optimasi energi terbarukan

 OPTIMASI ENERGI TERBARUKAN

I.                   PENDAHULUAN

Bumi menerima 174 petawatt (PW) radiasi surya yang dating (insolasi) di bagian atas dari atmosfer. Sekitar 30% di pantulka kembali ke luar angkasa, sedangkan sisanya di serap oleh awan, lautan, dan daratan. Sebagian besar spectrum cahaya matahari yang sampai ke permukaan bumi berada pada jangkauan spectrum sinar tamoak dan infra merah dekat. Sebagian kecil berada pada rentang ultraviolet dekat.

            Permukaan darat, samudra dan atmosfer menyerap radiasi, dan hal ini mengakibatkan temperature naik. Udara hangat yang mengandung uap air hasil penguapan air laut meningkat dan menyebabkan sirkulasi atmosferik atau konvekssi. Ketika udara tersebut mencapai posisi tinggi, dimana temperature lebih,rendah, uap air mengalami kondensasi membentuk awan, yang kemudian turun ke bumi sebagai hujan dan melengkapi siklus air. Panas laten kondensasi air menguatkan konveksi, dan menghasilkan fenomena atmosferik seperti angin, siklon, dan anti-siklon. Cahaya matahari yang diserap oleh lautan dan daratan menjaga temperature rata rata permukaan pada suhu 14 ⁰C. melalui proses fotosintesis, tanaman hijau mengubah energy surya menjadi energy kimia, yang menghasilkan makanan, kayu, dan biomassa yang merupakan komponen awal bahan bakar fosil.

Fluks energy surya per tahun dan konsumsi energy

Manusia

Energy surya                                                                                                   3.850.000 Ej

Angin                                                                                                              2.250 Ej

Potensi biomassa                                                                                             100-300 Ej

Penggunaan energy utama (2010)                                                                   539 Ej

Listrik (2010)                                                                                                  66,5 Ej

            Total energy surya yang diserap oleh atmosfer, lautan, dan daratan bumi sekitar 3.850.000 Ej per tahun. Pada tahun 2002, jumlah energy dalam waktu satu jam lebih besar dibandingkan njumlah energy yang digunakan dunia dalam satu tahun. Fotosintesis menuyerap sekitar 3000 Ej per tahun dalam bentuk biomassa. Potensi teknis yang tersedia dari biomassa adalah 100-300 Ej per tahun. Jumlah energy surya yang mencapai permukaan planet bumi dalam waktu satu tahun sangatlah besar. Jumlah ini perkirakan dua kali lebih banyak dibandingkan dengan semua sumber daya alam bumi yang tidak terbarukan yang bisa diperoleh digabugkan, seperti batubara, minyak buimi, gas alam, dan uranium. Energy surya dapat dimanfaatkan pada berbagai tingkatan di seluruh dunia, yang utamanya bergantung pada jarak khatulistiwa.

II.                       APLIKASI ENERGI SURYA

Beberapa aplikasi energy surya adalah sebagai berikut :

1.      Solar cooker

Merupakan alat memasak yang menggunakan energy surya, solar cooker ini juga memiliki berbagai bentuk kontruksi, beberapa bentuk memiliki cara kerja yang sedikit berbeda, tapi pada prinsipnya solar cooker menggunakan energy surya, dan di ubah menjadi energy panas untuk memasak makanan.

 

2.      Solar drier 

Pada Negara berkembang, produkproduk pertanian dan perkebunan sering dikeringkan menggunakan energy matahari. Konsep inilah yamh digunakan sebagai acuan untuk menciptakan solar drier. Cara kerja alat ini adalah udara yang masuk kedalam kolektor akan dipanaskan oleh energy surya, udara yang telah panas kemudia masuk ke dalam kotak pengering, kotak pengering inilah yang di isi produk produk pertanian yang akan di keringkan. 

3.      Solar ponds

Solar ponds tergolong ke dalam aplikasi teknologi surya yang memiliki skala cukup besar. Cara kerja alat ini adalah garam yang mengendap didasar di sinari matahari akan bertambah panas. Panas ini digunakan untuk memutar turbin. Menggunakan prinsip rankine organik.

 

4.      Solar architecture

Dalam bidang arsitektur, pemanfaatan energy surya telah dikambangkan. Pemanfaatan dalam bidang ini sudah cukup banyak ditarapkan di jepang. Dari segi artistik juga mendapatkan tanggapan positif demikian juga dari segi pemanfaatan energy termalnya. Fungsi dari Solar architecture adalah untuk membuat ruangan menjadi nyaman.

 

5.      Solar air conditioning

            Penggunaan air conditioning mencapai puncaknya pada saat matahari terik atau panas. Inilah yabg dimanfaatkan menjadi Solar air conditioning. Cara kerja alat menggunakan kolektor tabung hampa panas yang memanaskan air untuk menggerakan sebuah chiller penyerapan sinar matahari secara langsung. Udara digunakan sebagai pendingin. Dengan tekno9logi ini juga kerusakan atmosfer dapat dihindarka.

 

6.      Solar chimney

            Digunakan untuk ventilasi pada gedung gedung besar, sirkulasi udara menjadi baik dan ruangan tidak terlalu panas. Biasanya juga digunakan untuk menghasilkan listrik. Cara kerja alat ini adalah udara dipanaskan oleh energy surya. Udara yang panas akan cenderung bergerak keatas dan keluar melalui cerobong.

            Pada cerobong biasanya di pasang turbin. Udara yang bergerak keatas akan menggerakan turbin, sehingga menghasilkan listrik.

 

7.      Solar distillation water

Solar distillation water atau purification digunakan untuk memurnikan air maupun memisahkan air dan garam. Cara kerja alat ini adalah air laut dipompakan setelah melewati kolektor, dengan panas energy surya ini, air akan menguap dan menyisakan garam. Uap dikodensasikan menjadi air, sehingga didapat 2 hasil yaitu garam dan air tawar.

8.      Solar power plant

9.     

Merupakan aplikasi dengan skala yang sangat besar, bisa di aplikasikan dalam daerah gurun. Dapat menghasilkan listrik dalam kapasitas yang sangat besar. Cara kerja alat ini adalah energy surya yang terpapar ke reflector, direfleksikan ke tower yang di tengah. Dari tower itulah energy surya di kumpulkan dandigunakan untuk menghasilkan listrik.