MAKALAH ILMU ALAMIAH DASARUSAHA MENCARI SUMBER DAYA ENERGI NONKONVENSIONALDisususn untuk memenuhi tugas mata kuliah Ilmu Alamiah Dasar

Disusun Oleh:Siti Dewi Muawanah (13327001)Banu Mentaya Julianingtyas (13327004)Ardy Setyo Wibowo (13327009)2A

Program Studi Pendidikan BiologiFakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamUniversitas PGRI SemarangKata pengantarPuji syukur kami haturkan kepada Allah SWT karena karena rahmatNya kami sekelompok dapat menyelesaikan tugas ini dengan baik dan tepat waktu.Makalah yang berjudul Usaha Mencari Sumber Daya Energi Nonkonvensional ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Ilmu Alamiah Dasar.Kami menyadari banyak kekeurangan dalam makalah ini. Kami juga meminta saran dan masukan untuk lebih menyempurnakan tugas kami ini.

Penyusun

Daftar Isi

BAB I1. PENDAHULUAN1.1 LATAR BELAKANGSudah sejak zaman prasejarah manusia ada di bumi, ilmu pengetahuan (sains) dan teknologi merupakan faktor-faktor penting dalam pembentukan masyarakat dan kebudayaan, namun sebenarnya antara keduanya terdapat perbedaan dalam tujuan penggunaannya. Hal itu berlaku hingga belum lama ini. Di masa lampau, teknologi berperan untuk merubah da menguasai dunia fisik, sedang sains terutama digunakan untuk memahami kejadian-kejadian dunia fisik tersebut. Penyatuan dari keduanya yaitu teknologi berdasarkan dains baru menjadi kenyataan degan timbulnya revolusi sains dan memeberikan buahnya dengan adanya zaman industrilisasi pada abad ke-19.Penggunaan teknologi modren telah dapat empercepat laju pembangunan, namuna penggunaannya tanpa hati-hati dan tanpa kendali telah menimbulkan masalah. Krisisenergi, maki langkanya beberapa sumberdaya dan bahan, polusi lingkungan dan pembatasan dalam penggunaan teknologi.Masalah pokok dunia di masa mendatang adalah keterbatasan sumber-sumber daya alam dan energi, dan masalah perledaka penduduk dengan sgala konsekuensinya. Masalah-masalah itu harus kita tanggulangi dengan teknologi. Kelangkaan suber-sumber adaya mengharuskan kita mencari bahan-bahan dan sumber-sumber alernatif yang hingga kini belum dimanfaatkan. Pemanfaatan sumber baru ini dalam kenyataan hal memerlukan pengenbangan sains dan teknologinya sendiri dan kalau hal demikian berhasil, itu berarti monolognya sendiri dan kalau hal demikian berhasil, itu berarti memeperluas lingkunan serta memeprpanjagang kehidupan umat manusia.

1.2 RUMUSAN MASALAHBagaimana usaha mencari sumber daya energi nonkonvensional.

1.3 TUJUANUntuk mengetahui apa saja usaha mencari sumber daya energi nonkonvensional.BAB II2. PEMBAHASAN2.1 Usaha Mencari Sumber Daya Energi Non-konvensionalPemilihan sumber energi tentu saja dengan alasan yang jelas mempunyai harapan agar dapat digunakan dalam skala besar, karena dimaksudkan untuk dapat menggganti minak bumi. Tentu saja sumber energi yang dipakai tidak boleh mengeluarkan polutan terlalu banyak, bahkan bilamana mungkin tidak mengeluarkan polutan sama sekali.2.2 Energi matahariSebagaimana kita ketahui bahwa Matahari merupakan sumber energi yang tidak dapat habis. Pemanfaatan energi matahari sebenarnya telah kita lakukan misalnya untuk mengeringkan bemacam-macam jemuran. kita harus dapat mencari teknik mengubah energy listrik menjadi energi lain, misalnya menjadi energi listrik.Listrik dapat timbul dari cahaya Matahari bila energi matahari itu dapat mempengaruhi atom. Sehubungan dengan susunan atom unsur dan pembangkit listrik tenaga nuklir, bahwa atom itu terdiri atas inti atom dan kulit atom. Inti atom terdiri dari proton yang bermuatan listrik positif dan netron yang tidak bermuatan listrik, sedangkan kulit atom terdiri dari elekrton yang bermuatan listrik negatif yang bergerak mengelilingi inti atom itu.Perlu dilanjutkan teori atom itu yaitu bahwa jumlah elektron dalam sebuah atom sama dengan jumlah protonnya sehingga atom itu bermuatan listrik netral. dalam keadaan demikian, atom itu stabil. Namun bila terdapat energi tambahan, maka akan terganggu kestabilannya sebab elektron-elektron menjadi kelebihan energi. Bila kedua unsur yang cenderung positif (X) dan cenderung negatif (Y) kita dekatkan kemudian dipanaskan, maka akan terjadi aliran electron dari unsur X ke Y. Aliran electron itu dinamakan listrik.Prinsip inilah yang digunakan untuk membuat fotosel atau sel pembangkit listrik dengan bersumber dari foto dan cahaya. Pengubahan energy cahaya menjadi energy listrik mempunyai prospek yang baik karena energy listrik yang terbentuk itu dapat diubah bentuknya sesuai dengan keperluan.Energy listrik dapat disimpan dalamaccumulator(accu) yang setiap saat dapat dimanfaatkan kembali. Energy matahari dapat diubah menjadi energy panas yang dapat digunakan dalam bentuk kompor yang berprinsip sebagai berikut :Cahaya Matahari ditampung dengan sebuah cermin cekung yang bergaris tengah(diametet) 3 meter. Dengan cermin cekung itu, sinar matahari akan terkumpul dalam satu titik api. Pada titik api tersebut, diletakan suatu lempengan logam, maka lempengan itu akan menjadi panas. Selanjutnya diatas lempengan itu dapat diletakan ceret untuk memasak air.

Dalam hal ini dikaitkan dengan pemanfaatan energi matahari yang berasal dari pancaran sinar matahari secara langsung ke bumi. Dalam pelaksanaan pemanfaatannya dapat dibedakan tiga macam cara:

Prinsip Pemanasan LangsungDalam hal ini sinar matahari memanasi langsung benda yang akan dipanaskan atau memanasi secara langsung medium, misalnya air yang akan dipanaskan. Sebenarnya cara ini telah lama dikenal, misalnya menjemur pakaian, membuat ikan kering, membuat garam dari laut. Dengan cara pemanasan langsung ini, suhu yang akan diperoleh tidak akan melampaui 100 derajat Celcius. Cara ini dapat lebih efektif bila mempergunakan pengumpul panas yang disebut kolektor. Sinar matahari dikonsentrasikan dengan kolektor ini pada satu tempat sehingga diperoleh suatu suhu yang lebih tinggi. Bentuk kolektor parabolik bulat melandaskan prinsip kompor surya. Prinsipnya adalah sebagai berikut : cahaya matahari ditampung dengan sebuah cermin cekung yang bergaris tengah + 2 m, sehingga cahaya matahari akan terkumpul dalam satu fokus. Pada fokus itu dipasang lempengan logam sehingga logam akan menjadi panas sekali, kemudian di atas lempengan logam itulah kita memasak.

Konversi Surya Termis Elektris (KSTE)Pada cara ini yang dipanaskan adalah juga air, akan 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, dan sebuah mesin yang agak konvensional untuk pembangkit tenaga listrik. Diperkirakan bahwa sebuah unit KSTE dari 100 MW listrik akan mempunyai 12.500 buah heliostat dengan permukaan refleksi masing-masing seluas 40 m2, sebuah menara penerima setinggi 250 m yang memikul sebuah penyerap untuk membuat uap bagi sebuah turbin selama 6-8 jam.

Konversi Energi PhotovoltaikPada 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 semi konduktor lainnya. Sebuah kristal silinder silikon yang prolitis hampir murni diperoleh dengan mencairkan silikon dalam tungku suhu tinggi dengan tahanan atmosfer yang diatur. Sel surya silicon dikembangkan dalam tahun 1955 oleh Bell Laboratoris (USA) dan banyak dipergunakan bagi kendaraan-kendaraan ruang angkasa dan satelit-satelit selama 20 tahun terakhir.Keuntungan-keuntungan dari konversi energi photovoltaic1) Tidak ada bagian-bagian yang bergerak2) Usia pemakaian dapat melampaui 100 tahun sekalipun efisiensinya sepanjang masa pemakaian menurun.3) Pemeliharaan tidak sulit4) Sistem ini mudah disesuaikan pada berbagai jenis pemanfaatannya.2.3 Energi panas bumiEnergi geothermal atau energ panas bumi adalah energi yang berasal dari inti bumi. Inti bumi merupakan bahan yang terdiri atas berbagai jenis logam dan batu yang berbentuk cair yang memiliki suhu tinggi. Energi geothermal yang dapat kita manfaatkan saat ini ialah panas bumi yang berasal darimagma. Magma adalah batuan cair atau panas yang terdapat dalam kerak bumi. Bila magma sampai ke permukaan bumi, maka di sebut lava. Lava inilah yang membentuk gunung-gunung itu dibedakan menjadi gunung yang aktif dan gunung yang tidak aktif. Gunung yang aktif disebut gunung berapi, yaitu gunung yang mulutnya berhubungan dengan magma.

Energy panas bumi sudah lama digunakan manusia. Orang Romawi menggunakan sumber air panas bumi untuk mengisi kolam pemandiaan panas bagi kesehatan lebih dari 2000 tahun yang lalu. Tenaga panas bumi 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. Di permukaan bumi sering terdapat sumber-sumber air panas, bahkan sumber uap panas. Panas itu datangnya dari batu-batuan atau magma yang menerima panas dari inti bumi.2.4 Energi anginUdara yang bergerak disebut angin dan dapat terjadi karena perbedaan tekanan di suatu tempat dengan tempat yang lain. Pemanfaatan angin merupakan salah satu cara menghemat energi yang berasal dari minyak bumi. Energi angin dapat dimanfaatkan untuk diubah menjadi energi listrik yang prinsipnya sangat sederhana, yaitu angin ditangkap oleh baling-baling atau katakanlah motor bersayap.Energi putaran (energi mekanis) diteruskan untuk memutar generator pembangkit listrik. Angin akan tetap bertiup sepanjang zaman, maka angin juga merupakan salah satu energi alternatif pengganti minyak.

Energi angin telah lama dikenal dan dimanfaatkan oleh manusia. Kincir angin telah digunakan untuk menggiling tepung di Persia pada abad VII. Kincir angin di negeri Belanda yang dipakai untuk menggerakkan pompa irigasi dan untuk menggiling tepung hingga kini masih terkenal, walaupun pada saat ini masih banyak berfungsi sebagai objek wisata. Akan tetapi, dalam rangka mencari bentuk-bentuk sumber energi yang masih dan terbaru, kembalienergi angin mendapat perhatian yang besar.Pada dasarnya angin terjadi karena adanya perbedaan suhu antara udara panas dan udara dingin. Di daerah khatulistiwa yang panas, udaranya naik 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 perputaran udara berupa perpindahan udara dari kutub-kutub. Penggunaan tenaga angin diperkirakan dapat dilakukan untuk keperluan-keperluan seperti menggerakkan pompa-pompa air untuk irigasi ataupun untuk mendapatkan air tawar bagi ternak, menggiling padi untuk mendapatkan beras, menggergaji kayu dan membangkitkan tenaga listrik.2.5 Energi Pasang SurutEnergi pasang surut adalah energi yang bersumber dari tenaga yang di timbulkan oleh daya tarik antara bumi dengan bulan. Energi pasang surut tidak ada batasnya, selama bulan masih berfungsi sebagai satelit yang mengelilingi bumi.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 sebagai suatu gejala yang dikenal sebagai pasang dan surut laut yang terjadi secara teratur, meskipun bulan terletak lebih dari 400.000 km dari bumi. Bila mengelilingi bumi, maka air laut akan ditarik ke atas karena gaya tarik gravitasi bulan. Pemanfaatan energi potensial yang terkandung dalam perbedaan pasang dan surut lautan antara lain dilakukan sebagai berikut. Misalnya, suatu teluk agak cekung dan dalam. Teluk ini ditutup dengan sebuah bendungan, sehingga terbentuk suatu waduk. Pada waktu laut pasang, maka permukaan air laut tinggi, mendekati ujung atas bendungan. Waduk diisi dengan iar laut dengan mengalirkannya melalui sebuah turbin air yang dihubungkan dengan sebuah generator pembangkit listrik tadi dan menghasilkan energi listrik. Hal ini dapat dilakukan sampai tinggi permukaan air dalam waduk sama tingginya dengan permukaan waduk. Pada waktu laut surut, terjadi sabaliknya. Waduk dikosongkan, sehingga dengan sendirinya air mengalir lagi melalui turbin air tadi yang akan memutar generator pembangkit listrik, sehingga juga akan dihasilkan energi listrik.2.6 Energi BiogasEnergi biogas adalah energi yang dihasilkan dari sisa jasad hidup yang diuraikan oleh bakteri pengurai melalui proses pembusukan penguraian. Sebagai bahan dasar proses pembusukan atau penguraian adalah sisa-sisa jasad hidup misalnya sampah pertanian yang dicacah terlebih dahulu. Sebagai bahan yang mengandung bakteri pengurai digunakan kotoran sapi atau kerbau. Kemudian diaduk bersama. Proses penguraian berjalan optimal pada temperatur 35-37C, dengan keadaaan kedap udara. Gas itu dapat di naikan mutunya dan di hilangkan baunya yang di bubuhi sedikit kapur, dengan pencucian itu bau gas yang tidak enak menjadi hilang dan Gas CO yang tidak berguna untuk bahan bakar di serap oleh air kapur sehingga biogas yang di peroleh dapat dibakar dengan hasil panas yang tinggi.

Sejak berabad-abad tinja binatang amaupun tinja manusia dimanfaatkan untuk mempertahankan bahkan meningkatkan kesuburan dan produktivitas tanah. Dengan kian banyak dipergunakannya pupuk buatan, sampah-sampah itu tidak lagi dipergunakan untuk maksud-maksud tersebut, sehingga tanah ini tidak lagi mendapatkan humus yang diperlukan organisme-organisme tanah secara keseluruhannya, dan lambat-laun menjadi steril.Dekomposisi bahan-bahan organik di bawah kondisi-kondisi anerobik menghasilkan suatu gas yang sebagian besar terdiri atas campuran metan dan arang dioksida. Gas disini dikenal sebagai biogas. Campuran gas ini adalah hasil fermentasi atau peranan anaerobik disebabkan sejumlah besar jenis organisme mikro, terutama bakteri metan. Suhu yang baik untuk proses fermentasi ini adalah 30 derajat Celcius hingga kira-kira 55C.Prinsip kimia yang tersangkut dalam pembentukan biogas adalah prinsip terjadinya fermentasi semua karbohidrat, lemak, dan protein oleh bakteri metan, bilamana tidak tercampur dengan udara. Satu gram bahan selulosa menghasilkan 825 cm gas tekanan atmosfer yang terdiri atas 50% CH4 dan 50% CO2. Tergantung dari komposisi bahan-bahan yang dipakai, suhu, dan lama dekomposisi dapat dicatat variasi yang besar mengenai komposisi gas yang diperoleh.2.7 Energi BiomassaBiomassa adalah segala jasad mahkluk hidup yang di gunakan untuk menghasilkan energi bila di bakar, yaitu berupa sampah sampah organik sebagai sisa sisa produksi pertanian. Pengambilan energi dari biomassa prinsip nya adalah membakar biomassa itu dalam tungku pembakar, Panas yang timbul digunakan untuk menggerakan turbin uap, selanjutnya turbin uap dapat mengerakan generator listrik. Usaha manusia untuk mencari energi penganti minyak bumi seperti yang baru di uraikan di atas hanyalah merupakan salah satu alternatif bagi manusia untuk dapat mempertahankan eksitensinya di muka bumi.

Biomassa, terutama dalam bentuk kayu bakar dan limbah pertanian, merupakan sumber daya energi dunia yang tertua. Di negara-negara yang telah maju dengan berkembangnya industri, peranan biomassa sebagai sumber energi makin berkurang dan diganti dengan energi komersial, mula-mula batubara, kemudian minyak bumi.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 dipakai. Suatu langkah yang lebih maju adalah memberi biomassa itu bentuk yang lebih mudah untuk transportasi dan pemanfaatan dengan mengubahnya menjadi arang kayu. Suatu cara lain untuk pemanfaatan biomassa adalah dengan pirolisis, yaitu suatu proses memanaskan bahan baku secara bebas udara, sehingga tidak ada dioksidasi. Cara ini menghasilkan suatu benda padat, cair, dan gas. Bahan bakar padat akan berupa arang.

BAB III3. PENUTUP3.1 KesimpulanManusia mencari sumber daya energi alternatif nonkonvensional untuk memenuhi kebutuhan hidupnya karena sumber daya alam yang ada kebanyakan bersifat tidak dapat diperbaharui. Sumber daya energi alternatif tersebut dianataranya adalah, energi matahari, energi panas bumi, energi angin, energi pasang surut, energi biogas, dan energi biomassa. Sumber daya energi tersebut dipilih karena sifatnya yang selalu melimpah di alam sehingga tidak akan habis atau mudah untuk diperbaharui.

Daftar Pustaka