SUMBER ENERGI

Oleh:1. Listya Puspasari (XII-2/23)2. Siti Farida (XII-2/38)

Sum

ber D

aya

Ener

gi

Sumber Energi Terbarukan

1. Energi Surya2. Energi Angin3. Energi Air4. Energi Biomassa5. Energi ombak6. Energi Geotermal7. Energi Pasang Surut Air Laut8. Energi nuklir

Sumber Energi tidak Terbarukan

1. Minyak Bumi2. Gas Alam3. Batu Bara

Pembangkit Tenaga Listrik

• Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir• Pembangkit Listrik Tenaga Air• Pembangkit Listrik Tenaga Angin• Pembangkit Listrik Tenaga

Geotermal• Pembangkit Listrik Tenaga Uap• Pembangkit Listrik Tenaga Surya• Pembangkit Listrik Tenaga Ombak

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.

Sumber Energi Terbarukan

Ener

gi

Terb

aruk

anEnergi Panas Bumi

Energi Surya

Energi Angin

Energi Air

Biomassa

Energi OmbakEnergi Pasang Surut Air

LautEnergi Nuklir

•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

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).

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 Surya

• 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

PANEL SURYA

BATERRY

CONTROLER INVERTER

Komponen yang digunakan dalam PLTS

Charge Controller, digunakan untuk mengatur pengaturan pengisian baterai. Tegangan maksimun yang dihasilkan solar cells panel pada hari yang terik akan menghasilkan 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 matahari menjadi 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 kurang lebih 36 sel membentuk modul surya (untuk menghasilkan 17 Volt tegangan maksimun).

Dasar Sel Surya Sel Surya diproduksi

dari bahan semikonduktor yaitu silikon yang berperan sebagai insulator pada temperatur rendah dan sebagai konduktor bila ada energi dan panas.

Sebuah Silikon Sel Surya adalah sebuah diode yang terbentuk dari lapisan atas silikon tipe n (silicon doping of “phosphorous”), dan lapisan bawah silikon tipe 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.

Energi 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 (PLTB) 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

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.

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.

Ketika poros generator mulai berputar maka akan terjadi perubahan fluks pada stator yang akhirnya akan dihasilkan tegangan dan arus listrik tertentu.

Energi 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 sungai2. main gate = pintu air utama3. bendungan = penahan laju sungai4. penstock = pipa yang nyalurin air dr waduk

ke pembangkit5. katup utama = katup buka/tutup6. turbin = yang digerakan sama air7. generator = pengubah e mekanik jadi e listrik8. draftube = penampung air sebelum dibuang

9. tailrace = pembuangan air10. transformator = pengubah listrik11. switchyard = pengatur listrik12. kabel transmisi = distributor listrik13. spillways = air waduk klo lebih kluar lewat

sinis

http://teknologisurya.files.wordpress.com/2011/10/solar-cell-work.jpg

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.

Besarnya listrik yang dihasilkan PLTA tergantung dua faktor sebagai berikut :

1.Berapa tinggi air yang jatuh. 2. Jumlah air yang jatuh.

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.

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:

Biomassa

Limbah pertanian

Limbah pertanian dapat digunakan untuk produksi energi biomassa, diantaranya adalah jerami, ampas tebu, kotoran ternak, serta kotoran unggas.

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.

http://teknologisurya.files.wordpress.com/2011/10/solar-cell-work.jpg

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.

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.

« Bioenergi, yakni sumber energi alternatif yang diturunkan dari biomassa, seperti tanaman, hewan, dan mikroorganisme

« Bioenergi juga merupakan energi alternatif yang berasal dari sumber-sumber biologis. Keunggulan pemanfaatan bioenergi ini adalah meningkatkan kualitas lingkungan, meningkatkan pertumbuhan ekonomi, serta mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil

«Bioenergi atau juga Biofuel adalah bahan bakar dari sumber hayati (renewable energy). Biofuel, apabila diartikan untuk pengganti BBM, maka biofuel merupakan salah satu bentuk energi dari biomassa dalam bentuk cair, seperti biodiesel, bioethanol dan biooil.

Bioenergi

Biodiesel : alternatif bahan bakar dari mesin diesel yang terbuat dari sumber terbaharui seperti minyak sayur atau lemak hewan. Biodisel di dapatkan dari tanaman seperti tebu, jagung, gandum, singkong, padi, lobak,gandum hitam

Bioetanol : etanol (alkohol) yang terbuat dari sumber daya hayati. Bioetanol didapatkan dari minyak tumbuhan seperti sawit, kelapa, jarak pagar, kapok.

Energi Ombak

Energi ombak adalah energi yang berasal dari tekanan naik turunnya gelombang air laut. Negara kelautan memiliki potensi yang besar akan energi ombak. Energi ini dapat digunakan untuk pembangkit listrik dengan memanfaatkan tekanan naik turun dari ombak

Energi pasang surut air laut adalah energi yang dihasilkan dari pasang surut air laut dan menjadikannya energi dalam bentuk lain, terutama listrik.

Pemanfaatannya saat ini belum luas karena tingginya biaya awal dan terbatasnya lokasi yang memiliki pasang surut yang mencukupi.

Penelitian dan pengembangan lebih lanjut terus dilakukan untuk meningkatkan efisiensi dan batas kritis energi yang dihasilkannya sehingga didapatkan berbagai metode untuk mengekstraksi energi jenis ini.

Penelitian dan pengembangan lebih lanjut terus dilakukan untuk meningkatkan efisiensi dan batas kritis energi yang dihasilkannya sehingga didapatkan berbagai metode untuk mengekstraksi energi jenis ini.

Energi Pasang Surut Air Laut

Energi Nuklir

Nuklir adalah sebutan untuk bentuk energi yang dihasilkan melalui reaksi inti, baik itu reaksi fisi (pemisahan) maupun reaksi fusi (penggabungan). Nuklir (Nuclear) sebenarnya merujuk kepada nukleus, yaitu sebuah inti atom.

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) adalah stasiun pembangkit listrik thermal dimana panas yang dihasilkan diperoleh dari satu atau lebih reaktor nuklir pembangkit listrik.

Sumber energi nuklir yang paling sering digunakan untuk PLTN adalah sebuah unsur radioaktif yang bernama Uranium.

Bahan Bakar PLTN

Atom uranium (U-235) (hitam merah) memiliki inti yang tidak stabil ketika ada neutron (hitam) yang ditembakkan pada inti atom tersebut, maka inti atom uranium akan membelah menjadi dua buah inti atom, yakni atom Barium (Ba-141) dan atom Kripton (Kr-92) serta tiga neutron (warna hitam di kanan).

Energi untuk PLTN

Energi nuklir itu hanya dapat dikeluarkan melalui proses fisi bahan bakar nuklir. Proses fisi adalah proses utama pada reaktor nuklir terjadi ketika sebuah inti bermassa berat bertumbukan dengan neutron. Pada reaksi fisi, inti senyawa yang terangsang terbelah menjadi dua inti massa yang lebih rendah, disebut produk isi, dan produk ini disertai oleh dua atau tiga neutron dan radiasi fisi gamma.

Reaktor Nuklir adalah suatu alat tempat

terjadinya reaksi berantai yang menyangkut fisi

nuklir yang terkendali. Reaktor nuklir adalah

suatu tempat atau perangkat yang

digunakan untuk membuat, mengatur, dan menjaga kesinambungan

reaksi nuklir berantai pada laju yang tetap.

Reaktor Nuklir

Proses pemanfaatan hasil fisi untuk menghasilkan energi listrik di dalam PLTN adalah sebagai berikut :

Bahan bakar nuklir melakukan reaksi fisi sehingga dilepaskan energi dalam bentuk panas yang sangat besar.

Panas hasil reaksi tersebut dimanfaatkan untuk menguapkan air pendingin.

Uap air yang dihasilkan dipakai untuk memutar turbin sehingga dihasilkan energi gerak (kinetik)

Energi kinetik dari turbin ini selanjutnya dipakai untuk memutar generator sehingga dihasilkan arus listrik.

Prinsip Kerja PLTN

Mengurangi ketergantungan terhadap minyak bumi, batubara dan gas bumi.

Dampak Positif

Mengurangi emisi gas rumah kaca secara signifikan.

Meningkatkan ketahanan dan kemandirian pasokan energi untuk mendukung pembangunan nasional jangka panjang.

Lebih ramah lingkungan.

Kebutuhan konsumsi masyarakat akan listrik dapat teratasi

Dampak sesaat atau jangka pendek akibat radiasi tinggi

Dampak Negatif

1. Mual muntah 2. Diare 3. Sakit

Kepala 4. Demam

Dampak mematikan akibat radiasi nuklir jangka panjang

Dampak Negatif

1. Kanker 2. Penuaan Dini

3. Gangguan sistem saraf dan reproduksi

4. Mutasi Genetik

Sumber daya tak terbarukan adalah sumber daya yang ada persediaannya terbatas. Pasokan berasal dari Bumi itu sendiri dan terbatas dalam jumlah,

karena biasanya membutuhkan waktu jutaan tahun untuk mengembangkannya.

Contoh : minyak bumi, bahan bakar fosil, batu bara, gas alam dll

Sumber Energi Tak Terbarukan

Ener

gi Ta

k Te

rbar

ukan Minyak Bumi

Gas AlamBatu Bara

Energi Fosil

• Energi yang didapat dari fosil-fosil (jasad renik makhluk hidup, tumbuhan/zat-zat organik lainnya) yang

berlangsung ratusan atau jutaan tahun.

Energi Batubara

Energi Minyak dan Gas Bumi

Minyak Bumi

Minyak bumi adalah cairan kental, berwarna coklat gelap, atau kehijauanyang mudah terbakar, yangberada di lapisan atas daribeberapa area di kerak bumi.

Pengolahan minyak bumi dilakukan dengan dua langkah, yaitu desalting dan distilasi.

A. DesaltingProses desalting merupakan proses penghilangan garam yang dilakukan dengan cara

mencampurkan minyak mentah dengan air, untuk melarutkan zat-zat mineral yang larut dalam air. Setelah melalui proses desalting, maka selanjutnya minyak akan menjalani proses distilasi.

B. DistilasiSetelah desalting kemudian diolah dengan proses distilasi bertingkat, yaitu cara

pemisahan campuran berdasar perbedaan titik didih. Fraksi-fraksi yang diperoleh dari proses distilasi bertingkat ini adalah campuran hidrokarbon yang mendidih pada interval (range) suhu tertentu. Proses distilasi bertingkat dan fraksi yang dihasilkan dari distilasi bertingkat tersebut dapat digambarkan sebagai berikut. Kemudian dilanjutkan ke proses Cracking, Reforming, Polimerisasi, Treating dan Blending.

Hasil Olahan Minyak Bumi:

LPGBahan Bakar PenerbanganBensinMinyak Tanah (Kerosin)SolarPelumasLilinAspalMinyak Bakar

Produk Minyak Bumi

Gas Alam

Manfaat Gas Alam:

• Gas alam sebagai bahan bakar• Gas alam sebagai bahan baku• Gas alam sebagai komoditas energi

untuk ekspor

Gas alam atau yang sering disebut dengan gas bumi adalah bahan atau materi yang terdiri dari fosil-fosil dan terbentuk dalam wujud gas, gas alam sebagian besar terbentuk dari metana. Gas alam dapat ditemukan di pertambangan minyak bumi, tambang batubara, dan diladang minyak bumi.

Batu Bara

Batu bara adalah batu endapan yang berasal dari sisa-sisa zat

organik yang mengalami pengendapan dalam

jangka waktu yang lama

Klasifikasi Batu Bara

1. Lignit (batu bara muda), kadar karbonnya terendah

2. Subbituminus (Sub-bituminous Coal)

3. Bituminus (Bituminus Coal)4. Antrasit (Anthracite)

Produksi dan Pemakaian Batu Bara

• Penambangan Terbuka • Penambangan Bawah Tanah

1. Tambang CemukMempergunakan cemuk (corong) yang tegak lurus serta lift

2. Tambang LerengMempergunakan jalan/tangga berulir dengan sudut ± 15-28o dengan menggunakan ban berjalan

3. Tambang DatarMempergunakan masukan lereng-lereng horizontal