sumber energi fisika unnes
Post on 22-Jan-2018
741 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Sumber Energi Tak Terbarukan
Sumber energi tersebut tidak tersedia secara terus menerus, tidak kerkesinambungan, dan pada saatnya sumber energi
tersebut akan habis.
Yang digolongkan ke dalam jenis ini adalah sumber energi fosil seperti minyak bumi dan
batubara.
Sumber Energi Terbarukan
Sumber energi dari alam yang bisa langsung digunakan secara
bebas, dan dapat diperbarui atau dapat memperbarui diri terus
menerus dan tidak habis.
Contoh : energi panas bumi, energi surya, tenaga angin,
tenaga air, biomassa, dan lain lain.
• Adalah sumber energi terbarukan berupa energi thermal (panas) yang dihasilkan dan disimpan di dalam bumi.
• Selain jumlahnya yang melimpah energi ini memiliki harga yang lebih ekonomis dan ramah terhadap lingkungan.
• Bisa dimanfaatkan untuk menghasilkan tenaga listrik (PLTP)
Energi Panas Bumi
Cara Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) :
Air disuntikan kedalam perut bumi dimana terdapat sumber panas alami melalui injektor.
Air akan mengalami pemanasan dan menjadi uap bertekanan dan keluar melalui sumur produksi.
Uap yang keluar masih mengandung air sehingga harus dilakukan pemisahan antara uap dan air pada separator.
Dari sini uap kering akan menuju turbin dan selanjutnya menjalankan generator untuk digunakan sebagai pembangkit listrik, sedangkan airnya akan menuju kembali kedalam injektor.
Setelah uap menyelesaikan tugasnya menggerakan turbin maka akan menuju kondensor untuk dijadikan air kembali. Air dari kondensor akan didinginkan pada tangki pendingin melalui sistim pendinginan udara untuk selanjutnya air dapat di injeksikan kembali pada sumur injeksi.
Energi Panas Bumi
• Indonesia merupakan salah satu negara di dunia yang kaya akan energi panas bumi, hal ini karena Indonesia mempunyai banyak gunung berapi aktif
• Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) yang dimiliki Indonesia antara lain : PLTP Sibayak di Sumatera Utara, PLTP Salak (Jawa Barat), PLTP Dieng (Jawa Tengah), dan PLTP Lahendong (Sulawesi Utara).
Energi Panas Bumi
Energi Surya
Sumber energi terbesar di bumi
• Matahari mempunyai fungsi dan manfaat yang sangat penting bagi bumi.
• Pemanfaatan sumber energi matahari sudah digunakan orang sejak dahulu
• Salah satu contoh matahari sebagai sumber energi adalah sebagai pembangkit listrik (PLTS).
• Alat yang digunakan untuk merubah cahaya matahari menjadi listrik ini adalah panel surya / solar sel.
• Prinsip dasar : mengubah energi dari matahari menjadi energi listrik
Komponen yang digunakan dalam PLTS
PANEL SURYA
BATERRY
CONTROLER INVERTER
Charge Controller, digunakan untuk mengatur pengaturan pengisian baterai. Tegangan maksimun yang dihasilkan solar cells panel pada hari yang terik akanmenghasilkan tegangan tinggi yang dapat merusak baterai.
Inverter, adalah perangkat elektrik yang mengkonversikan tegangan searah (DC) menjadi tegangan bolak balik (AC).
Baterai, adalah perangkat kimia untuk menyimpan tenaga listrik dari tenaga surya. Tanpa baterai, energi surya hanya dapat digunakan pada saat ada sinar matahari.
Solar panel, mengkonversikan tenaga mataharimenjadi listrik. Sel silikon (disebut juga solar cells) yang disinari matahari/ surya, membuat photon yang menghasilkan arus listrik. Sebuah solar cells menghasilkan kurang lebih tegangan 0.5 Volt. Jadi sebuah panel surya 12 Volt terdiri dari kuranglebih 36 sel membentuk modul surya (untukmenghasilkan 17 Volt tegangan maksimun).
Dasar Sel Surya
Sel Surya diproduksi dari bahansemikonduktor yaitu silikon yang berperansebagai insulator pada temperatur rendahdan sebagai konduktor bila ada energi danpanas.
Sebuah Silikon Sel Surya adalah sebuahdiode yang terbentuk dari lapisan atassilikon tipe n (silicon doping of “phosphorous”), dan lapisan bawah silikontipe p (silicon doping of “boron”).
Semikonduktor tipe-n mempunyai kelebihan elektron (muatan negatif) sedangkan semikonduktor tipe-p mempunyai kelebihan hole (muatan positif) dalam struktur atomnya.
Peran dari p-n junction ini adalah untuk membentuk medan listrik sehingga elektron (dan hole) bisa diekstrak oleh material kontak untuk menghasilkan listrik.
• Akibat dari aliran elektron dan hole ini maka terbentuk medan listrik yang mana ketika cahaya matahari mengenai susuna p-n junction ini maka akan mendorong elektron bergerak dari semikonduktor menuju kontak negatif, yang selanjutnya dimanfaatkan sebagai listrik, dan sebaliknya hole bergerak menuju kontak positif menunggu elektron datang
Cara Kerja Sel Surya
Untuk memenuhi kebutuhan listrik perumahan, listrik dalam baterai yang masih dalam bentuk arus searah (DC) serta mempunyai tegangan yang kecil (12V) harus lah dirubah dahulu menyesuaikan dengan spesipikasi listrik perumahan yaitu dalam bentuk arus bolak balik 220 Volt menggunakan Inverter.
3. TENAGA ANGIN
energi angin atau bayu adalah sumber energi yang dihasilkan
oleh angin. kincir angin digunakan untuk menangkap energi
angin dan diubah menjadi energi kinetik atau listrik.
pemanfaat energi angin menjadi listrik di indonesia telah
dilakukan seperti pada pembangkit listrik tenaga bayu
(pltbayu) samas di bantul, yogyakarta.
pembangkit listrik tenaga angin
pembangkit listrik tenaga angin adalah suatu pembangkit listrik
yang menggunakan angin sebagai sumber energi untuk
menghasilkan energi listrik. pembangkit ini dapat
mengkonversikan energi angin menjadi energi listrik dengan
menggunakan turbin angin atau kincir angin.
Proses pembangkitan listrik tenaga angin
Energi angin memutar turbin angin, angin akan memutar sudut turbin,
lalu diteruskan untuk memutar motor pada generator di bagian belakang
turbin angin.
Generator mengubah energi gerak menjadi energi listrik dengan teori
medan elektromagnetik, yaitu poros pada generator dipasang dengan
material ferromagnetik permanen. Setelah itu di sekeliling poros terdapat
stator yang bentuk fisisnya adalah kumparan-kumparan kawat yang
membentuk loop.
Ketika poros generator mulai berputar maka akan terjadi perubahan fluks
pada stator yang akhirnya akan dihasilkan tegangan dan arus listrik
tertentu.
4. TENAGA AIR
Energi air adalah salah satu alternatif bahan bakar fosil yang
paling umum. Sumber energi ini didapatkan dengan
memanfaatkan energi potensial dan energi kinetik yang dimiliki
air. Saat ini, sekitar 20% konsumsi listrik dunia dipenuhi dari
pembangkit listrik tenaga air (PLTA).
Di indonesia saja terdapat puluhan plta, seperti : plta singkarak
(sumatera barat), plta gajah mungkur (jawa tengah), plta
karangkates (jawa timur), plta riam kanan (kalimantan selatan),
dan plta larona (sulawesi selatan).
Pembangkit listrik tenaga air
PLTA adalah salah satu pembangkit yang memanfaatkan
aliran air untuk diubah menjadi energi listrik. Energi listrik yang
dibangkitkan ini biasa disebut sebagai hidroelektrik.
Pembangkit listrik ini bekerja dengan cara merubah energi air
yang mengalir (dari bendungan atau air terjun) menjadi energi
mekanik (dengan bantuan turbin air) dan dari energi mekanik
menjadi energi listrik (dengan bantuan generator).
1. waduk = tempat nampung air sungai
2. main gate = pintu air utama
3. bendungan = penahan laju sungai
4. penstock = pipa yang nyalurin air dr waduk ke
pembangkit
5. katup utama = katup buka/tutup
6. turbin = yang digerakan sama air
7. generator = pengubah e mekanik jadi e listrik
8. draftube = penampung air sebelum dibuang
9. tailrace = pembuangan air
10. transformator = pengubah listrik
11. switchyard = pengatur listrik
12. kabel transmisi = distributor listrik
13. spillways = air waduk klo lebih kluar lewat sinis
Besarnya listrik yang dihasilkan PLTA tergantung dua factor
sebagai berikut :
1.Berapa tinggi air yang jatuh.
2. Jumlah air yang jatuh.
Berdasarkan konstruksinya, ada dua cara pemanfaatan tenaga air
untuk pembangkit listrik:
• Memanfaatkan aliran air sungai tanpa membangun bendungan
dan reservoir atau yang sering disebut dengan run-of-river
hydropower
• Membangun bendungan dan membuat reservoir untuk
mengalirkan air ke turbin.
Secara umum cara kerja PLTA adalah dengan memanfaatkan
energi dari aliran air dalam jumlah debit tertentu dari sumber
air (sungai, danau, atau waduk) melalui intake, kemudian
dengan menggunakan pipa pembawa (headrace) air
diarahkan menuju turbin.
Turbin yang tertabrak air akan memutar generator dalam
kecepatan tertentu, sehingga terjadilah proses konversi energi
dari gerak ke listrik.
5. BIOMASSA
Energi biomassa adalah jenis bahan bakar yang dibuat dengan
mengkonversi bahan biologis seperti tanaman. Bahan organik
juga dapat diperoleh dari hewan dan mikroorganisme.
Berikut adalah berbagai contoh sumber energi biomassa:
1. Limbah pertanian
Limbah pertanian dapat digunakan untuk produksi energi
biomassa, diantaranya adalah jerami, ampas tebu, kotoran ternak,
serta kotoran unggas.
2. Biogas
Biogas diproduksi melalui pemecahan bahan organik seperti
kotoran manusia, material tanaman, pupuk kandang, dll. Semua
bahan organik tersebut diuraikan melalui proses fermentasi untuk
menghasilkan karbon dioksida dan metana.
3. Tanaman energi
Terdapat juga sejumlah tanaman energi yang ditanam secara
komersial sebagai sumber energi. Berbagai tanaman sumber
energi ini diantaranya adalah jagung, kedelai, rami, serta gandum.
Produk bahan bakar yang dihasilkan meliputi butanol, etanol,
metanol, propanol, serta biodiesel.
4. Kayu
Kayu dibakar sebagai bahan bakar di banyak tempat di
seluruh dunia. Energi yang dilepaskan oleh pembakaran kayu
digunakan untuk memasak, untuk menghasilkan panas, dll.
Kayu juga digunakan untuk produksi listrik pada skala besar
seperti dalam kasus pembangkit listrik tenaga uap. Hanya
saja, pembakaran kayu disertai dengan emisi sejumlah besar
karbon dioksida ke udara.
top related