Sumber Daya Energi

Sumber Daya Energi

A.    Sumber Energi

Energi merupakan salah satu sumber daya alam terpenting. Sumber daya energi terdiri dari sumber energi terbarukan dan sumber energi tidak terbarukan.

1.     Sumber Energi Terbarukan

Merupakan sumber energi  yang dapat digunakan ulangdan merupakan sumber energi yang ramah lingkungan, tidak mencemari lingkungan, dan tidak memberikan kontribusi terhadap perubahan iklim dan pemanasan global. Contohnya adalah sinar matahari, air, tumbuhan, ombak, dan angin.

a.      Energi Surya (Tenaga Surya)

Matahari melepas energi dalam jumlah sangat besar dari hasil reaksi fusi nukir bahan – bahan penyusun. Energy tersebut berupa panas. Energi matahari dapat diubah menjadi energy listrik dengan menggunakan sel surya.

b.     Energi Angin (Tenaga Angin)

Energi angin dapat dimanfaatkan untuk menggerakkan kincir angin yang berfungsi untuk menggerakkan alat penggiling gandum. Selain itu, kincir angina juga dapat digunakam untuk memompa air dan sebagai generator turbin yang dapat menghasilkan listrik.

c.      Energi Air (Tenaga Air)

Dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin pembangkit listrik.

d.     Energi Biomassa

Merupakan materi biologis yang hidup dan mati. Digunakan sebagai sumber bahan bakar atau produksi industri. Contohnya adalah tanaman, kulit pohon, serbuk kayu/gergaji, residu pertanian, serpihan kayu, dan kotoran hewan.

e.      Energi Ombak ( Tenaga Ombak)

Gerakan ombak dapat dipakai untuk memutar generator. Dapat juga menggunakan generator daya pasang surut.

f.       Energi Geotermal (Tenaga Panas Bumi)

Energi termal yang dihasilkan dan disimpan inti bumi. Energi ini sebagian besar berasal dari peluruhan radioaktif dari berbagai mineral di dalam inti bumi.

g.      Energi Pasang Surut Air Laut

Listrik pasang surut adalah sumber energi terbarukan karena pasang surut air laut di bumi adalah hasil dari interaksi gravitasi bulan dan matahari dan rotasi bumi yang membuatnya menjadi sumber tenaga listrik yang hampir tak ada habisnya.

h.     Energi Nuklir

Energi nuklir dapat dihasilkan melalui dua cara, yaitu pembelahan inti atau reaksi fisi dan penggabungan beberapa inti melalui reaksi fusi. Energi diperoleh dari pelepasan energi yang besar dalam waktu singkat. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) adalah stasiun pembangkit listrik dimana panas di dapat dari satu atau lebih reaktor nuklir pembangkit listrik.

2.     Sumber Energi Tidak Terbarukan

Merupakan sumber daya alam yang digunakan lebih cepat daripada yang dapat dibuat oleh alam. Dibutuhkan waktu sampai jutaan tahun untuk pembentukannya. Sebagian besar energi tersebut diperoleh dari proses pembakaran bahan bakar fosil, seperti batu bara, minyak bumi, dan gas alam yang tersedia di dalam bumi dalam jumlah yang terbatas.

a.      Minyak bumi

Merupakan hasil dari penguraian sisa organisme renik lautan berjuta-juta tahun yang lalu. Setelah mati, sisa organisme tersebut tertimbun lapisan - lapisan sedimen.

b.     Gas Alam

Gas alam dimanfaatkan untuk membangkitkan panas dan energi. Merupakan bahan mentah yang penting dalam industri kimia. Dibutuhkan waktu jutaan tahun untuk membentuk gas alam yang berasal dari sisa-sisa organisme laut.

Deposit gas alam umumnya dijumpai berdampingan atau setempat deposit minyak bumi, di bawah lapisan-lapisan batuan yang sama. Penyusun utama gas lam adalah gas metana, jenis hidrokarbon paling sederhana. Metana bercampur dengan sejumlah kecil gas-gas hidrokarbon lain, seperti etana, butana dan propana gas alam hampir memenuhi seperlima kebutuhan energi dunia. Gas alam juga berperan dalamberagam proses kimia.

c.      Batu Bara

Merupakan bentuk karbon yang tidak murni, berasal dari sisa-sisa tumbuhan zaman prasejarah yang terpendam. Batu bara sangat mudah terbakar dan melepaskan sejumlah besar panas. Seperti minyak dan gas bumi, batu bara termasuk ke dalam bahan bakar fosil. Batu bara terbentuk dari endapan sisa-sisa tumbuhan yang melapuk dari hutan zaman dulu tertekan dan diubah oleh lapisan-lapisan batuan di atasnya.

B.    Pembangkit Tenaga Listrik

Pembangkit listrik adalah sebuah alat yang dapat membangkitkan dan memproduksi tegangan listrik dengan cara mengubah suatu energi menjadi energi listrik. Bagian utama dari pembangkit listrik ini adalah generator yang merupakan mesin berputar yang merubah energi mekanis menjadi energi listrik dengan prinsip medan magnet dan penghantar listrik. Mesin generator ini diaktifkan dengan menggunakan sumber energi yang bermanfaat dalam suatu pembangkit listrik.

    Untuk menjaga keseimbangan alam dan mencegah kerusakan lingkungan lebih parah lagi akibat dari eksploitasi sumber daya alam yang tidak bisa diperbaharui sebagai sumber energi, kini para ilmuan mencari dan menciptakan sumber energi alternatif yang ramah lingkungan dan dapat diperbaharui. Sumber energi ini diciptakan di pusat-pusat pembangkit tenaga listrik yang tersebar di berbagai tempat, di mana ditemukan energi potensial yang bisa diubah menjadi energi listrik. Berikut ini adalah jenis-jenis pembangkit listrik:

1.    Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) : menggunakan energi panas yang dihasilkan oleh reaktor nuklir untuk memutarkan turbin uap. Dari turbin uap inilah energi mekanis diubah menjadi nergi listrik.

2.    Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) : menggunakan energi potensial dan kinetik dari air untuk menghasilkan listrik. PLTA digunakan untuk memutarkan generator, energi mekanis yang dihasilkan dari putaran generator akibat medan magnet diubah menjadi listrik. Contohnya PLTA Sigura-gura Sumatera Utara dan PLTA Saguling di Jawa Barat.

3.    Pembangkit Listrik Tenaga Angin (PLT Angin) : menggunakan hembusan angin sebagai pemutar baling-baling. Putaran tersebut digunakan untuk memutar generator. Dari generator inilah energi mekanik diubah menjadi energi listrik.

4.    Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTPB) : menggunakan sumur yang  kedalamannya sampai 1,5 km atau lebih untuk mencapai cadangan panas bumi yang sangat panas. Beberapa pembangkit listrik ini menggunakan panas dari cadangan untuk secara langsung dialirkan guna menggerakan turbin. Pembangkit listrik paling baru menggunakan air panas dari tanah untuk memanaskan cairan lain, seperti iso butene, yang dipanaskan pada temperatur rendah yang lebih rendah dari air. Pada saat cairan ini menguap dan mengembang, maka cairan ini akan menggerakan turbin generator.

5.    Pembangkit Listril Tenaga Uap (PLTU) : menggunakan uap yang terjadi dari hasil pemanasan boiler atau ketel uap pada Pusat Listrik Tenaga Uap (PLTU) sebagai pemutar turbin yang selanjutnya oleh generator diubah menjadi energi listrik. Energi primer yang digunakan oleh PLTU adalah bahan bakar yang dapat berwujud padat, cair atau gas. Wujud padat : batu bara, wujud cair :  bahan bakar dan minyak.

6.    Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) : menggunakan cahaya matahari sebagai bahan utama. Energi tersebut digunakan untuk mendidihkan air. Uap yang dihasilkan dari air mendidih kemudian digunakan untuk memutarkan turbin yang akhirnya diubah menjadi energi listrik. Dengan bantuan solar cell , energi cahaya matahari dapat langsung diubah menjadi energi listrik.

7.    Pembangkit Listrik Tenaga Ombak (PLTO) : ombak merupakan gerakan air laut yang naik turun atau bergulung-gulung, merupakan energi alternatif yang dibangkitkan melalui efek gerakan tekanan udara akibat fluktuasi pergerkan gelombang.

C.    Dampak Penggunaan Sumber Daya Energi Terhadap Lingkungan

Selama ini manusia memanfaatkan air, angin, sinar matahari, ataupun gas  alam sebagai sumber energi. Penggunaan sumber daya energi yang terus menerus akan berdampak terhadap lingkungan. Berikut adalah dampak penggunaan sumber daya alam terhadap lingkungan sekitar:

1.        Energi Ombak (Tenaga Ombak) dan Energi Pasng Surut

Pemasangan dan perawatan unit pembangkit listrik tenaga ombak dan pasang surut biasanya menelan biaya yang besar. Lingkungan hidup juga terkena imbasnya. Tembok pengolah arus pasang surut mengganggu keseimbangan hayati dan ekosistim lokal. Unit pengubah ombak dipasang di tegah laut juga dapat membawa dampak menguntungkan, seperti menciptakan habitat bawah laut yang terlindung dan sekaligus mencegah deburan ombak langsung ke area pantai.

2.        Energi Air

Pembangunan bendungan tidak hanya sangat efisien tetapi juga dirancang untuk bertahan dalam waktu yang sangat lama, dengan biaya operasional dan pemeliharaan yang relatif rendah. Pembangkit listrik tenaga air merupakan salah satu sumber energi yang paling dapat diandalkan, dan termasuk energi terbarukan yang paling efisien dalam manjamin pasokan listrik secara konstandi berbagai belahan dunia. Pembangkit listrik tenaga air juga dapat memberikan kontribusi terhadap pertumbuhan ekonamidi daerah tempat bendungan dibangun, karena danau yang terbentuk di belakang bendungan tidak hanya digunakan untuk tujuan irigasi tetapi juga untuk pariwisatadan rekreasi dalam bentuk oleh raga air, memancing, berenang, berperahu dan rekreasi lainnya pemanfaatan  tenaga air tidak menghasilkan limbah sepert pada beberapa sumber energi lain (terutama bahan bakar fosil)

        Bendunagn tenaga air dapat mengganggu aliran alami sungai yang dapat memmilki banyak dampak negatif pada ekosistim sunagi. Jika bendunagan yag dibangun benar-bnar besar, hal ini dapat menyebabkan erosi, tanah longsor dan kerusakan geologi yang serius

3.        Energi Panas Bumi

Pembangkit listrik tenaga panas bumi hampir tidak menimbulkan polusi atau emisi gas rumah kaca. Tenag ini juga tidak berisik dan dapat diandalkan. Pembangkit listrik tenaga geothermal menghasilakan listrik sekitar 90%, dibandingkan 65-75% pembangkit listrik berbahan bakar fosil

4.        Energi Nuklir

Penggunaan energi nuklir berdampak pada penghematan bahan bakar fosil dan perlindungan lingkungan. Pembangkitan listrik bertanggung jawab atas 25 % konsymsi bahan bakar fosil dunia. Dengan menggunakan energi nuklir untuk menghasilkan listrik akan mengurangi perlunya membakar bahan bakar ini, sehingga cadangannya dapat bertahan lama. PLTN sangat sedikit menyebabkan kerusakan lingkungan dan bermafaat bila mereka menggantikan pembangki-pembangkit yang mengemisi CO2, SO2 dan NO2. Dalam kaitan ini, akan membantu mengurangi hujan asam dan membatasi emisi gas rumah kace. Selaini itu, dampak negatif PLTN adalah membahayakan dan mengancam keselamatan jiwa manusia. Radiasi yang diakibatkan oleh reaktor nuklir ini ada dua. Pertama, radiasi langsung, yaitu radiaasi yang terjadi bila radio aktif yang dipancarkan mengenai langsung kulit atau tubuh manausia. Kedua, radiasi tak langsung adalah radiasi yang terjadi lewat makanan dan minuman yang tercemar zat radio aktif, baik melalui udara, air maupun media lainnya.

5.        Energi Angin

Energi angin bersifat ramah lingkungan berkurangnya level emisi karbon dioksida penyebab perubahan iklim. Tenaga ini juga bebas dari polusi yang sering diasosiasikan dengan pembangkit listrik berbahan bakar fosil atau nuklir.

        Sumber energi terbarukan dan dapat diandalkan-angin yang menjalankan turbin selalu gratis dan tidak terkena dampak harga bahan bakar fosilyabf fluktuatif. Tenaga ini juag tidak butuh untuk ditambang., digali atau dipindahkan ke pembangkit listrik. Seiring meningkatnya harga bahan bakar fosil, nilai tenaga angin juga meningkat dan biaya keseluruhan pembangkit akan menurun.

6.        Energi Surya

Menggunakan energi surya tidak mengakibatkan polusi udara atau polusi air, dan tidak juga menghasilkan gas rumah kaca, tetapi tetap memiliki beberapa dampak tidak langsung terhadap lingkungan. Misalnya ada beberapa bahan beracun dan bahan kimia, dan berbagai pelarut dan alkohol yang digunakan dalam prose pembuatan sel fotovotaik (PV), yang mengkonvrsi sinar matahari menjadi listrik. Sejumlah kecil bahan-bahan limbah juga dihasilkan. Pembangkit listrik panas matahari yang besar dapat merusak ekosistim gurun jika tidak dikelola dengan baik. Burung dan serangga dapat terbunuh jika merka terbang melewati konsentrasi sinar matahari, seperti yang diciptakan oleh “menara tenaga surya”. Beberapa sistim pembangkit panas matahari menggunakan cairan berbahaya (untuk mentransfer panas) yang memerk\lukan penaganan dan pembuangan khusus.

Cahaya matahari masih memiliki banyak funsi yang tidak akan pernah habis untuk dibahas. Sebagai manusia, sudah sewajarnya kita bersukur atas nikamt yang diberikan Tuhan ini dengan berperan aktif dalam menjaga lingkungan di sekitar kita agar sinar matahari yang kita dapatkan akan tetap pada kada yang kita butuhkan.

7.        Bahan Bakar Fosil

Sumber daya alam yang tak dapat diperbaharui, seperti bahan bakar fosil harus digunakan dengan bijak. Hal ini, karena cadangan di alam habis jauh lebih cepat daripada prose pembentukannya. Produksi dan penggunaan bahan bakar fosil menimbulkan keprihatinan lingkungan. Berikut beberpa dampat negatif penggunaan bahan bakar fosil.

a.        Dampak Terhadap Udara dan Iklim

Penggunaan berbagai macam bahan bakar fosil (misalnya: minyak buni, batubara, dan gas alam) untuk bahan bakar alat-alat industri dan transportasi telah membuat sebuah perubahan besar pada kondisi iklim dunia. Penggunaanbahan bakar tersebut telah meningkatkan konsentrasi Gas Rumah Kaca (GRK) yaitu karbon dioksida (CO2), metana (CH4), nitrogen oksida (NO2), sulfur dioksida (SO2) dan tiga gas-gas industri yang mengandung flour (HFC, PFC dab SF^) sehingga menyebabkan meningkatnya radiasi yang terperangkap di atmosfir buni.

b.       Dampak Terhadap Perairan.

Eksploitasi minyak bumi, khusunya cara penampungan dan pengangkutan minyak bumi yang tidak layak, misalnya: bocornya tanker minyak atau kecelakaan lain akan mengkibatkan tumpahnya minyak (ke laut, sungai atau air tanah) dapat menyevabkan pencemaran perairan. Selain itu, pencemaran air oleh minyak bumi juga bisa disebabkan oleh pembuangan minyak pelumas secara sembarangan. Pembuangan sisa sampah cair pabrik ke sungai atau laut juga ikut mengambil andil yang besar terhadap pencemaran air ini. Di laut sering terjadi pencemaran oleh minyak dari tangki yang bocor.

c.        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 dimafaatkan untuk pertanian atau hutan selama kurun waktu tertentu.

Gelombang Elektromagnetik

GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang yang tidak membutuhkan medium perantara untuk merambat. Cahaya matahari merupakan salah satu contoh gelombang elektromagnetik.

A. spektrum elektromagnetik

Spektrum gelombang elektromagnetik adalah ragam gelombang elektromagnetik yang dikategorikan berdasarkan rentang panjang gelombang atau frekuensinya. Spektrum gelombang elektromagnetik dipancarkan oleh transisi elektron yaitu ketika suatu elektron berpindah dari orbit satu ke orbit yang lain. Spektrum elektromagnetik dapat dibagi dalam beberapa daerah yang terentang dari sinar gamma gelombang pendek berenergi tinggi sampai gelombang mikro dan gelombang radio yang memiliki panjang gelombang sangat panjang. Energi spektrum elektromagnetik dinyatakan dalam elektrovolt untuk foton berenergi tinggi (di atas 100 eV), dalam panjang gelombang menengah, dan dalam frekuensi untuk energi rendah.

1. Gelombang Radio
Berfungsi sebagai alat komunikasi, seperti radio, televisi dan telepon dengan daerah frekuensi antara 10⁴ sampai 10⁷ Hz. Gelombang radio memiliki sifat yang mudah dipantulkan oleh lapisan ionosfer bumi. Informasi berupa suara dikirimkan melalui gelombang radio dalam sebuah paket gelombang sebagai perubahan amplitudo yang disebut modulasi amplitudo maupun sebagai perubahan frekuensi yang disebut modulasi frekuensi. Modulasi frekuensi membawa informasi lebih baik daripada modulasi amplitudo (AM) karena pemancar AM terdengar derau akibat adanya peristiwa kelistrikan dan kemagnetan di udara yang mengganggu amplitudo gelombang.

2. Gelombang Mikro
Merupakan gelombang radio dengan frekuensi paling tinggi, dapat mencapai 3 x 10⁹ Hz. Dapat dipakai sebagai alat masak karena dapat memanaskan benda dengan menyerap gelombang tersebut. Radar (radio detection and ranging) menggunakan gelombang mikro. Antena berperan sebagai pemancar dan penerima gelombang.

3. Sinar Inframerah
Mempunyai frekuensi 10¹¹ - 10¹⁴ Hz. Frekuensi tersebut dapat dihasilkan oleh getaran-getaran elektron dalam bahan. Getaran elektron pada suatu atom juga dapat memancarkan gelombang elektromagnetik pada frekuensi-frekuensi yang khas dalam daerah inframerah. Spektroskop infamerah adalah salah satu alat yang penting untuk mempelajari struktur atom dan molekul. dimanfaatkan sebagai remot televisi dan transfer data di ponsel.

4. Sinar Tampak
Dapat membantu penglihatan. Berada pada frekuensi sempit dengan panjang gelombang 10^-6 cm - 10^-7 cm. Urutan spektrum warna dari panjang gelombang terbesar: merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu.

5. Sinar Ultraviolet
Dihasilkan oleh atom atom dan molekul dalam nyala listrik. Memiliki frekuensi antara 10¹⁵ Hz - 10¹⁶ Hz. Sumber utama dari sinar ultraviolet adalah matahari. Lapisan ozon di atmosfer berfungsi untuk menyerap sinar ultraviolet yang dihasilkan oleh cahaya matahari. Berlubangnya lapisan ozon dapat meningkatkan sinar ultraviolet yang sampai ke permukaan bumi dan dapat menimbulkan kanker kulit. Sinar ultraviolet dapat digunakan untuk membedakan uang asli dan palsu.

6. Sinar X
Ditemukan oleh Wilhem Konrad Rontgen maka sering disebut sebagai sinar rontgen. Dihasilkan oleh elektron elektron yang terletak pada bagian dalam kulit elektron dari sebuah atom. Dapat juga dihasilkan oleh elektron yang ditumbulkan pada permukaan logam dengan kecepatan tinggi. Karena panjang gelombangnya pendek, sinar X memiliki daya tembus yang kuat.  Frekuensinya 10¹⁶ Hz - 10²⁰ Hz. Banyak digunakan dalam bidang kedokteran dan indsutri.

7. Sinar Gamma
Memiliki frekuensi 10²⁰ Hz - 10²⁵ Hz, memiliki frekuensi terbesar. Memiliki daya tembus yang sangat besar. Geiger Muller merupakan alat yang dapat mendeteksi adanya sinar gamma.

B. Bahaya Radiasi Elektromagnetik

1. Dampak radiasi UV-B pada tumbuhan, dapat menghambat dan membuat tumbuhan menjadi kerdil.
2. Microwaves dapat menimbulkan efek stress pada syaraf otak.
3. UV-B yang mengenai orang sehingga dapat menyengat kulit manusia dan dapat menyebabkan perubahan molekul DNA, dapat memicu kanker kulit.
4. Radiasi handphone dapat menyebabkan sakit kepala, kelelahan, hilang memori, dan dapat menyebabkan kanker otak.
5. Beberapa akibat lainnya dari radiasi otak antara lain merusak sel saraf, menurunkan dan menghilanhkan konsentrasi, merusak sistem kekebalan tubuh, meingkatkan tekanan darah gangguan tidur, dan perubahan aktivitas otak.
6. Menyebabkan keriput, noda gelap, dan melanoma pada wajah.
7.dampak dari wifi: nyeri kepala, telinga, tenggorokan
8. Sinar x dan sinar gamma dapat menyebabkan kerusakan sel pada jaringan hidup manusia