Media Pembelajaran Fisika

Jumat, 12 Mei 2017

Sumber Energi



Sumber Energi
A. Sumber Energi
Teman-teman, tahukah kalian tentang sumber daya? Apa itu sumber daya? Sumber daya adalah bahan-bahan yang dilakukan untuk kehidupan sehari-hari. Dalam bumi kita, sumber daya yang sangat penting adalah energi. Energi tersebutlah yang akan membantu kita menjalankan kehidupan kita sehari-hari. Pada umumnya energi ini diperoleh dari proses pembakaran fosil, seperti minyak bumi, gas alam, dan batu bara. Sumber daya energi terdiri atas sumber energi terbarukan dan sumber energi tidak terbarukan. Nah teman-teman, kali ini kita akan membahas berbagai macam sumber daya yang ada di bumi kita.
1. Sumber Energi Terbarukan
Sumber energi yang dapat digunakan ulang/dapat diperbaharui dan digunakan terus-menerus dinamakan sumber energi terbarukan, seperti sinar matahari, air, tumbuhan, ombak, dan angin. Sumber energi terbarukan adalah sumber energi ramah lingkungan yang tidak mencemari lingkungan dan tidak memberikan konstribusi terhadap perubahan iklim dan pemanasan global.
a. Energi Surya
Energi ini merupakan energi yang paling penting dibutuhkan oleh setiap manusia. Matahari sangat besar melepas energi dari hasil pembakaran nuklir dan menyalurkan energi tersebut berupa panas yang bersih dan ramah linhgkungan. Sel surya ini mampu mengubah energi matahari menjadi energi listrik.
b. Energi Angin
Angin yang bertiup terus-menerus termasuk ke dalam energy terbarukan. Tenaga angina ini dapat dimanfaatkan untuk menggerakan mesin dan membangkitkan arus listrik. Contohnya pada kincir air yang sekarang ini digunakan untuk memompa air dari dalam tanah.


c. Energi Air
Salah satu contoh penerapan dari tenaga air adalah menggerakan turbin pembangkit listrik dengan menggunakan air terjun.
d. Energi Biomassa
Biomassa adalah materi biologis yang hidup dan yang mati. Biomassa digunakan sebagai sumber bahan produksi industri. Contoh biomassa yang banyak kita jumpai dalam kehidupan adalah mulai dari kulit pohon, serbuk kayu serpihan kayu, kotoran hewan dan masih banyak lagi.
e. Energi Ombak
Tidak disangka-sangka ternyata listrik juga dapat dihasilkan oleh gelombang air laut. Massa air laut tidak ikut hanyut bersama ombak melainkan hanya bergerak naik-turun.
f. Energi Geotermal
Energi geotermal yaitu energi panas yang terbarukan yang disimpan di inti bumi. Energi ini berasal dari proses peluruhan radioaktif dari bahan mineral yang ada di inti bumi. Kelebihannya adalah energy ini lebih bersih daripada bahan bakar fosil.
g. Energi Pasang Surut Air Laut
Energi ini nantinya akan berubah menjadi energy listrik. Energy ini termasuk energy terbatukan karena pasang surut air laut merupakan hasil dari interaksi gravitasi bulan dan matahari dan berotasi secara terus-menerus.
h. Energi Nuklir
Secara umum energy ini dihasilkan dengan 2 cara yaitu dengan pembelah inti dan penggabungan beberapa inti. Energ ini diperoleh dengan pelepasan energy yang besar dan dalam waktu yang singkat. Untuk itu harulah dibuat terkendali oleh reactor nuklir. Salah satu contoh penerapannya adalah adanya PLTN yang mana panas diperoleh dari satu atau lebih reaktor nuklir pembangkit listrik.


2. Sumber Energi Tidak Terbaharukan
A. Minyak Bumi
Minyak bumi cairan kental berwarna hitam yang sebagian besar terdiri dari hidrokarbon sehingga bila dibakar akan menghasilkan gas karbon dioksida dan air. Minyak bumi dapat ditemukan dibawah perut bumi dengan kedalaman 500-3000 meter bahkan lebih dari itu. Untuk itu minyak bumi ini harus dipompa keluar dan dialirkan ke instalasi penyulingan minyak untuk diproses lebih lanjut sehingga menghasilkan berbagai macam jenis bahan bakar, seperti bensin, solar, minyak tanah, avtur dan lain sebagainya. Selain itu, hasil olahan minyak bumi masih dapat diolah lebih lanjut pada industri petrokimia sehingga menghasilkan berbagai macam produk lain, seperti misalnya plastik, pupuk, alat kosmetik dan serat kain.




Berikut adalah beberapa manfaat minyak bumi bagi kehidupan sehari-hari manusia.
a.       Sebagai Bahan Bakar
Minyak bumi yang masih mentah memang tidak dapat digunakan secara langsung dan sangat berbahaya. Proses pengolahan minyak bumi melalui beberapa macam tingkatan, seperti proses penyulingan hingga didapatkan beberapa komponen minyak bumi yang lebih ringan. Hasil dari penyulingan ini adalah minyak bumi yang telah menjadi bahan bakar residu seperti bensin, solar, bensol, dan minyak tanah.
Beberapa jenis minyak ini menjadi bahan bakar untuk kendaraan dan menggerakkan mesin diesel. Jadi, terbayang bukan jika tidak ada minyak bumi sebagai sumber bahan bakar, seperti manfaat batubara.


b.      Sumber Gas Cair
Produk yang sering kita gunakan untuk kebutuhan dapur adalah seperti gas. Gas cair atau yang lebih sering kita kenal dengan nama LPG juga didapatkan dari hasil pengolahan minyak bumi, selain darimanfaat gas alam. Gas cair merupakan produk dengan nilai yang lebih tinggi dibandingkan dengan bahan bakar untuk kendaraan. Gas cair didapatkan dari sumber minyak bumi yang telah diolah dengan proses penyulingan dan pemurnian khusus.
c.       Industri Kimia
Senyawa yang dihasilkan dari pengolahan minyak bumi ternyata juga sangat berperan untuk memproduksi beberapa produk kimia. Beberapa produk dihasilkan dari hasil olahan minyak bumi adalah seperti cat minyak, cat dinding, cat mobil, cat kayu dan beberapa produk plastik. Hasil sisa dari pengolahan minyak bumi ini, ternyata tidak dibuang ke alam namun memiliki manfaat yang sangat besar untuk kehidupan manusia.
d.      Sumber Pengolahan Pupuk
Pupuk pertanian membuat tanaman menjadi lebih subur dan terhindar dari berbagai jenis hama penyakit. Selain menggunakanmanfaat hidrogen, dalam pengolahan pupuk juga membutuhkan beberapa senyawa sintetis yang dihasilkan dari pengolahan minyak mentah. Selain itu, pengolahan minyak mentah juga menghasilkan panas atau sumber tenaga untuk menggerakkan mesin produksi.
Selain itu minyak bumi juga dapat dimanfaatkan sebagai,
e.       Pembangkit Listrik
f.       Komponen Bahan Obat-Obatan
g.      Penggerak Listrik Tenaga Surya

B. Gas Bumi
Pada dasarnya, proses pembentukan minyak bumi selalu diikuti oleh pementukan gas bumi, sehingga sering ditemukan sumur minyak yang didalamnya terdiri dari minyak bumi dan gas alam. Gas bumi sebagian besar terdiri dari metana (CH4), yaitu sekitar 75-95% dan sedikit karbon dioksida serta belerang. Gas bumi dapat dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik dengan bahan bakar gas. Selain sebagai pemasok sumber energi, gas bumi dapat juga digunakan sebagai bahan baku pembuatan pupuk, karena gas bumi mengandung metana (CH4) dalam jumlah yang besar.



Berikut adalah beberapa manfaat gas bumi bagi kehidupan sehari-hari manusia.
a.       Gas Alam sebagai Bahan Bakar untuk Kendaraan
Saat ini sumber bahan bakar untuk kendaraan menggunakan bahan bakar minyak yang diolah menjadi berbagai jenis seperti bensin dan solar. Pemakaian bensin dan solar menimbulkan masalah kerusakan alam yang lebih besar. Pemakaian bensin dan solar meningkatkan produksi emisi gas kaca yang menimbulkan masalah polusi udara. Pemakaian gas alam sebagai pengganti bensin dan solar bisa mengurangi polusi. Gas alam untuk bahan bakar berbagai jenis kendaraan dapat dibentuk dalam material CNG atau LNG.
b.      Gas Alam sebagai Sumber Pembangkit Listrik
Gas alam pada dasarnya memiliki sifat yang sangat bersih bahkan lebih bersih dari sumber minyak dan batubara. Daya pembangkit listrik yang banyak digunakan di Indonesia bersumber dari air. Jika sumber air di bumi terus menerus dipakai maka kemungkinan juga akan berkurang. Sementara manusia juga memakai air untuk proses kehidupan yang lain. Sebagai alternatif pengganti maka gas alam bisa dijadikan sumber pembangkit listrik.
c.       Gas Alam untuk Kesehatan Lingkungan
Sumber kehidupan manusia dipengaruhi oleh udara yang kita hirup. Kualitas udara yang buruk akan memberikan pengaruh untuk kesehatan. Sementara itu gas alam yang memiliki sifat bersih bisa mengurangi emisi dari pemakaian bahan bakar lain dalam kehidupan. Gas alam tidak bisa menghasilkan asap sehingga sangat aman untuk kualitas udara. Proses ini telah membantu lingkungan agar selalu bersih dan aman dari berbagai jenis zat polutan.
Selain itu gas bumi juga dapat dimanfaatkan sebagai,
d. Gas Alam untuk Kontribusi Ekonomi Dunia
e. Gas Alam Menciptakan Jutaan Lapangan Kerja
f. Gas Alam untuk Industri

C. Batu Bara
Proses pembentukan batu bara mirip dengan pembentukan sumber energi fosil lainnya. Batu bara berasal dari makhluk hidup dan mikroorganisme yang mati dan terkubur selam berjuta tahun, setelah melalui proses yang panjang disertai pengaruh suhu dan pergerakan lapisan bumi sehingga menghasilkan lapisan-lapisan yang tebal dan tertimbun di dalam tanah (batu bara). Pengambilan batu bara dari dalam bumi dilakukan dengan cara penambangan, selanjutnya batu bara tersebut dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar untuk pembangkit listrik.






Berikut adalah beberapa manfaat minyak bumi bagi kehidupan sehari-hari manusia.
a.       Sumber Tenaga Pembangkit Listrik
Batubara menjadi salah satu bahan bakar utama pada pembangkit listrik di beberapa negara seperti China, India, Australia, Jepang, Jerman dan beberapa negara lain. Batubara menjadi bahan bakar yang dikonversikan ke dalam bentuk uap panas dan menjadi sumber tenaga pembangkit listrik. Batubara akan dihancurkan dengan mesin penggiling dan berubah menjadi bubuk halus kemudian akan dibakar dalam sebuah mesin dengan sistem ketel uap. Uap akan ditampung dalam sebuah tempat khusus dan disalurkan ke turbin yang berisi kumparan magnet. Selanjutnya kumparan magnet yang bergerak cepat akan menghasilkan listrik. Bahkan proses ini akan diulang sebanyak dua kali sehingga sangat hemat. Tenaga listrik yang dihasilkan mencapai tegangan sekitar 400 ribu Volt.
b.      Industri Produksi Baja
Sebuah industri yang menghasilkan baja bergantung sepenuhnya pada ketersediaan sumber batubara. Baja memiliki fungsi yang sangat penting dalam kehidupan kita seperti berbagai macam perlengkapan industri yang terbuat dari baja, produk kesehatan seperti perlengkapan kesehatan, peralatan pertanian, model transportasi dan berbagai macam produk lain yang membutuhkan baja.
Produksi baja mentah banyak memakai metalurgi batubara dari bahan batubara kokas. Produksi baja melibatkan karbon dan bahan besi. Karbon diperlukan untuk memanaskan bahan besi dan mengolahnya menjadi baja. Karbon dari batubara menghasilkan panas tinggi sehingga mendukung produksi batubara. Seperti halnya manfaat tembaga dan manfaat bauksit, pemanfaatan batu bara pada produksi baja juga akan menimbulkan efek samping.

c.       Bahan Bakar Cair
Batubara ternyata juga bisa dirubah dalam bentuk bahan bakar cair dan sangat efektif untuk menggantikan bahan bakar minyak. Pada dasarnya pengolahan batubara menjadi bahan bakar cair akan merubah batubara bubuk atau bongkahan yang di larutkan dalam suhu tinggi. produk batubara cair dapat dimurnikan dengan proses ulang dan bisa menghasilkan bahan bakar minyak dengan kualitas yang lebih baik dari bahan bakar minyak yang didapatkan dari kilang minyak secara langsung. Negara yang sudah memakai sistem ini adalah Afrika. Afrika bisa mengatasi kekurangan sumber minyak dengan memanfaatkan batubara. Selain itu minyak bumi juga dapat dimanfaatkan sebagai,
d. Industri Produksi Semen
e. Industri Produk Aluminum
f. Batubara Menghasilkan Produk Gas
g. Industri Pabrik Kertas
h. Industri Bahan Kimia
i. Industri Farmasi

D. Pembangkit Tenaga Listrik
Pembangkit listrik adalah sebuah alat yang dapat membangkitkan dan memproduksi tenaga listrik dengan cara mengubah suatu energi menjadi energi listrik. Bagian utamanya adalah generator, yaitu mesin yang berputar mengubah energi mekanis menjadi energi listrik dengan menggunakan prinsip medan magnet dan penghantar listrik. Mesin generator ini diaktifkan dengan menggunakan berbagai macam sumber energi yang bermanfaat dalam suatu pembangkit lsitrik.
Untuk menjaga keseimbangan alam dan mencegah kerusakan alam yang lebih parah, kini para ilmuwan mencari dan menciptakan energi alternatif yang ramah lingkungan dan dapat diperbaharui. Sumber energi ini diciptakan atau dihasilkan di pusat-pusat pembangkit tenaga listrik yang tersebar di berbagai tempat, di mana ditemukan energi potensial yang bisa diubah menjadi energi listrik. Berikut adalah jenis-jenis pembangkit listrik yang dapat menghasilkan energi listrik untuk memenuhi kebutuhan akan energi.
a.       Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS), menggunakan cahaya matahari sebagai bahan utama. Energi cahaya matahri kemudian digunakan untuk mendidihkan air. Uap yang dihasilkan dari air mendidih tersebut digunakan untuk memutar turbin yan gakhirnya diubah menjadi energi listrik. Seiring kemajuan teknologi, dengan bantuan solar cell, energi dari cahaya matahari dapat langsung diubah menjadi energi listrik.



b.      Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA), pembangkit listrik ini mengandalkan energi potensial dan kinetik dari air untuk menghasilkan listrik. PLTA digunakan untuk menggerakkan generator, energi mekanis yang dihasilkan dari putaran generator akibat medan magnet diubah menjadi energi listrik. Contohnya PLTA Sigura-gura Sumatera Utara dan PLTA Saguling Jawa Barat.



c.       Pembangkit Listrik Tenaga Angin (PLT Angin), hembusan angin digunakan untuk memutar baling-baling, kemudian putaran tersebut digunakan untuk memutar generator. Dari generator inilah energi mekanik diubah menjadi energi listrik.



d.      Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTBB), menggunakan sumur dengan kedalaman mencapai 1,5 KM atau lebih untuk mencapai cadangan panas bumi yang sangat panas.
e.       Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU), uap yang terjadi dari hasill pemanasan
boiler/ketel uap pada PLTU digunakan untuk memutar turbin yang kemudian oleh
generator diubah menjadi energi listrik.


C. Dampak Penggunaan Sumber Daya Energi terhadap Lingkungan
a.       Energi Air
Air ditampung dalam bentuk bendungan yang mampu bertahan sangat lama dan juga memiliki cukup banyak fungsi, seperti penahan air saat musim hujan sehingga tidak terjadi banjir besar, tempat pembudi dayaan ikan dan tumbuhan air sekaligus pengairan, dan juga tentunya PLTA. Dengan biaya operasi yang relatif rendah, PLTA adalah sumber daya energi yang paling dapat diandalkan dan termasuk technologi yang efisien dan terbarukan. PLTA digunakan oleh berbagai negara dalam memenuhi pasokan listrik. Dan bendungan juga sangat membantu masyarakat sekitar karena danau tersebut dapat dijadikan daerah pariwisata, pembiakan ikan dan tumbuhan air, pengairan lahan pertanian, berolahraga air, pendirian tempat pemancingan, aktifitas renang, berperahu dan sumber air. PLTA pun termasuk pembangkit listrik yang ramah lingkungan karena tidak menghasilkan limbah.
Tetapi, bendungan juga memiliki sisi negatif yaitu dapat menyebabkan erosi, tanah longsor, terganggunya siklus kehidupan hewan air tawar, dan bahkan dapat menyebabkan kerusakan geologi yang serius.
b.      Energi Panas Bumi
Pembangkit Listrik tenaga Panas Bumi atau biasa disebut Energi Geothermal adalah energi yang memanfaatkan panas dari dalam bumi. Inti planet kita sangat panas dengan estimasi saat ini adalah 5,500 Celcius. Tenaga ini hampir tidak menimbulkan polisi ataupun emisi gas rumah kaca. Tenaga ini juga tidak berisik dan dapat diandalkan. Pembangkit listrik model ini juga tidak berisik dan dapat diandalkan. Pembangkit listrik tenaga Geothermal menghasilkan listrik sebesar 90% jika dibandingkan dengan pembangkit listrik tenaga fosil yang hanya menghasilkan 65 – 75 %.
Namun di Indonesia yang cadangan panas bumi 40% dari cadangan panas bumi dunia, pembangkit listrik tenaga bumi belum dimanfaatkan dengan maksimal, dengan persentase 3,7 % terhadap produksi nasional. Saat ini ESDM pun merencanakan akan membangun tiga Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) di Jawa dan Nusa Tenggara Timur (NTT).

c.       Bahan Bakar Fosil
Sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui. Hal ini, karena cadangan di alam habis jauh lebih cepat daripada proses pembentukannya. Produksi dan pengunaan bahan bakar fosil menimbulkan keprihatinan lingkungan. Berikut beberapa dampak negatif pengunaan bahan bakar fosil :
       I.            Dampak Terhadap Udara dan Iklim
Pengunaan berbagai macam bahan bakar fosil untuk bahan bakar alat-alat industri, telah membuat sebuah perubahan besar pada kondisi iklim dunia. Pengunaan bahan bakar tersebut telah meningkatkan konsentrasi Gas Rumah Kaca (GRK) yaitu karbon dioksida, metana, nitrogen oksida, sulfur oksida dan tiga gas-gas industri yang mengandung fluor (HFC, PFC, dan SF6 ) sehingga menyebabkan meningkatnya radiasi yang terperangkap di atmosfer bumi
    II.            Dampak Terhadap Perairan
Merupakan salah satu kasus dari eksploitasi minyak bumi. Misalnya, bocornya tangker minyak akan menyebabkan tumpahnya minyak dapat menyebabkan pencemaran perairan. Selain itu, pencemaran air oleh minyak bumi juga bisa disebabkan oleh pembunagan minyak pelumas secara sembarangan. Pembuangan sisa sampah cair pabrik ke sungai atau ke laut juga ikut memegang andil yang besar terhadap pencemaran ini.
 III.            Dampak terhadap tanah
Dampak penggunaan energi terhadap tanah dapat diketahui, misalnya dari pertambangan batu bara. Lapisan batu bara terdapat di tanah yang subur, sehingga bila tanah tersebut digunakan untuk pertambangan batu bara maka lahan tersebut tidak dapat dimanfaatkan untuk pertanian atau hutan selama kurun waktu tertentu.




0 komentar:

Posting Komentar