Sumber Energi

Sumber Energi

Manusia memerlukan energi untuk beraktivitas. Tahukah kalian dari mana energi itu berasal? Energi yang diperlukan manusia merupakan energi kimia yang didapatkan dari makanan. Pada saat kita beraktivitas, semakin berat aktivitas kita tubuh akan semakin panas. Hal ini menunjukkan tubuh kita melakukan proses pembakaran untuk menghasilkan energi.

Lampu menggunakan energi listrik yang kemudian diubah menjadi energi cahaya dan panas. Mobil menggunakan energi kimia dari bahan bakar yang diubah menjadi energi gerak. Dengan demikian, energi sangatlah penting keberadaanya bagi manusia dan makhluk hidup lainnya. Nah, untuk mengetahui lebih lanjut tentang energi, marilah kita pelajari materi pada bab ini dengan saksama.

A.      Pengertian dan Sumber Energi

Dalam fisika, energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha (kerja) atau melakukan suatu perubahan. Ada beberapa jenis energi yang umum kamu temukan di kehidupan sehari-hari.Kemampuan ini diukur dengan variabel waktu dan besarnya usaha yang dilakukan, Energi merupakan bagian dari suatu benda tetapi tidak terikat pada benda tersebut.

Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi dapat diubah bentuknya (hukum kekekalan energi). Energi juga disebut tenaga. Satuan energi menurut Satuan Internasional (SI) adalah joule (J). Sedangkan, satuan energi lain seperti Erg, KWh dan kalori digunakan sesuai bidang tertentu. Konversi satuan energi bisa dilakukan melalui ketetapan bahwa 1 kalori=4.2 Joule dan 1 joule=1 watt sekon. Energi sendiri bersifat fleksible, artinya dapat berubah dan berpindah.

Secara umum, sumber energi dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu sumber energi terbarukan dan sumber energi tak terbarukan.

1.        Sumber energi terbarukan

Sumber energi terbarukan adalah sumber energi yang dapat pulih secara alami. Artinya, sumber energi ini apabila dikelola dengan baik, tidak akan habis dan dapat digunakan secara terus-menerus dalam jangka waktu yang lama. Berikut ini beberapa macam sumber energi terbarukan.

a.         Air

Sumber tenaga ini banyak terdapat di sekitar kita. Air selalu mengalir dari permukaan tinggi ke rendah. Pergerakan alami karena gravitasi ini dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi. Indonesia sudah banyak memanfaatkannya, kok. Baik secara sederhana berupa kincir air maupun dengan bangunan canggih berbentuk pembangkit listrik tenaga listrik (PLTA).

b.         Biomassa

Biomassa adalah bahan bakar yang berasal dari bahan-bahan organik. Bentuknya dapat berupa cairan, benda padat, atau gas. Sumber energi ini berasal dari makhluk hidup hewani atau nabati, baik yang masih hidup maupun yang sudah mati. Sumber energi ini dapat diperbarui karena dapat ditanam lagi. Hanya saja kebanyakan bahan itu adalah bahan makanan. Apabila terlalu banyak digunakan sebagai sumber energi dapat mengakibatkan kelangkaan bahan makanan tersebut.

c.         Panas bumi

Panas bumi dapat digunakan untuk menggerakkan turbin pembangkit listrik. Energi yang dihasilkan dari pembangkit ini cukup besar. Pembangkit listrik seperti ini biasanya berada di sekitar gunung berapi yang masih aktif. Perlu biaya yang besar untuk membangun pembangkit listrik ini. Gunung berapi di negara kita jumlahnya sangat banyak. Namun, belum semuanya memiliki pembangkit listrik.

d.        Angin

Energi angin ada di seluruh dunia. Selama Bumi berputar, akan selalu ada angin. Energi ini termasuk energi kinetik atau gerak. Energi angin dikumpulkan dengan menggunakan kincir angin. Ribuan tahun yang lalu, kincir angin sudah digunakan di Persia untuk menggiling bahan makanan. Kincir angin juga digunakan di Belanda untuk menyalurkan air. Saat ini kincir angin lebih banyak digunakan untuk menghasilkan energi listrik. Keunggulannya bebas polusi. Kelemahannya biaya pembuatan mahal. Angin yang bertiup pun tidak selalu sama kekuatannya.

e.         Cahaya Matahari

Energi dari cahaya Matahari dapat diubah dengan menggunakan panel khusus yang harus terkena sinar Matahari secara langsung. Sinar Matahari di negara kita yang beriklim tropis ini dapat dimanfaatkan dengan mengubahnya menjadi listrik. Sumber energi ini bebas polusi. Sumber energi ini juga tergantung pada cahaya Matahari. Daya listrik yang didapat akan lebih besar saat panas terik. Akan terjadi sebaliknya apabila langit tertutup awan atau hujan.

f.          Gelombang laut

Energi gerak air laut dapat diubah menjadi energi listrik. Caranya dengan memanfaatkan pasang surut dan gelombang air laut. Turbin pembangkit listrik diletakkan di tempat yang dapat digerakkan oleh gerakan alami air. Dari pergerakan ini kemudian diubah menjadi listrik. Alat untuk membangkitkan listrik dari tenaga air laut ini harganya cukup mahal. Alat ini juga tidak dapat diletakkan di sembarang laut. Hanya laut yang memiliki ombak yang besar saja yang dapat menggunakannya.

2.        Sumber energi tak terbarukan

Energi tak terbarukan adalah energi yang diperoleh dari sumber daya alam yang waktu pembentukannya sampai jutaan tahun dan jumlahnya sangat terbatas. Dikatakan tak terbarukan apabila sejumlah sumbernya dieksploitasikan, maka untuk mengganti sumber sejenis dengan jumlah sama memerlukan waktu jutaan tahun kemudian. Bahkan hal ini pun belum bisa diprediksi ketergantikannya. Disamping waktu terbentuknya yang sangat lama, cara terbentuknya lingkungan tempat terkumpulkan bahan dasar sumber energi inipun tergantung dari proses dan keadaan geologi saat itu.

Berikut ini beberapa sumber energi yang tidak terbarukan.

a.         Batubara

Energi batubara merupakan bentuk energi yang alami dan datang langsung dari Bumi. Batubara adalah sumber alami yang penting untuk menciptakan suatu energi dan awalnya dikembangkan dari tanaman dan kehidupan vegetatif yang telah terkubur dalam kerak bumi selama jutaan tahun yang lalu.Jika digunakan terlalu banyak, suatu hari kita akan kehabisan batubara. Kelemahan terbesar dari energi jenis ini adalah bahwa itu bukan bahan bakar bersih, batubara dapat menghasilkan sejumlah besar polutan dan gas rumah kaca.

b.         Minyak Bumi

Minyak bumi adalah campuran berbagai macam senyawa hidrokarbon yang terdapat dalam lapisan batuan dan dapat diekstrak untuk keperluan bahan bakar. Minyak bumi berasal dari bahan bakar fosil yang terendapkan di dalam batuan sedimen. Bahan bakar fosil adalah sisa jasad renik, mikroorganisme dan tumbuhan yang telah mati jutaan tahun yang lalu dan mengendap di kedalaman bumi, sebelum masa dinosaurus menempati bumi. Proses pembentukan minyak bumi inidipengaruhi oleh cuaca dan kondisi bumi yang berubah-ubah.

c.         Gas Alam

Gas alam yang memiliki komponen dasar berupa metana ini terbentuk dari sisa-sisa makhluk hidup baik tumbuhan maupun hewan yang mengendap jauh di bawah kerak bumi.Gas alam adalah hidrokarbon dengan pembakaran paling bersih yang menghasilkan sekitar setengah emisi karbon dioksida (CO₂) dan hanya sepersepuluh polutan udara batubara yang dibakar untuk membangkitkan listrik.

d.         Nuklir

Energi Nuklir merupakan energi hasil dari sebuah proses kimia yang dikenal dengan reaksi fisi dan reaksi fusi pada sebuah inti atom. Sudah berpuluh tahun manusia memanfaat potensi energi yang dihasilkan dari reaksi fisi (pembelahan) inti uranium dan plutonium. Reaksi inti menyebabkan inti menjadi pecah (terbagi) sekaligus melepaskan neutron lain yang konsekuensinya menimbulkan panas disekitarnya

B.       Makanan Sebagai Sumber Energi

Makanan adalah sumber energi bagi makhluk hidup. Selain untuk beraktivitas, makanan juga diperlukan untuk proses pertumbuhan dan perkembangan. Berbagai zat yang terkandung dalam makanan sangat penting bagi makhluk hidup terutama manusia. Kandungan zat esensial dalam makanan antara lain: karbohidrat, protein, lemak, mineral, vitamin, dan air. Karbohidrat, protein, dan lemak merupakan zat makanan yang berfungsi sebagai sumber energi. Sementara itu mineral, vitamin, dan air tidak menghasilkan energi.

1.        Karbohidrat

Karbohidrat merupakan sumber energi utama bagi tubuh. Setiap molekul karbohidrat terdiri dari karbon, hidrogen, dan oksigen. Satu gram karbohidrat menghasilkan sekitar 4,1 kalori (kal).Berdasarkan jenisnya, karbohidrat dibedakan menjadi tiga, yaitu gula, serat, dan pati. Gula disebut sebagai karbohidrat sederhana, contohnya buah-buahan, madu, dan susu. Sedangkan serat dan pati disebut sebagai karbohidrat kompleks.Pati banyak ditemukan dalam umbi-umbian, seperti kentang dan makanan yang terbuat dari biji-bijian.Serat, seperti selulosa, ditemukan pada dinding sel tumbuhan. Makanan seperti roti gandum atau sereal, kacang-kacangan, sayuran, dan buah-buahan merupakan sumber serat yang baik bagi tubuh.melakukan berbagai kegiatan. .

2.        Protein

Protein dibutuhkan oleh tubuh sebagai penghasil energi, untuk pertumbuhan, dan mengganti sel-sel tubuh yang telah rusak, pembuat enzim dan hormon, dan pembentuk antibodi (sistem kekebalan tubuh).Protein merupakan sebuah molekul besar yang terdiri dari sejumlah asam amino. Protein menyediakan energi rata-rata sebesar 5,7 kal/gram. Protein dapat bersumber dari hewan (protein hewani) atau dari tumbuhan (protein nabati). Bahan makanan yang mengandung protein hewani, antara lain daging, ikan, telur, susu, dan keju.Sedangkan bahan makanan yang banyak mengandung protein nabati adalah kacang, kedelai, kacang hijau, dan jenis kacang-kacangan lainnya.

3.        Lemak

Lemak (disebut juga lipid) merupakan nutrisi yang dibutuhkan oleh tubuh karena merupaan sumber energi terbesar pada tubuh.Lemak menyediakan energi sebesar 9,3 kal/gram, mampu melarutkan vitamin A, D, E, dan K, serta berfungsi dalam menyediakan asam lemak esensial bagi tubuh.Selama proses pencernaan, lemak akan dipecah menjadi molekul yang lebih kecil, yaitu asam lemak dan gliserol.Lemak adalah unit penyimpanan yang baik untuk energi, Kelebihan energi dari makanan yang kita makan akan diubah menjadi lemak dan disimpan untuk digunakan pada lain waktu.Berdasarkan struktur kimianya, maka lemak dibedakan menjadi lemak jenuh dan lemak tidak jenuh. Sementara itu, berdasarkan sumbernya lemak dibedakan menjadi lemak hewani dan lemak nabati.

C.      Bentuk-bentuk energi dan perubahannya

1.      Bentuk-bentuk energi

Energi memiliki berbagai macam bentuk. Energi yang paling besar ketersediaannya adalah energi yang berasal dari cahaya matahari. Manfaat energi matahari dapat dirasakan oleh manusia yaitu dapat dimanfaatkan untuk mengeringkan pakaian, untuk menghangatkan ruangan, sebagai penghangat tubuh, untuk mengeringkan hasil pertanian seperti padi, kopi, cengkeh, untuk pembengkit tenaga listrik. Selain dapat bermanfaat bagi manusia energi matahari juga bermanfaat bagi tumbuhan yang memiliki klorofil untuk dapat melakukan proses pembuatanan makanan atau proses fotosintesis.

Energi memiliki banyak bentuk karena sifat dari energi yang dapat bertransformasi dari satu bentuk ke bentuk yang lainnya. Beberapa bentuk energi yang sering kita temui dalam kehidupan sehari-hari antara lain: energi mekanik, energi listrik, energi panas, dan energi kimia.

a.       Energi mekanik

Energi mekanik ialah merupakan suatu energi total yang dimiliki suatu benda dimana merupakan penjumlahan antara energi potensial dengan energi kinetik. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa energi ini berkaitan dengan gerak dan posisi dari suatu benda.

b.      Energi listrik

Energi lisrik dihasilkan oleh muatan listrik. Biasanya energi listrik diperoleh dari mengubah energi kinetik melalui generator menjadi listrik. Energi listrik dapat diubah menjadi bentuk energi lainnya. Peralatan rumah tangga banyak yang memanfaatkan energi listrik. Lampu, kulkas, televisi, kipas angin, dan mesin cuci adalah beberapa alat yang menggunakan listrik sebagai sumber energinya.

c.       Energi panas

Energi panas atau kalor banyak dimanfaatkan oleh manusia untuk berbagai kebutuhan. Energi panas yang berasal dari matahari merupakan sumber energi panas utama bagi kehidupan di bumi.

d.      Energi kimia

Energi kimia merupakan sebuah energi yang ada di dalam persenyawaan kimia. Energi kimia dihasilkan dari proses kimia. Untuk jumlah yang dihasilkan oleh energi kimia tergantung dari jenis bahan kimia, pereaksi kimia dan reaksi kimia yang terjadi.Makanan pun banyak mengandung energi kimia yang sangat bermanfaat bagi tubuh manusia. Energi kimia dalam makanan diubah oleh tubuh menjadi energi mekanik dan panas. Contoh lain energi kimia antara lain bensin dan LPG.

2.        Perubahan bentuk-bentuk energi

Energi yang ada di dunia ini sejatinya tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan. Akan tetapi, energi dapat diubah dari satu bentuk energi ke dalam bentuk energi yang lain. Berikut ini beberapa contoh dari perubahan energi.

a.       Energi potensial menjadi energi kinetik, contohnya buah kelapa yang jatuh dari tandannya.

b.      Energi listrik menjadi energi cahaya, contohnya pada lampu.

c.       Energi listrik menjadi energi gerak, contohnya pada kipas angin.

d.      Energi gerak menjadi energi listrik, contohnya pada dinamo sepeda dan genset.

e.       Energi kimia menjadi energi listrik, contohnya pada batu baterai.

f.       Energi gerak menjadi energi panas, contohnya pada mesin yang bekerja lama.

g.      Energi panas menjadi energi listrik, contohnya pada panel surya.

h.      Energi cahaya menjadi energi kimia, contohnya pada proses fotosintesis.

SOAL LATIHAN

Share this post