Pengertian Energi

Diposting pada

Pengertian Energi, Perubahan, Bentuk, Sifat, Fungsi dan Contoh : adalah kemampuan untuk melakukan suatu tindakan atau pekerjaan (usaha). Kata “Energi” berasal dari bahasa yunani yaitu “ergon” yang berarti kerja. Dalam melakukan sesuatu kita selalu memanfaatkan energi

Energi


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : 323 Pengertian Energi Menurut Para Ahli Dan Macam Bentuk Energinya


Pengertian Energi

Energi adalah kemampuan untuk melakukan suatu tindakan atau pekerjaan (usaha). Kata “Energi” berasal dari bahasa yunani yaitu “ergon” yang berarti kerja. Dalam melakukan sesuatu kita selalu memanfaatkan energi, baik secara sadar maupun tidak sadar,


Energi suatu besaran turunan dengan satuan N.m atau Joule. Energi dan kerja mempunyai satuan yang sama. Energi didefinikan sebagai tenaga atau gaya untuk berbuat sesuatu, yang secara umum didefinisikan sebagai kemampuan melakukan suatu pekerjaan. Sedangkan kerja bisa didefinisikan sebagai usaha untuk memindahkan benda sejauh S (m) dengan gaya F (Newton).


Contohnya ketika kita berjalan kita memerlukan energi. Namun setiap kegiatan memerlukan energi dalam jumlah dan bentuk yang berbeda-beda. Energi tidak dapat dilihat namun pengaruhnya dapat dirasakan. Energi dapat berubah bentuk dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Contohnya pada setrika terjadi perubahan bentuk dari energi listrik menjadi energi panas.


Menurut KBBI energi didefiniskan sebagai daya atau kekuatan yang diperlukan untuk melakukan berbagai proses kegiatan. Energi merupakan bagian dari suatu benda tetapi tidak terikat pada benda tersebut. Energi bersifat fleksible artinya dapat berpindah dan berubah.


Menurut Para Ahli

1. Robert L. Wolke : Energi adalah kemampuan membuat sesuatu terjadi
2. Mikrajuddin : Energi adalah kemampuan benda untuk melakukan usaha
3. Pardiyono : Energi adalah suatu bentuk kekuatan yang dihasilkan atau dimiliki oleh suatu benda
4. Michael J. Moran : Energi adalah sebuah konsep dasar termodinamika dan merupakan salah satu aspek penting dalam analisis teknik


Satuan Energi

Satuan Internasional untuk energi ialah Joule (J), satuan tersebut dapat digunakan untuk menghormati james Presscot Joule serta percobaannya dalam persamaan mekanik panas.
Satuan lain untuk energi ialah Kalori (Kal).


Hubungan antara Joule dengan Kalori , ialah sebagai berikut:

  • 1 kalori = 4,2 Joule atau 1 Joule = 0,24 kalori
  • Hubungan Joule dengan Satuan Internasional Dasar lain :
  • 1 Joule = 1 Newton-Meter dan 1 Joule = 1kg m2 s-2

Hukum Kekekalan Energi

Seperti yang kita ketahui bahwa energi memiliki suatu hukum yang sering disebut dengan hukum kekekalan energi. Bunyi dari hukum kekekalan energi adalah energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi energi dapat berubah bentuk dari bentuk yang satu ke bentuk yang lainnya (Hukum I Termodinamika).


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Energi Potensial – Pengertian, Jenis, Gravitasi, Listrik, Magnetik, Elastis, Contoh Soal


Macam dan Bentuk Energi

Energi yang paling besar adalah energi matahari. Energi panas dari sinar matahari memiliki banyak manfaat bagi kehidupan di muka bumi ini. Manfaat energi matahari dapat dirasakan oleh manusia yaitu dapat dimanfaatkan untuk mengeringkan pakaian, untuk menghangatkan ruangan, sebagai penghangat tubuh, untuk mengeringkan hasil pertanian seperti padi, kopi, cengkeh, untuk pembengkit tenaga listrik. Selain dapat bermanfaat bagi manusia energi matahari juga bermanfaat bagi tumbuhan yang memiliki klorofil untuk dapat melakukan proses pembuatanan makanan atau proses fotosintesis.


Energi adalah sebuah kebutuhan manusia yang sangat vital. Kehidupan manusia memang tak bisa lepas dari teori energi. Salah satu energi yang sering digunakan adalah energi bumi dan juga listrik. Akan tetapi, jika energi minyak bumi akan habis jika digunakan secara terus menerus. Hal ini dikarenakan minyak bumi merupakan salah satu sumber energi tak terbarukan.


Oleh sebab itu, manusia membutuhkan energi ramah lingkungan yang bebas polusi dan merusak alam untuk mendapatkannya. Energi ramah lingkungan sendiri merupakan energi yang pemanfaatannya tidak memberikan dampak buruk bagi kondisi lingkungan.

Energi alternatif sendiri ada banyak jenisnya. Apa saja macam-macam energi alternatif itu berikut beberapa diantaranya.


1. Energi Mekanik

Energi mekanik

Energi mekanik adalah energi yang dimiliki suatu benda karena sifat geraknya. Energi Mekanik dibagi lagi menjadi dua, yaitu :


Energi Potensial

adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda pada suatu tempat (kedudukan) tertentu. Dari kedudukan atau tempat itu ia dapat melakukan usaha. Oleh karena itu energi potensial disebut juga energi tenaga tempat. Sebagimana contohnya adalah sebuah bola diangkat ke atas kemudian dilepaskan maka bola akan jatuh lagi ke bawah (kedudukan semula). Jadi bola yang telah diangkat ke atas tadi juga memiliki energy potensial


Ep = m x g x h

Keterangan (Satuan) :

Ep = Energi Potensial (Joule)
m = Massa (kg)
g = Gravitasi (m/s2)
h = Ketinggian (m)


Energi Kinetik

adalah Energi yang dimiliki suatu benda karena pergerakan atau kelajuannya. Energi kinetik secara jelas dapat diartikan sebagai suatu kemampuan untuk melakukan usaha agar bisa menggerakkan benda dengan massa tertentu hingga mencapai suatu kecepatan tertentu. Semakin tinggi kecepatan suatu benda maka semakin besar pula energi kinetiknya. Contohnya adalah ketika sebuah mobil melaju, semakin kencang kecepatan mobil tersebut, maka semakin pula energi kinetiknya. Secara Fisika Rumus Energi Kinetik Adalah Sebagai Berikut :


Ek = V2 x m x v2

Keterangan (Satuan) :

Ek = Energi Kinetik (Joule)
m = Massa (kg)
v = Kecepatan (m/s)

Energi Mekanik = Energi Potensial + Energi Kinetik


2. Energi Bunyi

Energi Bunyi

Energi Bunyi adalah energi yang dihasilkan oleh getaran partikel-partikel udara di sekitar sumber bunyi. Sebenarnya setiap terjadinya getaran pada suatu benda pasti terdapat energi bunyi, namun tidak semua bunyi tersebut akan terdengar. Semakin kuat getarannya, semakin besar pula energi bunyi yang dihasilkan. Contohnya adalah ketika bermain gendang, semakin kuat gendang dipukul, otomatis semakin besar getarannya, dan semakin besar bunyi yang dihasilkan


3. Energi Panas (Kalor)

Energi Panas (Kalor)

Energi Panas adalah energi yang terjadi karena pergerakan internal partikel penyusun dalam suatu benda. Energi panas merupakan energi yang berpindah dari suatu partikel yang bersuhu tinggi ke partikel bersuhu lebih rendah, dimana matahari merupakan sumber energi panas yang paling besar. Energi panas dapat berpindah melalui tiga cara, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi. Contoh sederhana dari energi panas adalah ketika memanaskan air dengan api, suhu dari api akan berpindah ke air sehingga membuat air dapat mendidih


4. Energi Cahaya

Energi Cahaya

Energi Cahaya adalah Energi yang dihasilkan oleh gelombang elektromagnetik. Contohnya adalah ketika cahaya dari lampu, semakin jauh kita dari sumber cahaya maka semakin sedikit pengaruh cahaya tersebut terhadap penglihatan.


5. Energi Kimia

Energi Kimia

Energi Kimia adalah Energi yang dihasilkan karena adanya interaksi secara kimia dari reaksi kimia yang terjadi. Contoh Sederhananya adalah Makanan yang masuk ke dalam tubuh memiliki unsur kimia dan akan mengalami reaksi kimia agar dapat dimanfaatkan oleh tubuh, nah saat proses reaksi kimia juga terjadi energi kimia.


6. Energi Nuklir

Energi Nuklir

Energi Nuklir adalah Energi yang dihasilkan dari reaksi inti oleh bahan radioaktif. Energi ini dihasilkan oleh inti atom yang membelah atau dua inti atom yang menyatu. Pembelahan atau penyatuan inti atom akan menghasilkan energi yang sangat besar karena terjadi perubahan pada inti atom. Contohnya adalah penggunaan bom nuklir (mohon maaf untuk Energi Nuklir pemahaman saya belum seberapa jadi saya belum bisa membahas lebih detail)


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian, Rumus, Dan Satuan Energi Listrik Beserta Contoh Soalnya Lengkap


Fungsi dan Manfaat Energi Sehari-hari

Dari hukum kekekalan energi di atas apabila energi dapat dirubah ke dalam bentuk energi lainnya maka energi tersebut akan dapat dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Perubahan energi yang paling banyak bisa dimanfaatkan adalah perubahan dari energi listrik dirubah ke dalam bentuk energi yang lainnya.


Contoh perubahan energi itu antara lain:

  • Energi Kimia Menjadi Energi Gerak (Mekanik) M akan an yang kita makan diolah melalui reaksi kimia menjadi sumber energi untuk beraktivitas
  • Energi Listrik Menjadi Energi Panas Penggunaan Setrika untuk menggosok pakaian.
  • Energi Listrik Menjadi Energi Bunyi□ Penggunaan Bel untuk menghasilkan bunyi.
  • Energi Listrik Menjadi Energi Gerak (Mekanik□ Penggunaan kipas angin.
  • Energi Gerak (Mekanik) Menjadi Energi Panas□ Gesekkan dua benda secara terus menerus menghasilkan panas.
  • Energi Cahaya Menjadi Energi Kimia□Pemanfaatan cahaya matahari sebagai bahan dasar dalam proses fotosintesis oleh tumbuhan.

Sifat Energi

  1. Transformasi energi, energi bisa diubah dalam bentuk lain. Sebagai conohnya energi panas pembakaran menjadi energi mekanik mesin.
  2. Transfer energi, energi panas dari suatu material atau tempat dapat di transferkan ke tempat atau metrial lain. Sebgai contoh pemanasan air pada panci, dengan energi panas yang berasal di api ditransferkan melalui material panci sehingga memanaskan air dan setelah melalui titik didih air, maka air akan menguap.
  3. Energi dapat dipindahkan, dari benda lain oleh suatu gaya yang menyebabkan pergeseran. Dalam hal ini sering disebut dengan energi mekanik.
  4. Energi adalah kekal, energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : √ Pengertian Energi Alternatif Serta Bentuk, Konsep Dan Contohnya


Perubahan Bentuk Energi

Energi dapat berubah dari bentuk energi yang satu ke bentuk energi lainnya. Suatu bentuk energi akan terlihat manfaatnya setelah berubah bentuk menjadi bentuk energi yang lain. Beberapa contoh perubahan bentuk energi adalah sebagai berikut:


  • Perubahan energi kimia menjadi energi gerak
    Contohnya: bensin dan solar digunakan sebagai bahan bakar yang dapat menjadikan mobil bergerak.
  • Perubahan energi gerak menjadi energi panas
    Contoh: kedua tangan yang digosokkan akan terasa hangat.
  • Perubahan energi gerak menjadi energi bunyi
    Contoh: saat kita bertepuk tangan akan terdengar bunyi.
  • Perubahan energi panas menjadi energi gerak
    Contoh: kertas yang dibentuk spiral akan berputar saat dipanaskan di atas lilin.
  • Perubahan energi kimia menjadi energi panas
    Contoh : energi dari makanan yang menghasilkan panas setelah dimakan.
  • Perubahan energi listrik menjadi energi cahaya
    Contoh: lampu neon, lampu pijar, televisi
  • Energi listrik menjadi energi panas
    Contoh: setrika, magic jar, solder, dispenser dan oven.
  • Energi listrik menjadi energi gerak
    Contoh: Kipas angin, Mixer, bor listrik dan Mesin cuci.
  • Energi gerak menjadi energi listrik
    Contoh: Kincir angin, generator.
  • Energi listrik menjadi energi bunyi
    Contoh: Bel listrik, klakson mobil.

Energi dapat diubah menjadi energi yang setara, tetapi energi itu tidak dapat dimusnahkan dan juga tidak dapat dibuat. Hal ini disebut hukum kekekalan energi. Albert Einstein mengemukakan pendapatnya tentang hukum kekekalan materi dan energi, bahwa pada waktunya orang dapat mengubah unsur menjadi energi dan sebaliknya energi menjadi unsur kembali. Para ahli menegaskan pendapat Einstein dengan mengemukakan bahwa unsur dan energi adalah dua macam bentuk yang berlainan, maka tetap berlaku hukum kekekalan. Bahwa untuk energi dapat diubah dari yang satu ke yang lain, tetapi jumlah akhir adalah tetap.


Bagan di bawah ini memperlihatkan secara skematis energi asal radiasi surya maupun buatan manusia diubah bentuknya menjadi energi yang dapat dimanfaatkan.


  1. Pada proses I : Sinar matahari ditangkap oleh daun tumbuh-tumbuhan, dikumpulkan dalam bentuk kayu dan biomassa sebagai kayu bakar atau biomassa yang dapat dimanfaatkan oleh manusia.
  2. Pada proses II : menunjukkan pada radiasi surya yang memanasi atmosfer, sehingga terjadi perpindahan udara berupa angin dan arus pancar.
  3. Pada proses III : lautan dipanaskan, terjadi dua hal, yang pertama air naik sebagai uap menjadi awan dan turun lagi ke bumi dalam bentuk hujan. Hujan yang turun di gunung dan air mengalir di sungai merupakan potensi tenaga air. Kedua, lautan dipanaskan, lapisan laut sebelah atas lebih panas daripada lapisan bawah. Panas ini merupakan potensi energi yang dapat dimanfaatkan dengan cara konversi energi panas laut (KEPL).
  4. Pada proses IV : panas matahari dimanfaatkan secara langsung sebagaimana terjadi pada menjemur pakaian, menjemur ikan kering, dll.
  5. Pada proses V, VI, dan VII : pemanfaatan panas matahari dilakukan dengan kolektor buatan manusia, dimaksudkan sebagai alat untuk penangkap dan pengumpul sinar matahari.

Bagan

Energi Non Konvensional

Minyak bumi termasuk sumber daya energi yang konvensional. Minyak bumi adalah sumber daya energi yang tidak dapat diperbaharui dan jumlahnya pun terbatas, sehingga suatu saat akan habis. Oleh karena itu, untuk mempertahankan eksistensi manusia di muka bumi ini, harus dicari sumber daya energi alternatif pengganti minyak bumi, sehingga kehidupan manusia di masa mendatang dapat dipertahankan. Adapun sumber daya energi nonkonvensional yang dapat digunakan sebagai alternatif pengganti minyak bumi adalah sebagai berikut :


  • A. Energi Matahari

    Dalam hal ini dikaitkan dengan pemanfaatan energi matahari yang berasal dari pancaran sinar matahari secara langsung ke bumi. Dalam pelaksanaan pemanfaatannya dapat dibedakan atas 3 macam cara, yaitu sebagai berikut :


  1. Prinsip Pemanasan Langsung
    Dalam hal ini sinar matahari memanasi langsung benda yang akan dipanaskan atau memanasi secara langsung medium, misalnya air yang akan dipanaskan, menjemur pakaian, dan sebagainya. Dengan cara pemanasan langsung ini, suhu yang akan diperoleh tidak akan melampaui 100o C. Cara ini dapat lebih efektif bila mempergunakan pengumpul panas yang disebut kolektor. Sinar matahari dikonsentrasikan dengan kolektor ini pada suatu tempat sehingga diperoleh suhu yang lebih tinggi.


  2. Konversi Surya Termis Elektris (KSTE)
    Pada cara ini yang dipanaskan adalah air juga, tetapi panas yang terkandung dalam air itu akan dikonversikan menjadi energi listrik. Pada prinsipnya, KSTE memerlukan sebuah konsentrator optik untuk pemanfaatan radiasi surya, sebuah alat untuk menyerap energi yang dikumpulkan, suatu sistem pengangkut panas, alat untuk menyerap energi yang dikumpulkan, suatu sistem pengangkut panas, dan sebuah mesin yang agak konvensional untuk pembangkit tenaga listrik.


  3. Konversi Energi Photovoltanik
    Pada cara ini energi sinar matahari langsung dikonversikan menjadi energi listrik. Energi pancaran matahari dapat diubah menjadi arus searah dengan mempergunakan lapisan-lapisan tipis dari silikon atau bahan-bahan semikonduktor lainnya.


Keuntungan-keuntungan dari konversi energi photovoltanik adalah sebagai berikut :

  1. Tidak ada bagian-bagian yang bergerak.
  2. Usia pemakaian dapat melampaui 100 tahun sekalipun efisiensinya sepanjang masa pemakaian akan menurun.
  3. Pemeliharaan tidak sulit.
  4. Sistem ini mudah disesuaikan pada berbagai jenis pemanfaatannya.

  • B. Energi Panas Bumi

Energi panas bumi sudah lama digunakan manusia. Orang-orang Romawi menggunakan sumber air panas bumi untuk mengisi kolam pemandian panas bagi kesehatan lebih dari 2.000 tahun yang lalu.
Tenaga panas bumi pada umumnya tampak di permukaan bumi berupa air panas, fumarol (uap panas), geiser (semburan air panas), dan sulfatora (sumber belerang). Dengan jalan pengeboran, uap alam yang bersuhu dan tekanan yang tinggi dapat diambil dalam bumi dan dialirkan ke generator turbo yang selanjutnya menghasilkan tenaga listrik.


Pada prinsipnya bumi merupakan pecahan yang terlempar dari matahari. karenanya, bumi hingga kini masih mempunyai suatu inti panas sekali yang meleleh. kegiatan-kegiatan gunung berapi di banyak tempat di permukaan bumi merupakan bukti dari teori ini. Magma yang menyebabkan letusan-letusan vulkanis juga menghasilkan sumber-sumber uap dan air panas pada permukaan bumi.


Bila dilakukan pemboran di daerah ini, maka akan terjadi perbedaan yang besar antara tekanan udara luar yang hanya 1 atmosfer itu, sehingga terjadilah semburan yang kuat sekali. Bila yang menyembur keluar itu uap panas, maka dapat langsung dimanfaatkan untuk memutar turbin uap yang dikaitkan dengan generator pembangkit listrik. Dengan demikian kita akan mendapatkan energi listrik yang dapat dimanfaatkan untuk berbagai macam keperluan.


Bila yang keluar adalah air panas, maka dapat pula digunakan untuk pembangkit listrik, tetapi tidak secara langsung. air panas itu digunakan untuk menguapkan amonia. Gas amonia inilah yang digunakan untuk memutar turbin uap yang dikaitkan dengan generator pembangkit tenaga listrik, sehingga akan didapatkan energi listrik. Di samping untuk mendapatkan energi listrik, air panas juga dapat dimanfaatkan untuk keperluan lain, misalnya untuk penyaringan lumbung padi atau disalurkan untuk keperluan rumah tangga.


  • C. Energi Angin

Perahu-perahu layar menggunakan energi angin untuk melewati perairan. Pada abad XV, Christopher Colombus memakai kapal layar besar untuk menemukan Benua Amerika.

Kincir angin telah digunakan untuk menggiling tepung di Persia dalam abad VII. Kincir angin di negeri Belanda dipakai untuk menggerakkan pompa irigasi dan untuk menggiling tepung hingga kini masih terkenal, walaupun pada saat ini banyak berfungsi sebagai obyek wisata.


Pada dasarnya angin terjadi karena adanya perbedaan suhu antara udara panas dan udara dingin. Di daerah khatulistiwa yang panas, udaranya menjadi panas, mengembang dan menjadi ringan, naik ke atas dan bergerak ke daerah yang lebih dingin, misalnya daerah kutub. Sebaliknya, daerah kutub yang dingin, udaranya menjadi dingin dan turun ke bawah. Dengan demikian terjadi suatu perputaran udara berupa perpindahan udaradari kutub-kutub. Utara ke garis khatulistiwa menyusuri permukaan bumi dan sebaliknya, suatu perpindahan udara dari khatulistiwa kembali ke kutub utara, melalui lapisan udara yang tinggi. Perpindahan udara seperti itu dikenal sebagai Angin Pasat.


Penggunaan tenaga angin dapat dilakukan untuk keperluan-keperluan sebagi berikut :

  1. Menggerakkan pompa-pompa air untuk irigasi ataupun untuk mendapatkan air tawar bagi ternak.
  2. Menggiling padi untuk mendapatkan beras.
  3. Menggergaji kayu.
  4. Membangkitkan tenaga listrik.

Jadi, prinsipnya, angin ditangkap oleh kincir angin sehingga kincir angin berputar. Perputarannya diteruskan untuk memutar suatu generator pembangkit listrik. kemudian diperlukan sebuah tegangan dikarenakan kecepatan angin yang berubah-ubah, sehingga tegangan juga berubah-ubah.


  • D. Energi Pasang Surut

Banyak gaya dan kekuatan yang mempengaruhi lautan di permukaan bumi. Salah satu kekuatan yang bekerja terhadap air bumi adalah pengaruh massa bulan yang mengakibatkan adanya gaya tarik, sehingga menjelma menjadi suatu gejala yang dikenal sebagai pasang dan surut laut yang terjadi secara teratur, meskipun bulan terletak lebih dari 400.000 km dari bumi. Bilamana mengelilingi bumi, maka air laut akan ditarik ke atas karena gaya tarik gravitasi bulan.


Selain itu, benda langit lain, yaitu matahari, juga mempunyai pengaruh yang besar, meskipun terletak lebih jauh, yaitu 150 juta kilometer dari bumi. Namun, karena ukurannya yang besar sekali (garis tengahnya ± 1,5 juta km), maka pengaruh matahari terhadap gejala pasang surut di bumi sebesar pengaruh bulan.
Dengan demikian, maka gaya tarik gravitasi akan terbesar bilamana matahari dan bulan ada pada sisi yang sama terhadap bumi. Di lain pihak, bilamana bulan dan matahari berada pada sisi yang berlainan, maka pengaruh gaya tarik gravitasi kurang karena akan saling menghapus.


  • E. Energi Biogas

Sejak berabad-abad tinja binatang maupun tinja manusia dimanfaatkan untuk mempertahankan, bahkan meningkatkan kesuburan dan produktivitas tanah.


Untuk proses fermentasi tinja tidak diperlukan suatu bahan tambahan kecuali air, yaitu untuk tiap empat bagian tinja ditambah lima bagian air. Perlu dikemukakan bahwa sisa tinja setelah diambil biogasnya tidak kehilangan nilai sebagai pupuk alam. Selanjutnya dapat dicatat pula bahwa biogas tidak berbau. Demikian pula sisa tinja yang akan dipakai sebagai pupuk tidak berbau.


  • F. Energi Biomassa

Di Negara-negara yang telah maju, dengan berkembangnya industry, peranan biomassa sebagai sumber energi makin berkurang dan diganti dengan energi komersial, mula-mula batu bara, kemudian minyak bumi. Pada saat ini Negara-negara industry praktis tidak lagi menggunakan energi yang berasal dari biomassa. Pola energi Negara-negara tersebut boleh dikatakan seluruhnya terdiri atas energi komersial.


Lain halnya adalah situasi Negara-negara berkembang, di Negara-negara tersebut biomassa masih merupakan komponen yang besar dalam pola pemakaian energi. Salah satu perkiraan mengatakan bahwa pemakaian energi yang berasal dari biomassa, terutama pemanfaatan kayu bakar, limbah pertanian, dan tinja hewan, mencapai 60% dari seluruh konsumsi energi.


Pemanfaatan biomassa untuk keperluan energi dapat dilakukan dengan berbagai cara. Pemanfaatan kayu bakar dan limbah pertanian secara langsung sebagai bahan merupakan contoh klasik yang masih banyak dipakai.


Biomassa untuk Bahan Bakar Transpor

Kecuali kapal-kapal laut besar yang dapat memakai energi nuklir sebagai tenaga penggerak dan kereta api yang dapat mempergunakan tenaga listrik, pada umumnya alat-alat pengangkutan, seperti truk dan mobil, tergantung pada minyak sebagai bahan bakar. Dengan kian meningkatnya harga minyak bumi dan kesadaran akan terbatasnya sumber daya energi ini, banyak usaha yang dilakukan untuk mendapatkan suatu sumber energi alternative sebagai bahan bakar transport.


Salah satu kemungkinan yang banyak menarik perhatian adalah pembuatan alcohol, khususnya etanol dari biomassa, sebagai calon pengganti minyak untuk bahan bakar transport.


Etanol dapat dihasilkan dari bahan-bahan baku biomassa berikut :

  1. Bahan-bahan yang mengandung hidrat arang dalam bentuk gula, seperti tebu dan nipah.
  2. Bahan-bahan yang mengandung hidrat arang dalam bentuk zat tepung, seperti ubi jalar, kentang dan sagu.
  3. Bahan selulosa yang mengandung arang dengan bentuk molekul yang lebih kompleks, seperti kayu.

Proses pembuatan etanol pada asasnya terdiri atas langkah-langkah berikut :

  • Konsentrasi hidrat arang menjadi gula yang dapat dicairkan dalam air.
  • Fermentasi gula menjadi etanol.
  • Pemisahan etanol dari air dan komponen-komponen lain dengan cara destilasi.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Penjelasan Energi Biofuel Serta Jenis-Jenisnya


Energi Alternatif

Energi alternatif adalah istilah yang merujuk kepada semua sumber energi yang dapat digunakan yang bertujuan untuk menggantikan bahan bakar konvensional tanpa akibat yang tidak diharapkan dari hal tersebut.


Istilah “alternatif” merujuk kepada suatu teknologi selain teknologi yang digunakan pada bahan bakar fosil untuk menghasilkan energi. Teknologi alternatif yang digunakan untuk menghasilkan energi dengan mengatasi masalah dan tidak menghasilkan masalah seperti penggunaan bahan bakar fosil.


Energi alternatif menjadi satu-satunya pilihan untuk keluar dari kekangan energi fosil yang tidak lama lagi akan punah. Energi memiliki peranan yang sangat penting bagi keberlangsungan hidup manusia. Tanpa adanya energi semua aktivitas manusia pasti akan terhambat. Taukah Anda dari mana energi yang selama ini kita gunakan?


Energi yang selama ini kita gunakan sebagian besar berasal dari fosil makhluk hidup yang telah mengalami pembusukan dan tertimbun di dalam perut bumi selama jutaan tahun. Jika kita hanya mengandalkan sumber energi fosil seperti minyak bumi sebagai sumber energi utama, tentunya sumber energi yang ada akan habis sebelum


Sumber energi baru terbentuk.

  • Energi alternatif adalah energi yang berasal dari alam.
  • Energi alternatif disebut juga energi terbarukan.
  • Energi alternatif sangat dibutuhkan untuk menggantikan energi yang tidak dapat diperbarui seperti BBM (Bahan Bakar Minyak).

Ciri Energi Alternatif

  1. Dapat digunakan berulang-ulang
  2. Jumlahnya berlimpah
  3. Pengolahannya tidak merusak alam
  4. Tidak berbahaya, aman, serata tidak menimbulkan berbagai penyakit akibat pengolahan/penggunaanya.
  5. Ramah lingkungan.

Sumber Energi Alternatif

  • Matahari
    Energi panas matahari dapat dimanfaatkan secara langsung atau dapat juga dengan menggunakan alat yang disebut panel surya (sel surya). Sel surya ini dapat mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik.
    Contoh manfaat: pengeringan hasil pertanian dan alat pemanas air.
  • Biogas
    Contoh manfaat : gas metana dari kotoran hewan ternak dapat digunakan sebagai sumber energi listrik.
  • Air
    Contoh manfaat : sebagai sumber energi pembangkit listrik tenaga air.
  • Angin
    Contoh manfaat : sebagai sumber energi pembangkit listrik tenaga angin.
  • Panas Bumi
    Contoh manfaat : sebagai sumber energi pembangkit listrik tenaga angin.

Keuntungan dan Kerugian Energi Alternatif

Keuntungan :

  • Sumber energi alternatif dapat terus digunakan karena tidak akan habis (matahari, air, angin, dan panas bumi) akan memberikan energinya sepanjang masa.
  • Energi yang dihasilkan oleh sumber bunyi alternatif sangat besar.
  • Ramah lingkungan (Energi alternatif tidak menimbulkan polusi/pencemaran).

Kerugian

  • Energi alternatif dipengaruhi oleh musim.
  • Membutuhkan biaya yang besar untuk membangkitkan energi alternatif.
  • Membutuhkan teknologi tinggi untuk mengubah energi alternatif menjadi bentuk energi lain.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Perbedaan Minyak Dan Gas Beserta Penjelasannya


Contoh Soal

Soal Energi potensial

Sebuah benda bermassa 2 kg jatuh dari ketinggian 10 m.Hitung energi potensial gravitasi benda tersebut! (g=10 m/s2)

Diketahui : m = 2 kg
h = 10 m

Ditanya : Ep?
Jawab: Ep = m . g
= 2 . 10 . 10
= 200 J


Soal Energi potensial pegas

Sebuah pegas agar bertambah panjang sebesar 0.25 m membutuhkan gaya  sebesar 18 Newton. Tentukan konstanta pegas dan energi potensial pegas ! Dari rumus gaya pegas kita dapat menghitung konstanta pegas:
Diketahui : F p = – k x
k = F p /x
= 18/0.25 = 72 N/m


Energi potensial pegas:
E p = 1/2 k (x)2
= 1/2 . 72 (0.25)2
= 2.25 Joule


Soal Energi Kinetik

Sebuah balok bermassa 6 kg memiliki energi kinetik sebesar 48 J. hitunglah kecepatan balok tersebut..?

Diketahui : m = 6 kg
Ek = 48 J


Ditanya : v =……….?
Jawab : Ek = ½ mv2
48 = ½ 6 v2
v2 = 48/3
= 16
v   = (16)
= 4 m/s


Soal Energi Mekanik

Suatu partikel dengan massa 1kg didorong dari permukaan meja yang ketinggiannya2 m sehingga kecepatan partikel pada saat lepas dari meja = 2m/s Tentukanlah energi mekanik partikel pada saat ketinggiannya daritanah 1 m ?

Diketahui : m = 1 kg
h 1 = 1 m
v 1= 2 m/s


Ditanya : EM 2 =………….?
Jawab : EM = EP + EK
= mgh 1 + ½ mv12
= (1 .10 . 2) + ½ 1 (2)2
= 20 + 2
= 22 J
EM 2 = EM 1
= 22


Soal Energi Kendaraan

Suatu rumah tangga desa memakai sebuah lampu petromak yang sudah dimodifikasi untuk gas bio selama 6 jam/hari.  Apabila lampu modifikasi ini menggunakan gas bio sebanyak 150 lt/jam, berapakah kebutuhan bahan baku isiannya?


Jawab:

  • Gas bio sebanyak 150 lt/hari x 6 jam/hari = 900 lt/hari. Apabila dipakai faktor keamanan 80 % maka unit produksi gas bio harus mampu meproduksi: 900 + (80%)(900) = 1630 lt/hari = 1.63 m3/hari
  • Bila kita gunakan nilai produksi 0.25 m3 gas bio per kg total solid (TS) kotoran sapi (setara dengan 250 lt gas bio/kg TS), maka kebutuhan TS per hari adalah : 1630/250   =  6.25 kg TS/hari,  Berat TS    =  0.18 berat kotoran basah
  • Sehingga kotoran sapi yang dibutuhkan adalah : 6.25/0.18  =  36.22 kg kotoran sapi/hari  ≈  37 kg kotoran sapi/hari Dengan perbandingan canpuran 1 kg kotoran sapi : 1 kg air
  • Maka bahan baku isian (bbi) yang diperlukan adalah : (2)(37) = 74 kg bbi/hari atau 74 lt bbi/hari

Daftar Pustaka

[1] Basyirun, Winarno, Karnowo, 2008, Mesin Konversi Energi, Universitas Negeri Semarang
[2] Pujanarsa, A., Nursuhud, D.,2006, Mesin Konversi Energi, Andi, Yogjakarta