Bab 11 membahas sumber daya energi, termasuk sumber energi terbarukan seperti surya, angin, air, dan biomassa, serta sumber energi tidak terbarukan seperti minyak bumi, gas alam, dan batu bara. Juga dibahas mengenai pembangkit listrik tenaga berbagai sumber energi dan sumber-sumber energi alternatif seperti panas bumi, hidrogen, dan biofuel.

1. Bab
11
BUKU SISWA Aktif dan Kreatif Belajar Fisika 3 untuk SMA/MA Kelas XII
Peminatan Matematikadan Ilmu-IlmuAlam
Sumber Daya Energi
A. Sumber Energi
B. Pembangkit Tenaga Listrik
D. Dampak Penggunaan Sumber Daya Energi
terhadap Lingkungan
C. Sumber-Sumber Energi Alternatif

2. Sumber daya merupakan bahan-bahan yang digunakan untuk keperluan sehari-hari.
Salah satu sumber daya alam terpenting adalah energi. Kita membutuhkan energi
untuk kelangsungan hidup. Sebagian besar energi tersebut diperoleh dari proses
pembakaran bahan bakar fosil, seperti minyak bumi, gas alam, dan batu bara. Namun
bahan bakar fosil tersebut jumlah ketersediaan di alam sangat terbatas dan dapat
mencemari lingkungan. Mengapa demikian? Apakah dengan adanya sumber energi
terbarukan dapat memecahkan permasalahan energi? Coba diskusikan secara
berkelompok mengenai permasalahan tersebut. Kemudian, kemukakan hasilnya pada
guru Anda.

3. A. Sumber Energi
1. Sumber Energi Terbarukan
Sumber energi terbarukan adalah sumber energi
ramah lingkungan yang tidak mencemari lingkungan
dan tidak memberikan kontribusi terhadap
perubahan iklim dan pemanasan global.
a. Energi Surya (Tenaga Surya)
Matahari melepas energi dalam jumlah
sangat besar dari hasil reaksi fusi nuklir
bahan-bahan penyusun. Matahari
menyalurkan energi dalam wujud
panas yang bersih, tanpa bahan
pencemar bagi lingkungan. Sel surya
mengubah energi matahari menjadi
energi listrik.
Lakukan Kegiatan 11.1 dengan baik.
Kerja Keras
Pahamilah dengan sungguh-sungguh
materi tentang sumber daya energi,
agar Anda dapat mengetahui tentang
sumber energi terbarukan dan
sumber energi tak terbarukan.
Menjalankan
Perilaku Ilmiah

4. b. Energi Angin (Tenaga Angin)
Kincir angin pertama kali digunakan untuk menggerakkan
alat penggiling gandum. Kini, kincir angin dipakai untuk
memompa air dari bawah tanah, juga memutar
generator turbin untuk menghasilkan listrik tanpa polusi.
c. Energi Air (Tenaga Air)
Air terjun memberi cukup tenaga untuk menggerakkan
turbin pembangkit listrik. Di dekat stasiun pembangkit listrik
tenaga air, dibangun bendungan (reservoir) untuk
menampung cadangan air. Pintu air mengendalikan jumlah
air yang akan dilewatkan dan jatuh ke turbin. Reservoir
biasanya diisi dan ulang dengan air hujan atau air dari sungai.
d. Energi Biomassa
Materi biologis yang hidup dan mati disebut sebagai
biomassa. Biomassa digunakan sebagai sumber
bahan bakar atau produksi industri. Tanaman, kulit
pohon, serbuk kayu/gergaji, residu pertanian,
serpihan kayu, dan kotoran hewan adalah beberapa
contoh dari biomassa yang biasa digunakan.

5. e. Energi Ombak (Tenaga Ombak)
Listrik dapat dihasilkan dari gelombang air laut.
Massa air tidak ikut terhanyut bersama gelombang
ombak, melainkan hanya bergerak naik-turun. Gerak
seperti ini dapat dipakai untuk memutar generator.
f. Energi Geotermal (Tenaga
Panas Bumi)
Energi geotermal merupakan
sumber energi terbarukan berupa
energi termal (panas) yang
dihasilkan dan disimpan di dalam
inti bumi. Energi panas di inti bumi
sebagian besar berasal dari
peluruhan radioaktif dari berbagai
mineral di dalam inti bumi.

6. g. Energi Pasang Surut Air Laut
Listrik tenaga pasang surut adalah energi
terbarukan, hasil dari mengkonversi energi pasang
surut menjadi listrik. Listrik tenaga pasang surut
merupakan sumber energi terbarukan karena
pasang surut air laut di bumi adalah hasil dari
interaksi gravitasi bulan dan matahari dan rotasi
bumi yang membuatnya menjadi sumber tenaga
listrik yang hampir tak ada habis-habisnya.
h. Energi Nuklir
Secara umum, energi nuklir dapat dihasilkan
melalui dua cara, yaitu pembelahan inti atau
reaksi fisi dan penggabungan beberapa inti
melalui reaksi fusi. Energi diperoleh dari
pelepasan energi yang besar dalam waktu
singkat. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir yang
di (PLTN) adalah stasiun pembangkit listrik di
mana panas didapat dari satu atau lebih
reaktor nuklir pembangkit listrik.

7. 2. Sumber Energi Tidak Terbarukan
a. Minyak Bumi
Minyak bumi adalah hasil penguraian sisa-sisa
organisme renik lautan berjuta-juta tahun yang
lampau. Setelah mati, sisa-sisa organisme
tersebut tertimbun lapisan-lapisan sedimen.
b. Gas Alam
Gas alam dimanfaatkan untuk
membangkitkan panas dan energi, serta
merupakan bahan mentah yang penting
dalam industri kimia. Gas alam, seperti
halnya minyak mentah, terbentuknya selama
jutaan tahun dari sisa-sisa organisme laut.

8. Latihan Soal
c. Batu Bara
Batu bara adalah bentuk karbon yang tidak murni,
terbentuk dari sisa-sisa tumbuhan zaman
prasejarah yang terpendam. Batu bara sangat
mudah terbakar dan melepas sejumlah besar
panas. Batu bara, sama halnya minyak dan gas
bumi, yaitu bahan bakar fosil. Endapan yang
terbentuk dari sisa-sisa tumbuhan yang melapuk
dari hutan zaman dulu tertekan dan diubah oleh
lapisan-lapisan batuan di atasnya.
1. Sebutkan jenis-jenis sumber energi terbarukan dan tidak terbarukan.
2. Bagaimana prinsip kerja dari sel surya? Jelaskan secara singkat.
3. Selain minyak bumi, gas alam, dan batu bara. Adakah sumber energi tidak
terbarukan lainnya? Sebutkan dan jelaskan.
Kerjakan Uji Kompetensi 11.1
di Buku Siswa Aktif dan Kreatif
Belajar Fisika 3 halaman 227.

9. B. Pembangkit Tenaga Listrik
Pembangkit listrik adalah suatu alat yang dapat membangkitkan dan memproduksi
tegangan listrik dengan cara mengubah suatu energi menjadi energi listrik.
Bagian utama dari pembangkit
listrik ini adalah generator, yaitu
mesin berputar yang mengubah
energi mekanis menjadi energi
listrik dengan menggunakan prinsip
medan magnet dan penghantar
listrik.
Mesin generator ini diaktifkan
dengan menggunakan
berbagai sumber energi yang
bermanfaat dalam suatu
pembangkit listrik.
Lakukan Kegiatan 11.2 dengan baik.

10. 1. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN)
2. Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)
3. Pembangkit Listrik Tenaga Angin (PLT Angin)
4. Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTPB)
5. Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU)
6. Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)
7. Pembangkit Listrik Tenaga Ombak (PLTO)
Berikut ini adalah jenis-jenis pembangkit listrik yang dapat menghasilkan
energi listrik untuk memenuhi kebutuhan akan energi.
Kerjakan Tugas 11.1 di Buku Siswa
Aktif dan Kreatif Belajar Fisika 3
halaman 229.

11. C. Sumber-Sumber Energi Alternatif
Energi alternatif adalah energi yang digunakan untuk menggantikan energi dari
minyak bumi. Adapun contoh energi alternatif yang tersedia di alam, seperti
energi matahari, energi angin, energi air, dan energi panas bumi.
1. Matahari
Matahari adalah sumber energi utama
untuk planet bumi. Energi yang dihasilkan
matahari berbentuk sinar dan panas.
Selama ribuan tahun, manusia telah
memanfaatkan energi matahari dalam
kehidupannya. Energi matahari dapat
dimanfaatkan langsung oleh manusia,
seperti menjemur hasil panen, membuat
garam, dan sebagainya. Pemanfaatan
langsung energi sinar matahari dapat
ditingkatkan dengan menggunakan
pengumpul panas yang disebut kolektor.
Sinar matahari dikonsentrasikan dengan
kolektorsuhu pada suatu tempat
sehingga memperoleh suhu yang lebih
tinggi.

12. 2. Panas Bumi
Energi panas bumi adalah panas yang terdapat di
dalam bumi. Biasanya, panas bumi muncul di
permukaan bumi akibat aktivitas vulkanik (gunung
berapi). Oleh sebab itu, di sekitar gunung berapi
terdapat tempat-tempat yang menyemburkan gas atau
air panas. Terdapat 3 sumber utama panas geotermal,
yaitu uap alam, air panas, dan batuan kering panas.
Sejauh ini, uap geothermal telah dipakai, terutama
untuk pembangkit listrik. Air panas telah dimanfaatkan
secara luas untuk pemanasan, tetapi pemakaiannya
untuk pembangkit tenaga sedang diteliti. Batuan
kering panas adalah sumber panas terbesar masih
diteliti untuk penggunaan yang tepat.
3. Angin
Energi angin adalah energi yang berasal dari hembusan angin. Beberapa negara mulai
melirik energi dari alam ini. Belanda sudah sejak dulu memanfaatkan angin untuk
digunakan sebagai energi. Kincir angin di Belanda digunakan untuk memompa air irigasi.
Kincir angin di Belanda bentuknya besar dan terlihat berat, sehingga putarannya lambat.
Akan tetapi, baling-baling yang besar dan berat itu dapat menghasilkan tenaga yang besar
pula. Energi angin juga dapat digunakan untuk menghasilkan listrik dengan menggunakan
kincir angin yang disambungkan menggunakan generator yang dapat menghasilkan listrik
(turbin angin).

13. 4. Hydropower
Hydropower adalah energi listrik yang dihasilkan dari kekuatan air. Hydropower
dibuat dengan cara membendung air sungai, kemudian menggunakan pipa
air tersebut diarahkan menuju turbin. Hal inilah yang terjadi pada PLTA
(Pembangkit Listrik Tenaga Air). Prinsip dari stasiun pembangkit listrik tenaga
air adalah jarak jatuhnya air ke turbin dan jumlah air yang mengalir. Oleh sebab
itu, sebuah PLTA sangat bergantung pada pasokan air. Biasanya tempat yang
dapat menampung air dalam jumlah besar adalah danau. Jika tidak ada danau,
maka dibangunlah waduk. Dengan penelitian selama beberapa tahun, para
peneliti dapat menentukan tempat yang tepat untuk membangun waduk dan
instalasi/stasiunpembangkit listrik.
5. Gas Alam
Gas alam adalah gas yang terkumpul di bawah tanah
dengan berbagai macam komposisicampuran
hidrokarbon yang mempunyai daya tekan tinggi. Gas alam
setelah diolah kita kenal dengan nama elpiji. Selain untuk
memasak, gas ini dapat pula digunakan untuk kendaraan
bermotor, bahkan untuk menggerakkan mesin-mesin
pabrik. Gas ini juga sudah banyak dimanfaatkan untuk
pembangkit tenaga listrik (PLTG).

14. 6. Hidrogen
Hidrogen dapat diubah menjadi bahan bakar pengganti bbm. Bahkan, hidrogen
diklaim lebih baik dari bbm yang kita kenal saat ini. Bahan bakar hidrogen
tidak menghasilkan polusi, sehingga bahan bakar ini tidak merusak bumi.
Persediaannya pun tidak akan habis karena cara pembuatannya hanya dari air,
kemudian dibakar seperti bensin. Akan tetapi, untuk mendapatkan Hidrogen ini
diperlukan banyak energi. Jika energi yang digunakan berasal dari bahan bakar
fosil, maka keuntungan yang didapat akan minimal, sehingga harus ada sumber
energi yang diperbaharui.
7. Biomassa
Biomassa adalah massa tumbuhan dan kotoran hewan yang dapat memberikan energi,
baik dengan dibakar langsung, maupun setelah diubah menjadi bahan lain yang
pembakarannya lebih mudah. Sumber energi biomassa berasal dari makhluk hidup.
Termasuk di antaranya adalah sisa atau pembuangan dari manusia dan hewan. Instalasi
biomassa dapat dibangun dari tangki kotoran manusia dan hewan. Gas yang keluar dari
instalasi ini disebut biogas.
8. Biofuel
Biofuel adalah energi yang berasal dari bahan-bahan nabati, seperti minyak bumi, tanaman
jarak, jagung, dan lain-lain. Energi ini dapat digunakan sebagai bahan bakar, yang disebut
dengan Bahan Bakar Nabati (BBN). Bahan bakar nabati adalah dalam bentuk biodiesel dan
bioetanol, yang bisa menjadi alternative sebagai bahan bakar kendaraan. Biofuel dalam
bentuk biodiesel dibuat dari minyak nabati, seperti minyak kepala sawit atau CPO dan minyak
jarak pagar atau CJCO.

15. 9. Energi Pasang Surut
Energi pasang surut air laut barangkali belum begitu dikenal. Jika dibandingkan
dengan energi angin dan surya, energi tidal memiliki sejumlah keunggulan,
antara lain memiliki aliran energi yang lebih pasti/mudah diprediksi,lebih
hemat ruang, dan tidak membutuhkan teknologi konversi yang begitu rumit.
Kelemahan energi ini di antaranya adalah membutuhkan alat konversi yang
handal yang mampu bertahan dengan kondisi air laut, terutama tingkat korosi
dan kuatnya arus atau badai di laut.
10. Gelombang Laut
Energi yang dimiliki gelombang laut dapat dikonversi menjadi listrik. Prinsip
kerjanya adalah dengan mengumpulkan energi gelombang laut untuk memutar
turbin generator. Saat ini beberapa negara telah berani mengembangkan potensi
dari energi terbarukan ini.
11. Biodiesel
Biodiesel sebagai energi alternatif pengganti bahan bakar fosil telah lama
menjadi wacana dibeberapa negara dunia. Bahkan, telah ada negara yang
mampu sedikit demi sedikit melepaskan ketergantungan pada bbm, dan beralih
ke biodiesel. Energi yang berasal dari tumbuhan atau lemak binatang ini dapat
digunakan, baik secara murni atau dicampur dengan bahan bakar lain. Sifatnya
yang ramah lingkungan, dapat diperbaharui, serta dapat menghilangkan emisi
gas buang, menjadikan biodiesel dapat menjadi solusi menghadapi kelangkaan
energi fosil pada masa mendatang.

16. 12. Etanol
Etanol (etil alkohol) adalah sumber energi berupa alkohol hasil dari fermentasi
tumbuhan tertentu, seperti; gandum atau jagung. Contoh negara di dunia yang
sangat baik mengembangkan energi alternatif etanol ini adalah Brazil. Negara
tersebut saat ini adalah negara nomor satu di dunia dalam hal penggunaan
etanol sebagai bahan bakar kendaraan bermotor. Sekitar 15 milyar liter etanol
dihasilkan setiap tahun di Brazil.
13. Metanol
Metanol (metil alkohol) adalah bahan bakar alkohol yang berasal dari kayu.
Metanol baik digunakan secara murni, atau bisa juga digunakan sebagai
campuran bensin. Satu hal yang menjadi kelemahan dari penggunaan metanol
untuk kendaraan adalah bahan bakar ini dapat mempercepat terjadinya korosi
pada mesin kendaraan.

17. D. Dampak Penggunaan Sumber Daya Energi
terhadap Lingkungan
Berikut adalah dampak penggunaan
sumber daya alam terhadap lingkungan
sekitar.
1. Energi Ombak (Tenaga Ombak)
dan Energi Pasang Surut
Tembok pengolah arus pasang
surut mengganngu keseimbangan
hayati dan ekosistemlokal. Unit
pengubah ombak yang dipasang
di tengah laut juga dapat
membawa dampak
menguntungkan, seperti
menciptakan habitat bawah laut
yang terlindung dan sekaligus
mencegah deburan ombak
langsung ke area pantai.
Lakukan Kegiatan 11.3 dengan baik.

18. 2. Energi Air
Bendungan tenaga air dapat mengganggu aliran alami sungai yang dapat memiliki banyak
dampak negatif pada ekosistemsungai. Jika bendungan yang dibangun benar-benar besar,
hal ini dapat menyebabkan erosi, tanah longsor, dan kerusakan geologi yang serius.
Pembangunan bendungan tidak hanya sangat
efisien tetapi juga dirancang untuk bertahan
dalam waktu yang sangat lama, dengan biaya
operasional dan pemeliharaan yang relatif
rendah.
3. Energi Panas Bumi
Pembangkit listrik tenaga Panas Bumi hampir
tidak menimbulkan polusi atau emisi gas
rumah kaca. Tenaga ini juga tidak berisik dan
dapat diandalkan. Pembangkit listik tenaga
geothermal menghasilkan listrik sekitar 90%,
dibandingkan 65-75 persen pembangkit listrik
berbahan bakar fosil.

19. 4. Energi Nuklir
Dampak positif dari PLTN sangat sedikit
menyebabkan kerusakan lingkungan dan
bermanfaat bila mereka menggantikan
pembangkit-pembangkit yang mengemisi CO2,
SO2 dan NO2. Dalam kaitan ini, akan
membantu mengurangi hujan asam dan
membatasi emisi gas rumah kaca.
Dampak negatif dari PLTN adalah membahayakan dan mengancam
keselamatan jiwa manusia.
1. Radiasi langsung, yaitu radiasi yang terjadi bila radio aktif yang dipancarkan mengenai
langsung kulit atau tubuh manusia.
2. Radiasi tak langsung. Radiasi tak langsung adalah radiasi yang terjadi lewat makanan
dan minuman yang tercemar zat radio aktif, baik melalui udara, air, maupun media
lainnya.

20. Energi angin bersifat ramah lingkungan berkurangnya
level emisi karbon dioksida penyebab perubahan
ikilm. Tenaga ini juga bebas dari polusi yang sering
diasosiasikan dengan pembangkit listrik berbahan
bakar fosil dan nuklir.
5. Energi Angin
Tenaga ini juga tidak butuh untuk ditambang, digali atau dipindahkan ke pembangkit listrik.
Seiring meningkatnya harga bahan bakar fosil, nilai tenaga angin juga meningkat dan biaya
keseluruhan pembangkit akan menurun.
6. Energi Surya
Menggunakan energi surya tidak
mengakibatkan polusi udara atau polusi air,
dan tidak juga menghasilkan gas rumah kaca,
tetapi tetap memiliki beberapa dampak tidak
langsung terhadap lingkungan.
Pembangkit listrik panas matahari yang besar dapat merusak ekosistemgurun jika tidak
dikelola dengan baik. Burung dan serangga dapat terbunuh jika mereka terbang melewati
konsentrasi sinar matahari, seperti yang diciptakan oleh “menara tenaga surya.” Beberapa
sistem pembangkit panas matahari menggunakan cairan berbahaya (untuk mentransfer
panas) yang memerlukan penanganan dan pembuangan khusus.

21. 7. Bahan Bakar Fosil
a. Dampak Terhadap Udara dan Iklim
Penggunaan bahan bakar tersebut telah meningkatan konsentrasi Gas Rumah Kaca
(GRK) yaitu karbon dioksida (CO2), metana (CH4), nitrogen oksida (NOx), sulfur
dioksida (SO2) dan tiga gas-gas industri yang mengandung fluor (HFC, PFC, dan SF6)
sehingga menyebabkan meningkatnya radiasi yang terperangkap di atmosfer bumi.
b. Dampak Terhadap Perairan
Pencemaran air oleh minyak bumi juga bisa disebabkan oleh pembuangan minyak
pelumas secara sembarangan. Pembuangan sisa sampah cair pabrik ke sungai atau laut
juga ikut memegang andil yang besar terhadap pencemaran air ini. Di laut sering terjadi
pencemaran oleh minyak dari tangki yang bocor.
c. Dampak Terhadap Tanah
Lapisan batu bara terdapat di tanah yang
subur, sehingga bila tanah tersebut digunakan
untuk pertambangan batu bara maka lahan
tersebut tidak dapat dimanfaatkan untuk
pertanian atau hutan selama kurun waktu
tertentu.
Mandiri
Pelajarilah pemanfaatan energi nuklir
dan radiasi yang ditimbulkan oleh
reaktor nuklir secara mandiri melalui
internet.
Menjalankan
Perilaku Ilmiah

22. Cahaya matahari masih memiliki banyak fungsi yang tidak akan pernah habis untuk
dibahas. Sebagai manusia, sudah sewajarnya kita bersukur atas nikmat yang diberikan
Tuhan ini dengan berperan aktif dalam menjaga lingkungan di sekitar kita agar sinar
matahari yang kita dapatkan akan tetap pada kadar yang kita butuhkan.

23. Latihan Soal
Kerjakan Uji Kompetensi 11.2 di
Buku Siswa Aktif dan Kreatif
Belajar Fisika 3 halaman 235.
1. Sebutkan dampak yang ditimbulkan dari energi air bagi lingkungan.
2. Sebutkan bahaya radiasi yang ditimbulkan dari energi nuklir.
3. Tuliskan dampak yang ditmbulkan dari bahan bakar fosil.
Kerjakan Tugas Projek di Buku Siswa Aktif
dan Kreatif Belajar Fisika 3 halaman 235.

24. Kesimpulan
Untuk mengetahui
lebih banyak tentang
Sumber Daya Energi,
buka website
berikut.

25. Kuis
Kerjakan Uji Kompetensi Bab 11
di Buku Siswa Aktif dan Kreatif
Belajar Fisika 3 halaman 236.
1. Apa yang dimaksud dengan sumber energi terbarukan dan sumber energi tidak
terbarukan?
2. Sebutkan masing-masing contoh dari sumber energi terbarukan dan sumber energi
tidak terbarukan.
3. Mengapa Matahari menjadi salah satu sumber energi terbarukan? Jelaskan.
4. Sebutkan pembangkit tenaga listrik yang Anda ketahui? Tuliskan pula manfaatnya.
5. Mengapa bahan bakar fosil batu bara dapat merusak tanah? Jelaskan.

26. “ Semua orang memiliki kemampuan, tetapi
hanya sedikit yang dapat menggunakannya.”
Stevie Wonder

27. Referensi
www.111.energitoday.com
wwwcendikianews.com
www.cleantechnica.com
www.energisurya.com
www.energitoday.com
hamdireza.blogspot.com
www.hijauku.com
www.i1134.photobucket.com
www.indomigas.com
www.masuksini.info
www.orbitdigital.net
www.rizknareeedh.com
www.t1.gstatic.com
www.amazine.co
www.energy.ca.gov
www.geoenergi.co
www.kidnesia.com
www.synonmizer.com
www.wermac.org
www.yusrowatch.com