Tampilkan postingan dengan label Fisika. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label Fisika. Tampilkan semua postingan
MUATAN DAN ENERGI LISTRIK
Muatan Listrik
Setiap Zat (padat, cair, gas) terdiri dari molekul-molekul, Molekul merupakan persenyawaan dari atom atom, sedangkan setiap atom terdiri dari inti dan electron, dimana inti terbagi lagi menjadi proton dan neutron. Proton dan electron mempunyai sifat elektris, proton bermuatan positif dan electron bermuatan negative, sedangkan neutron merupakan bagian elektris netral.
PENGERTIAN ENERGI DAN JENIS ENERGI
1. Pengertian Energi
Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Energi bersifat abstrak, sulit dibuktikan namun dapat dirasakan keberadaannya. Menurut hukum Termodinamika Pertama bahwa “Energi bersifat kekal, Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnakan, tetapi dapat berubah bentuk (konversi) dari bentuk energi yang satu ke bentuk energi yang lain”. Sebagai contoh pada proses pembakaran pada mesin mobil/motor (sistem motor pembakaran dalam), bensin satu liter dikonversi menjadi kerja yang berhasil guna tinggi, yakni menjadi energi gerak/mekanik pada mobil/motor, sehingga dapat memindahkan manusia/barang dari suatu tempat ke tempat lain.
Gerak Harmonik (contoh soal dan pembahasan)
A. Persamaan Gerak Harmonik
1. Periode dan Frekuensi
· Periode adalah waktu yg diperlukan untuk melakukan satu kali gerak bolak-balik.
· Frekuensi adalah banyaknya getaran yang dilakukan dalam waktu 1 detik.
· Persamaan periode dan frekuensi
Ket :
f = frekuensi (Hz)
T = periode (s)
Momentum Sudut Benda Tegar (contoh soal dan pembahasan)
A.
Momen
Inersia
Untuk benda berpartikel momen inersia dinyatakan dengan rumus:
Dimana I = momen inersia (kg.m2)
m = massa
partikel (kg)
r = jarak
pertikel tegak lurus dari sumbu rotasi (m)
Jika terdapat banyak partikel bergerak berputar, maka momen
inersia merupakan jumlah dari seluruh partikel dan dinyatakan dengan rumus:
Dimana ∑I = jumlah momen inersia sistem (kg.m2)
m = massa
partikel (kg)
r = jarak pertikel tegak lurus dari sumbu
rotasi (m)
B.
Dalil
Sumbu Sejajar
Untuk benda tegar
bermassa m yang berotasi
terhadap sumbu putar sembarang yang berjarak h dari sumbu sejajar yang
melalui titik pusat massanya (Ipm diketahui), momen inersia benda
dapat ditentukan dengan menggunakan:
MOMENTUM LINEAR DAN TUMBUKAN (contoh soal dan pembahasan)
MOMENTUM LINEAR DAN TUMBUKAN
1. MOMENTUM LINEAR
Momentum sebuah partikel adalah sebuah vektor P yang didefinisikan sebagai perkalian antara massa partikel m dengan kecepatannya, v, yaitu:
P= mv
Isac Newton dalam Principia menyebut hukum gerak yang kedua dalam bahasa momentum yang ia sebut sebagai ”kuantitas gerak”. Dalam istilah modern, hukum kedua Newton berbunyi: ”Perubahan momentum (kuantitas gerak) benda tiap satuan waktu sebanding dengan gaya resultan yang bekerja pada benda dan berarah sama dengan gaya tersebut.” Secara matematis pernyataan ini dituliskan:
Usaha Dan Energi (contoh soal dan pembahasan)
USAHA
Dalam ilmu fisika, usaha mempunyai arti, jika sebuah benda berpindah tempat sejauh d karena pengaruh F yang searah dengan perpindahannya (Gambar 4.1), maka usaha yang dilakukan sama dengan hasil kali antara gaya dan perpindahannya, secara matematis dapat ditulis sebagai berikut: W = F.d
- Menyatakan hubungan antara gaya dan energi
- Energi menyatakan kemampuan melakukan usaha
- Usaha (W), terjadi jika ada gaya (F) yang menggerakan benda dalam jarak (s) tertentu.
- Dengan kata lain, USAHA adalah GAYA KALI JARAK
Dalam ilmu fisika, usaha mempunyai arti, jika sebuah benda berpindah tempat sejauh d karena pengaruh F yang searah dengan perpindahannya (Gambar 4.1), maka usaha yang dilakukan sama dengan hasil kali antara gaya dan perpindahannya, secara matematis dapat ditulis sebagai berikut: W = F.d
Teori Dinamika Isaac Newton
Hukum Newton
Sekilas tentang Issac Newton
Isaac Newton (1642 - 1727) dilahirkan di sebuah perkampungan Inggris di tahun Galileo meninggal. Pada mulanya dia seorang yang sederhana dan kemudian dia bersinar menjadi seorang ilmuwan terbesar yang pernah dikenal. Di masa kecilnya dia sakit-sakitan, suka bertengkar, dan seorang yang jarang bergaul. Itulah yang menyebabkan dia tidak pernah menikah sampai akhir hayatnya.Kinematika (contoh soal dan pembahasan)
1. Kinematika mempelajari mengenai gerak benda tanpa memperhitungkan penyebab terjadi gerakan itu.
2. Kinematika meliputi gerak :
• Gerak satu dimensi
• Gerak dua dimensi
⊲ gerak melingkar
⊲ gerak peluru
2. Kinematika meliputi gerak :
• Gerak satu dimensi
⊲ gerak lurus beraturan(glb)
⊲ gerak lurus berubah beraturan(glbb)• Gerak dua dimensi
⊲ gerak melingkar
⊲ gerak peluru
Polaroid
Teknik yang umum dipakai untuk menghasilkan cahaya terpolarisasi adalah menggunakanpolaroid, yang akan meneruskan gelombang-gelombang yang arah getarnya sejajar dengansumbu polarisasi dan menyerap gelombang-gelombang pada arah getar lainnya. Oleh karena itu,teknik ini disebut polarisasi dengan penyerapan selektif. Suatu polaroid ideal akan meneruskansemua medan yang sejajar dengan sumbu polarisasi dan menyerap semua yang tegak lurusdengan sumbu polarisasiPada gambar di atas tampak dua buah polaroid. Polaroid pertama disebut
Pemanfaatan Sel Surya
PELUANG PEMANFAATAN ENERGI SURYA DIBIDANG PERTANIAN
Cadangan energi yang berasal dari bahan bakar fosil diseluruh dunia diperkirakan hanya sampai 40 tahun untuk minyak bumi, 60 tahun untuk gas alam, dan 200 tahun untuk batu bara. Kondisi keterbatasan sumber energi di tengah semakin meningkatnya kebutuhan energi dunia dari tahun ketahun (pertumbuhan konsumsi energi tahun 2004 saja sebesar 4,3persen), serta tuntutan untuk melindungi bumi dari pemanasan global dan polusi lingkungan membuat tuntutan untuk segera mewujudkan teknologi baru bagi sumber energi yang terbaharukan (Yuliarto, B., 2006). Salah satu energi alternatif yang mempunyai peluang untuk dikembangkan adalah energi surya. Sebuah analisis pada situasi terkini dibidang pertanian dalam hal pemanfaatan energi surya memperlihatkan secara jelas perbedaan situasi antara negara industri dengan negara berkembang. Perbedaan tersebut mempunyai pengaruh yang besar terhadap kemungkinan penggunaan energi matahari dalam hal pemanfaatannnya dibidang pertanian. Dinegara industri, mekanisasi yang intensif dari produksi dibidang pertanian dihasilkan oleh produktivitas tenaga kerja yang tinggi. Penggunaan benih berkualitas tinggi, pupuk dan mekanisasi dari hampir seluruh kegiatan pertanian secara signifikan meningkatkan hasil panen. Saat ini suplai energi di negara-negara industri cukup untuk kebutuhannya. Listrik dan bahan bakar fosil tercukupi dengan harga yang relatif murah. Teknologi pemanfaatan energy surya yang dapat digunakan secara bebas dari alam harus bersaing dengan teknologi yang berefisien tinggi dan teknologi konvensional. Dengan kondisi tersebut, teknologi surya hanya bisa kompetitif bila biaya produksi dapat dikurangi tanpa menurunkan keandalan dan efisiensinya.
Di negara-negara berkembang, diperkirakan tak lama lagi produksi pangan tidak dapat mengejar kebutuhan pangan dari pesatnya pertambahan populasi penduduknya. Selain dari pada itu, ketidak sempurnaan sistem penyimpanan dan perawatan akan menyebabkan losses yang cukup besar yang dapat mengurangi persediaan pangan. Hal lain yang perlu dicermati adalah rendahnya harga untuk produk tropis telah memperburuk situasi ekonomi dipedesaan. Peningkatan hasil panen, perbaikan kualitas produk dan pengurangan penyusutan
secara langsung dihubungkan dengan ketersediaan energi. Ketersediaan energi yang berasal dari bahan bakar fosil yang semakin lama semakin berkurang, dimana untuk sebagian negara berkembang masih import, adalah sangat mahal harganya di daerah pedesaan. Oleh karena itu penyediaan energi yang berasal dari sumber-sumber alternative adalah sangat mendesak. Migrasi penduduk pedesaan kedaerah urban adalah disebabkan oleh kondisi kehidupan yang kurang baik karena permasalahan sosial didaerah asalnya. Problem-problem tersebut yang harus menjadi prioritas utama antara lain adalah : penyediaan listrik untuk penerangan, telekomunikasi dan kegiatan-kegiatan mekanisasi pertanian seperti penggiling beras, pompa air, pengeringan komoditi pertanian dll. Salah satu alternatif untuk mengatasi permasalah tersebut adalah penyediaan energi yang berasal dari sinar matahari (energi surya). Pemanfaatan energi tersebut harus terlebih dahulu dikaji secara teknis dan ekonomi sebelum diaplikasikan secara luas didaerah pedesaan. Tulisan ini mencoba memberikan masukan mengenai peluang pemanfaatan energi surya yang ditinjau dari sudut mekanisasi pertanian.
ENERGI SURYA
Energi dari matahari tiba dibumi adalah dalam bentuk radiasi elektromagnetik yang mirip dengan gelombang radio tetapi mempunyai kisaran frekwensi yang berbeda. Energi dari matahari tersebut dikenal di Indonesia sebagai energi surya. Energi surya diukur dengan satuan energi per waktu per luas area atau dapat ditulis Watt/m2 dan dikatakan sebagai pancaran (irradiance) (NRC, 2005). Rata-rata nilai dari pancaran surya (solar irradiance) diluar atmosfir bumi adalah 1353 W/m2 (Barlow, R. et all, 1993) dan angka tersebut setara dengan daya alat pengering rambut (hair dryer) untuk setiap meter persegi (NRC, 2005). Tetapi karena melalui atmosfir, banyak energi yang terserap oleh molekul-molekul debu, molekul-molekul uap air dsb. Maka total energi yang sampai pada permukaan horisontal dibumi maksimum sekitar 1000 W/m2 dan nilai tersebut disebut sebagai pamcaran global (global irradiance). Global irradiance terdiri dari dua komponen, yaitu : radiasi yang langsung memancar dari matahari dan radiasi hamburan (diffuse radiation) dari angkasa. Global radiasi bervariasi karena beberapa faktor, antara lain : perubahan sudut penyinaran surya, panjang lintasasn sinar yang dilalui diatmosfir, pergantian musim dan posisi garis lintang. Energi surya yang diterima dalam satu hari (solar insolation atau solar irradiatin) dapat bervariasi mulai dari 0.55 kWh/m2 (2 MJ/m2) pada daerah dingin sampai 5.55 kWh/m2 (20 MJ/m2) pada daerah tropis (Kenna, J. and Bill Gillet, 1985). Pada cuaca cerah, energi hamburan sinar matahari mungkin hanya 15 – 20 % dari global irradiance, sebaliknya pada hari cuaca berawan akan mencapai 100 %. Energi surya memiliki densitas yang tipis sehingga memerlukan areal yang luas untuk mengumpulkannya. Ada banyak cara pemanfaatan energi surya secara efektif. Aplikasi dari penggunaan energi surya dapat dikelompokkan ke dalam ada tiga kategori yang utama: pemanasan/pendinginan, menghasilkan listrik, dan proses kimia. Aplikasi yang umum dan populer adalah untuk memanaskan air dan ruangan. Secara garis besar, pemanfaatan energi surya dibagi menjadi dua metode, yaitu : (1) pemanfaatan langsung panas radiasi matahari dan (2) pembangkit daya listrik melalui sel photovoltaic.
Pemanfaatan langsung panas radiasi matahari
Kolektor panas matahari secara umum digunakan untuk memanaskan air. Biasanya diterapkan pada atap-atap rumah (dengan posisi datar) untuk menghasilkan air panas sebagai keperluan domestik. Tipe tabung ruang hampa (vacuum tube type) dan tipe reflektor lengkung (curved reflector type) adalah banyak tersedia dipasaran untuk menghasilkan uap bertemperatur tinggi untuk pembangkit daya. Larutan Lithium Bromide (LiBr) biasanya digunakan sebagai komponen penyerap energi surya pada peralatan pemanas air. Penyerap debu yang padat seperti Zeolit dapat juga digunakan sebagai penyimpan energi surya dengan memanfaatkan perbedaan di temperatur antara siang malam.
Pembangkit daya photovoltaic
Pembangkit daya listrik dengan menggunakan photovoltaic pada awalnya dikembangkan untuk menyediakan listrik peralatan-peralatan didaerah terpencil seperti halnya pada kendaraan ruang angkasa. Dalam kaitan dengan sifat bersihnya yang menguntungkan bagi lingkungan, aplikasi dan produksi dari sel surya terus dikembangkan dari tahun ketahun. Photovoltaic merupakan sebuah perlengkapan semikonduktor yang memiliki permukaan yang luas dan terdiri dari rangkaian dioda tipe p dan n, yang mampu merubah energi sinar matahari menjadi energi listrik. Pengertian photovoltaic sendiri merupakan proses merubah cahaya menjadi energi listrik.
DAMPAK LINGKUNGAN
Disebagian besar negara industri dan berkembang, untuk membangkitkan daya listrik masih sangat tergantung kepada bahan bakar fosil. Sebagai contoh adalah Negara Jepang, energi listrik sebesar 520 x 109 kWh (72% dari total kebutuhan energi listrik di Jepang) dibangkitkan setiap tahun oleh pembangkit listrik tenaga panas (berbahan bakar minyak) (AOTS-EBARA-AIT, 2003). Bila emisi gas CO2 yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tersebut mencapai 0.2 kg-C/kWh, maka total emisi yang dihasilkan adalah 104 x 106 ton. Dengan populasi penduduk Jepang 120 juta, emisi gas CO2 yang diterima oleh setiap orang adalah sekitar 870 kg-C/orang/tahun atau 2.4 kg- C/orang/tahun. Dengan melihat kasus diatas maka pemanfataan energi alternatif perlu mendapat pertimbangan yang positif dalam upaya untuk mengurangi emisi gas CO2. Sebagai gambaran untuk mengetahui besarnya emisi gas CO2 yang dihasilkan oleh berbagai macam sumber energi dapat dilihat pada Gambar 2 dibawah ini. Untuk 1 kW sistem photovoltaic surya dapat membangkitkan 1000 kWh per tahun yang setara dengan konsumsi bahan bakar diesel sebesar 303 liter/tahun (dengan asumsi 1 liter solar menghasilkan 3.3 kWh), dan setara pula dengan konsumsi bahan bakar nabati 244 liter/tahun (dengan asumsi 1 liter bahan bakar nabati menghasilkan 4.1 kWh).
KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN PEMANFAATAN ENERGI SURYA
Keuntungan pemanfaatan energi surya dibandingkan dengan energi fossil, antara lain:
1. Dapat diperoleh secara gratis di alam
2. Tergantung penggunaannya, payback period-nya dapat sangat pendek bila dibandingkan dengan sumber energi fossil.
3. Sistem energi surya dan energi terbarukan lainnya dapat berdiri sendiri tanpa memerlukan tambahan perlengkapan penghubung dalam unit instalasi dayanya.
4. Matahari menyediakan suatu persediaan yang hampir tak terbatas untuk energi surya
5. Penggunaan dari energi surya mampu menurunkanemisi/efek rumah kaca yang umumnya dihasilkan oleh energi fossil
6. Bila pemanfaatnnya untuk bidang pertanian, maka mempunyai peluang pasar yang belum banyak dilirik oleh pengusaha alat dan mesin pertanian. Kerugian utama pemanfaatan energi surya umumnya adalah pada investasi awal yang besar. Kebanyakan tipe sel surya memerlukan permukaan areal yang luas untuk mencapai efisiensi rata-rata. Polusi udara dan kondisi cuaca mempunyai pengaruh yang besar terhadap efisiensi sel surya. Penggunaan sel surya sangat mahal dan permasalahan yang umum adalah bahwa sel surya hanya mampu membangkitkan energi hanya pada sepanjang siang hari saja. Kemampuan sel surya yang belum optimal dalam menghasilkan tenaga listrik, proses pembuatan sel yang memerlukan operasi pembiayaan yang mahal, apalagi jika sel tersebut masih harus diimpor bagi pembuatan modul sel surya. Saat ini biaya energi surya diperkirakan mencapai dua kali lipat biaya energy fossil (batu bara, minyak, dsb.). Tetapi untuk masa yang akan datang, dimana bahan bakar fossil sangat menipis sehingga biaya untuk energi tersebut melonjak sampai suatu titik tertentu dimana biaya tersebut akan menyamai biaya energi surya, maka sangat bijaksana bila pemanfaatan energi surya sudah mulai digairahkan saat ini. Teknologi sel surya merupakan salah satu jenis teknologi masa depan yang hingga kini para peneliti dari berbagai negara berlomba-lomba untuk memperoleh piranti sel surya yang murah dengan kualitas yang rasional serta dapat dijadikan produk industri yang dapat dipasarkan. Sampai pada 2000 dilaporkan untuk pengadaan modul sel surya dengan daya sampai ratusan kilo watt harga sistem per watt energi yang dihasilkan adalah sekitar 4,5 dolar AS, dan pada 2005 harga modul sistem pembangkit energi dengan sel surya dapat diturunkan menjadi 1 dolar AS per Watt (Republika, 2004). Meskipun biaya investasi awal mahal, namun sel surya memiliki kelebihan yakni umur hidup yang sangat lama, mencapai sekitar 10 tahun.
DAFTAR PUSTAKA
AOTS-EBARA-AIT, 2003. Overview on Renewable Energies. Planning and Design of
Pumping Works. 8th International Training Course. 18 – 29 August
2003, Thailand.
Barlow, R., Bernard McNelis and Anthony D., 1993. Solar Pumping. Antroduction and
Update on the Technology, Performance, Costs and Economics.
Intermediate Technology Publications and The World Bank,
Washington, D.C.
Cadangan energi yang berasal dari bahan bakar fosil diseluruh dunia diperkirakan hanya sampai 40 tahun untuk minyak bumi, 60 tahun untuk gas alam, dan 200 tahun untuk batu bara. Kondisi keterbatasan sumber energi di tengah semakin meningkatnya kebutuhan energi dunia dari tahun ketahun (pertumbuhan konsumsi energi tahun 2004 saja sebesar 4,3persen), serta tuntutan untuk melindungi bumi dari pemanasan global dan polusi lingkungan membuat tuntutan untuk segera mewujudkan teknologi baru bagi sumber energi yang terbaharukan (Yuliarto, B., 2006). Salah satu energi alternatif yang mempunyai peluang untuk dikembangkan adalah energi surya. Sebuah analisis pada situasi terkini dibidang pertanian dalam hal pemanfaatan energi surya memperlihatkan secara jelas perbedaan situasi antara negara industri dengan negara berkembang. Perbedaan tersebut mempunyai pengaruh yang besar terhadap kemungkinan penggunaan energi matahari dalam hal pemanfaatannnya dibidang pertanian. Dinegara industri, mekanisasi yang intensif dari produksi dibidang pertanian dihasilkan oleh produktivitas tenaga kerja yang tinggi. Penggunaan benih berkualitas tinggi, pupuk dan mekanisasi dari hampir seluruh kegiatan pertanian secara signifikan meningkatkan hasil panen. Saat ini suplai energi di negara-negara industri cukup untuk kebutuhannya. Listrik dan bahan bakar fosil tercukupi dengan harga yang relatif murah. Teknologi pemanfaatan energy surya yang dapat digunakan secara bebas dari alam harus bersaing dengan teknologi yang berefisien tinggi dan teknologi konvensional. Dengan kondisi tersebut, teknologi surya hanya bisa kompetitif bila biaya produksi dapat dikurangi tanpa menurunkan keandalan dan efisiensinya.
Di negara-negara berkembang, diperkirakan tak lama lagi produksi pangan tidak dapat mengejar kebutuhan pangan dari pesatnya pertambahan populasi penduduknya. Selain dari pada itu, ketidak sempurnaan sistem penyimpanan dan perawatan akan menyebabkan losses yang cukup besar yang dapat mengurangi persediaan pangan. Hal lain yang perlu dicermati adalah rendahnya harga untuk produk tropis telah memperburuk situasi ekonomi dipedesaan. Peningkatan hasil panen, perbaikan kualitas produk dan pengurangan penyusutan
secara langsung dihubungkan dengan ketersediaan energi. Ketersediaan energi yang berasal dari bahan bakar fosil yang semakin lama semakin berkurang, dimana untuk sebagian negara berkembang masih import, adalah sangat mahal harganya di daerah pedesaan. Oleh karena itu penyediaan energi yang berasal dari sumber-sumber alternative adalah sangat mendesak. Migrasi penduduk pedesaan kedaerah urban adalah disebabkan oleh kondisi kehidupan yang kurang baik karena permasalahan sosial didaerah asalnya. Problem-problem tersebut yang harus menjadi prioritas utama antara lain adalah : penyediaan listrik untuk penerangan, telekomunikasi dan kegiatan-kegiatan mekanisasi pertanian seperti penggiling beras, pompa air, pengeringan komoditi pertanian dll. Salah satu alternatif untuk mengatasi permasalah tersebut adalah penyediaan energi yang berasal dari sinar matahari (energi surya). Pemanfaatan energi tersebut harus terlebih dahulu dikaji secara teknis dan ekonomi sebelum diaplikasikan secara luas didaerah pedesaan. Tulisan ini mencoba memberikan masukan mengenai peluang pemanfaatan energi surya yang ditinjau dari sudut mekanisasi pertanian.
ENERGI SURYA
Energi dari matahari tiba dibumi adalah dalam bentuk radiasi elektromagnetik yang mirip dengan gelombang radio tetapi mempunyai kisaran frekwensi yang berbeda. Energi dari matahari tersebut dikenal di Indonesia sebagai energi surya. Energi surya diukur dengan satuan energi per waktu per luas area atau dapat ditulis Watt/m2 dan dikatakan sebagai pancaran (irradiance) (NRC, 2005). Rata-rata nilai dari pancaran surya (solar irradiance) diluar atmosfir bumi adalah 1353 W/m2 (Barlow, R. et all, 1993) dan angka tersebut setara dengan daya alat pengering rambut (hair dryer) untuk setiap meter persegi (NRC, 2005). Tetapi karena melalui atmosfir, banyak energi yang terserap oleh molekul-molekul debu, molekul-molekul uap air dsb. Maka total energi yang sampai pada permukaan horisontal dibumi maksimum sekitar 1000 W/m2 dan nilai tersebut disebut sebagai pamcaran global (global irradiance). Global irradiance terdiri dari dua komponen, yaitu : radiasi yang langsung memancar dari matahari dan radiasi hamburan (diffuse radiation) dari angkasa. Global radiasi bervariasi karena beberapa faktor, antara lain : perubahan sudut penyinaran surya, panjang lintasasn sinar yang dilalui diatmosfir, pergantian musim dan posisi garis lintang. Energi surya yang diterima dalam satu hari (solar insolation atau solar irradiatin) dapat bervariasi mulai dari 0.55 kWh/m2 (2 MJ/m2) pada daerah dingin sampai 5.55 kWh/m2 (20 MJ/m2) pada daerah tropis (Kenna, J. and Bill Gillet, 1985). Pada cuaca cerah, energi hamburan sinar matahari mungkin hanya 15 – 20 % dari global irradiance, sebaliknya pada hari cuaca berawan akan mencapai 100 %. Energi surya memiliki densitas yang tipis sehingga memerlukan areal yang luas untuk mengumpulkannya. Ada banyak cara pemanfaatan energi surya secara efektif. Aplikasi dari penggunaan energi surya dapat dikelompokkan ke dalam ada tiga kategori yang utama: pemanasan/pendinginan, menghasilkan listrik, dan proses kimia. Aplikasi yang umum dan populer adalah untuk memanaskan air dan ruangan. Secara garis besar, pemanfaatan energi surya dibagi menjadi dua metode, yaitu : (1) pemanfaatan langsung panas radiasi matahari dan (2) pembangkit daya listrik melalui sel photovoltaic.
Pemanfaatan langsung panas radiasi matahari
Kolektor panas matahari secara umum digunakan untuk memanaskan air. Biasanya diterapkan pada atap-atap rumah (dengan posisi datar) untuk menghasilkan air panas sebagai keperluan domestik. Tipe tabung ruang hampa (vacuum tube type) dan tipe reflektor lengkung (curved reflector type) adalah banyak tersedia dipasaran untuk menghasilkan uap bertemperatur tinggi untuk pembangkit daya. Larutan Lithium Bromide (LiBr) biasanya digunakan sebagai komponen penyerap energi surya pada peralatan pemanas air. Penyerap debu yang padat seperti Zeolit dapat juga digunakan sebagai penyimpan energi surya dengan memanfaatkan perbedaan di temperatur antara siang malam.
Pembangkit daya photovoltaic
Pembangkit daya listrik dengan menggunakan photovoltaic pada awalnya dikembangkan untuk menyediakan listrik peralatan-peralatan didaerah terpencil seperti halnya pada kendaraan ruang angkasa. Dalam kaitan dengan sifat bersihnya yang menguntungkan bagi lingkungan, aplikasi dan produksi dari sel surya terus dikembangkan dari tahun ketahun. Photovoltaic merupakan sebuah perlengkapan semikonduktor yang memiliki permukaan yang luas dan terdiri dari rangkaian dioda tipe p dan n, yang mampu merubah energi sinar matahari menjadi energi listrik. Pengertian photovoltaic sendiri merupakan proses merubah cahaya menjadi energi listrik.
DAMPAK LINGKUNGAN
Disebagian besar negara industri dan berkembang, untuk membangkitkan daya listrik masih sangat tergantung kepada bahan bakar fosil. Sebagai contoh adalah Negara Jepang, energi listrik sebesar 520 x 109 kWh (72% dari total kebutuhan energi listrik di Jepang) dibangkitkan setiap tahun oleh pembangkit listrik tenaga panas (berbahan bakar minyak) (AOTS-EBARA-AIT, 2003). Bila emisi gas CO2 yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tersebut mencapai 0.2 kg-C/kWh, maka total emisi yang dihasilkan adalah 104 x 106 ton. Dengan populasi penduduk Jepang 120 juta, emisi gas CO2 yang diterima oleh setiap orang adalah sekitar 870 kg-C/orang/tahun atau 2.4 kg- C/orang/tahun. Dengan melihat kasus diatas maka pemanfataan energi alternatif perlu mendapat pertimbangan yang positif dalam upaya untuk mengurangi emisi gas CO2. Sebagai gambaran untuk mengetahui besarnya emisi gas CO2 yang dihasilkan oleh berbagai macam sumber energi dapat dilihat pada Gambar 2 dibawah ini. Untuk 1 kW sistem photovoltaic surya dapat membangkitkan 1000 kWh per tahun yang setara dengan konsumsi bahan bakar diesel sebesar 303 liter/tahun (dengan asumsi 1 liter solar menghasilkan 3.3 kWh), dan setara pula dengan konsumsi bahan bakar nabati 244 liter/tahun (dengan asumsi 1 liter bahan bakar nabati menghasilkan 4.1 kWh).
KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN PEMANFAATAN ENERGI SURYA
Keuntungan pemanfaatan energi surya dibandingkan dengan energi fossil, antara lain:
1. Dapat diperoleh secara gratis di alam
2. Tergantung penggunaannya, payback period-nya dapat sangat pendek bila dibandingkan dengan sumber energi fossil.
3. Sistem energi surya dan energi terbarukan lainnya dapat berdiri sendiri tanpa memerlukan tambahan perlengkapan penghubung dalam unit instalasi dayanya.
4. Matahari menyediakan suatu persediaan yang hampir tak terbatas untuk energi surya
5. Penggunaan dari energi surya mampu menurunkanemisi/efek rumah kaca yang umumnya dihasilkan oleh energi fossil
6. Bila pemanfaatnnya untuk bidang pertanian, maka mempunyai peluang pasar yang belum banyak dilirik oleh pengusaha alat dan mesin pertanian. Kerugian utama pemanfaatan energi surya umumnya adalah pada investasi awal yang besar. Kebanyakan tipe sel surya memerlukan permukaan areal yang luas untuk mencapai efisiensi rata-rata. Polusi udara dan kondisi cuaca mempunyai pengaruh yang besar terhadap efisiensi sel surya. Penggunaan sel surya sangat mahal dan permasalahan yang umum adalah bahwa sel surya hanya mampu membangkitkan energi hanya pada sepanjang siang hari saja. Kemampuan sel surya yang belum optimal dalam menghasilkan tenaga listrik, proses pembuatan sel yang memerlukan operasi pembiayaan yang mahal, apalagi jika sel tersebut masih harus diimpor bagi pembuatan modul sel surya. Saat ini biaya energi surya diperkirakan mencapai dua kali lipat biaya energy fossil (batu bara, minyak, dsb.). Tetapi untuk masa yang akan datang, dimana bahan bakar fossil sangat menipis sehingga biaya untuk energi tersebut melonjak sampai suatu titik tertentu dimana biaya tersebut akan menyamai biaya energi surya, maka sangat bijaksana bila pemanfaatan energi surya sudah mulai digairahkan saat ini. Teknologi sel surya merupakan salah satu jenis teknologi masa depan yang hingga kini para peneliti dari berbagai negara berlomba-lomba untuk memperoleh piranti sel surya yang murah dengan kualitas yang rasional serta dapat dijadikan produk industri yang dapat dipasarkan. Sampai pada 2000 dilaporkan untuk pengadaan modul sel surya dengan daya sampai ratusan kilo watt harga sistem per watt energi yang dihasilkan adalah sekitar 4,5 dolar AS, dan pada 2005 harga modul sistem pembangkit energi dengan sel surya dapat diturunkan menjadi 1 dolar AS per Watt (Republika, 2004). Meskipun biaya investasi awal mahal, namun sel surya memiliki kelebihan yakni umur hidup yang sangat lama, mencapai sekitar 10 tahun.
DAFTAR PUSTAKA
AOTS-EBARA-AIT, 2003. Overview on Renewable Energies. Planning and Design of
Pumping Works. 8th International Training Course. 18 – 29 August
2003, Thailand.
Barlow, R., Bernard McNelis and Anthony D., 1993. Solar Pumping. Antroduction and
Update on the Technology, Performance, Costs and Economics.
Intermediate Technology Publications and The World Bank,
Washington, D.C.
Percobaan Ayunan Sederhana
A. Tujuan Percobaan
Menentukan nilai percepatan gravitasi dan ralatnya.
B. Alat dan Bahan Percobaan
1. Tali atau benang
2. Statip
3. Beban
4. Mistar
5. Stopwatch
6. Gunting
C. Dasar Teori
Gerak Harmonik Sederhana
Gerak harmonik sederhana adalah gerak bolak – balik benda melalui suatu titik keseimbangan tertentu dengan banyaknya getaran benda dalam setiap sekon selalu konstan. Gerak Harmonik Sederhana dapat dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu (1) Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Linier, misalnya penghisap dalam silinder gas, gerak osilasi air raksa/ air dalam pipa U, gerak horizontal / vertikal dari pegas, dan sebagainya; (2) Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Angular, misalnya gerak bandul/ bandul fisis, osilasi ayunan torsi, dan sebagainya.
Selengkapnya, silahkan Download filenya di sini..
Menentukan nilai percepatan gravitasi dan ralatnya.
B. Alat dan Bahan Percobaan
1. Tali atau benang
2. Statip
3. Beban
4. Mistar
5. Stopwatch
6. Gunting
C. Dasar Teori
Gerak Harmonik Sederhana
Gerak harmonik sederhana adalah gerak bolak – balik benda melalui suatu titik keseimbangan tertentu dengan banyaknya getaran benda dalam setiap sekon selalu konstan. Gerak Harmonik Sederhana dapat dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu (1) Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Linier, misalnya penghisap dalam silinder gas, gerak osilasi air raksa/ air dalam pipa U, gerak horizontal / vertikal dari pegas, dan sebagainya; (2) Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Angular, misalnya gerak bandul/ bandul fisis, osilasi ayunan torsi, dan sebagainya.
Selengkapnya, silahkan Download filenya di sini..
Gelombang Elektromagnetik
Radiasi elektromagnetik adalah kombinasi medan listrik dan medan magnet yang berosilasi dan merambat lewat ruang dan membawa energi dari satu tempat ke tempat yang lain. Cahaya tampak adalah salah satu bentuk radiasi elektromagnetik. Penelitian teoritis tentang radiasi elektromagnetik disebut elektrodinamik, sub-bidang elektromagnetisme.
selengkapnya silahkan download filenya di sini..
selengkapnya silahkan download filenya di sini..
Langganan:
Postingan (Atom)