sumber energi fisika unnes

28
SUMBER ENERGI Oleh: 1. Dyah Larasati (4201412042) 2. Syafridatun Nikmah (4201412114)

Upload: ajeng-rizki-rahmawati

Post on 22-Jan-2018

741 views

Category:

Education


4 download

TRANSCRIPT

SUMBER ENERGIOleh:

1. Dyah Larasati (4201412042)2. Syafridatun Nikmah (4201412114)

Sumber Energi

Tak Terbarukan

Terbarukan

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.

En

erg

i Te

rbar

uka

nEnergi Panas Bumi

Energi Surya

Energi Angin

Energi Air

Biomassa

• 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

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.

Komponen Pada

Sistem Pembangkit Listrik

Tenaga 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.

TERIMA KASIH