Hunting for Tolerance

Tahukah Anda Kalau Pembentukan Sumber Energi di Dunia Ini Berasal Dari Matahari?

Sewaktu kita bangun dipagi hari, sel-sel di dalam tubuh secara otomatis akan bekerja untuk melakukan pembakaran. Kalor yang dihasilkan dari proses pembakaran tersebut berguna untuk menjaga agar badan kita tetap dalam keadaan hangat.

Nah, pada saat kita mulai bergerak atau melakukan aktivitas, tentu kita membutuhkan yang namanya Energi Kenetik. Misalnya saja nih, ketika kita sedang menyalakan lampu, secara tidak langsung kita telah mengubah energi listrik menjadi energi cahaya.

Begitu juga pada saat kita sedang menaiki tangga, maka energi potensial tubuh kita akan naik setiap kali menaiki anak tangga tersebut. Dan masih banyak lagi contoh-contoh energi lainnya yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Energi ini bisa anda temukan dimana saja. Gak heran jika peradaban manusia bisa maju seperti sekarang ini, yahh salah satunya adalah karena kemampuan kita dalam mengendalikan energi tersebut.

Namun yang menjadi permasalahannya di sini adalah pengkonsumsian energi tersebut semakin hari semakin besar atau bertambah dan kita menjadi sangat bergantungan pada energi itu, salah satunya pada energi yang dihasilkan dari bahan bakar fosil.

Kalau kita hanya bergantung pada keberadaan energi ini dan berharap bisa terus untuk dapat menggunakan bahan bakar yang umumnya kita gunakan sekarang, tentu persediannya akan terbatas dong? Bahkan tidak menutup kemungkinan kalau suatu saat bisa habis.

So, jelas itu akan sangat membahayakan kehidupan manusia itu sendiri. Oleh sebab itu, kita harus segera mencari solusinya. Pertanyaan nya, bagaimana cara kita agar dapat terhindar dari bahaya tersebut?

Karena masalah utamanya terletak pada ketergantungan terhadap bahan bakar fosil, mau tidak mau kita harus segera beralih ke sumber energi lain.

Nah, di artikel kali ini saya akan mengajak Anda untuk menelusuri sumber energi lain yang bisa menjadi alternatif untuk menopang kehidupan di bumi. Tapi sebelum kita fokus pada penerapannya, sebaiknya kita tahu juga dasar teori terkait solusi dari masalah energi tersebut. Dasar teorinya sebenarnya gak berat-berat amat kok.

Beberapa diantaranya bahkan sudah pernah kita pelajari sejak di bangku SD, contohnya hukum kekekalan energi di bawah ini :

“Energi itu sejatinya kekal. Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan. Energi hanya berubah bentuk dari bentuk energi yang satu menjadi bentuk energi yang lain.”

Nah, karena energi itu kekal. Berarti konsekuensinya adalah, kita bisa melacak asal-muasal seluruh energi yang kita gunakan. Penasaran kan? Yuk, lanjut baca ke bawah..

Energi Yang Dihasilkan Oleh Tubuh

Bentuk energi yang paling sederhana dan yang masih sering kita gunakan sampai detik ini adalah energi yang dihasilkan dari tubuh kita sendiri.

Kalian pernah menghitung gak sih, kira-kira berapa banyak energi yang kita konsumsi untuk berjalan, berpikiri, berlari dan lain sebagainya? Berhubung semua energi tersebut kita dapat dari makanan, berarti kita bisa memperkirakan jumlah energi yang kita konsumsi itu dari jumlah kalori yang kita makan setiap harinya.

Satu contoh yang bisa saya gambarkan adalah, jika Anda sedang membeli makanan yang berbentuk kemasan, umumnya dibagian belakangnya tertulis tuh, berapa asumsi kebutuhan energi tiap-tiap orang dilihat dari Angka Kecukupan Gizinya.

Berikut saya akan berikan satu contoh tulisan yang tertera dibelakang bungkus makanan kemasan tersebut.

Jadi, kita bisa menggunakan asumsi tersebut untuk menghitung berapa kebutuhan energi yang kita dapatkan dari makanan, yaitu sekitar 2.000 kilo kalori.

Dari Mana Datangnya Energi Yang Tubuh Kita Gunakan?

Untuk dapat menghidupkan bola lampu tentu kita harus memiliki arus listrik, bukan? Lantas, bagaimana dengan tubuh kita? Tentunya Anda tahu bahwa jawabannya adalah dari makanan. Makanan yang kita konsumsi itu diolah melalui proses pembakaran di dalam tubuh dengan reaksi respirasi, yang kira-kira bisa disederhanakan menjadi seperti ini:

Reaksi respirasi tersebut terjadi di sel-sel tubuh kita lebih tepatnya di mitokondiria, yang tak lain dapat menghasilkan energi yang bisa kita gunakan untuk bergerak, berpikir dan memanaskan badan.

Selanjutnya, energi dari makan yang kita makan itu datangnya dari mana dong? Jawabanya gampang banget kok. Tinggal kita balikin aja reaksi respirasi di atas menjadi reaksi ini.

Apakah Anda familiar dengan reaksi yang ada diatas? Yap, itu namanya reaksi fotosintetis. Dengan reaksi tersebut, tumbuhan bisa mengubah energi yang dia dapat dari matahari menjadi energi kimia dalam bentuk glukosa.

Kalau ada hewan yang memakan tumbuhan tersebut, energinya akan pindah ke hewan itu. So, jika Anda berniat memakan hewan tersebut, otomatis energinya akan pindah ke Anda, hahaha becanda kaleee…

Jadi ternyata semua energi yang anda konsumsi untuk beraktivitas sehari-hari itu datangnya ya dari matahari. Tahu kenapa? Karena tanpa adanya bantuan dari matahari, maka proses pembakaran untuk menghasilkan energi pun tidak akan bisa berlangsung, sehingga tidak akan ada yang namanya energi.

Energi Yang Bukan Dari Makanan

“Man shall not live by bread alone”  Pernah tahu siapa yang melontarkan statemant tersebut. Siapa yaa?

Untuk dapat bertahan hidup tentu bukan hanya dari makanan yang kita makan saja. Benerkan? Coba deh bayangin 100 watt itu relatif kecil jika dibandingkan dengan energi yang kita habiskan untuk alat-alat yang kita pakai. Coba perhatikan barang-barang elektronik yang anda pakai sehari-hari, berapa daya kira-kira yang dihabiskan?

  • Komputer Desktop + Monitornya, 80-250 Watt.
  • TV, 80-400 Watt.
  • Microwave, 1200 Watt.
  • Kulkas, 100-200 Watt.
  • AC, 200-700 Watt.

Catatan : Besar daya di atas hanya estimasi kasar ya, untuk memberikan gambaran bahwa alat-alat elektronik di rumah aja sudah menghabiskan banyak sekali energi.

Itu baru dari alat elektronik rumah loh, belum termasuk alat-alat transportasi yang juga membutuhkan daya yang besar. Gimana kalau kita bandingkan energi non makanan dengan energi yang kita konsumsi dari makanan, kira-kira gimana yaaa?

Ada nih estimasi kasar dari Internasinal Energi Agency tentang energi yang dikonsumsi manusia di seluruh dunia.

Menurut estimasi tersebut, pada tahun 2013, total konsumsi energi kita adalah sekitar, Joule. Itu adalah konsumi energi dalam satu tahun. Dan jika diperhitungkan itu setara dengan 18 terwatt atau 18.000.000.000.000 Watt!!!

Nah, dari informasi diatas, kita bisa hitung nih, berapa banyak sih daya yang dihabiskan oleh satu orang untuk yang non makanan? TinggaL kita bagi aja dengan penduduk dunia, yaitu sekitar 7 miliar orang.

Kalau begitu, kita bisa bandingin energi yang kita habiskan dari makanan versus energi yang kita habisakan dari non makanan, jadinya seperti ini :


Coba bayangkan peradaban manusia sekarang itu kayak apa kalau kita cuma mengkonsumsi energi dari makanan aja, gak ada tranportasi, lampu, TV, komputer, HP dan sebagainya.

Apa yang bikin hidup kita di zaman sekarang ini bisa menjadi lebih enak? ya karena kita bisa mengendalikan energi tersebut lah makanya kita bisa setenang sekarang ini. Anda juga bisa membaca tulisan ini karena menggunakan energi kan?

Okay, kita udah bahas asal-muasal dari 3,7% energi yang kita gunakan. Nah, bagaimana dengan 96,3% sisanya? Coba yuk kita cari tahu. Jangan bosen scroll kebawah yaa.

Terdiri Dari Apa Aja Energi Non-makanan Yang Kita Konsumsi?

Seperti yang sudah kita bahas sedikit di atas tadi, energi tidak hanya bisa kita dapatkan dari mengkonsumsi makanan saja. Ada banyak sumber-sumber penghasil energi lainnya yang bisa kita temukan di sekitar anda. Jenisnya pun sangat beragam. Mulai dari yang bisa diperbaharui, sampai yang tidak bisa diperbaharui.

Barusan kita sudah membahas tentang asal usul 3.7 persen energi yang kita gunakan, kini saatnya kita melihat sisanya. Kalau anda mau melihat dari mana saja 96,3% energi yang kita konsumsi tersebut, kita bisa mulai dengan melihat grafik di bawah ini. :

Dari grafik tersebut, kelihatan kan bahwa sebagian besar energi kita itu diambil dari 3 hal ini:

  • Minyak Bumi (Petroleum)
  • Batubara (Coal)
  • Gas Alam (Natural Gas)

Ketiganya itu sama-sama merupakan bahan bakar fosil. Sisanya Nuklir (PLTN) 2,6% dan energi terbarukan yang ternyata cuma ada sekitar 19%, yang terdiri dari PLTA, PLTB, dan sebagainya.

Minyak Bumi, Batubara dan Gas Alam – Energi dari Bahan Bakar Fosil

Dari seluruh energi non-makanan yang kita konsumsi, hampir 80%nya berasal dari bahan bakar fosil, yaitu Minyak Bumi, Batubara dan Gas Alam. Bagaimana cara memakainya?

Berhubung namanya juga bahan bakar, berarti cara memakainya adalah dibakar. Reaksi pembakarannya juga mirip dengan reaksi pembakaran yang terjadi di dalam tubuh kita, yaitu gugus karbon direaksikan dengan oksigen. Salah satu contohnya adalah pada reaksi pembakaran metana berikut ini:

Reaksi pembakaran ini juga merupakan reaksi yang akan menghasilkan energi.

Darimana Asalnya Energi Bahan Bakar Fosil?

Bisa ditebak bahwa bahan bakar fosil itu berasal dari hewan dan tumbuhan yang mati jutaan tahun yang lalu. Sebagian besar bahan bakar fosil kita terbentuk dari jasad renik tumbuhan, binatang dan alga yang hidup pada Periode Karbon, sekitar 300 juta tahun yang lalu (100 juta tahun lebih tua dari periode Dinosaurus).

Jasad renik yang mati di dalam rawa dan tenggelam hingga ke dasarnya ini akan dengan cepat tertutup pasir dan tanah liat. Setelah ratusan juta tahun, semua organisme itu tergencet di bawah panas dan tekanan yang hebat dan terkonversi menjadi sumber energi yang berwujud padat, cair atau gas, yang masing-masing akan menghasilkan batubara (padat), minyak bumi (cair) dan gas alam (gas).

Berarti, dari mana asalnya energi bahan bakar fosil tersebut? Yah, tentu dari energi yang dimiliki oleh hewan dan tumbuhan 300 juta tahun yang lalu itu. Kalau kita telusuri lebih jauh lagi, hewan dan tumbuhan itu dapat energinya dari mana? Sama dengan hewan dan tumbuhan di jaman sekarang, yaitu dari matahari.

Jadi, bahan bakar fosil yang kita gunakan itu sebenarnya berasal dari matahari 300 juta tahun yang lalu. Inilah sebabnya bahan bakar fosil itu disebut sebagai energi yang tak-terbarukan atau tidak dapat diperbaharui. Artinya, energi tersebut tidak mungkin kita pakai terus-menerus karena suatu saat pasti akan habis. Lagipula, sebelum habis, kita bisa mati duluan gara-gara global warming.

Untuk saat ini, energi terbarukan baru men-supply sekitar 19% dari energi non-makanan yang kita konsumsi. Tapi masa depan kita ada di sini nih.

Umat manusia harus bisa mengembangkan potensi yang ada pada energi terbarukan ini. Karena kalau tidak, ya kita akan bergantung terus sama bahan bakar fosil, yang resikonya udah dibahas tadi.

Nah, apa aja yang termasuk dalam energi terbarukan ini? Jawabannya ada banyak. Kita akan coba lihat beberapa di antaranya dan kita akan cari tahu dari mana energinya berasal.

Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB)

PLTB itu kepanjangannya adalah Pembangkit Listrik Tenaga Bayu. Bayu itu artinya angin dalam Bahasa Sansekerta. Jadi, PLTB adalah pembangkit listrik yang energinya berasal dari angin.

Salah satu alat yang bisa memanfaatkan energi ini adalah kincir angin. Kincir angin biasanya digunakan untuk menangkap energi kinetik yang dimiliki oleh angin, kemudian kincir tersebut dipakai untuk memutar turbin. Dengan konsep inilah listrik bisa dibangkitkan.

Well, kita udah tahu bahwa energi yang dihasilkan dari PLTB itu berasal dari energi kinetik angin. Kalau gitu, dari mana angin bisa mendapatkan energinya?

Mungkin Anda masih ingat di pelajaran SD bahwa definisi angin itu adalah udara yang bergerak. Nah, masih ingat juga gak, udara itu bergerak dari mana ke mana? Ini pelajaran SD juga loh. Kita coba bantu ingetin dengan gambar di bawah ini yahh

Jadi, angin itu bergerak dari yang rapat, yaitu tekanan udara tinggi ke yang renggang atau tekanan udara rendah. Nah, siapa yang menyebabkan adanya perbedaan tekanan udara tersebut? Well, jawabannya lagi-lagi adalah matahari.

Perbedaan masing-masing tempat dalam menyerap panas dari matahari disebabkan karena adanya perbedaan kapasitas kalor, yang menyebabkan adanya perbedaan tekanan udara. Perbedaan tekanan udara itulah yang mengakibatkan udara bergerak.

Selain karena perbedaan tekanan udara, rotasi bumi juga punya peran dalam mengubah arah angin, tapi peranan tersebut tidak terlalu besar, apalagi di daerah khatulistiwa seperti di Indonesia.

Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)

PLTA adalah kependekan dari Pembangkit Listrik Tenaga Air. Nah, kalau kita ngomongin PLTA, biasanya banyak yang interpretasinya akan langsung tertju pada pembangkit listrik yang menggunakan energi dari air terjun.

Interpretasi PLTA secara umum adalah pembangkit listrik apapun yang memanfaatkan energi yang dimiliki air, yang biasa disebut Hydro Plant.

Jadi untuk pembangkit listrik yang menggunakan tenaga ombak, arus laut dan sebagainya, itu bisa juga disebut sebagai PLTA. Tapi supaya topiknya gak terlalu melebar, yang kita bahas di sini hanya PLTA yang menggunakan energi dari air terjun aja deh ya.

Di Indonesia, PLTA udah dibangun sejak awal abad ke-20 oleh Belanda. Sekarang, PLTA terbesar di Indonesia adalah PLTA Cirata di Jawa Barat yang mampu memproduksi 1008 MW listrik.

Pembangunan PLTA bisa memakan waktu yang cukup lama. Tahap studi kelayakan aja bisa sampai 20 tahun dan konstruksi bisa memakan waktu 5-20 tahun, tergantung kapasitasnya. Pembangunan PLTA juga sedikit merusak lingkungan karena bisa mengubah ekosistem sungai.

Ocean Thermal Eenergy Converter (OTEC)

Perlu anda ketahui bahwasannya air laut menyimpan potensi energi yang besar banget. Ada banyak cara untuk memanfaatkan nya. Salah satu yang potensial di Indonesia adalah OTEC, Ocean Thermal Energy Converter.

Pembangkit listrik jenis ini memanfaatkan perbedaan temperatur dasar dan permukaan laut yang kena sinar matahari. Karena itu, potensi OTEC banyak terdapat di negara-negara khatulistiwa termasuk Indonesia.

Laut yang bisa dimanfaatkan untuk OTEC adalah laut dengan kedalaman setidaknya 1000 meter. Pada kedalaman segitu, perbedaan temperatur dasar dan permukaan laut bisa sampai 20oC lebih.

Prinsip kerja OTEC itu bermacam-macam, tapi intinya gak jauh-jauh dengan konsep mesin kalor yang pernah Anda pelajari di SMA, seperti contoh soal di bawah ini :

Contoh di atas itu menggunakan siklus Carnot, siklus ideal yang gak ada di dunia nyata. Pada mesin kalor yang beneran, siklusnya tidak seperti itu, tapi konsep dasarnya sama, yaitu memanfaatkan perbedaan temperatur antara reservoir panas dan reservoir dingin untuk menghasilkan energi.

Biasanya energi yang dihasilkan ini adalah energi kinetik untuk memutar turbin, yang kemudian menghasilkan energi listrik.

Nah, berhubung OTEC memanfaatkan perbedaan temperatur air laut di dasar dan di permukaan, berarti energinya darimana dong? Ya jelas dari matahari. Karena sinar matahari inilah yang membuat temperatur air laut di permukaan lebih tinggi dibandingkan temperatur air laut di dasar. So, lagi-lagi matahari guys.

Pembangkit Listrik Tenaga Surya

Setelah membahas berbagai jenis pembangkit listrik yang ujung-ujungnya selalu melibatkan matahari, kali ini kita akan membahas pembangkit listrik yang langsung dihasilkan dari matahari itu sendiri, yaitu PLTS, Pembangkit Listrik Tenaga Surya. Yeah!

Energi surya bisa diubah jadi listrik dengan dua cara. Cara pertama dengan mengarahkan panas matahari pake cermin ke wadah air, kemudian air berubah jadi uap bertekanan tinggi dan mengalir lewat turbin, lalu memutar generator.

Konsepnya serupa dengan mesin kalor pada OTEC, yaitu dengan memanfaatkan perbedaan temperatur. PLTS jenis ini dikenal dengan solar thermal energy.

Cara kedua adalah dengan melakukan konversi energi matahari langsung menjadi energi listrik dengan menggunakan sel surya photovoltaic cell.

Sel surya atau photovoltaic cell merupakan material yang elektronnya bisa lepas kalau tertabrak photon. Familiar kah anda dengan konsep ini? Ini ada di pelajaran kelas 12, tentang fenomena efek fotolistrik, yaitu lepasnya elektron pada logam kalau disinari gelombang elektromagnetik dengan frekuensi tertentu, yang rumusnya kayak gini nih :

Ekmax adalah Energi kinetik maksimum yang bisa dimiliki elektron di tepi logam setelah logam disinari oleh foton dengan frekuensi f (Energi foton = h.f), dan f0 adalah frekuensi ambang logam tersebut. Tau dong yaaa?

Untuk PLTS, asal energinya udah jelas lah ya. Baik PLTS yang menggunakan solar thermal energy maupun yang menggunakan photovoltaic cell, energinya berasal langsung dari matahari.

Dari Mana Energi Matahari Berasal?

Hampir semua energi yang kita konsumsi itu asalnya dari matahari. Kalau begitu, energi matahari itu sendiri asalnya dari mana ya? Ada yang tahu nggak jawabannya? Jawabannya adalah dari reaksi nuklir.

Jadi, di matahari itu terjadi yang namanya reaksi nuklir. Bentuk reaksinya seperti reaksi yang terdapat di soal Ujian Nasional 2015 berikut ini :

Jadi, reaksi yang terjadi di Matahari itu sama dengan reaksi yang ada pada soal di atas, yaitu:

Reaksi tersebut adalah reaksi Fusi, dimana dua atom hidrogen menyatu menjadi satu atom Helium. Dalam prosesnya, terdapat massa yang hilang.

Massa tersebut berubah menjadi energi. Meskipun massa yang hilang itu kecil sekali, tetapi bisa menghasilkan energi yang besar sekali. Setiap detik, matahari kehilangan 4.260.000.000 kg massanya gara-gara reaksi ini.

Massa yang hilang itulah yang mampu memberikan energi, bukan hanya ke Bumi, tapi ke seluruh planet di Tata Surya. Energi dari matahari itulah yang akhirnya bisa kita manfaatkan untuk makanan, pembangkit listrik, transportasi dan lain-lain.

Itulah tadi beberapa jenis sumber energi listrik yang ada atau dimanfaatkan dalam kehidupan kita. Dari penjelasan di atas bisa kita sempulkan bahwa ternyata matahari merupakan sumber dari energi di bumi. Matahari memiliki peranan yang sangat besar dalam pembentukan energi itu sendiri.

Coba bayangkan jika matahari tidak ada, jangankan energi, kehidupan pun tidak akan pernah ditemukan di planet kita yang tercinta ini. Betul nggak?

Well, sekian dulu Pembahasan Mengenai Sumber Energi Yang Sering Kita Gunakan Pada Umumnya. Saya harap Anda sudah sedikit mengetahui berbagai alternatif energi yang ada dan semoga bermanfaat…

You might also like