konsep energi

1

KONSEP ENERGIKONSEP ENERGI

Oleh:Muhammad Nadjib

MateriMateri IIII

Energi ada di sekitar kita

1. Definisi Energi

2

Energi untuk pertumbuhan

1. Definisi Energi

Energi untuk beraktivitas

1. Definisi Energi

3

Energi menjadikan hidup lebih berarti

1. Definisi Energi

Energi menjadikan hidup lebih berarti

1. Definisi Energi

4

Menurut kamus:

1. Definisi Energi

Energy is the capability to do work

Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja

Definisi itu harus difahami bahwa:

Kerja bukanlah satu-satunya bentuk energi

Kalor dan radiasi adalah juga energi

Analogienergi:

Bank

Uang:1. Cash2. Cek3. Deposito

Energi

Kalor

Kerja

Radiasi

Energi tidak hanya dimiliki oleh benda/barang tetapijuga ada pada makhluk hidup

1. Definisi Energi

Jadi,

Energi adalah suatu sifat yang dimiliki makhlukhidup dan barang untuk melakukan perubahanyang dikonversi dalam bentuk kerja, kalor atauradiasi

5

Satuan energi adalah joule (J)

2. Satuan Energi

Energi = [Daya][Waktu]

Daya =Energi

Waktu

Energi = [Gaya][Jarak]

Notasi pangkat 10

2. Satuan Energi

6

Contoh perhitungan

2. Satuan Energi

Trinitrotoluene (TNT) termasuk zat yang eksplosif. Saatmeledak, TNT melepas energi yang diukur dengan unitmassa TNT. Berapa joule energi yang dikeluarkan saatmeledakkan 1 kg TNT?

Energi yang terkandung dalam 1 kg TNT:

3. Tipe Energi

Energi potensial

Energi tersimpan, atauenergi yang belum digunakan

Energi kinetik

Energi dalam gerakan, atauenergi yang telah digunakan

Contoh:

Dua tipe energi:

Contoh:

7

Kategori energi potensial

3. Tipe Energi

Energi kimia energi tersimpan dalamikatan atom/molekul

Energi mekanik energi tersimpan karena penga-ruh peregangan dan gravitasi

Energi nuklir energi tersimpan dalaminti atom

CPE, EPE, GPE

Kategori energi kinetik

3. Tipe Energi

Energi elektro-magnetik

energi yang bergerak dalambentuk gelombang transversal

Energi mekanik energi dalam gerakan benda

Energi termal energi yang berupa gerakandan getaran atom serta molekuldalam zat

Energi listrik energi gerakan elektron2 melalui penghantar

8

Tuliskan ‘P’ atau ‘K’ untuk gambar berikut yang menunjukkan kandungan energi POTENSIAL atauenergi KINETIK

3. Tipe Energi

P

P

K

K

K

4. Bentuk Energi

Ada enam bentuk energi

1. ENERGI MEKANIKEnergi benda bergerak

2. ENERGI TERMAL (KALOR)Energi yang dimiliki suatu obyekakibat aktivitas molekularnya

3. ENERGI KIMIAEnergi dalam bentuk ikatan kimiasuatu substansi

9

4. Bentuk Energi

Ada enam bentuk energi

4. ENERGI LISTRIKEnergi gerakan elektron

5. ENERGI ELEKTROMAGNETIKEnergi pancaran gelombangelektromagnetik

6. ENERGI NUKLIREnergi yang tersimpan didalam inti atom

5. Konservasi Energi

Aplikasi dari Hukum I Termodinamika:

Energi itu kekal/’ajêg’

Energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan

Bila energi kelihatan hilang, sebenarnya energiberpindah ke tempat lain atau berubah menjadibentuk energi lain

10


Aplikasi dari Hukum I Termodinamika:

Jumlah energi di awal dan di akhir prosesadalah sama


Catatan:

Ada hukum kekekalan energi

Ada hukum kekekalan massa

Semenjak ditemukan hubungan energi-massaoleh Einstein maka pernyataan yang lengkapadalah “Hukum Kekekalan Massa dan Energi”

E= m x c2

11

6. Konversi Energi

Energi dapat diubah dari satu bentuk ke bentukyang lain. Perubahan bentuk energi disebutkonversi energi

6. Konversi Energi

Tabel proses konversi energi

12

6. Konversi Energi

Proses konversi energi adalah tahap demi tahap

Baterai Kabel

ENERGIKIMIA

ENERGIELEKTROMAGNETIK

ENERGI LISTRIK

Cahaya& Panas

Sentolop

7. Sumber Energi

Klasifikasi berdasar asal energi:

Extraterrestrial/income energy

berasal dari luar bumi

Terrestrial/capital energy

sudah ada di bumi

Klasifikasi berdasar ketersediaannya:

Energi konvensional

jumlahnya terbatas dan tidak dapat diregenerasi

lambat laun berbahaya bagi lingkungan

Energi non-konvensional/terbarukan

bersifat dapat diperbaharui

13

7. Sumber Energi

Klasifikasi sumber energi

Sumber Energi

KonvensionalNon-RenewableDepleted Energy

Terrestrial

Nuklir Fosil

Nuklir

MinyakBatubara

Gas

TerbarukanRenewable

Non-Depleted Energy

Terrestrial

Biomassa Angin Air

Pasangsurut

Gradientemperatur

GelombangTenaga

air

Panas bumi

Extraterrestrial

Matahari

Bulan

Meteor

Sinarkosmis

7. Sumber Energi

Sumber energi konvensional dan penggunaannya

14

7. Sumber Energi

Sumber energi terbarukan dan penggunaannya

surya anginbio-

massa airpanasbumi

term

al

listr

ik

mek

anik

listr

ik

listr

ik

term

al

bio

fuel

pad

at

gas

cair

listr

ik7. Sumber Energi

Energi matahari merupakan sumber energiterbarukan

15

8. Kondisi Energi Konvensional

Produksi nasional minyak dan gas alam

Sumber: SKK Migas, 2012

Produksi menurun sejak 2010


Produksi dan konsumsi minyak bumi

Sumber: Agus, LIPI, 2010

Produksi menurun tetapi konsumsi naik

16


Konsumsi energi final tiap sektor

Sumber: Outlook EnergiIndonesia, BPPT, 2013

Laju pertumbuhan konsumsi per tahun tertinggi:transportasi (6,47%), komersial (4,32%), danindustri (3,05%)


Konsumsi energi final tiap jenis

Sumber: Outlook Energi Indonesia, BPPT, 2013

Konsumsi didominasi BBM (avtur, avgas, bensin, minyak tanah, minyak solar, minyak diesel, danminyak bakar)

17


Cadangan minyak bumi

Sumber: Outlook Energi Indonesia, BPPT, 2013

Total cadangan minyak cenderung menurun Produksi minyak bumi jauh lebih besar dibandingkan

dengan penemuan ladang baru


Catatan

Ketergantungan pada energi fosil sangat tinggi, sementara cadangan sumber energi fosil (minyak, dsb)terbatas

Kebutuhan minyak bumi terus meningkat

Subsidi BBM cenderung meningkat!!!

Perlu dicari CARA untuk menghasilkan danmemanfaatkan sumber energi lain yang ‘bersih’,terbarukan dan kompetitif

18

9. Energi Terbarukan

Beberapa istilah

Energi konvensional (EK) = energi fosil

Energi alternatif (EA)

Energi baru (EB) = new energy

Energi terbarukan (ET) = renewable energy = sustainable energy

Energi baru dan terbarukan (EBT) = new and renewable energy


Kebijakan Pemerintah: Target bauran energi 2025

Sumber: Yoyon, LIPI, 2012

Pemanfaatan energi terbarukan ditingkatkan terus

Oil46,93% Oil

20%

NRE4,79%

Penggunaan minyak dikurangi

19


Konsep struktur suplai energi primer

Sumber: Kuznetsov & Edwards, ChemSusChem 2010, 3, 44–58

Pada masa mendatang, penggunaan energi fosil harusdikurangi dan diganti dengan energi terbarukanserta nuklir


Potensi dan pemanfaatan energi terbarukan

Potensi besar tetapi pemanfaatannya masih rendah

Sumber: Yoyon, LIPI, 2012

No. Renewable Energy Resources (SD)Installed

Capacity (KT)Ratio KT/SD

(%)

a b c d e = d/c

1 Hydro 75.670 MW 6.654,29 MW 8,8

2 Geothermal 29.038 MW 1.226 MW 4,2

3 Mini/Micro Hydro 769,69 MW 228,983 MW 29,75

4 Biomass 49.810 MW 1.618,4 MW 3,25%

5 Solar 4,8 kWh/m²/day 22,45 MW -

6 Wind 3 – 6 m/s 1,87 MW -

20


Keunggulan:

Tersedia melimpah di alam

Tidak akan habis selama masih ada kehidupan

Relatif ramah lingkungan

Sumber energi diperoleh dengan cuma-cuma

Perawatan minimal, biaya operasional rendah

Mendukung kemandirian energi nasional

Lebih murah dalam operasional jangka panjang

Teknologi relatif sederhana

Produksi energi tidak tersentral sesuaikebutuhan teritorial


Kekurangan:

Initial cost tinggi

Sangat tergantung oleh cuaca

Energi yang diperoleh lambat

Memerlukan energy storage

Teknologinya masih berkembang

Kekurangan teknisnya sangat spesifik, tergantungbentuk sumber energi

21


Catatan

Ketersediaan sumber ET besar

Untuk beberapa jenis ET:

Ada pengalaman dan teknologi lokal untukmembuat

Hasil dan teknologi sudah dimanfaatkan

Ada kebijakan yang mendukung

Mensyukuri nikmat Allah dengan memanfaatkanET untuk kemaslahatan umat


Desa mandiri energi

konsep energi

Documents