MATERI DAN ENERGI 1. Materi Materi adalah apa saja yang mempunyai massa dan menempati suatu ruang, baik baik yang yang berben berbentuk tuk padat, padat, cair, cair, dan gas. gas. Semua Semua materi materi dapat dipeca dipecah h menjad menjadii bagian bagian yang yang sangat sangat kecil kecil yang yang dis disebu ebutt moleku molekul. l. Moleku Molekull masih masih memiliki sifat-sifat materi, misalnya molekul gula adalah bagian terkecil dari gula yang masih mempunyai sifat-sifat gula. Dengan Dengan kemaju kemajuan an ilmu ilmu penget pengetahua ahuan, n, sebuah sebuah moleku molekull dapat dapat dipeca dipecah h lagi lagi menjad menjadii bagian bagian lebih lebih kecil kecil yang yang dis disebu ebutt atom. atom. Moleku Molekull gula gula tebu tebu dapat dapat dipecah menjadi 12 atom karbon, 22 atom hidrogen, dan 11 atom oksigen. Atom-atom tersebut dipersatukan sedemikian rupa sehingga menjadi bentuk molekul gula. Akan tetapi, bila atom-atom karbon, hidrogen, dan oksigen tesebut dipersatukan kembali dengan susunan yang berbeda akan dapat membentuk molekul materi yang berbeda, misalnya alkohol atau zat pati. Dari Dari cont contoh oh-c -con onto toh h diat diatas as dapat dapat ditar ditarik ik kesi kesimp mpul ulan an bahwa bahwa atomatom-at atom om disebut pula unsur dasar yang menyusun suatu materi. Semu Semua a mate materi ri memp mempun unya yaii sifat sifat send sendir irii-se send ndir iri. i. Ap Apab abil ila a terj terjad adii su suat atu u perubahan karena sesuatu, sifatnya akan berubah dan sifat itu menjadi ciri bagi materi tersebut. Perubahan suatu materi dibedakan atas dua kelompok, yaitu : a. Peru Perubah bahan an mate materi ri seca secara ra fisi fisika ka adal adalah ah peru perubah bahan an mate materi ri yang yang tidak tidak disertai terjadinya materi jenis baru, misalnya sebagai berikut. Penguapan air
: ka kalau ai air di dipanaskan ak akan b be erubah me menjadi
uap. Pembekuan air
: air didinginkan pada 00 C menjadi es.
Gula Gula dila dilaru rutk tkan an dal dalam am air air
: tid tidak ak men mengu guba bah h war warna na tet tetap apii man manis is..
Jadi, perubahan materi secara fisika termasuk perubahan tingkat wujud materi, seperti menguap, membeku, melarut dan menghablur. b. Perubah Perubahan an mater materii secara secara kimia kimia adalah adalah peruba perubahan han yang yang mengh menghasi asilka lkan n satu atau beberapa materi yang jenisnya lain, misalnya sebagai berikut.
Besi berkarat
: sepotong besi yang dibiarkan dalam keadaan lembab dan karena reaksi udara beberapa waktu akan timbul karat yang merupakan materi baru hasil reaksi.
akaran an Pembakar
: menghasilkan abu.
sepotong
kayu ayu
dinyalakan kan
dan
terbakar
Magnesium ditaruh ditaruh pada nyala nyala api : akan tampak tampak kabut putih dengan Magnesium nyala menyilaukan, setelah dingin idak tampak potongan magnesium tersebut. Atom adalah partikel yang paling kecil dari suatu unsur kimia. Partikel didefinisikan sebagai atom bila masih memiliki sifat-sifat atom tersebut. Menurut Joh John n Dalt Dalton on (176 (1766 6 - 18 1844 44), ), seor seoran ang g ahli ahli kimi kimia a Pran Pranci cis, s, mengaj mengajukan ukan hipote hipotesis sis tentan tentang g substan substansi si dasar dasar materi materi.. Ternya Ternyata ta prinsi prinsip p hipotesis tersebut dapat bertahan, sehingga dikenal sebagai Teori Dalton. Atom menurut Dalton tersusun sebagai berikut : 1) Atom merupakan merupakan partikel-p partikel-partike artikell terkecil terkecil dari unsur yang tidak dapat dipecahkan lagi. 2) Atom-atom dari unsur yang sama mempunyai sifat sama, sebaliknya
atom dari unsur yang berbeda mempunyai sifat yang berbeda pula. 3) Kumpul Kumpulan an atom atom sejeni sejenis s dapat dapat membe membentu ntuk k unsur, unsur, sedang sedang kumpul kumpulan an atom berlainan jenis akan membentuk senyawa. 4) Atom-a Atom-atom tom yang saling saling mengi mengikat kat secara secara kimiaw kimiawii akan akan memben membentuk tuk molekul. Kema Kemaju juan an pesa pesatt di duni dunia a ilmu ilmu peng penget etah ahua uan n alam alam dala dalam m abad abad XX menimbulkan perbedaan pendapat tentang konsep teori atom dan molekul. Saat ini batasan untuk atom adalah partikel yang terkecil dari suatu unsur yang dapat mengambil bagian dalam perubahan-perubahan kimia. Rutherford (1817 - 1937) mengemukakan teori tentang struktur atom dan mengatakan bahwa : Sebuah atom terdiri atas inti atom yang bermuatan positif dan dibungkus oleh kulit atom yang mengandung elektron-elekron yang bermuatan negatif. Atom Atom tidak tidak akan akan bermua bermuatan tan listr listrik ik (menja (menjadi di netral netral)) bil bila a jumlah jumlah muatan muatan negatif sama dengan jumlah muatan positif.
J. Chadwick (1891 - 1994) menemukan bahwa partikel jenis ketiga ini tidak bermuatan listrik dan mempunyai massa tepat sama dengan massa proton. Partikel ini disebut neutron yang bersama-sama dengan proton di dalam nukleus. Berat proton dibandingkan dengan berat electron adalah 1840 kali lebih besar. Massa atom unsur-unsur lain tergantung pada massa inti atom unsur tersebut dan hal ini tergantung pada massa neutronnya. Misalkan, massa atom atom oksi oksige gen n adala adalah h 16 16,, bera berart rtii pada pada oksi oksige gen n terd terdap apat at 8 prot proton on dan 8 neutron di dalam inti atomnya. Niels Bohr (188 (1885 5 - 19 1962 62)) mengaj mengajukan ukan teori teori yang yang menyat menyatakan akan bahwa bahwa atom merupakan system matahari yang terkecil (miniatur). Inti atom sebagai matahari matahari dan elektron-e elektron-elektr lektron on sebagai planet yang beredar beredar mengelil mengelilingi ingi inti. Elektron-elektron beredar melintasi garis edar berbentuk elips dengan kecepa kecepatan tan cahaya cahaya.. Niels Niels Bohr Bohr menem menemukan ukan bahwa bahwa lokasi lokasi-lo -lokasi kasi electr electron on tertentu dan terbatas. Electron dapat terlempar ke luar orbit dan menjauhi inti ntinya, nya, kada kadang ng--kada kadang ng malah alah mem memasu asuki orbi orbitt lebi ebih deka dekatt ke inti nti mempunyai energi lebih kecil daripada electron yang jauh dari inti. Untuk memindahkan electron dari lintasan yang dekat ke inti ke lintasan yang lebih jauh dari inti diperlukan tambahan energi. Sebaliknya, electron dari lintasan luar yang jauh ke lintasan dalam yang dekat inti melepaskan energi. Energi yang dilepas maupun ditambahkan merupakan jumlah tertentu yang disebut kuantum. Neil Neils s Bohr Bohr gaga gagall meng mengada adakan kan perc percob obaan aan deng dengan an atom atom lain lain kecu kecual alii hydrogen, hydrogen, tetapi tetapi kegagalan kegagalan tersebut tersebut diperbaiki diperbaiki oleh Schrodinge Schrodingerr sehingga sehingga teori Bohr dapat dimantapkan. Kulit I Kul
hany hanya a dap dapat at dii diisi 2 ele elekt ktrron
Kulitt II II Kuli
hany hanya a dap dapat at diis diisii 8 ele elektro ktron n
Kulit Kulit III III
hanya hanya dapa dapatt diis diisii 18 elek elektr tron on
Kulit Kulit IV IV
hanya hanya dapa dapatt diis diisii 32 ele elektr ktron on
Symbol atom modern dirintis oleh Jacob Berzelius pada tahun 1813 dengan mengambil singkatan dari huruf pertama nama atom yang kadang-kadang diikuti diikuti oleh salah satu huruf berikutny berikutnya. a. Huruf Huruf pertama pertama ditulis dengan huruf besar, sedang huruf berikutnya ditulis dengan huruf kecil. Sebagai contoh : Nama Atom
Simbol
Hydrogen
H
Oksigen
O
Calsium
Ca
2. Energi Energi atau tenaga ialah kemampuan untuk melakukan kerja. Dalam IPA yang dimaksud kerja ialah usaha gerak melawan hambatan. Seseorang yang mengangkat sebuah benda ke atas, berarti melakukan usaha gerak melawan gaya tarik bumi atau gravitasi. Energi dapat memindahkan materi dari suatu tempat ke tempat lain. Bermacam-macam bentuk energi antara lain gerak, cahaya, panas, tenaga kimia, dan tenaga atom. Energi dapat diubah dari bentuk yang satu ke bentuk yang lain. Peristiwa ini ini dise disebu butt tran transf sfor orma masi si ener energi gi.. Seba Sebaga gaii cont contoh oh,, kayu kayu yang ang diba dibaka karr menghasilkan energi panas. Energi dapat diubah menjadi energi yang setara, tetapi energi itu tidak dapat dapat dimusn dimusnahka ahkan n dan juga juga tidak tidak dapat dapat dibuat dibuat.. Hal ini dis disebu ebutt hukum hukum kekeka kekekalan lan energi energi.. Alber Albertt Einste Einstein in menge mengemuk mukakan akan pendapa pendapatny tnya a tentan tentang g hukum kekekalan materi dan energi, bahwa pada waktunya orang dapat meng mengub ubah ah unsur unsur menj menjadi adi ener energi gi dan dan seba sebali likn knya ya ener energi gi menj menjadi adi unsur 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 satu ke yang lain, lain, tetapi tetapi jumlah jumlah akhir akhir adalah adalah tetap. tetap. Bagan Bagan di bawah bawah ini memperlihatkan secara skematis energi asal radiasi surya maupun buatan manusia diubah bentuknya menjadi energi yang dapat dimanfaatkan. Pada proses I : Sinar matahari ditangkap oleh daun tumbuh-tumbuhan, dikump dikumpulk ulkan an dalam dalam bentu bentuk k kayu kayu dan biomas biomassa sa sebaga sebagaii kayu kayu bakar bakar atau atau biomassa yang dapat dimanfaatkan oleh manusia. Pada Pada pros proses es II : menu menunj njuk ukka kan n pada pada radi radias asii su sury rya a yang yang mema memana nasi si atmosfer, sehingga terjadi perpindahan udara berupa angin dan arus pancar. 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). Pada Pada pros proses es IV : pan panas matah atahar arii dim dimanfa anfaat atka kan n sec secara ara lang angsu sung ng sebagaimana terjadi pada menjemur pakaian, menjemur ikan kering, dll. Pada Pada pros proses es V, VI, VI, dan dan VII VII : pema pemanf nfaat aatan an panas panas mata mataha hari ri dila dilaku kukan kan deng dengan an kole kolekt ktor or buat buatan an manus anusia ia,, dima dimaks ksud udka kan n seba sebaga gaii alat alat untu untuk k penangkap dan pengumpul dan pengumpul sinar matahari.
RADIA SI SURYA
Massa
Atmosfer
Lautan
Langsung
Kayu Tumbuhtumbuha
Energi Angin
Tenaga Air
Pasif
Kolektor Buatan Manusia
Thermal
Photovoltai k
Satelit Surya
ENERGI YANG DIMANFAATKAN
Berbagai macam cara kerja menerima energi yang tidak sama, maka dapat dibedakan berbagai jenis energi atas dasar kerja tersebut. a. Energi Energi Sinar Sinar Matahar Mataharii Pada proses fotosintesis yang dilaksanakan oleh klorofil daun, terjadi pembentukan gula dari air dan gas asam arang. Pada peristiwa ini terjadi pembentukan zat organik dari zat-zat organik yang disebut asimilasi karbon sebagai berikut : 6 H2O + 6 CO2
Sinar Matahari
C6H12O6 + 6 O2
b. Ener Energi gi Kim Kimia ia Dalam reaksi kimia tiap atom sifatnya tetap, yang berubah hanya pasangan atom dalam bentuk molekul baru. Dalam Dalam alam, alam, pada pada umumny umumnya a atom-a atom-atom tom tidak tidak berdir berdirii sendir sendiri, i, melain melainkan kan bergabung bergabung menjadi menjadi molekul-mo molekul-molekul lekul,, yaitu atom-atom atom-atom sejenis sejenis bergabung bergabung menjad menjadii satu satu memben membentuk tuk moleku molekull unsur unsur kimia kimia dan atom-a atom-atom tom berlai berlainan nan jenis bergabung menjadi satu membentuk molekul senyawa kimia. k imia. Energi yang menyatukan atom-atom menjadi molekul adalah energi kimia. Proses Proses perubahan perubahan ikatan-ikatan ikatan-ikatan molekul yang menggunakan menggunakan energi kimia kimia disebut reaksi kimia. kimia. Reaksi kimia yang memerlukan panas disebut reaksi endoterm, endoterm, sedangkan reaksi kimia yang mengeluarkan atau menghasilkan panas disebut reaksi eksoterm. eksoterm. Pada suhu tinggi reaksi berlangsung cepat, sedang pada suhu rendah berlangsung lambat, dan pada titik beku reaksi kimia relative berhenti. c. Ener Energi gi Magn Magnet et Pada zaman dahulu, orang-orang magnesia di Turki telah mengenal “batu ajaib” yang dapat menarik sepotong besi. Mereka heran pula apabila batu ajaib digantung pada seutas tali akan mengambil sikap utara selatan. Pada abad XX orang-orang Cina menggunakan batu ajaib sebagai kompas dalam dunia pelayaran. Batu tersebut dibawa dari Magnesia, namun nama tempat di Asia Kecil itu dipatrikan sebagai nama magnet. Willia William m Gilber Gilbertt (154 (1544 4 - 16 1603 03), ), oran orang g Ingg Inggri ris s pert pertam ama a yang ang menem menemukan ukan sif sifat at magnet magnet,, antara antara lain lain mengat mengatakan akan bahwa bahwa kutub kutub magnet magnet sejenis akan tolak-menolak dan kutub magnet berlainan jenis tarik-menarik. Yang disebut kutub adalah ujung-ujung sebuah magnet. Yang mengambil sikap utara disebut kutub utara dan yang mengambil sikap selatan adalah kutub kutub selatan selatan.. Will Willia iam m Gilb Gilber ertt meny menyat atak akan an bahwa bahwa bumi bumi adal adalah ah magn magnet et raksasa. d. Ener Energi gi List Listri rik k Benda-benda di alam mengandung muatan listrik yang terjadi sebagai akibat gesekan benda-benda tersebut. Saat udara sangat kering, pada beberapa benda benda dapat dapat terjad terjadii penim penimbun bunan an muatan muatan lis listri trik. k. Dalam Dalam keadaa keadaan n lembab lembab muatan listrik dapat dinetralisir oleh uap air yang membawa pergi.
Dikenal ada dua muatan listrik, yaitu muatan listrik positif yang terdapat pada gelas dan muatan listrik negatif yang terdapat pada rambut. Berdasarkan teori terbaru tentang listrik, yaitu Teori Elektron, benda netral ialah benda yang tidak bermuatan listrik karena jumlah muatan positif sama banyak dengan muatan negatif. Muatan negatif disebut electron dan muatan positif disebut proton. Pada Pada tahu tahun n 18 1800 00 Alex Alexand ander er Volt Volta a berh berhasi asill memb membua uatt sel sel list listri rik k deng dengan an menggu menggunak nakan an lempe lempengan ngan-le -lempe mpengan ngan seng seng dan tembag tembaga a yang yang dis disusu usun n sejajar dan disisipi kertas sebagai separator. Susunan yang dikenal dengan elektroda-e elektroda-elekt lektroda roda tersebut tersebut dimasukkan dimasukkan dalam larutan larutan garam. garam. Elektroda Elektroda yang yang berm bermua uatan tan posi positi tiff kemu kemudi dian an dise disebu butt anod anoda a dan yang yang berm bermua uata tan n negatif disebut katoda, sedangkan larutan garam disebut elektrolit. Aliran listrik timbul karena ada perbedaan potensial dalam sel listrik dan sekarang dikenal dengan baterai atau aki. e. Energi Nuklir
Inti atom (nukleus) mengandung proton dan neutron yang terikat satu sama lain. lain. Proto Proton n bermua bermuatan tan positi positif, f, sedang sedang neutro neutron n tidak tidak bermua bermuatan tan dan di sekelilingnya bergerak electron yang bermuatan negatif. Proton dan neutron terikat terikat kuat oleh oleh timbun timbunan an tenaga tenaga ikat. ikat. Enrico Enrico Fermi Fermi dari Italia secara kebetulan berhasil memecahkan inti atom dan menghasilkan tenaga yang luar biasa besarnya dalam bentuk radiasi. Tenaga yang sangat kuat tersebut merupakan kumpulan energi yang disebut energi nuklir. nuk lir. Ener Energi gi nukl nuklir ir dapa dapatt dimi dimisal salkan kan seba sebaga gaii su suat atu u timb timbun unan an tena tenaga ga pega pegas s raksasa. Apabila kunci pegas dibuka mendadak, maka akan terjadi ledakan dahsyat dengan kekuatan merusak yang hebat. Akan tetapi, bila pelepasan berlan berlangsun gsung g pelan pelan akan akan merup merupakan akan energi energi yang yang sangat sangat bergun berguna. a. Unsur Unsur radioa radioakti ktiff adalah adalah unsur unsur yang yang terusterus-me mener nerus us melep melepask askan an sin sinar ar radioa radioakti ktif. f. Radias Radiasii sin sinarar-sin sinar ar radioa radioakti ktiff alfa alfa mengak mengakiba ibatka tkan n inti inti atom atom pecah. pecah. Unsur Unsur radioaktif uranium bila ditembak dengan neutron yang sangat cepat akan pecah dan mengeluarkan neutron lain disertai energi yang sangat besar. Neut Neutro ron n baru baru ters terseb ebut ut akan akan mene menemb mbak ak atom atom urani uranium um beri berikut kutny nya a dan dan seteru seterusny snya, a, sehing sehingga ga terjad terjadii reaksi reaksi berant berantai ai yang yang sangat sangat cepat cepat dengan dengan energi yang luar biasa.
SUMBER DAYA ENERGI NONKONVENSIONAL NONKONVENSIONAL Minyak bumi termasuk sumber daya energi yang konvensional. Minyak bumi adalah sumber daya energi yang tidak dapat diperbaharui dan jumlahnya pun pun terb terbat atas, as, sehi sehing ngga ga su suat atu u saat saat akan akan habi habis. s. Oleh Oleh karen karena a itu, itu, untu untuk k mempertahankan eksistensi manusia di muka bumi ini, harus dicari sumber daya energi alternatif pengganti minyak bumi, sehingga kehidupan manusia di masa masa menda mendatang tang dapat dapat dipert dipertahan ahankan. kan. Adapun Adapun sumber sumber daya daya energi energi nonkonvensional yang dapat digunakan sebagai alternatif pengganti minyak bumi adalah sebagai berikut : 1. Ener Energi gi Mata Mataha hari ri Dalam Dalam hal ini dikait dikaitkan kan dengan dengan pemanfa pemanfaata atan n energi energi matahar mataharii yang yang bera berasa sall dari dari panc pancar aran an sina sinarr mata mataha hari ri seca secara ra lang langsu sung ng ke bumi bumi.. Dala Dalam m pelaksanaan pemanfaatannya dapat dibedakan atas 3 macam cara, yaitu sebagai berikut : a. Prinsi Prinsip p Pemanas Pemanasan an Langs Langsung ung Dalam Dalam hal ini sinar matahar mataharii meman memanasi asi langsu langsung ng benda benda yang yang akan dipanaskan atau memanasi secara langsung medium, misalnya air yang akan akan dipanas dipanaskan, kan, menjem menjemur ur pakaia pakaian, n, dan sebaga sebagainy inya. a. Dengan Dengan cara cara pem pemanas anasan an lang langsu sung ng ini, ini, su suhu hu yang yang akan akan dipe dipero role leh h tida tidak k akan akan melampaui melampaui 100o C. Cara Cara ini dapat dapat lebih lebih efekti efektiff bil bila a memper mempergun gunakan akan pengumpul panas yang disebut kolektor. Sinar matahari dikon dikonse sent ntra rasi sika kan n deng dengan an kole kolekt ktor or ini ini pada pada su suat atu u temp tempat at sehi sehing ngga ga diperoleh suhu yang lebih tinggi. b. Konversi Konversi Surya Surya Term Termis is Elektris Elektris (KSTE) Pada Pada cara cara ini ini yang yang dipa dipana nask skan an adal adalah ah air air juga, juga, teta tetapi pi panas panas yang yang terkandung dalam air itu akan dikonversikan menjadi energi listrik. Pada prin prinsi sipn pnya ya,, KSTE KSTE meme memerl rluk ukan an sebu sebuah ah kons konsen entr trat ator or opti optik k untu untuk k pemanfaatan radiasi surya, sebuah alat untuk menyerap energi yang dikump dikumpulk ulkan, an, suatu suatu sistem sistem pengan pengangku gkutt panas, panas, alat alat untuk untuk menye menyerap rap
energi yang dikumpulkan, suatu sistem pengangkut panas, dan sebuah mesin yang agak konvensional untuk pembangkit tenaga listrik. c. Konver Konversi si Energi Energi Phot Photovo ovolta ltanik nik Pada Pada cara cara ini energi energi sin sinar ar matahar mataharii langsu langsung ng dikonv dikonvers ersika ikan n menjad menjadii energi energi lis listri trik. k. Energi Energi pancar pancaran an matahar mataharii dapat dapat diubah diubah menja menjadi di arus arus searah dengan mempergunakan lapisan-lapisan tipis dari silikon atau bahan-bahan semikonduktor lainnya. Keuntu Keuntunga ngan-ke n-keunt untung ungan an dari dari konvers konversii energi energi photov photovolt oltani anik k adalah adalah sebagai berikut :
Tidak ada bagian-bagian yang bergerak.
Usia pemakaian dapat melampaui 100 tahun sekalipun efisiensinya sepanjang masa pemakaian akan menurun.
Pemeliharaan tidak sulit.
Sistem ini mudah disesuaikan pada berbagai jenis pemanfaatannya.
2. Ener Energi gi P Pan anas as Bum Bumii Ener Energi gi pana panas s bumi bumi sudah sudah lama lama digu diguna nakan kan manu manusi sia. a. Orang Orang-o -ora rang ng Roma Romawi wi mengg enggun unak akan an su sumb mber er air air pana panas s bumi bumi untu untuk k meng mengis isii kola kolam m 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 Pada prin prinsi sipn pnya ya bumi bumi meru merupa paka kan n peca pecaha han n yang yang terl terlem empa parr dari 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-le -letus tusan an vulkan vulkanis is juga juga mengha menghasil silkan kan sumber sumber-su -sumbe mberr 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 dimanfaatkan untuk memutar turbin 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 untu untuk k pemb pemban angk gkit it list listri rik, k, teta tetapi pi tida tidak k seca secara ra lang langsu sung ng.. air air pana panas s itu itu digunakan untuk menguapkan amonia. Gas amonia inilah yang digunakan untuk untuk memuta memutarr turbin turbin uap yang yang dikait dikaitkan kan dengan dengan genera generator tor pembang pembangkit kit tenaga tenaga lis listri trik, k, sehing sehingga ga akan didapat didapatkan kan energi energi lis listri trik. k. Di sampin samping g untuk untuk mend mendap apatk atkan an ener energi gi list listri rik, k, air air pana panas s juga juga dapa dapatt dima dimanf nfaat aatkan kan untu untuk k keperluan lain, misalnya untuk penyaringan lumbung padi atau disalurkan untuk keperluan rumah tangga. 3. Ener Energi gi Ang Angin in Pera Perahu hu-p -per erah ahu u laya layarr meng menggu guna nakan kan ener energi gi angin angin untu untuk k mele melewa wati ti 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 Pada dasarn dasarnya ya angin angin terjad terjadii karena karena adanya adanya perbed perbedaan aan suhu suhu antara 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 daerah yang yang lebih lebih dingin dingin,, misal misalnya nya daerah daerah kutub. kutub. Sebali Sebalikny knya, a, daerah daerah kutub yang dingin, udaranya menjadi dingin dan turun ke bawah. Dengan demiki demikian an terjad terjadii suatu suatu perput perputaran aran udara udara berupa berupa perpin perpindaha dahan n udarad udaradari ari kutub-kutub. kutub-kutub. Utara ke garis khatulistiwa khatulistiwa menyusuri menyusuri permukaan permukaan bumi dan sebali sebalikny knya, a, suatu suatu perpin perpindah dahan an udara udara dari dari khatuli khatulisti stiwa wa kembal kembalii ke kutub kutub utara, utara, melalu melaluii lapisa lapisan n udara udara yang yang tinggi tinggi.. Perpin Perpindaha dahan n udara udara sepert sepertii itu dikenal sebagai Angin Pasat. Peng Penggu gunaa naan n tena tenaga ga angi angin n dapa dapatt dila dilakuk kukan an untu untuk k kepe keperl rlua uan-k n-kep eper erlu luan an sebagi berikut :
Mengg engger erak akka kan n pom pompa-p pa-pom ompa pa air air mendapatkan air tawar bagi ternak.
Menggiling padi untuk mendapatkan beras.
Menggergaji kayu.
unt untuk
irigasi gasi
atau ataupu pun n
unt untuk
Membangkitkan tenaga listrik. Jadi, prinsipnya, angin ditangkap oleh kincir angin sehingga kincir angin berp berput utar ar.. Perp Perput utar aran anny nya a dite diteru rusk skan an untu untuk k memu memuta tarr su suat atu u gene genera rato torr pemban pembangki gkitt lis listri trik. k. kemudi kemudian an diper diperluk lukan an sebuah sebuah tegang tegangan an dikare dikarenaka nakan n kecepatan angin yang berubah-ubah, sehingga tegangan juga berubah-ubah. 4. Ener Energi gi Pasan Pasang g Surut 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 menj menjad adii su suatu atu geja gejala la yang yang dike dikena nall sebag sebagai ai pasan pasang g dan dan su suru rutt laut laut yang 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 Dengan demiki demikian, an, maka maka gaya gaya tarik tarik gravit gravitasi asi akan akan terbe terbesar sar bil bilama amana na matahari dan bulan ada pada sisi yang sama terhadap bumi. Di lain pihak, bila bilama mana na bula bulan n dan matah matahar arii bera berada da pada pada sisi sisi yang yang berl berlai ainan nan,, maka maka pengaruh gaya tarik gravitasi kurang karena akan saling menghapus. 5. Ener Energi gi Biog Biogas as 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. Perl Perlu u dike dikemu muka kaka kan n bahw bahwa a sisa sisa tinj tinja a sete setela lah h diam diambi bill biog biogas asny nya a tida tidak k kehilangan nilai sebagai pupuk alam. Selanjutnya dapat dicatat pula bahwa biogas biogas tidak tidak berbau berbau.. Demiki Demikian an pula pula sis sisa a tinja tinja yang yang akan dipakai dipakai sebagai sebagai pupuk tidak berbau. 6. Ener Energi gi Biom Biomass assa a
Di Negara-negara yang telah maju, dengan berkembangnya industry, peranan peranan biomas biomassa sa sebagai sebagai sumber sumber energi energi makin makin berkur berkurang ang dan digant digantii dengan dengan energi energi komers komersial ial,, mula-m mula-mula ula batu batu bara, bara, kemudi kemudian an minyak minyak bumi. bumi. Pada saat ini Negara-negara industry praktis tidak lagi menggunakan energi yang yang berasa berasall dari dari biomas biomassa. sa. Pola Pola energi energi NegaraNegara-neg negara ara terseb tersebut ut boleh boleh dikatakan seluruhnya terdiri atas energi komersial. Lain Lain halnya halnya adalah adalah sit situas uasii Negara Negara-ne -negar gara a berkem berkembang bang,, di Negara Negara-negara tersebut biomassa masih merupakan komponen yang besar dalam pola pemakaian energi. Salah satu perkiraan mengatakan bahwa pemakaian energi energi yang yang berasa berasall dari dari biomas biomassa, sa, teruta terutama ma pemanfa pemanfaatan atan kayu kayu bakar, bakar, limbah pertanian, dan tinja hewan, mencapai 60% dari seluruh konsumsi energi. Pemanfaatan biomassa untuk keperluan energi dapat dilakukan dengan berb berbaga agaii cara cara.. Pema Pemanf nfaat aatan an kayu kayu bakar bakar dan dan limb limbah ah pert pertani anian an seca secara ra lang langsu sung ng seba sebagai gai bahan bahan meru merupa pakan kan cont contoh oh klas klasik ik yang yang masi masih h bany banyak ak 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 pada miny minyak ak seba sebaga gaii baha bahan n bakar bakar.. Deng Dengan an kian kian meni mening ngkat katny nya a harga harga miny minyak ak bumi bumi dan kesad kesadar aran an akan akan terb terbat atasn asnya ya su sumb mber er daya daya ener energi gi ini, ini, banyak banyak usaha usaha yang yang dil dilakuk akukan an untuk untuk mendap mendapatk atkan an suatu suatu sumber sumber energi 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 ya yang me mengandung hi hidrat ar arang da dalam be bentuk za zat tepung, seperti ubi jalar, kentang dan sagu.
3) Bahan selulosa yang mengandung molekul yang lebih kompleks, seperti kayu.
arang
dengan
bentuk
Pros Proses es pemb pembuat uatan an etano etanoll pada pada asasny asasnya a terd terdir irii atas atas lang langka kahh-la lang ngkah kah berikut : 1. Konsentrasi Konsentrasi hidrat hidrat arang menjadi menjadi gula gula yang dapat dicairkan dicairkan dalam air. air. 2. Fermentasi Fermentasi gula menjadi menjadi etanol. etanol. 3. Pemi Pemisah sahan an etan etanol ol dari dari air air dan dan komp kompon onen en-ko -komp mpon onen en lain lain deng dengan an cara cara destilasi.
