Matahari meningkatkan kebugaran pernafasan
Sinar matahari dapat meningkatkan kapasitas darah untuk membawa oksigen dan menyalurkannya ke jaringan-jaringan. Faktor lain yang bisa membantu meningkatkan kebugaran pernafasan ialah bahwa glikogen bertambah di hati dan otot setelah berjemur matahari.
g. Sinar matahari menolong dalam membentuk dan memperbaiki tulang-tulang
Dengan bertambahnya tingkat vitamin D dalam tubuh karena terkena sinar matahari, bisa meningkatkan penyerapan kalsium. Ini menolong pembentukan & perbaikan tulang dan mencegah penyakit seperti rakhitis dan osteomalacia (pelembutan tulang tidak Normal).
h. Sinar matahari meningkatkan beberapa jenis kekebalan
Sinar matahari menambah sel darah putih terutama limfosit, yang digunakan untuk menyerang penyakit. Antibodi (gamma globulins) bertambah. Pengaruh ini bertahan sampai 3 minggu. Nitrofil membunuh kuman-kuman lebih cepat setelah pernafasan dengan sinar matahari. Sepuluh menit di bawah sinar ultraviolet satu atau dua kali setiap minggu dapat mengurangi flu 30-40 %.
7. Energi radiasi Matahari berbentuk sinar dan gelombang elektromagnetik
Susunan semua bentuk gelombang elektromagnetik berdasarkan panjang gelombang dan frekuensinya disebut spektrum elektromagnetik. Gambar spectrum elektromagnetik di bawah disusun berdasarkan panjang gelombang (diukur dalam satuan _m) mencakup kisaran energi yang sangat rendah, dengan panjang gelombang tinggi dan frekuensi rendah, seperti gelombang radio sampai ke energi yang sangat tinggi, dengan panjang gelombang rendah dan frekuensi tinggi seperti radiasi X-ray dan Gamma Ray.
a. Gelombang Radio
Gelombang radio dikelompokkan menurut panjang gelombang atau frekuensinya. Jika panjang gelombang tinggi, maka pasti frekuensinya rendah atau sebaliknya. Frekuensi gelombang radio mulai dari 30 kHz ke atas dan dikelompokkan berdasarkan lebar frekuensinya. Gelombang radio dihasilkan oleh muatan-muatan listrik yang dipercepat melalui kawat-kawat penghantar. Muatan-muatan ini dibangkitkan oleh rangkaian elektronika yang disebut osilator. Gelombang radio ini dipancarkan dari antena dan diterima oleh antena pula. Kamu tidak dapat mendengar radio secara langsung, tetapi penerima radio akan mengubah terlebih dahulu energi gelombang menjadi energi bunyi. Penggunaan paling banyak adalah komunikasi, untuk meneliti luar angkasa dan sistem radar. Panjang gelombang radar berkisar antara 0.8 – 100 cm.
b. Gelombang mikro
Untuk pemanas microwave
Untuk komunikasi RADAR (Radio Detection and Ranging) Untuk menganalisa struktur atomik dan molekul
Dapat digunakan untuk mengukur kedalaman laut Digunakan pada rangkaian Televisi
Gelombang RADAR diaplikasikan untuk mendeteksi suatu objek, memandu pendaratan pesawat terbang, membantu pengamatan di kapal laut dan pesawat terbang pada malam hari atau cuaca kabut, serta untuk menentukan arah dan posisi yang tepat.
c. Sinar Inframerah
Sinar inframerah meliputi daerah frekuensi 1011Hz sampai 1014 Hz atau daerah panjang gelombang 10-4 cm sampai 10-1 cm. Jika kamu memeriksa spektrum yang dihasilkan oleh sebuah lampu pijar dengan detektor yang dihubungkan pada miliampermeter, maka jarum ampermeter sedikit diatas ujung spektrum merah. Sinar yang tidak dilihat tetapi dapat dideteksi di atas spektrum merah itu disebut radiasi inframerah. Sinar infamerah dihasilkan oleh elektron dalam molekul-molekul yang bergetar karena benda diipanaskan. Jadi setiap benda panas pasti memancarkan sinar inframerah. Jumlah sinar inframerah yang dipancarkan bergantung pada suhu dan warna benda.
Manfaat dari radiasi infrared adalah:
Untuk terapi fisik, menyembuhkan penyakit cacar dan encok Radiasi inframerah dapat juga digunakan dalam alarm pencuri.
Untuk fotografi pemetaan sumber daya alam, mendeteksi tanaman yang tumbuh di bumi dengan
detail
Untuk fotografi diagnosa penyakit
Digunakan pada remote control berbagai peralatan elektronik (alarm pencuri) Mengeringkan cat kendaraan dengan cepat pada industri otomotif
Pada bidang militer, dibuat teleskop inframerah yang digunakan melihat di tempat yang gelap
atau berkabut.
Sinar infra merah dibidang militer dimanfaatkan satelit untuk memotret permukaan bumi
meskipun terhalang oleh kabut atau awan. d. Cahaya tampak
Cahaya tampak sebagai radiasi elektromagnetik yang paling dikenal oleh kita dapat didefinisikan sebagai bagian dari spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi oleh mata manusia. Panjang gelombang tampak nervariasi tergantung warnanya mulai dari panjang gelombang kira-kira 4 x 10-7 m untuk cahaya violet (ungu) sampai 7x 10-7 m untuk cahaya merah. Kegunaan cahaya ini salah satunya adlah penggunaan laser dalam serat optik pada bidang telekomunikasi dan kedokteran serta membantu penglihatan mata manusia
e. Sinar ultraviolet
Sinar ultraviolet mempunyai frekuensi dalam daerah 1015 Hz sampai 1016 Hz atau dalam daerah panjang gelombang 10-8m sampai 10-7 m. Gelombang ini dihasilkan oleh atom dan molekul dalam nyala listrik. Matahari adalah sumber utama yang memancarkan sinar ultraviolet dipermukaan bumi, lapisan ozon yang ada dalam lapisan atas atmosferlah yang berfungsi menyerap sinar ultraviolet dan meneruskan sinar ultraviolet yang tidak membahayakan kehidupan makluk hidup di bumi. Manfaat dari sinar UV adalah:
Sinar UV diperlukan dalam asimilasi tumbuhan dan dapat membunuh kuman-kuman penyakit
kulit.
Membantu pembentukan vitamin D pada tubuh manusia
Dengan peralatan khusus dapat digunakan untuk membunuh kuman penyakit, menyuci hamakan
ruangan operasi rumah sakit berikut instrumen-instrumen pembedahan
Untuk memeriksa keaslian tanda tangan di bank-bank.
f. Sinar X
Sinar X mempunyai frekuensi 10 Hz dan panjang gelombangnya sangat pendek yaitu 10 cm. Meskipun seperti itu tapi sinar X mempunyai daya tembus kuat, dapat menembus buku tebal, kayu tebal beberapa sentimeter dan pelat aluminium setebal 1 cm. Manfaat dari sinar X adalah:
Sinar X ini biasa digunakan dalam bidang kedokteran untuk memotret kedudukan tulang dalam
badan terutama untuk menentukan tulang yang patah. Akan tetapi penggunaan sinar X harus hati-hati sebab jaringan sel-sel manusia dapat rusak akibat penggunaan sinar X yang terlalu lama.
Untuk analisa struktur bahan / kristal Mendeteksi keretakan / cacat pada logam
Memeriksa barang-barang di bandara udara / pelabuhan.
g. Sinar Gamma
Sinar gamma mempunyai frekuensi 10 Hz atau panjang gelombang 10 cm. Daya tembus paling besar, yang menyebabkan efek yang serius jika diserap oleh jaringan tubuh. Manfaat dari sinar gamma adalah:
Dimanfaatkan dunia kedokteran untuk terapi kanker Dimanfaatkan untuk sterilisasi peralatan rumah sakit Untuk sterilisasi makanan, bahan makanan kaleng
Untuk pembuatan varietas tanaman unggul tahan penyakit dengan produktivitas tinggi Untuk mengurangi populasi hama tananaman (serangga)
Untuk medeteksi keretakan /cacat pada logam (seperti kegunaan sinar X juga)
Untuk sistem perunut aliran suatu fluida (misalnya aliran PDAM), mendeteksi kebocoran.
2.3. Radiasi Matahari Untuk Pertanian
1. PENGERINGAN PRODUK PERTANIAN
Energi surya dapat dimanfaatkan ke dalam dua bentuk yaitu pemanfaatan secara termal dan pemanfaatan untuk listrik. Pada bidang pertanian pemanfaatan energi surya termal biasa digunakan pada proses pengeringan bahan pertanian.
Pengeringan bisa dilakukan secara alami (penjemuran) maupun secara buatan Terdapat berbagai tipe pengering surya yang telah berkembang saat ini, salah satunya adalah pengeringan yang menggunakan kolektor berbentuk bangunan yang disebut dengan efek rumah kaca ERK) yang telah dikembangkan di IPB oleh Kamaruddin dan para kolega penelitinya sejak tahun 1993 sampai saat ini secara berkesinambungan.
sehingg a sulit untuk menembus dinding transparan. Dengan demikian, terjadi peningkatan suhu udara pengering dan udara dihembuskan melalui produk yang akan dikeringkan. Udara yang telah lembab kemudian dikeluarkan dari bangunan pengering.
2. EFISIENSI PEMUPUKAN
Pupuk harganya relatif mahal dan apabila digunakan secara berlebihan akan merusak lingkungan, sedangkan apabila kurang dari jumlah seharusnya hasilnya tidak efektif. Untuk itu perlu diteliti jumlah pupuk yang diserap oleh tanaman dan berapa yang dibuang ke lingkungan. Penelitian ini dilakukan dengan cara memberi “label” pupuk yang digunakan dengan suatu isotop, seperti nitrogen-15 atau phosphor-32. Pupuk tersebut kemudian diberikan pada tanaman dan setelah periode waktu dilakukan pendeteksian radiasi pada tanaman tersebut.
3. PENELITIAN TANAMAN VARIETAS BARU
Seperti diketahui, radiasi pengion mempunyai kemampuan untuk merubah sel keturunan suatu mahluk hidup, termasuk tanaman. Dengan berdasar pada prinsip tersebut, maka para peneliti dapat menghasilkan jenis tanaman yang berbeda dari tanaman yang telah ada sebelumnya dan sampai saat ini telah dihasilkan 1800 jenis tanaman baru.
Varietas baru tanaman padi, gandum, bawang, pisang, cabe dan biji-bijian yang dihasilkan melalui teknik radioisotop mempunyai ketahanan yang lebih tinggi terhadap hama dan lebih mampu beradaptasi terhadap perubahan iklim yang ekstrim.
4. PENGENDALIAN HAMA SERANGGA
Di seluruh dunia, hilangnya hasil panen akibat serangan hama serangga kurang lebih 25-35%. Untuk memberantas hama serangga sejak lama para petani menggunakan insektisida kimia. Akhir-akhir ini insektisida kimia dirasakan menurun keefektifannya, karena munculnya serangga yang kebal terhadap insekstisida. Selain itu insektisida juga mulai dikurangi penggunaannya karena insektisida meninggalkan residu yang beracun pada tanaman. Salah satu metode yang mulai banyak digunakan untuk menggantikan insektisida dalam mengendalikan hama adalah teknik serangga mandul.
Teknik serangga mandul dilakukan dengan mengiradiasi serangga menggunakan radiasi gamma untuk memandulkannya. Serangga jantan mandul tersebut kemudian dilepas dalam jumlah besar pada daerah yang diserang hama. Apabila mereka kawin dengan serangga betina, maka tidak akan dihasilkan keturunan. Dengan melepaskan serangga jantan mandul secara berulang, populasi hama serangga akan turun secara menyolok. Teknik ini telah digunakan secara intensif di banyak negara penghasil pertanian seperti Amerika Selatan, Mexico, Jamaika dan Libya.
5. PENGAWETAN MAKANAN
Kerusakan makanan hasil panen dalam penyimpanan akibat serangga, pertunasan dini atau busuk, dapat mencapai 25-30%. Kerugian ini terutama diderita oleh negara-negara yang mempunyai cuaca yang panas dan lembab. Pengawetan makanan banyak digunakan dengan tujuan untuk menunda pertunasan pada umbi-umbian, membunuh serangga pada biji-bijian, pengawetan hasil laut dan hasil peternakan, serta rempah-rempah.
membuat makanan menjadi radioaktif. Teknik iradiasi juga dapat digunakan untuk sterilisasi kemasan. Di banyak negara kemasan karton untuk susu disterilkan denga
2.4. Energi Alternatif Matahari serta Kelebihan dan Kekurangannya
Berikut ini ada beberapa kelebihan energi alternatif diantaranya sebagai berikut :
1. Ramah lingkungan
Kelebihan energi alternatif surya atau matahari yaitu ramah lingkungan. Energi matahari tidak menghasilkan limbah atau sisa pembuangan yang berbahaya bagi lingkungan. Tidak hanya dalam jangka yang pendek semata tetapi dalam jangka panjang.
2. Gratis
Selain tidak terbatas, energi matahari ini tersedia dalam jumlah banyak dan dapat digunakan secara gratis. Dengan begitu, untuk dapat menggunakannya tidak perlu mengeluarkan biaya untuk membelinya. Anda hanya perlu menggunakannya sesuai dengan kebutuhan dan mengolahnya menjadi energi yang siap pakai. Berbeda dengan minyak bumi yang dijual dengan harga yang relatif mahal.
3. Melimpah
Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, energi alternatif dari matahari ini tidak akan habis. Namun selain itu, energi matahari ini juga tersedia dalam jumlah yang sangat banyak atau melimpah.
Namun selain kelebihan, energi alternatif ini juga memiliki kekurangan sebagai berikut : 1. Salah satunya yaitu tidak dapat diandalkan setiap saat
contohnya yaitu ketika musim hujan tiba. Ketika hujan, langit akan mendung dan menutupi sinar matahari. Akibatnya energi matahari tidak dapat digunakan, kebutuhan akan energi pun juga tidak akan terpenuhi. Oleh sebab itu dapat dikatakan bahwa energi matahari tidak dapat diandalkan, mengingat ada banyak hal yang membutuhkan energi untuk mengerjakannya.
2. Energy yang belum efisien serta penyimpanannya mengalami beberapa kendala. Karena
alasan-alasan tersebutlah kenapa energi matahari masih belum digunakan atau dimanfaatkan secara optimal. Bagaimanapun, energi matahari ini tetap dimanfaatkan oleh masyarakat Indonesia sebaik mungkin. Contohnya yaitu adanya PLTS atau Pembangkit Listrik Tenaga Surya. Ada beberapa PLTS di Indonesia, antara lain yaitu di Bali dan Flores. Dengan mengandalkan energi alternatif matahari tersebut, kebutuhan listrik dapat terpenuhi.
2.5. Sumber Energi Matahari Mengalahkan Sumber Energi Lain
Sumber energi matahari adalah merupakan sumber energi terbesar di muka bumi ini yang berpotensi mengalahkan sumber energi lain yang ada. Saat ini energi nuklir, angin dan air masih menjadi sumber energi yang banyak digunakan di berbagai negara termasuk di Indonesia. Namun demikian tidak sedikit negara yang telah memanfaatkan energi surya ini.
tenaga matahari dapat diubah secara langsung menjadi sumber panas dan energi listrik yang dapat kita manfaatkan dalam berbagai bidang. Benda yang saat ini umum menggunakan tenaga listrik dan sangat sering digunakan orang adalah kalkulator.
Kalkulator ini dibekali dengan solar sel kecil yang mampu menyimpan energi matahari sehingga kalkulator bisa digunakan sepanjang hari. Bahkan ketika cuaca mendung dan sedang hujan, kita masih bisa menggunakannya. Karena dalam solar sel kecil ini telah tersimpan energi matahari sehingga kita bisa menggunakannya dengan baik sepanjang hari. Menggunakan solar sel ini sangat praktis dan tahan lama jika dibandingkan dengan penggunaan kalkulator baterai biasa.
Sumber energi matahari kini juga mulai dijadikan sebagai penyedia listrik yaitu dengan menggunakan photovoltaic. Bahkan kini telah diciptakan mobil dengan kekuatan tenaga surya meskipun belum bisa beredar dengan baik di Indonesia. Dengan adanya mobil tenaga surya ini sebenarnya akan membuat pemakaian bahan bakar minyak lebih hemat. Dan bahkan telah dikembangkan pula mesin pendingin dengan kekuatan tenaga surya, sehingga hal ini akan sangat membantu bagi daerah-daerah yang masih belum listrik belum bisa masuk.
Jika bisa memanfaatkan tenaga surya dengan baik, maka tenaga surya ini bisa menggantikan kedudukan listrik bahkan akan tahan lebih lama. Hal ini telah berlaku untuk negara Amerika dan juga China dan bahkan Indonesia juga bisa melakukannya jika memiliki tenaga ahli, karena di negara kita energi akan matahari sangat berlimpah melihat negara kita hanya terdapat dua musim. Untuk menampung energi matahari ini kita membutuhkan solar photovoltaic atau dalam bahasa Indonesia kita sebut dengan panel surya.
Setelah diadakan sebuah penelitian dan penghitungan oleh ahlinya, dikabarkan bahwa panel surya tersebut mampu mengalahkan energi lain karena dihasilkan energi listrik sebesar 16% pada 2050. Hasil ini tentu lebih besar jika dibandingkan dengan energi yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga air, tenaga nuklir, dan juga tenaga angin. Sehingga sumber energi matahari menjadi terobosan baru yang dapat dimanfaatkan dalam jangka waktu yang sangat lama.
Hal ini tentu saja tidak hanya berlaku di luar negeri, namun bahkan di Indonesia yang merupakan konsumen tenaga surya terbesar di dunia. Bahan baku panel surya yang melimpah ruah di Indonesia ini sangat disayangkan jika tidak digunakan dengan sebaik-baiknya. Bahkan setelah peneliti senior LIPI (Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia) yaitu DR Achiar Oemry menyatakan bahwa negara kita bisa 100% tidak tergantung pada bahan bakar fosil dengan adanya sumber energi matahari yang melimpah ruah.
2.6. Manfaat Sumber Energi Cahaya Matahari Bagi Kehidupan
Matahari sebagai sumber energi cahaya terbesar, memiliki peranan yang sangat penting bagi kehidupan manusia di dunia, antara lain:
1. Membantu proses fotosintesis
baliknya, ketika tidak ada tumbuhan di bumi ini maka manusia akan musnah akibat tidak adanya suplai oksigen dari tumbuhan.
Proses fotosintesis pada tumbuhan sendiri akan menghasilkan oksigen, yang sangat penting bagi pernafasan manusia. Dengan begitu, kehidupan manusia pun tergantung dari asupan oksigen yang terhirup. Maka wajar, jika matahari ini memiliki peranan yang begitu penting sama halnya dengan peranan air untuk kehidupan manusia.
2. Membantu penerangan
Tanpa adanya cahaya matahari, dunia akan gelap gulita. Sehingga kita tak akan bisa melihat apapun yang ada di lingkungan sekitar kita. Dengan adanya energi cahaya matahari ini, maka kita bisa melihat lingkungan sekitar. Maka dari itu, cahaya sangat penting peranannya sebagai media penerangan. Selain cahaya matahari, cahaya dari lampu juga berfungsi sebagai penerangan saat malam hari. Cahaya dari lampu juga membantu Anda untuk dapat belajar di malam hari.
3. Menjemur pakaian
Dengan adanya cahaya matahari sendiri, maka pakaian yang dicuci bisa langsung kering tanpa mesin pengering. Cahaya matahari sebagai media untuk menjemur pakaian dengan mudah dan alami, dengan bantuannya inilah pakaian akan mudah kering saat dijemur di bawah terik sinar matahari. Memakai bantuan sinar matahari ini tentu tak perlu membayar mahal untuk membeli mesin cuci sekaligus pengering pakaiannya, karena matahari ini bisa kita dapatkan secara gratis.
4. Menghasilkan energi listrik
Sebagai sumber dari cahaya, matahari juga bisa menghasilkan energi listrik. Energi listrik inilah yang nantinya dipergunakan untuk cahaya di malam hari. Selain itu dengan energi listrik, kita bisa menggunakan elektronik dan alat-alat rumah tangga dengan nyaman. Energi listrik yang berasal dari bantuan matahari atau sel surya ini tentunya lebih ramah lingkungan. Tak hanya itu saja, matahari juga termasuk energi terbarukan yang ketersediaannya tidak terbatas.
5. Membantu proses pertumbuhan kecambah
Selain bermanfaat bagi kehidupan manusia, energi cahaya juga sangat bermanfaat untuk tumbuhan. Jika kecambah kekurangan cahaya, maka tanaman tersebut akan kering, kurus, daunnya berwarna kuning pucat dan juga tipis. Berbeda dengan kecambah yang cukup cahaya matahari, maka tanaman tersebut akan memiliki daun yang tebal, hijau dan tumbuh subur. Hal ini dikarenakan kecambah tersebut akan lebih maksimal dalam proses fotosintesis untuk menghasilkan makanan dan zat energi.
6. Sebagai sumber nutrisi terbaik
Manfaat energi cahaya berikutnya adalah sebagai sumber nutrisi terbaik. Pada sebuah percobaan, tumbuhan yang disimpan di dalam ruang tertutup dengan bantuan cahaya buatan, memiliki energi dan nutrisi yang buruk tidak sebaik nutrisi dan energi yang dihasilkan oleh cahaya matahari langsung.
7. Membantu pertumbuhan bunga dan daun
Selanjutnya adalah energi cahaya dapat membantu pertumbuhan bunga dan juga daun. Seperti yang Anda ketahui panjang gelombang energi matahari memiliki warnamerah. Warna merah yang ada di gelombang matahari tersebut akan diserap oleh tumbuhan yang pada akhirnya hal ini akan berdampak pada pertumbuhan bunga. Sehingga tanaman yang sering terpapar sinar matahari akan cepat berbunga dan tumbuh tinggi serta lebat.
Cahaya matahari juga dapat menjaga temperatur tumbuhan agar tetap seimbang dan stabil. Jika temperatur tumbuhan rendah maka proses penguapan akan menjadi lama, hal ini tentu saja dapat membuat tumbuhan mati lemas. Dan sebaliknya jika suhu terlalu tinggi maka proses penguapan akan dipercepat. Hal ini akan menyebabkan tumbuhan menjadi kering.
9. Mengeringkan tanah
Pada beberapa tumbuhan, cahaya matahari sangat bermanfaat dalam proses perkembangbiakan. Cahaya matahari diperlukan dalam proses pengeringan tanah. Sehingga biji bunga yang jatuh ke tanah yang kering akan tumbuh dengan subur. Contohnya yaitu biji bunga matahari. Meskipun begitu, tak berarti biji bunga matahari tidak bisa tumbuh di tanah yang lembab, tetapi ia akan cepat layu dan akhirnya akan mati.
2.7. Manfaat Matahari Bagi Kehidupan Manusia
Di atas telah kita bahas mengenai manfaat sumber cahaya matahari bagi kehidupan, berikut ini ada beberapa manfaat matahari bagi kehidupan manusia diantaranya :
1. Membantu proses pengeringan
Untuk manfaat yang satu ini, sudah tidak perlu diragukan lagi, kita semua telah kita ketahui secara pasti. Dengan panas matahari, kita dapat mengeringkan pakaian yang kita cuci dan mendapatkan manfaat berlebih jika kita juga memanfaatkan matahari untuk membantu proses pengeringan kerupuk, ikan asin, serta membantu dalam proses pemanenan garam. Matahari juga membantu proses terbentuknya awan dengan menguapkan permukaan yang berair sehingga air tersebut menguap dan mengkristal membentuk awan. Setelah awan terbentuk, matahari terus menyinarinya dan membuatnya kembali mencair menjadi peristiwa alam yang kita sebut hujan.
2. Mengatur tata surya
Karena matahari merupakan pusat dari tata surya, maka planet dan satelitnya berevolusi sambil berotasi mengelilingi matahari. Hal ini dikarenakan oleh gaya gravitasi matahari yang menarik planet sedemikian hingga planet-planet berevolusi mengelilinginya dan membentuk tatanan tata surya yang kita sebut galaksi Bimasakti.
3. Membantu kita beristirahat dengan lebih baik
Beberapa sumber menyebutkan bahwa jika seseorang terpapar sinar matahari selama kurang lebih 6 jam setiap harinya, individu tersebut akan menjadi segar di petang hari, terutama jika individu tersebut terpapar sinar matahari di sore hari. Sedangkan setelah petang, semakin malam agak larut, individu akan merasa mengantuk seiring dengan mereka terpapar cahaya lampu atau cahaya buatan lain yag membuat mereka merasa mengantuk, sehingga dapat beristirahat dengan baik.
4. Membantu membakar lemak
Manfaat matahari bagi kehidupan yang lainnya adalah membantu membakar lemak. Lemak yang dimaksud tidak hanya lemak yang berada di bawah jaringan kulit, tetapi juga lemak yang pada akhirnya akan berujung pada penyakit jantung dan kolesterol. Lemak akan perlahan luruh dan menjauhkan pula berbagai macam penyakit akibat lemak. Selain itu, cahaya matahari juga sedang diteliti karena ada asumsi bahwa matahari dapat memaksimalkan fungsi metabolisme tubuh.
5. Membantu mengatur masa hidup manusia
penelitian disebutkan bahwa siklus matahari yang nantinya mempengaruhi intensitas cahaya matahari yang sampai ke bumi. Hal ini sekaligus juga mempengaruhi genom manusia yang menentukan lamanya seseorang hidup, berdasarkan pada di siklus matahari yang mana seseorang lahir.
6. Sumber Energi Paling Besar
Matahari merupakan sumber energi paling besar bagi alam semesta/ tata surya, terutama bagi bumi, seluruh makhluk yang ada di bumi tidak akan dapat hidup tanpa matahari. Matahari merupakan sumber energi yang paling besar.
BAB III KESIMPULAN
Mungkin hanya itu yang dapat dituliskan, sebenarnya masih banyak lagi manfaat-manfaat yang dapat kita ambil dari energi matahari. Energi yang sangatlah bermanfaat bagi semuanya. Maka dari situlah kita harus dengan cermat memanfaatkan segala sesuatu yang bisa menjadikan lebih menguntungkan bagi semuanya. Bukan hanya bagi kita melainkan bagi lingkungan yang ada di sekitar kita, agar dapat menjadi lebih berguna lagi. Pemanfaatan ini bertujuan agar kita dapat lebih menggunakan energi abadi yang ada diplanet ini. Ini bukan hanya masalah akan lingkungan dan penghematan energi saja melainkan, mengenai kreatifitas dan beragamnya energi yang mampu kita gunakan.
Matahari mempunyai fungsi yang sangat penting bagi bumi. Energi pancaran matahari telah membuat bumi tetap hangat bagi kehidupan, membuat udara dan air di bumi bersirkulasi, tumbuhan bisa berfotosintesis, dan banyak hal lainnya.
Pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) tampaknya akan menjadi sebuah tuntutan yang tak bisa ditawar. Selain sumber energinya (matahari) begitu melimpah sehingga pemanfaatannya tak terbatas, PLTS relatif lebih mudah dipasang dan dipelihara, ramah lingkungan, tahan lama, dan tak menimbulkan radiasi elektromagnetik yang berbahaya bagi kesehatan.
DAFTAR PUSTAKA
http://benergi.com/manfaat-sumber-energi-cahaya-matahari-bagi-kehidupan https://id.wikipedia.org/wiki/Matahari
www.academia.edu/6148388/Matahari_ sebagai_ sumber_ energi
https://rahmidesire.wordpress.com/2014/05/26/cahaya-matahari-sebagai-sumber-energi/
http://benergi.com/energi-alternatif-matahari-serta-kelebihan-dan-kekurangannya
http://benergi.com/sumber-energi-matahari-mengalahkan-sumber-energi-lain
https://alamendah.org/2014/11/15/energi-surya-matahari-di-indonesia/
