Dokumen tersebut membahas berbagai sumber energi, khususnya membedakan antara sumber energi tak terbarukan seperti fosil dan sumber energi terbarukan seperti panas bumi, surya, angin, air, dan biomassa. Juga menjelaskan prinsip kerja pembangkit listrik tenaga panas bumi dan sel surya serta bagaimana mengubah energi surya menjadi listrik.

1. SUMBER ENERGI
JURUSAN FISIKA
UNIVERSITAS NEGERI
SEMARANG
2015
OLEH
Dyah Larasati (4201412042)
Syafridatun Nikmah (4201412114)
Dosen Pengampu
Prof. Drs. Nathan Hindarto
Ph.DProf. Dr. Supriadi M.Si

2. 1
SUMBER ENERGI
Ada bermacam sumber energi yang bisa kita temukan di bumi ini. Secara
sederhana yang dimaksud sumber energi adalah sesuatu yang dapat memberikan
atau menghasilkan energi lainnya.
Di bumi ada banyak unsur material alam dalam berbagai bentuk yang dapat
diubah menjadi energi yang dapat digunakan dan bisa diubah untuk menghasilkan
jenis energi lain seperti listrik, panas, cahaya, dan gerak.
Ada dua macam sumber energi yaitu sumber energi tak terbarukan dan
sumber energi terbarukan.
A. Sumber Energi Tak Terbarukan
Yang dimaksud energi tak terbarukan adalah sumber energi tersebut
tidak tersedia secara terus menerus, tidak kerkesinambungan, dan pada saatnya
sumber energi tersebut akan habis. Yang digolongkan ke dalam jenis ini adalah
sumber energi fosil seperti minyak bumi dan batubara.
Kekurangan lain dari energi fosil ini adalah, harganya yang semakin
melambung tinggi dari waktu ke waktu seiring bertambahnya populasi
manusia. Selain itu energi fosil ini dianggap tidak bersahabat terhadap
lingkungan. Hasil pembakarannya sangat mencemari lingkungan. Dengan
alasan ketiga kekurangan ini orang pun berlomba-lomba mencari sumber
energi alternatif yang tidak memiliki kekurangan seperti energi fosil tersebut
di atas, yaitu: tersedia terus-menerus, harga yang stabil, dan bersahabat
terhadap lingkungan.
B. Sumber Energi Terbarukan
Sumber energi terbarukan yaitu sumber energi dari alam yang bisa
langsung digunakan secara bebas, dan dapat diperbarui atau dapat
memperbarui diri terus menerus dan tidak habis. Contoh sumber energi
terbarukan antara lain energi panas bumi, energi surya, tenaga angin, tenaga
air, biomassa, dan lain lain.

3. 2
1. Energi panas bumi
Energi panas bumi atau geothermal adalah sumber energi terbarukan
berupa energi thermal (panas) yang dihasilkan dan disimpan di dalam
bumi. Panas bumi merupakan energi yang melimpah dan terbarukan
sehingga tidak perlu khawatir akan kehabisan energi panas bumi. Selain
jumlahnya yang melimpah energi ini memiliki harga yang lebih ekonomis
dan ramah terhadap lingkungan.
Indonesia merupakan salah satu negara di dunia yang kaya akan
energi panas bumi, hal ini karena Indonesia mempunyai banyak gunung
berapi aktif . Namun pemanfaatannya masih terkendala pada teknologi
eksploitasi yang hanya dapat menjangkau di sekitar lempeng tektonik.
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)
Pada prinsipnya PLTP merupakan Pembangkit listrik tenaga uap
seperti pada umumnya. Hanya untuk PLTP ini uap yang digunakan bukan
berasal dari boiler tetapi uap berasal dari dapur di dalam perut bumi.
Secara sederhana cara kerja PLTP dapat digambarkan sebagai
berikut

4. 3
 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.
2. Energi surya
Matahari merupakan suatu bola gas yang pijar dan ternyata tidak
berbentuk bulat betul. Matahari mempunyai fungsi dan manfaat yang
sangat penting bagi bumi. Energi pancaran matahari telah membuat bumi
tetap hangat bagi kehidupan, membuat udara dan air di bumi bersirkulasi,
dan banyak hal lainnya. Matahari juga merupakan sumber energi (sinar
panas) terbesar di bumi. Energi yang terkandung dalam batu bara dan
minyak bumi sebenarnya juga berasal dari matahari. Matahari juga
mengontrol stabilitas peredaran bumi yang juga berarti mengontrol
terjadinya siang dan malam, tahun serta mengontrol planet-planet lainnya.
Tanpa matahari, sulit dibayangkan kalau akan ada kehidupan di bumi.
Karena berkat adanya sinar matahari, dunia ini menjadi hidup karena sinar
matahari memberikan energi pada semua mahluk bumi. Pemanfaatan
sumber energi matahari sudah digunakan orang sejak dahulu. Panas
Matahari biasa digunakan untuk mengeringkan cucian, mengeringkan
hasil bumi, pertanian dan masih banyak lagi. Salah satu contoh matahari
sebagai sumber energi adalah sebagai pembangkit listrik.

5. 4
Selain untuk pemanas air, cahaya matahari mempunyai potensi yang
dapat dirubah menjadi energi listrik. Alat yang digunakan untuk merubah
cahaya matahari menjadi listrik ini adalah panel surya / solar sel.
Teknologi Solar Energy yang umum saat ini yaitu solar cell, terdiri dari
beberapa komponen utama yaitu panel surya sebagai penerima radiasi
matahari, baterai tempat penyimpanan listrik, dan alat pengotrol pengubah
energi matahari menjadi energi listrik. Prinsip dasar dari solar cell ini cukup
sederhana, yaitu mengubah energi dari matahari menjadi energi listrik yang
bisa dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Sumber energi yang
digunakan berasal dari matahari yang tak akan pernah habis sampai akhir
zaman, sehingga dapat dikatakan sumber energi matahari adalah ‘ sumber
energi yang kekal abadi’ bagi kita.
Solar sel ini terbuat dari bahan dasar utama berupa silikon melalui
proses yang rumit dan ditempatkan dibalik kaca atau bahan transparan
lainya. Panel surya dalam bentuk miniature biasa kita jumpai dalam
kalkulator yang menggunakan tenaga dari cahaya sebagai sumber listriknya.
Sel surya dapat dianalogikan sebagai divais dengan dua terminal
atau sambungan, dimana saat kondisi gelap atau tidak cukup cahaya
berfungsi seperti dioda, dan saat disinari dengan cahaya matahari dapat
menghasilkan tegangan. Ketika disinari, umumnya satu sel surya komersial
menghasilkan tegangan dc sebesar 0,5 sampai 1 volt, dan arus short-circuit
dalam skala milliampere per cm2. Besar tegangan dan arus ini tidak cukup
untuk berbagai aplikasi, sehingga umumnya sejumlah sel surya disusun
secara seri membentuk modul surya. Satu modul surya biasanya terdiri dari
28-36 sel surya, dan total menghasilkan tegangan dc sebesar 12 V dalam
kondisi penyinaran standar (Air Mass 1.5). Modul surya tersebut bisa
digabungkan secara paralel atau seri untuk memperbesar total tegangan dan
arus outputnya sesuai dengan daya yang dibutuhkan untuk aplikasi tertentu.
Gambar dibawah menunjukan ilustrasi dari modul surya.

6. 5
Modul surya biasanya terdiri dari 28-36 sel surya yang dirangkai seri untuk
memperbesar total daya output. (Gambar :”The Physics of Solar Cell”, Jenny
Nelson)
Sesuai dengan perkembangan sains dan teknologi, jenis-jenis
teknologi sel surya pun berkembang dengan berbagai inovasi. Ada yang
disebut sel surya generasi satu, dua, tiga dan empat, dengan struktur atau
bagian-bagian penyusun sel yang berbeda pula. Gambar diatas menunjukan
ilustrasi sel surya dan juga bagian-bagiannya. Secara umum terdiri dari :
a. Substrat/Metal backing
Substrat adalah material yang menopang seluruh komponen sel surya.
Material substrat juga harus mempunyai konduktifitas listrik yang baik
karena juga berfungsi sebagai kontak terminal positif sel surya, sehinga
umumnya digunakan material metal atau logam seperti aluminium atau
molybdenum. Untuk sel surya dye-sensitized (DSSC) dan sel surya
organik, substrat juga berfungsi sebagai tempat masuknya cahaya
sehingga material yang digunakan yaitu material yang konduktif tapi
juga transparan sepertii ndium tin oxide (ITO) dan flourine doped tin
oxide (FTO).
b. Material semikonduktor
Material semikonduktor merupakan bagian inti dari sel surya yang
biasanya mempunyai tebal sampai beberapa ratus mikrometer untuk sel
surya generasi pertama (silikon), dan 1-3 mikrometer untuk sel surya
lapisan tipis. Material semikonduktor inilah yang berfungsi menyerap

7. 6
cahaya dari sinar matahari. Untuk kasus gambar diatas, semikonduktor
yang digunakan adalah material silikon, yang umum diaplikasikan di
industri elektronik. Sedangkan untuk sel surya lapisan tipis, material
semikonduktor yang umum digunakan dan telah masuk pasaran yaitu
contohnya material Cu(In,Ga)(S,Se)2 (CIGS), CdTe (kadmium
telluride), dan amorphous silikon, disamping material-material
semikonduktor potensial lain yang dalam sedang dalam penelitian
intensif seperti Cu2ZnSn(S,Se)4 (CZTS) dan Cu2O (copper oxide).
Bagian semikonduktor tersebut terdiri dari junction atau gabungan dari
dua material semikonduktor yaitu semikonduktor tipe-p (material-
material yang disebutkan diatas) dan tipe-n (silikon tipe-n,
CdS,dll) yang membentuk p-n junction. P-n junction ini menjadi kunci
dari prinsip kerja sel surya. Pengertian semikonduktor tipe-p, tipe-n, dan
juga prinsip p-n junction dan sel surya akan dibahas dibagian “cara
kerja sel surya”.
c. Kontak metal / contact grid
Selain substrat sebagai kontak positif, diatas sebagian material
semikonduktor biasanya dilapiskan material metal atau material
konduktif transparan sebagai kontak negatif.
d. Lapisan antireflektif
Refleksi cahaya harus diminimalisir agar mengoptimalkan cahaya yang
terserap oleh semikonduktor. Oleh karena itu biasanya sel surya dilapisi
oleh lapisan anti-refleksi. Material anti-refleksi ini adalah lapisan tipis
material dengan besar indeks refraktif optik antara semikonduktor dan
udara yang menyebabkan cahaya dibelokkan ke arah semikonduktor
sehingga meminimumkan cahaya yang dipantulkan kembali.
e. Enkapsulasi / cover glass
Bagian ini berfungsi sebagai enkapsulasi untuk melindungi modul surya
dari hujan atau kotoran.
Sel surya konvensional bekerja menggunakan prinsip p-n junction,
yaitu junction antara semikonduktor tipe-p dan tipe-n. Semikonduktor ini
terdiri dari ikatan-ikatan atom yang dimana terdapat elektron sebagai

8. 7
penyusun dasar. Semikonduktor tipe-n mempunyai kelebihan elektron
(muatan negatif) sedangkan semikonduktor tipe-p mempunyai kelebihan
hole (muatan positif) dalam struktur atomnya. Kondisi kelebihan elektron
dan hole tersebut bisa terjadi dengan mendoping material dengan atom
dopant. Sebagai contoh untuk mendapatkan material silikon tipe-p, silikon
didoping oleh atom boron, sedangkan untuk mendapatkan material silikon
tipe-n, silikon didoping oleh atom fosfor. Ilustrasi dibawah menggambarkan
junction semikonduktor tipe-p dan tipe-n.
Junction antara semikonduktor tipe-p (kelebihan hole) dan tipe-n
(kelebihan elektron). (Gambar : eere.energy.gov)
Peran dari p-n junction ini adalah untuk membentuk medan listrik
sehingga elektron (dan hole) bisa diekstrak oleh material kontak untuk
menghasilkan listrik. Ketika semikonduktor tipe-p dan tipe-n terkontak,
maka kelebihan elektron akan bergerak dari semikonduktor tipe-n ke tipe-p
sehingga membentuk kutub positif pada semikonduktor tipe-n, dan
sebaliknya kutub negatif pada semikonduktor tipe-p. 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

9. 8
positif menunggu elektron datang, seperti diilustrasikan pada gambar
dibawah.
Ilustrasi cara kerja sel surya dengan prinsip p-n junction.
(Gambar : sun-nrg.org)
Cara kerja sel surya adalah dengan memanfaatkan teori cahaya
sebagai partikel. Sebagaimana diketahui bahwa cahaya baik yang tampak
maupun yang tidak tampak memiliki dua buah sifat yaitu dapat sebagai
gelombang dan dapat sebagai partikel yang disebut dengan photon.
Penemuan ini pertama kali diungkapkan oleh Einstein pada tahun 1905.
Energi yang dipancarkan oleh sebuah cahaya dengan panjang gelombang λ
dan frekuensi photon V dirumuskan dengan persamaan:
E = h.c/ λ
Dengan h adalah konstanta Plancks (6.62 x 10-34 J.s) dan c adalah kecepatan
cahaya dalam vakum (3.00 x 108 m/s). Persamaan di atas juga menunjukkan
bahwa photon dapat dilihat sebagai sebuah partikel energi atau sebagai
gelombang dengan panjang gelombang dan frekuensi tertentu.
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.

10. 9
Solar Sel / Panel Surya
Untuk pengaturan traffic light ada baiknya menggunakan teknologi
ini dengan beban lampu menggunakan LED sehingga didapatkan
pemakaian listrik yang hemat serta bebas pemadaman jika terjadi gangguan
pada jaringan PLN . Dengan menggunakan teknologi ini berarti beban akan
penggunaan energi fosil dapat berkurang dan yang lebih penting ramah
terhadap lingkungan.
Dari beberapa keunggulan teknologi solar cell, yang menjadi inti
permasalahan mengapa solar cell tidak begitu diminati adalah solar
cell yang ada saat ini tidak begitu ekonomis. Harga seperangkat alat solar
cell skala rumahan yang terdapat di pasaran masih begitu mahal jika
dibandingkan dengan kecilnya arus daya yang dihasilkan. Dalam skala
besar, untuk satu pembangkit listrik berbasis tenaga surya menghabiskan
biaya sekitar sepuluh kali lipat lebih tinggi jika dibandingkan dengan
pembangkit listrik tenaga uap untuk kapasitas yang sama. Selain itu terkait
masalah efisiensi. Diketahui efisiensi penyerapan energi matahari untuk
diubah menjadi energi listrik hanya sekitar 5-10 persen. Idealnya sekitar 25
sampai 50 persen. Jika kita bisa menemukan metode untuk mencapai angka
sekian, memegang kata-kata dari Profesor Yohannes Surya, kita tak perlu
lagi bergantung dengan minyak bumi dan gas alam. Permasalahan baterai
juga menjadi kendala. Baterai untuk pembangkit listrik tenaga surya (PLTS)
saat ini sangatlah mahal dengan usia pemakaian yang pendek. Di Indonesia,
kebanyakan PLTS tidak menggunakan baterai untuk menekan biaya.

11. 10
Akibatnya, PLTS tersebut tidak bisa menampung surplus energi yang
mungkin dihasilkan.
3. Tenaga angin
Energi angin atau bayu adalah sumber energi terbarukan 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 (PLTBayu) 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. Sistem
pembangkitan listrik menggunakan angin sebagai sumber energi merupakan
sistem alternatif yang sangat berkembang pesat, mengingat angin
merupakan salah satu energi yang tidak terbatas di alam.
Komponen pada Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Angin
Proses Pembangkitan Listrik Tenaga Angin

12. 11
Suatu pembangkit listrik dari energi angin merupakan hasil dari
penggabungan dari bebrapa turbin angin sehingga akhirnya dapat
menghasilkan listrik.
Cara kerja dari pembangkitan listrik tenaga angin ini yaitu awalnya
energi angin memutar turbin angin. Turbin angin bekerja berkebalikan
dengan kipas angin (bukan menggunakan listrik untuk menghasilkan listrik,
namun menggunakan angin untuk menghasilkan listrik). Kemudian angin
akan memutar sudut turbin, lalu diteruskan untuk memutar rotor pada
generator di bagian belakang turbin 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. Ketika poros generator
mulai berputar maka akan terjadi perubahan fluks pada stator yang akhirnya
karena terjadi perubahan fluks ini akan dihasilkan tegangan dan arus listrik
tertentu. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan ini disalurkan melalui
kabel jaringan listrik untuk akhirnya digunakan oleh masyarakat. Tegangan
dan arus listrik yang dihasilkan oleh generator ini berupa AC (alternating
current) yang memiliki bentuk gelombang kurang lebih sinusoidal. Energi
Listrik ini biasanya akan disimpan kedalam baterai sebelum dapat
dimanfaatkan.
4. Tenaga 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. Sat 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).

13. 12
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).
Komponen PLTA yang paling konvensional mempunyai empat
komponen utama sebagai berikut :
1. Bendungan, berfungsi menaikkan permukaan air sungai untuk
menciptakan tinggi jatuh air. Selain menyimpan air, bendungan
juga dibangun dengan tujuan untuk menyimpan energi.
2. Turbine, gaya jatuh air yang mendorong baling-baling
menyebabkan turbin berputar. Turbin air kebanyakan seperti
kincir angin, dengan menggantikan fungsi dorong angin untuk
memutar baling-baling digantikan air untuk memutar turbin.
Selanjutnya turbin merubah energi kenetik yang disebabkan gaya
jatuh air menjadi energi mekanik.
3. Generator, dihubungkan dengan turbin melalui gigi-gigi putar
sehingga ketika baling-baling turbin berputar maka generator
juga ikut berputar. Generator selanjutnya merubah energi
mekanik dari turbin menjadi energi elektrik. Generator di PLTA
bekerja seperti halnya generator pembangkit listrik lainnya.
4. Jalur Transmisi, berfungsi menyalurkan energi listrik dari PLTA
menuju rumah-rumah dan pusat industri.

14. 13
Keterangan :
1. Waduk = tempat nampung air sungai
2. Main Gate = pintu air utama
3. Bendungan = penahan laju sungai
4. Penstock = pipa yang nyalurin air dr waduk ke pembangkit
5. Katup Utama = katup buka/tutup
6. Turbin = yang digerakan sama air
7. Generator = pengubah E mekanik jadi E listrik
8. Draftube = penampung air sebelum dibuang
9. Tailrace = pembuangan air
10. Transformator = pengubah listrik
11. Switchyard = pengatur listrik
12. Kabel Transmisi = distributor listrik
13. Spillways = air waduk klo lebih kluar lewat sinis
Besarnya listrik yang dihasilkan PLTA tergantung dua factor sebagai
berikut :
1. Berapa besar air yang jatuh. Semakin tinggi air jatuh, maka semakin
besar tenaga yang dihasilkan. Biasanya, tinggi air jatuh tergantung
tinggi dari suatu bendungan. Semakin tinggi suatu bendungan, semakin
tinggi air jatuh maka semakin besar tenaga yang dihasilkan. Ilmuwan
mengatakan bahwa tinggi jatuh air berbanding lurus dengan jarak jatuh.

15. 14
Dengan kata lain, air jatuh dengan jarak dua satuan maka akan
menghasilkan dua satuan energi lebih banyak.
2. Jumlah air yang jatuh. Semakin banyak air yang jatuh menyebabkan
turbin akan menghasilkan tenaga yang lebih banyak. Jumlah air yang
tersedia tergantung kepada jumlah air yang mengalir di sungai.
Semakin besar sungai akan mempunyai aliran yang lebih besar dan
dapat menghasilkan energi yang banyak. Tenaga juga berbanding lurus
dengan aliran sungai. Dua kali sungai lebih besar dalam mengalirkan
air akan menghasilkan dua kali lebih banyak energi.
Prinsip dasar pemanfaatan sumber energi ini adalah dengan
a. mengandalkan jumlah debit air
b. dengan memanfaatkan ketinggian jatuhnya air.
Berdasarkan konstruksinya, ada dua cara pemanfaatan tenaga air
untuk pembangkit listrik:
a) memanfaatkan aliran air sungai tanpa membangun bendungan dan
reservoir atau yang sering disebut dengan Run-of-river
Hydropower
b) membangun bendungan dan membuat reservoir untuk mengalirkan
air ke turbin.
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. Beberapa PLTA biasanya
menggunakan pipa pesat (penstock) sebelum dialirkan menuju turbin/kincir
air, dengan tujuan meningkatkan energi dalam air dengan memanfaatkan
gravitasi dan mempertahankan tekanan air jatuh.

16. 15
Gambar 2 Pembangkit Listrik Tenaga Air
(a) dengan bendungan (b) tanpa bendungan
Turbin yang tertabrak air akan memutar generator dalam kecepatan
tertentu, sehingga terjadilah proses konversi energi dari gerak ke listrik.
Sementara air yang tadi digunakan untuk memutar turbin dikembalikan ke
alirannya. Energi listrik yang dibangkitkan dapat digunakan secara
langsung, disimpan dalam baterai ataupun digunakan untuk memperbaiki
kualitas listrik pada jaringan.
5. Biomassa
Energi biomassa adalah jenis bahan bakar yang dibuat dengan
mengkonversi bahan biologis seperti tanaman. Bahan organik juga dapat
diperoleh dari hewan dan mikroorganisme.
Seperti diketahui, tumbuhan memproduksi makanan dengan bantuan
sinar matahari melalui proses fotosintesis. Energi ini lantas ditransfer ke
hewan dan manusia saat mereka mengkonsumsi tumbuhan.

17. 16
Biomassa, yang terutama terdiri dari tumbuhan, mampu memberikan
sejumlah besar energi yang digunakan untuk berbagai keperluan.
Saat tidak dikonsumsi oleh hewan, tumbuhan lantas dipecah atau
dimetabolisme oleh mikroorganisme untuk kemudian melepaskan karbon
dioksida dan metana kembali ke atmosfer.
Hal tersebut merupakan proses berkesinambungan yang berkontribusi
pada siklus karbon.
Contoh energi biomassa
Seperti disebutkan sebelumnya, biomassa adalah bentuk energi
terbarukan karena diperoleh dari sumber-sumber yang dapat diproduksi
lagi.
Hal ini karena sumber utama biomassa (tumbuhan) berlimpah di alam
dan dapat terus tumbuh, serta limbahnya (dalam bentuk daun kering, cabang
mati, dll) tersedia terus-menerus.
Berikut adalah berbagai contoh sumber energi biomassa:
1. Limbah pertanian
Sejumlah limbah pertanian dapat digunakan untuk produksi energi
biomassa.
Berbagai limbah tersebut diantaranya adalah jerami, ampas tebu,
kotoran ternak, serta kotoran unggas yang bisa digunakan sebagai
bahan bakar untuk menghasilkan panas dan listrik.
2. Biogas
Biogas diproduksi melalui pemecahan bahan organik seperti kotoran
manusia, material tanaman, pupuk kandang, dll.
Semua bahan organik tersebut diuraikan melalui proses fermentasi
dengan bantuan mikroorganisme anaerobik untuk menghasilkan
karbon dioksida dan metana.
Gas yang dihasilkan lantas digunakan untuk bahan bakar seperti
menyalakan kompor, digunakan sebagai pemanas, atau untuk
membangkitkan listrik.
3. Tanaman energi

18. 17
Terdapat juga sejumlah tanaman energi yang ditanam secara
komersial sebagai sumber energi. Tanaman ini dibudidayakan dalam
skala besar dan diproses untuk menghasilkan bahan bakar.
Berbagai tanaman sumber energi ini diantaranya adalah jagung,
kedelai, rami, serta gandum. Produk bahan bakar yang dihasilkan
meliputi butanol, etanol, metanol, propanol, serta biodiesel.
4. Kayu
Kayu dibakar sebagai bahan bakar di banyak tempat di seluruh dunia.
Kayu dianggap sebagai bentuk sederhana dari biomassa.
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 yang merupakan gas rumah kaca.
Untuk menyeimbangkan polusi, lebih banyak pohon harus ditanam
sehingga mampu menyerap kelebihan karbon dioksida dari atmosfer.

19. 18
DAFTAR PUSTAKA
Purwanto. 2007. Ensiklopedia Fisika. Bandung : Kiblat
http://diway-5454.blogspot.com/2012/12/prinsip-kerja-pembangkit-listrik-
tenaga.html
http://id.wikipedia.org/wiki/Energi_terbarukan
http://macammacamm.blogspot.com/2014/03/macam-macam-sumber-energi.html
http://alamendah.org/2014/09/09/8-sumber-energi-terbarukan-di-indonesia/
http://www.kopi-ireng.com/2014/09/contoh-sumber-energi.html
http://sanfordlegenda.blogspot.com/2013/08/Energi-energi-tak-terbarukan-
energi-terbarukan-dan-energi-alternatif.html
http://www.amazine.co/27020/apa-itu-energi-biomassa-definisi-dan-4-contohnya/
https://www.academia.edu