BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Akhir-akhir ini para ilmuwan dari seluruh dunia, sedang berebut menemukan energi pengganti yang murah dan ramah lingkungan. Karena semakin banyaknya penggunaan bahan bakar dari fosil membuat semakin menipisnya persediaan bahan bakar tersebut. Jika kita tidak mencari alternatif bahan bakar lain maka dimasa mendatang anak cucu kita tidak akan bisa menikmati bahan bakar tersebut. Selain itu bahan bakar dari fosil juga tidak bisa diperbaharui, karena bahan bakar dari fosil bersifat sumber daya yang tidak dapat untuk kita perbaharui. Maka dari itu, kita bisa memanfaatkan sumber daya abadi. Salah satunya adalah sumber dari matahari, kita dapat memanfaatkan panas dari matahari tersebut. anas matahari walaupun kita gunakan secara terus menerus tidak akan pernah habis. Selain itu energi matahari dapat kita manfaatkan tanpa memerlukan harga yang mahal. !nergi matahari juga meru merupak pakan an ener energi gi yang yang berl berlim impa pah h di bumi bumi kita kita.. Mungk Mungkin in saja saja jika jika kita kita bisa bisa memanf memanfaat aatkan kan dan mengol mengolah ah dengan dengan baik baik energ energii yang yang dihasi dihasilka lkan n dari dari matahar matahari, i, energi matahari akan menjadi energi utama di dunia. !nergi matahari juga sangat menguntungkan dibandingkan energi dari fosil, yaitu karena karakter energi surya lebih ramah lingkungan. Agar mengurangi kerusakan lapisan o"on yang kian hari kian memprihatinkan. #engan adanya kerusakan itulah para ahli mengupayakan agar menggunakan energi yang lebih ramah untuk lingkungan. 1.2 Rumusan Masalah
$. Mengapa Mengapa kita harus memanfaatkan memanfaatkan energi energi dari energi energi matahari matahari % &. 'agaim 'agaimana ana manfa manfaat at dari dari energ energii matahar mataharii % (. 'agaim 'agaimana ana ener enerapa apan n pada !ner !nergi gi Matah Matahari ari % 1.3 Tujuan
$. Mengetahui Mengetahui emanfaata emanfaatan n !nergi !nergi Matahari Matahari sebagai sebagai !nergi !nergi Altern Alternatif. atif. &. Mengeta Mengetahui hui ener enerapan apan pada pada !nerg !nergii Matahar Matahari. i. (. Mengetahui Mengetahui !nergi !nergi matahari matahari sebagai sebagai !nergi !nergi baru dan dan terbarukan terbarukan..
BAB 2 TINAUAN PU!TA"A 2.1 De#$n$s$ Energ$ Matahar$
!nergi matahari sebagai sumber energi alternatif berkorelasi dengan lingkungan dan menyatakan bahwa istilah sumber energi alternatif mengacu pada sumber energi yang tidak merugikan lingkungan. Jadi energi matahari adalah energi yang berasal dari matahari dan didapat dengan mengubah energi panas Matahari melalui peralatan tertentu untuk menjadi sumber daya dalam bentuk lain yang dapat dimanfaatkan sebagai pemenuh kebutuhan energi. Selain itu energi matahari termasuk kedalam sumber energi yang tidak merugikan lingkungan. enggunaan energi matahari dalam kehidupan sehari-hari dapat kita gunakan untuk mengeringkan pakaian. Sedangkan tumbuhan memanfaatkan energi matahi untuk berfotosintesis. )amun seiring perkembangan jaman, bukan hanya itu saja manfaat yang dapat kita ambil dari panas matahari. #ijaman sekarang ini energi matahari bisa kita manfaatkan secara langsung untuk memproduksi listrik atau untuk memanaskan bahkan untuk mendinginkan. otensi masa depat energi surya hanya dibatasi oleh keinginan kita untuk menangkap kesempatan. Ada banyak cara untuk memanfaatkan energi dari matahari. 'eberapa hal yang dapat kita manfaatkan dari energi matahari. embangkit *istrik +enaga anas Matahari sekarang ini kebutuhan akan listrik semakin hari semakin bertambah. leh karena itu untuk menghemat penggunaan minyak bumi sebagai bahan untuk membangkitkan listrik. Maka para peneliti mencoba memanfaatkan energi seperi matahari untuk dimanfaatkan menjadi energi listrik. Karena dirasa-rasa oleh mereka energi matahari merupakan energi yang sangat melimpah dan tidak akan pernah habis jika kita gunakan secara terus menerus. ntuk mensiasati hal tersebut para ahli menciptakan alat yang digunakan untuk
mengubah energi panas matahari menjadi energi listrik. Alat yang digunakan untuk memanaskan adalah anel Surya. anel surya yang dapat kita manfaatkan untuk memanaskan air atau pun menghasilkan tenaga listrik. anel surya biasa dibuat dari lempengan logam hitam yang dihubungkan dengan pipa air. *empengan ini akan memindahkan panas matahari ke air yang mengalir di sepanjang pipa. Alat yang diperlukan untuk menghasilkan listrik ini berupa cermin cekung dan turbin. ermin ini akan bergerak mengikuti arah matahari saat melintas di langit. ermin ini kemudian memfokuskan cahaya ke sebuah menara. #i menara tersebut panas yang diserap digunakan untuk mendidihkan air. ap yang dihasilkan digunakan untuk menggerakkan turbin. +urbin inilah yang akan menghasilkan listrik. *istrik tenaga surya sangat bermanfaat untuk masyarakat pedesaan atau tempat-tempat terpencil. *istrik ini dapat digunakan untuk menyalakan lampu, tele/isi, bahkan lemari es. !nergi cahaya matahari dapat diubah menjadi energi listrik menggunakan sel surya. Kegunaan sel surya di antaranya untuk menjalankan jam, kalkulator, dan penerangan luar ruangan. 'ahkan, sel surya dengan susunan yang rumit dapat memberikan tenaga listrik ke satelit. emanas
dan
endingin
+enaga
Matahari
anas
tenaga
matahari
menggunakan panas matahari secara langsung. engumpul panas matahari diatas atapmu dapat menyediakan air panas untuk rumahmu, dan membantu menghangatkan rumahmu. Sistem panas matahari berdasarkan prinsip sederhana yang telah dikenal selama berabad-abad0 matahari memanaskan air yang mengisi bejana gelap. +eknologi tenaga panas matahari yang ada di pasar saat ini sangat efisien dan bisa diandalkan. Saat ini pasar menyediakan tenaga matahari untuk aplikasi dengan cakupan luas, dari pemanas air domestik dan pemanas ruangan di perumahan dan gedung-gedung komersial, sampai pemanas kolam renang, tenaga matahari pendingin, proses pemanasan industri dan memproses air menjadi tawar. Saat ini produksi pemanas air panas domestik merupakan aplikasi paling umum untuk tenaga panas matahari. #i beberapa negara hal ini telah menjadi sarana yang umum
digunakan oleh gedung tempat tinggal. +ergantung pada kondisi dan konfigurasi sistem, kebutuhan air panas dapat disediakan oleh tenaga matahari hingga $112 . Sistem yang lebih besar dapat ditambahkan untuk menutupi bagian penting dari kebutuhan energi untuk pemanas ruangan. Ada dua tipe teknologi0 +abung /akum- penyedot di dalam tabung /akum menyedot radiasi dari matahari dan memanaskan cairan di dalam, seperti di panel tenaga matahari datar. +ambahan radiasi diambil dari reflektor di belakang tabung. 'entuk bundar tabung /akum membuat cahaya matahari dari berbagai sudut dapat mencapai penyerap secara langsung. 'ahkan di saat mendung, ketika cahaya datang dari banyak sudut pada saat bersamaan, tabung /akum kolektor tetap dapat efektif. Kolektor solar panel datar pada dasarnya merupakan kotak yang ditutupi kaca yang ditaruh di atap seperti cahaya langit. #i dalam kotak terdapat serangkaian tabung pemotong dengan sirip pemotong terpasang. Seluruh struktur dilapisi substansi hitam yang didesain untuk menangkap sinar matahari. Sinar ini memanaskan air dan campuran bahan anti beku, yang beredar dari kolektor turun ke pemanas air di bawah tanah. endingin tenaga matahari0 endingin tenaga matahari menggunakan sumber energi panas untuk menghasilkan dingin atau mengurangi kelembaban udara dengan cara yang sama dengan lemari pendingin atau A kon/ensional. Aplikasi ini cocok dengan energi panas matahari, sejalan dengan meningkatnya permintaan pendingin ketika panas matahari banyak. endingin tenaga matahari telah sukses didemonstrasikan. enggunaan skala besar dapat diharapkan di masa depan, sejalan dengan berkurangnya biaya teknologi ini, terutama untuk sistem skala kecil. *ampu *!# sebagai enerangan 3umah. Saat ini sudah ada lampu hemat energi yang menggunakan # seperti lampu *!#. 'andingkan lampu *!# ( 4att setara dengan *ampu A $5 4att. Kekurangannya adalah0 6 7nstalasi kabel baru untuk lampu *!#. 6 'iaya pengadaan lampu yang lebih mahal.
Keuntungannya adalah0 6 enggunaan energi yang kecil 6 Keandalan lampu *!# $1 8 lampu standard biasa 6 enggunaan kabel listrik & inti. 2.2 Peman#aatan Energ$ Matahar$
!nergi matahari tidak hanya menguntungkan bagi tumbuhan karena tumbuhan menggunakannya untuk membuat makanann atau berfotosintesis. +idak juga hanya menguntungkan bagi para petani yang sedang mengeringkan hasil padi mereka. Manfaat lain yang kita dapat dari pemanfaatan energi matahari adalah kita bisa lebih hemat dalam penggunaan minyak bumi yang kini semakin sedikit jumlahnya. Kita juga bisa membantu pencegahan pemanasan global karena energi ini sangatlah bersahabat bagi lingkungan. Jadi kita tidak perlu khawatir akan memperparah kerusakan lapisan o"on yang kini semakin memprihatinkan. Selain itu jika kita memanfaatkan energi matahari kita dapat menghemat pengeluaran karena jika kita memanfaatkan energi ini kita tidak perlu khawatir akan harganya yang mahal. #engan begitu kita bisa lebih menghemat dan juga ikut menjaga kelestarian lingkungan yang keadaannya semakin hari semakin tercemar. 2.3 Energ$ !ur%a !e&aga$ Alternat$# Masa De'an
Jika kita melihat tingkat konsumsi energi di seluruh dunia saat ini, penggunaan energi diprediksikan akan meningkat sebesar 91 persen antara tahun &111 sampai &1(1. Sumber energi yang berasal dari fosil, yang saat ini menyumbang :9,9 persen dari total kebutuhan energi dunia diperkirakan akan mengalami penurunan disebabkan tidak lagi ditemukannya sumber cadangan baru. adangan sumber energi yang berasal dari fosil diseluruh dunia diperkirakan hanya sampai ;1 tahun untuk minyak bumi, <1 tahun untuk gas alam, dan &11 tahun untuk batu bara. Kondisi keterbatasan sumber energi di tengah semakin meningkatnya kebutuhan energi dunia dari tahun ketahun =pertumbuhan konsumsi energi tahun &11; saja
sebesar ;,( persen>, serta tuntutan untuk melindungi bumi dari pemanasan global dan polusi lingkungan membuat tuntutan untuk segera mewujudkan teknologi baru bagi sumber energi yang terbarukan. #i antara sumber energi terbaharukan yang saat ini banyak dikembangkan =seperti turbin angin, tenaga air =hydro power>, energi gelombang air laut, tenaga surya, tenaga panas bumi, tenaga hidrogen, dan bio-energi>, tenaga surya atau solar sel merupakan salah satu sumber yang cukup menjanjikan. !nergi yang dikeluarkan oleh sinar matahari sebenarnya hanya diterima oleh permukaan bumi sebesar
Karena sel surya sanggup menyediakan energi listrik bersih tanpa polusi, mudah dipindah, dekat dengan pusat beban sehingga penyaluran energi sangat sederhana serta sebagai negara tropis, 7ndonesia mempunyai karakteristik cahaya matahari yang baik =intensitas cahaya tidak fluktuatif> dibanding tenaga angin seperti di negara-negara ; musim, utamanya lagi sel surya relatif efisien, tidak ada pemeliharaan yang spesifik dan bisa mencapai umur yang panjang serta mempunyai keandalan yang tinggi. ntuk memanfaatkan potensi energi surya tersebut, ada & =dua> macam teknologi yang sudah diterapkan, yaitu0
@ Teknologi energi surya fotovoltaik , energi surya foto/oltaik digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik, pompa air, tele/isi, telekomunikasi, dan lemari pendingin di uskesmas dengan kapasitas total < M4. @ Teknologi energi surya termal , energi surya termal pada umumnya digunakan untuk memasak =kompor surya>, mengeringkan hasil pertanian =perkebunan, perikanan, kehutanan, tanaman pangan> dan memanaskan air. 2.) Pem&angk$t L$str$k Tenaga Panas Matahar$
Kaca-kaca besar mengkonsetrasikan cahaya matahari ke satu garis atau titik. anas yang dihasilakan digunakan untuk menghasilkan uap panas. anasnya, tekanan uap panas yang tinggi digunakan untuk menjalankan turbin yang menghasilkan listrik. #i wilayah yang disinari matahari, embangkit *istrik +enaga matahari dapat menjamin pembagian besar produksi listrik 'erdasarkan proyeksi dari tingkat arus hanya (5;M4, pada tahun &1$5 kapasitas total pemasangan pembangkit tenaga panas matahari akan melampaui 5111 M4. ada tahun &1&1, tambahan kapasitas akan naik pada tingkat sampai ;511 M4 setiap tahunnya dan total pemasangan kapasitas tenaga panas matahari di seluruh dunia dapat mencapai hampir (1.111 M4cukup untuk memberikan daya untuk (1 juta rumah. 2.* Pemanas +an Pen+$ng$n Tenaga Matahar$
anas tenaga matahari menggunakan panas matahari secara langsung. engumpul panas matahari diatas atapmu dapat menyediakan air panas untuk rumahmu, dan membantu menghangatkan rumah. Sistem panas matahari berdasarkan prinsip sederhana yang telah dikenal selama berabad-abad0 matahari memanaskan air yang mengisi bejana gelap. +eknologi tenaga panas matahari yang ada di pasar saat ini sangat efisien dan bisa diandalkan. Saat ini pasar menyediakan tenaga matahari untuk aplikasi dengan cakupan luas, dari pemanas air domestik dan pemanas ruangan
di perumahan dan gedung-gedung komersial, sampai pemanas kolam renang, tenaga matahari-pendingin, proses pemanasan industri dan memproses air menjadi tawar. Saat ini produksi pemanas air panas domestik merupakan aplikasi paling umum untuk tenaga panas matahari. #i beberapa negara hal ini telah menjadi sarana yang umum digunakan oleh gedung tempat tinggal. +ergantung pada kondisi dan konfigurasi sistem, kebutuhan air panas dapat disediakan oleh tenaga matahari hingga $112. Sistem yang lebih besar dapat ditambahkan untuk menutupi bagian penting dari kebutuhan energi untuk pemanas ruangan. Ada dua tipe teknologi0 +abung /akum- penyedot di dalam tabung /akum menyedot radiasi dari matahari dan memanaskan cairan di dalam, seperti di panel tenaga matahari datar. +ambahan radiasi diambil dari reflektor di belakang tabung. 'entuk bundar tabung /akum membuat cahaya matahari dari berbagai sudut dapat mencapai penyerap secara langsung. 'ahkan di saat mendung, ketika cahaya datang dari banyak sudut pada saat bersamaan, tabung /akum kolektor tetap dapat efektif. Kolektor solar panel datar pada dasarnya merupakan kotak yang ditutupi kaca yang ditaruh di atap seperti cahaya langit. #i dalam kotak terdapat serangkaian tabung pemotong dengan sirip pemotong terpasang. Seluruh struktur dilapisi substansi hitam yang didesain untuk menangkap sinar matahari. Sinar ini memanaskan air dan campuran bahan anti beku, yang beredar dari kolektor turun ke pemanas air di bawah tanah. endingin tenaga matahari0 endingin tenaga matahari menggunakan sumber energi panas untuk menghasilkan dingin dan mengurangi kelembaban udara dengan cara yang sama dengan lemari pendingin atau A kon/ensional. Aplikasi ini cocok dengan energi panas matahari, sejalan dengan meningkatnya permintaan pendingin ketika panas matahari banyak. endingin tenaga matahari telah sukses didemonstrasikan. enggunaan skala besar dapat diharapkan di masa depan, sejalan dengan berkurangnya biaya teknologi ini, terutama untuk sistem skala kecil.
#alam keadaan cuaca yang cerah, sebuah sel surya akan menghasilkan tegangan konstan sebesar 1.5 B sampai 1.9 B dengan arus sekitar &1 mA dan jumlah energi yang diterima akan mencapai optimal jika posisi sel surya ?1o=tegak lurus> terhadap sinar matahari selain itu juga tergantung dari konstruksi sel surya itu sendiri. 7ni berarti bahwa sebuah sel surya akan menghasilkan daya 1.< B 8 &1 mA C $& m4. Jika matahari memancarkan energinya ke permukaan bumi sebesar $114Dm& atau $11 m4 Dcm& , maka bisa dibayangkan energi yang dihasilkan sel surya yang ratarata mempunyai luas $ cm& bandingkan dengan bahan bakar fosil =''M> dengan proses foto-sintesis yang memakan waktu jutaan tahun. 2., Pr-ses "erja Energ$ !ur%a
Sel surya yang sering kita lihat adalah sekumpulan modul sel photo/oltaic =photo C cahaya, /oltaic C listrik> yang disusun sedemikian rupa dan dikemas dalam sebuah frame. Sel phot/oltaic ini yang nantinya akan merubah secara langsung energi matahari menjadi
listrik. Sel
photo/oltaic ini
terbuat
dari bahan
khusus
semikonduktor yang sekarang banyak digunakan dan disebut dengan silikon. Ketika cahaya mengenai sel silikon, cahaya tersebut akan diserap oleh sel ini, hal ini berarti bahwa energi cahaya yang diserap telah ditransfer ke bahan semikonduktor yang berupa silikon. !nergi yang tersimpan dalam semikonduktor ini akan mengakibatkan elektron lepas dan mengalir dalam semikonduktor. Semua sel photo/oltaic ini juga memiliki medan elektrik yang memaksa elektron yang lepas karena penyerapan cahaya tersebut untuk mengalir dalam suatu arah tertentu. !lektron yang mengalir ini adalah arus listrik, dengan meletakkan terminal kontak pada bagian atas dan bawah dari sel photo/oltaic ini akan dapat dilihat dan diukur arus yang mengalir sehingga dapat digunakan untuk menyuplai perangkat eksternal.
2. P-tens$ Energ$ !ur%a
7ndonesia memiliki potensi yang cukup besar dalam energi surya mengingat posisi 7ndonesia yang terletak dikatulistiwa. Easil pantauan didapat bahwa nilai radiasi harian terendah adalah di #armaga, 'ogor Jawa 'arat dengan intensitas &,55: k4hDm& dan tertinggi di 4aingapu )usa +enggara +imur dengan intensitas 5,9;9 k4hDm&. otensi ini baru dimanfaatkan sangat sedikit yang dimulai pada tahun $?9? oleh '+ sebagai pengguna. engguna terbanyak adalah #!K!S sesuai dengan kebutuhan uskesmas pada daerah terpencil dan kemudian departemen transmigrasi.
+abel &.:. otensi !nergi +erbarukan di 7ndonesia
"a'as$tas
Peman#aatan
Ter'asang /M0
/
95.111
;&.111
5,<11
51.111
(1&
1,<1;
en$s Energ$ Ter&arukan
P-tens$ /M0
Large Hydro
'iomassa
Geothermal
&1.111
:$&
;,1<1
MiniDMikro Eidro
;5?
5;
$$,9<;
+enaga Surya
$5<.;:9
5
(,$? F $1-(
!nergi Angin
?&:<
1.51
5,(: F $1-(
Jumlah
($$.&(&
5(9(.5
&&,1(
!um&er D$tjen L$str$k 4 Peman#aatan Energ$ /2551
ancaran energi surya atau bisa disebut dengan radiasi surya yang diterima di setiap permukaan bumi berbeda-beda menurut ruang dan waktunya. Artinya pancaran energi matahari akan sangat bergantung pada waktu, tempat dan keadaan lingkungan dalam hal ini adalah kondisi iklim dan topografi masing-masing wilayah. 3adiasi diukur dalam satuan k4Dm&, setiap satuan waktu radiasi yang memancar dapat disebut dengan intensitas radiasi atau dengan kata lain intensitas radiasi matahari ialah jumlah energi matahari yang jatuh pada suatu bidang persatuan luas dalam satu satuan waktu.
BAB 3 PENUTUP 3.1 "es$m'ulan
$. Karena energi ini dapat dinikmati diseluruh dunia, dan juga karena kondisi geografis 7ndonesia yang terdiri atas pulau-pulau yang kecil dan banyak yang terpencil menyebabkan sulit untuk dijangkau oleh jaringan listrik yang bersifat terpusat.
&. ntuk memenuhi kebutuhan energi di daerah-daerah semacam ini, salah satu jenis energi yang potensial untuk dikembangkan adalah energi surya. (. !nergi surya dapat dimanfaatkan untuk penyedian listrik dalam rangka mempercepat rasio elektrifikasi desa. ;. !nergi matahari itu adalah energi yang paling penting untuk digunakan dalam kehidupan seluruh makhluk hidup dimuka bumi ini. 3.2 !aran
ntuk mendukung upaya penghematan energi minyak bumi, seharusnya sekarang ini pengupayaan penggunaan energi surya lebih diutamakan. Agar penggunaan minyak bumi sebagai sumber utama di dunia bisa digantikan dengan energi matahari. 7ni dikarenakan minyak bumi sangat terbatas jumlahnya, sedangkan energi matahari tidak terbatas. #engan kata lain energi matahari sangat melimpah di bumi kita. #imasa kini kita perlu memanfaatkan sumber energi matahari karena sekarang ini minyak bumi sangat mahal dan lama-kelamaan akan habis. Sedangkan energi matahari bisa digunakan tanpa memerlukan memikirkan harganya yang sangat mahal. leh karena itu sebaiknya kita dapat memanfaatkannya energi Matahari secara maksimal.
