KONVERSI ENERGI

Memahami Proses Mesin Konversi Energi 

Pengertian Konversi Energi

     Sejak dahulu orang berusaha untuk mengubah tenaga dari tenaga satu ke tenaga lainnya, yaitu untuk mendapatkan tenaga yang lebih besar daripada tenaga ototnya. Kuda yang dianggap  mempunyai tenaga yang lebih besar dari tenaga manusia tenaganya digunakan untuk menarik gerobak angkutan dan menggerakan mesin penggiling. Dalam hal ini, tenaga atau energi otot diubah manjadi energi putar atau energi gerak lainnya. Perubahan energi otot ke energi putar atau ke energi mekanik disebut dengan konversi energi, yaitu perubahan energi dari energi satu ke bentuk energi lain.

Macam-macam Konversi Energi Alam

     Energi panas matahari merupakan konversi energi alam, sebagai sumber energi yang berjumlah besar dan bersifat kontinyu yang tersedia bagi umat manusia.

     Energi panas matahari sebagai sumber primer sudah digunakan sejak dahulu, tetapi penggunaanya belum maksimal. Energi panas matahari mempunyai  kelebihan-kelebihan antara lain :

·        Tidak polusi

·        Tidak dapat habis

·        Ekonomis dan gratis

·        Dapat dipercaya

     Ditinjau dari perubahan alam yaitu energi panas matahari menjadi energi lainnya. Konversi energi terdiri atas :

1.      Konversi energi panas matahari menjadi energi otot

2.      Konversi energi panas matahari menjadi energi angin

3.      Konversi energi panas matahari menjadi energi air

4.      Konversi energi panas matahari menjadi energi listrik

5.      Konversi energi panas matahari menjadi energi peembakaran bahan bakar.

Gambar 4 Konversi Energi Panas Menjadi Energi Listrik (Sumber: PLN)

 Sistim panas bumi di Indonesia umumnya merupakan sistim hidrothermal yang mempunyai temperatur tinggi (>225^oC), hanya beberapa diantaranya yang mempunyai temperatur sedang (150^o ‐ 225^oC). Pengalaman dari lapangan‐lapangan panas bumi yang telah dikembangkan di dunia maupun di Indonesia menunjukkan bahwa sistem panas bumi bertemperatur tinggi dan sedang, sanga potensial bila diusahakan untuk pembangkit listrik. Potensi sumber daya panas bumi Indonesia sangat besar, yaitu sekitar 27500 MWe , sekitar 30‐40% potensi panas bumi dunia. Pembangkit Listrik Tenaga Panasbumi (PLTP) pada prinsipnya sama seperti Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU), hanya pada PLTU uap dibuat di permukaan menggunakan boiler, sedangkan pada PLTP uap berasal dari reservoir panasbumi. Apabila fluida di kepala sumur berupa fasa uap, maka uap tersebut dapat dialirkan langsung ke turbin, dan kemudian turbin akan mengubah energi panas bumi menjadi energi gerak yang akan memutar generator sehingga dihasilkan energi listrik.

1)      Konversi energi panas matahari menjadi energi otot

     Energi yang berasal dari makanan diolah dan dimakan sehingga menjadi otot yang bartenaga, dengan otot yang dapat melakukan kerja sedangkan makanan yang berasal dari tanaman atau tumbuh yang hidup di karnakan adanya sumber energi yaitu sumber energi yang berasal dari matahari, dalam hal ini energi alam/matahari menjadikan tumbuhan dapat hidup dan tanaman menjadi otot pada manusia dan hewan sehingga dapat melakukan karja. Dalam hal ini tejadi konversi energi matahari menjadi energi otot dan energi otot menjadi energi mekanik.

2)      Konversi energi angin menjadi energi mekanik

     Tenaga otot yang dihasilkan oleh hewan mempunyai kekuatan yang terbatas, kelemahan-kelemahannya antara lain :

~        Hewan harus diberi makan untuk hidup.

~        Hewan mempunyai batas usia produktif yang relatif pendek.

~        Hewan dapat lelah.

~        Hewan harus dilatih dan dikendalikan oleh manusia.

      Dengan adanya keterbatasan-keterbatasan di atas, kemudian orang berusaha mencari kekuatan atau energi lain yang dapat melebihi kekuatan dari tenaga otot tersebut, akhirnya manusia dapat menemukan tenaga atau energi yang lebih besar dan dapat digunakan tanpa batas, salah satu energi yang menggantikan energi otot tersebut adalah energi angin, di negara-negara yang mempunyai angin besar misalnya Negara Belanda, kecepatan angin dapat mencapai 15-20 mil per jam dan dapat di manfaatkan untuk menggerakkan kincir angin.

3)      Konversi energi aiar menjadi energi mekanik

     Air terjun banyak menyimpan energi potensial dan dapat di konversikan menjadi energi lain yaitu untuk menggerakan roda turbin air panas, turbin air yang mempunyai putaran dapat di manfaatkan untuk menggerakan peralatan-peralatan atau menggerakan mesin penggiling dan lainnya. Perubahan energi air menjadi energi putar pada poros turbin air disebut ddengan konversi energi potensial air menjadi energi mekanik

4)      Koncersi energi panas matahari menjadi energi air

     Air pada waduk atau bendungan berasal dari energi panas matahari dengan kata lain energi panas matahari di konversikan menjadi energi air.

5)      Konversi energi panas matahari menjadi energi mekanik

     Bahan bakar yang berasal dari alam dapat dimanfaatkan untuk memanaskan air di dalam boiler/katel uap. Selanjutnya panas dari uap dapat di konversikan menjadi energi gerak pada mesin uap secara langsung, dan pada turbin uap secara tidak langsung. Perubahan energi tersebut dinamakan :

·        Konversi energi uap menjadi energi mekanis secara langsung pada mesin uap.

·        Konversi eneri uap menjadi mekanis secara tidak langsung pada mesin uap.

Macam-macam perpindahan energi

A.      Perpindahan energi secara konvektif

      Perpindahan energi secara konvektif yaitu perpindahan energi terjadi jika masa masuk pada suatu sistem. Bersamaan dengan keluar atau masuknya masa. Pada sistem perubahan energi potensial dan energi kinetis. Perpindahan energi secara konvektif disebut juga perpindahan ebergi secara gumpalan-gumpalan masa masuk atau keluar yang menyebabkan terjadinya perubahan kecepatan atau mempunyai energi kinetis tertentu.. Perubahan gumpalan masa menjadi energi kinetis disebut perpindahan energi masa menjadi energi kinetis, atau dalam kata lain konversi energi masa menjadi energi kinetis.

      Contoh lainnya dari perpindahan energi secara konvektif yaitu benda atau masa yang dilemparkan ke atas lalu jatuh. Pada setiap posisi, benda akan menghasilkan energi potensial yang berbeda besarnya.

     Tumbuhan dari masa air ke mangkok-mangkok turbin air, nerupakan contoh dari perpindahan energi secara konvektif. Dalam hal ini masa air langsung berubah menjadi energi gerak pada sudu-sudu turbin.

B.      Perpindahan energi dalam bentuk kerja

      Perpindahan energi dalm bentuk kerja adalah perpindahan energi yang terjadi dikarenakan adanya perbadaan gaya. Contoh dari perpindahan energi dalam bentuk kerja misalnya dikarenakan adanya perbedaan tegangan. Tekanan yang terjadi pada suatu luas permukaan akan memberikan polusi pada permukaan lain,misalnya dalam dongkrak-dongkrak hidrolik, atau alat-alat pneumatik lainnya. Contoh lainnya pada bandul yang digunakan pada corpy. Bandul dijatuhkan dari ketinggian tertentu, kemudian memukul batang uji dan bandul melewati batang uji dengan ketinggian yang lebih rendah dari semula. Dalam hal ini, perbedaan energi sewaktu bandul melewati batang uji merupakan energi bentuk kerja yang di serap olen bandul uji.

C.      Perpindahan energi dalam bentuk panas

     Perpindahan energi dalam bentuk panas yaitu perpindahan energi yang terjadi dikarenakan adanya perbedaan temperature. Energi dapat berpindah dari sistem atau keluar dari sistem tanpa diikuti dangan gumpalan masa yang masuk maupun keluar. Bila ada perbedaan temperatur anatara dua daerah, maka akan terjadi perpindahan energi dari daerah temperatur tinggi ke temperatur rendah. Contohnya pada pemanasan air dalam katel uap, mesin-mesin pendingin dan semacamnya.