bahan ajar kd 3.11 kelas xii semester 2

8/15/2019 Bahan Ajar KD 3.11 Kelas XII Semester 2

1/20

FISIKA SMA KELAS XII

Sekolah : SMA

Mata Pelajaran : Fisika

Kelas / Semester : XII / 2

MateriPokok : Keterbatasan Sumber Daya Energi

AlokasiWaktu : 8 JP

KI 1 Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

KI 2 Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli

(gotong royong, kerja sama, toleran, damai), santun, responsive dan pro-aktif dan

menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam

berinteraksi secara efektif dengan lingkungan social dan alam serta dalam

menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia

KI 3 Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural

dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan,

teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan,

kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian,

serta menerapkan pengetahuan procedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai

dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalahKI 4 Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait

dengan pengembangan dari yang dipelajari nya di sekolah secara mandiri,

bertindak secara efektif dan keratif, serta mampu menggunakan metoda sesuai

kaidah keilmuan

KETERBATASAN SUMBER DAYA ENERGIBAB11

A. Identitas Mata Pelajaran

B. Kompetensi Inti


2/20

FISIKA SMA KELAS XII SEMESTER 2

1.1 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan keseimbangan perubahan medan

listrik dan medan magnet yang saling berkaitan sehingga memungkinkan manusia

mengembangkan teknologi untuk mempermudah kehidupan

2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti;

cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif dan

peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi sikap

dalam melakukan percobaan dan berdiskusi

3.11 Memahami keterbatasan sumber daya energi dan dampaknya bagi kehidupan

4.11 Menyajikan ide/gagasan pemecahan masalah keterbatasan sumber daya energi,energi alternatif, dan dampaknya bagi kehidupan

3.11.1 Menjelaskan pengertian dari sumber daya energi

3.11.2 Mengidentifikasi sumber energi terbarukan dan tidak terbarukan serta

keterbatasannya

3.11.3 Menjelaskan dampak keterbatasan energi dan penggunaan energi alternatif

3.11.4 Menjelaskan pengertian pembangkitan listrik

3.11.5 Menjelaskan kelengkapan pada pusat pembangkit listrik

3.11.6 Menjelaskan jenis-jenis pembangkit listrik

3.11.7 Menjelaskan prinsip kerja pembangkit listrik

4.11.1 Menyusun makalah tentang pembangkit energi listrik di Indonesia

C. Kompetensi Dasar

E. Indikator Pencapaian Kompetensi


3/20


Peta Konsep

KETERBATASAN SUMBER DAYA ENERGI

Pengertian SumberDaya Energi

KelangkaanSumber

Daya Energi

Jenis-jenis SumberDaya Energi

PenggunaanEnergi Alternatif

PembangkitEnergi Listrik

menuntut

KelengkapanPembangkit

membutuhkan

Energi Terbarukan Energi Tidak Terbarukan


4/20


Kehidupan kitasangat bergantung kepadaketersediaan energi.Ketersediaan energi diIndonesia sangat bergantungkepada bahan bakar fosil.Sekarang, ketersediaan bahan

bakar fosil sudah hampirhabis. Coba kalian bayangkanapa yang akan terjadi jika

bahan bakar habis? Apa yangharus kita lakukan agarkebutuhan energi dapat tetapterpenuhi?

Energi adalah suatu kemampuan untuk melakukan kerja atau kegiatan. Tanpa energi,

dunia ini akan diam atau beku. Dalam kehidupan manusia selalu

terjadi kegiatan, dan untuk kegiatan otak dan kegiatan otot

diperlukan energi. Energi itu diperoleh melalui proses oksidasi

(pembakaran) zat makanan yang masuk dalam tubuh berupa

makanan. Kegiatan manusia lainnya dalam memproduksi barang

dan transportasi dan lainnya juga memerlukan barang dan

transportasi dan lainnya juga memerlukan energi yang diperoleh

dari bahan sumber energi atau sering disebut sumber daya energi.

Sumber daya energi adalah sumber daya yang dapat diolah oleh

manusia sehingga dapat digunakan bagi pemenuhan kebutuhan

energi.

Sumber daya energi dapat dibedakan menjadi :

1. Sumber Daya Energi Tak Terbarukan

Sumber energi tak terbarukan adalah sumber energi yang sangat terbatas yang ada

dibumi dan akan habis jika digunakan selama bertahun tahun. Energi tak

terbarukan adalah energi yang diperoleh dari sumber daya alam yang waktu

pembentukannya sampai jutaan tahun. Disamping waktu terbentuknya yang sangat lama,

cara terbentuknya tergantung dari proses dan keadaan geologi saat itu. Disebut energi

yang tidak dapat diperbaruhi maksudnya adalah energi ini tidak dapat di regenerasi dalam

waktu yang singkat. Lalu berbahaya bagi lingkungan karena menimbulkan polusi udara,

air dan tanah yang berdampak pada kelangsungan makluk hidup.

a. Minyak bumi

Minyak bumi dijuluki juga sebagai emas hitam, adalah cairan kental, coklat

gelap, atau kehijauan yang mudah terbakar, yang berada di lapisan atas dari beberapaarea di kerak Bumi. Minyak bumi terdiri dari campuran kompleks dari berbagai

MATERI

A. Pengertian Sumber Daya Energi

B. Sumber Daya Energi Terbarukan dan Tak Terbarukan

Tahukah kamu?


5/20


hidrokarbon, sebagian besar seri alkana, tetapi bervariasi dalam penampilan,

komposisi, dan kemurniannya.

b. Batu Bara

Batubara adalah sisa dari fosil tanaman yang terbentuk selama sekitar 370 juta

tahun yang lalu. Tanaman dari beberapa jenis tumbuhan seperti pakis dan pakis ekor

kuda yang telah mati selama ratusan juta tahun akan bercampur dengan berbagai

media tanah seperti tanah gambut dan berbagai lapisan tanah yang digerakkan oleh

lempengan tektonik.

Ketika tumbuhan ini masih hidup maka mereka menyerap energi dari sinar

matahari melalui proses fotosintesis. Namun ketika tanaman mati dan terpendam

dalam tanah maka akan bercampur dengan beberapa unsur hara seperti karbon,

oksigen, sulfur, hidrogen dan nitrogen. Berbagai macam zat inilah yang bisa

membentuk fosil tumbuhan menjadi batu bara.

c. Gas Alam

Gas alam berkumpul di bawah kerak bumi dan, seperti minyak mentah, harus

dibor untuk dan dipompa keluar. Metana dan etana adalah jenis yang paling umum

dari gas yang diperoleh melalui proses ini. Gas ini yang paling sering digunakan

dalam pemanasan rumah serta oven gas dan pemanggang. Rusia, Iran, dan Qatar

adalah negara-negara dengan mencatat cadangan gas alam terbesar.

d. Bahan Bakar nuklir

Bentuk lain dari sumber daya tak terbarukan yang digunakan untuk

menghasilkan energi, bahan bakar nuklir, terutama diperoleh melalui penambangan

dan pemurnian bijih uranium. Uranium adalah unsur alami yang ditemukan dalam inti

bumi. Kebanyakan simpanan uranium terjadi dalam jumlah kecil yang penambang

dapat kumpulkan, memperbaiki, dan memurnikan. Setelah berkumpul, uranium

dibawa bersama-sama dan diolah menjadi batang. Batang kemudian direndam dalam

tangki air. Ketika mencapai massa kritis, uranium mulai rusak dan melepaskan energi

yang memanaskan air dalam rendaman. Ini dikenal sebagai “fisi.” Air yang

dipanaskan kemudian menciptakan tekanan dan tekanan ini yang menggerakkan

turbin yang menghasilkan listrik yang kita gunakan sehari-hari. Bahan bakar nuklir

adalah kunci untuk mempertahankan lingkungan bumi karena mereka adalah terbersih

dari semua sumber daya yang tidak dapat diperbaharui.


6/20


2. Sumber daya energi terbarukan

Sumber daya energi terbarukan adalah sumber daya energi yang tersedia secara

terus menerus dalam waktu sangat lama karena siklus alaminya. Contohnya adalah tanah,

air, udara dan sinar matahari.

Seiring dengan peningkatan kebutuhan sumber daya energi yang meningkat drastis,

inovasi-inovasi baru mengenai sumber daya energi berkembang dengan cepat. Di

Indonesia, makin berkurangnya ketersediaan sumber daya energi fosil, khususnya minyak

bumi, yang sampai saat ini masih merupakan tulang punggung dan komponen utama penghasil energi di Indonesia, serta makin meningkatnya kesadaran akan usaha untuk

melestarikan lingkungan, menyebabkan kita harus berpikir untuk mencari altematif

penyediaan energi yang memiliki karakteristik:

1. Dapat mengurangi ketergantungan terhadap pemakaian energi fosil, khususnya minyak

bumi

2. Dapat menyediakan energi listrik dalam skala lokal regional

3. Mampu memanfaatkan potensi sumber daya energi setempat, serta

4. Cinta lingkungan, dalam artian proses produksi dan pembuangan hasil produksinya tidak

merusak lingkungan hidup disekitarnya.

Berikut adalah contoh-contoh dari energi alternatif:

1. Energi Surya

Matahari merupakan sumber energi terbesar bagi bumi yang berupa energi panas

dan energi cahaya. Energi panas matahari dapat digunakan secara langsung, misalnya

untuk mengeringkan pakaian. Energi cahaya matahari menerangi bumi pada siang hari.

Selain itu, cahaya matahari dimanfaatkan tumbuhan hijau untuk melakukan fotosintesis.

Energi cahaya matahari juga digunakan untuk memanaskan air atau menghasilkan listrik.

Oleh karena itu, energi cahaya biasa disebut sebagai tenaga surya.

2. Energi Angin

Angin adalah udara yang bergerak dan berpindah tempat. Penggerakan udara itu

disebabkan oleh perbedaan suhu. Perbedaan suhu disebabkan oleh perbedaan daya serap

panas di permukaan bumi. Jadi, selama matahari masih memancarkan sinarnya ke bumi

C. Dampak Keterbatasan Energi dan Penggunaan Energi Alternatif


7/20


dan di bumi terdapat daratan dan lautan, maka akan terjadi perbedaan suhu dan

menyebabkan terjadinya angin.

3. Panas Bumi (Gheothermal)

Energi panas bumi adalah energi yang diekstraksi dari panas yang tersimpan di

dalam bumi. Energi panas bumi ini berasal dari aktivitas tektonik di dalam bumi yang

terjadi sejak planet ini diciptakan. Panas ini juga berasal dari panas matahari yang diserap

oleh permukaan bumi. Energi ini telah dipergunakan untuk memanaskan (ruangan ketika

musim dingin atau air) sejak peradaban Romawi, namun sekarang lebih populer untuk

menghasilkan energi listrik. Sekitar 10 Giga Watt pembangkit listrik tenaga panas bumi

telah dipasang di seluruh dunia pada tahun 2007, dan menyumbang sekitar 0.3% total

energi listrik dunia. energi panas bumi cukup ekonomis dan ramah lingkungan, namun

terbatas hanya pada dekat area perbatasan lapisan tektonik.

4. Tenaga air

Tenaga air adalah energi yang diperoleh dari air yang mengalir. Pada dasarnya, air

di seluruh permukaan bumi ini bergerak (mengalir). Di alam sekitar kita, kita mengetahui

bahwa air memiliki siklus. Dimana air menguap, kemudian terkondensasi menjadi awan.

Air akan jatuh sebagai hujan setelah ia memiliki massa yang cukup. Air yang jatuh di

dataran tinggi akan terakumulasi menjadi aliran sungai. Aliran sungai ini menuju ke laut.

Di laut juga terdapat gerakan air, yaitu gelombang pasang,ombak, dan arus laut.

gelombang pasang dipengaruhi oleh gravitasi bulan, sedangkan ombak disebabkan oleh

angin yang berhembus di permukaan laut dan arus laut di sebabkan oleh perbedan

kerapatan (massa jenis air), suhu dan tekanan, serta rotasi bumi.

5. Gelombang Air Laut

Gelombang air laut saat memecah di pantai juga dapat menghasilkan banyak

energi. Energi ini dapat diubah menjadi listrik. Penggunaan energi gelombang air laut

dapat dijelaskan sebagai berikut.

6. Bahan Bakar Bio

Bahan bakar bio merupakan bahan bakar yang berasal dari makhluk hidup, baik

dari tumbuhan maupun hewan. Bahan bakar bio dari tumbuhan di antaranya tumbuhan

berbiji yang mengandung minyak. Seperti bunga matahari, zaitun, jarak, kacang tanah,

dan kedelai. Minyak yang dihasilkan biasa digunakan sebagai campuran solar untuk

menjalankan mesin diesel dan bus. Tanaman tebu juga sering digunakan untuk

menghasilkan bahan bakar bio. Batang tanaman tebu diambil sarinya untuk diolahmenjadi gula. Gula yang dihasilkan digunakan untuk membuat alkohol.

http://en.wikipedia.org/wiki/Western_Xiahttp://en.wikipedia.org/wiki/Western_Xia


8/20


Alkohol dapat dicampur dengan bensin sebagai bahan bakar. Campuran antara

alkohol dan bensin dikenal sebagai gasohol. Bahan bakar bio dari hewan biasanya berasal

dari lemak sapi, biri-biri, dan paus. Lemak ini dapat dibuat lilin sebagai penerangan.

Bahan bakar bio juga berasal dari kotoran hewan. Kotoran hewan ini dimasukkan ke

ruangan bawah tanah (lubang) yang disebut pencerna biogas. Kotoran tersebut kemudian

melepaskan gas metana. Gas ini bersifat mudah terbakar sehingga dapat digunakan untuk

memasak dan memanaskan air.

Penggunaan sumber daya energi tentu memiliki dampak bagi kehidupan.

Beberapa dampak tersebut adalah:

1. Dampak positif

a. Sebagai energi atau bahan bakar, misalnya gas, minyak bumi, dan batu bara

b. Sebagai bahan berbagai jenis industri, seperti industry pesawat, kendaraan

bermotor, persenjataan dan lain-lain

c. Untuk bahan konstruksi

d. Bahan untuk membuat perhiasan, seperti emas,intan dan lain-lain

2. Dampak negatif

a. Kerusakan lingkungan pada lahan galian memberikan dampak berupa tingginya

laju erosi

b. Lokasi perambangan kadang berada di tengah hutan, sehingga merusak ekosistem

hutan

c. Munculnya konflik sosial dalam penguasaan lahan pertambangan

d. Tercemarnya sungai dan wilayah perairan lainnya oleh bahan-bahan kimia

berbahaya dan beracun dari proses pengolahanhasil tambang

Proses pembangkitan tenaga listrik adalah proses konversi tenaga primer (bahan bakar

atau potensi tenaga air) menjadi tenaga mekanik sebagai penggerak generator listrik dan

selanjutnya generator listrik menghasilkan tenaga listrik. Pembangkitan energi listrik yang

banyak dilakukan dengan cara memutar generator sinkron sehingga didapat tenaga listrik arus

bolak-balik tiga phasa. Energi mekanik yang dipakai memutar generator listrik didapat dari

mesin penggerak generator listrik atau biasa disebut penggerak mula ( primover ). Mesin

penggerak generator listrik yang banyak digunakan adalah mesin diesel, turbin uap, turbinair, dan turbin gas. Mesin penggerak generator melakukan konversi energi primer menjadli

D. Proses Pembangkit Energi Listrik


9/20


energi mekanik penggerak generator. Proses konversi energi primer menjadi energi mekanik

menimbulkan produk sampingan berupa limbah dan kebisingan yang perlu dikendalikan agar

tidak menimbulkan masalah lingkungan.

Kelengkapan pada pusat pembangkit listrik antara lain adalah:

1. Instalasi sumber energi (energi primer, yaitu instalasi bahan bakar untuk pusat

pembangkit termal dan atau instalasi tenaga air)

2. Instalasi mesin penggerak generator listrik, yaitu instalasi yang berfungsi sebagai

pengubah energi primer menjadi energi mekanik sebagai penggerak generator listrik

3. Mesin penggerak generator listrik dapat berasal dari ketel uap beserta turbin uap, mesin

diesel, turbin gas, dan turbin air

4. Instalasi pendingin, yaitu instalasi yang berfungsi mendinginkan instalasi mesin

penggerak yang menggunakan bahan bakar.

5. Instalasi listrik, yaitu instalasi yang secara garis besar terdiri dari:

a) Instalasi tegangan tinggi, yaitu instalasi yang yang digunakan untuk menyalurkan

energi listrik yang dibangkitkan generator listrik

b) Instalasi tegangan rendah, yaitu instalasi pada peralatan bantu dan instalasi

penerangan,

c) Instalasi arus searah, yaitu instalasi baterai aki dan peralatan pengisiannya serta

jaringan arus searah terutama yang digunakan untuk proteksi, kontrol, dan

telekomunikasi.

1. Pembangkit Listrik Tenaga Hydro

Pada dasarnya suatu pembangkit listrik tenaga hidro berfungsi untuk mengubah

potensi tenaga air yang berupa aliran air yang mempunyai debit dan tinggi jatuh untuk

menghasilkan energi listrik

a. Pembangkit Listrik Tenaga Air

Pusat listrik yang menggunakan tenaga air atau sering disebut Pusat Listrik

Tenaga Air (PLTA). Pada pusat listrik tenaga air, energi utamanya berasal dari tenagaair (energi primer). Tenaga air tersebut menggerakkan turbin air dan turbin air

F. Jenis-jenis Pembangkit Listrik

E. Kelengkapan Pada Pusat Pembangkit


10/20


memutar generator listrik. Pusat listrik ini menggunakan tenaga air sebagai sumber

energi primer.

Cara kerja PLTA

Gambar 12.1 Pembangkit Litrik Tenaga Air

Air dari tandon/sungai masuk pada turbin melalui penstok untuk memperbesar

tekanan hidrostatis. Katup pengaman berguna untuk mengatur aliran air yang masuk

ke headrace tunnel, juga untuk menghentikan aliran air. Energi potensial air

menggerakkan turbin sehingga mengsilkan energi gerak yang dikonversi menjadi

energi listrik oleh generator. Energi listrik dari generator ini diatur dan ditransfer olehmain transformer agar sesuai dengan kapasitas transmission line (tegangan, daya, dll)

untuk dibagikan ke rumah-rumah.

b. Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro

Gambar 12.2 Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro


11/20


Pembangkit listrik tenga mikro hidro merupakan suatu pembangkit listrik

skala kecil yang menggunakan tenaga air sebagai tenaga penggeraknya seperti,

saluran irigasi, sungai atau air terjun alam dengan cara memanfaatkan tinggi terjunan

(head) dan jumlah debit air. Perbedaan antara Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)

dengan tenaga mikrohidro terutama pada besarnya tenaga listrik yang dihasilkan,

PLTA dibawah ukuran 200 KW digolongkan sebagai mikrohidro. Dengan demikian,

sistem pembangkit mikrohidro cocok untuk menjangkau ketersediaan jaringan energi

listrik di daerah-daerah terpencil dan pedesaan.

c. Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut

Gambar 12.3 Pembangkit listrik tenaga pasang surut

Energi pasang surut ( Tidal Energi ) merupakan energi yang terbarukan. Prinsip

kerja nya sama dengan pembangkit listrik tenaga air, dimana air dimanfaatkan untuk

memutar turbin dan mengahasilkan energi listrik.Energi diperoleh dari pemanfaatan

variasi permukaan laut terutama disebabkan oleh efek gravitasi bulan, dikombinasikan

dengan rotasi bumi dengan menangkap energi yang terkandung dalam perpindahan

massa air akibat pasang surut.

d. Pembangkit Listrik Tenaga Ombak

Ombak merupakan gerakan air laut yang turun-naik atau bergulung-gulung,

merupakan energi alternatif yang dibangkitkan melalui efek gerakan tekanan udara

akibat fluktuasi pergerakan gelombang.

2. Pembangkit Listrik Tenaga Thermo

a. Pembangkit Listrik Tenaga Uap


12/20


Pembangkit listrik tenaga uap menggunakan bahan bakar batu bara, minyak

atau gas sebagai sumber energi primer. Untuk memutar generator pembangkit listrik

menggunakan putaran turbin uap. Tenaga untuk menggerakkan turbin berupa tenaga

uap yang berasal dari ketel uap.

Gambar 12.4 Pembangkit Listrik Tenaga Uap

Cara kerjanya Batubara yang merupakan bahan bakar dipasok ke dalam

tungku ( furnace ). Di situ batubara dibakar dan akan menghasilkan energi atau kalor.

Selanjutnya energi tersebut akan dipindahkan ke air di dalam boiler (F), di mana air

kemudian akan mendidih dan berubah bentuk menjadi uap (A). Uap yang mempunyai

suhu tinggi dan tekanan tinggi ini akan dialirkan ke turbin (B). Di dalam turbin, uap

akan melewati sudut-sudut turbin yang kemudian akan memutar poros untuk

menggerakkan generator (C) dan menghasilkan listrik. Uap yang telah melewati

turbin selanjutnya akan masuk ke dalam kondensor (D), di mana uap tersebut akan

didinginkan dan berubah bentuknya kembali menjadi cair. Air dari kondenser

selanjutnya akan dikembalikan ke dalam boiler dengan menggunakan pompa umpan

(E). Demikian seterusnya proses tersebut berlangsung berulang-ulang. Karena proses

tersebut berulang dan menggunakan uap sebagai media untuk memindahkan energi,

maka proses ini disebut dengan istilah siklus uap atau dikenal juga dengan

istilah sik l us Ranki ne.


13/20


b. Pembangkit Listrik Tenaga Gas

Pada pusat listrik tenaga gas, energi primer berasal dari bahan bakar gas atau

minyak. Untuk memutar generator pembangkit listrik menggunakan tenaga penggerak

turbin gas atau motor gas. Gas berasal dari dapur tinggi, dapu kokas dan gas alam.

Gambar 12.5 Pembangkit Listrik Tenaga Gas

Siklus PLTG berawal melalui udara yang masuk ke kompressor. Kompressor

yang berfungsi menaikkan tekanan udara kemudian memasukkan udara ke dalam

ruang bakar (Combustion room) bercampur dengan bahan bahan bakar (gas / bbm).

Pembakaran di ruang pembakaran menghasilkan gas bersuhu tinggi dan bertekanan

sehingga dapat memutar turbin gas. Turbin yang berputar mendrive generator

berputar. Luaran sistem tersebut menghasilkan produksi listrik dan setelah itu, gas

akan dibuang ke atmosfir melalui stack (cerobong asap).

c. Pembangkit Listrik Tenaga Diesel

Pada pusat pembangkit listrik tenaga diesel energi primer berasal dari bahan

bakar minyak atau bahan bakar gas. Untuk memutar generator pembangkit listrik

menggunakan tenga pemutar yang berasal dari putaran diesel.


14/20


Gambar 12. 6 Pembangkit Listrik Tenaga Diesel

d. Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap

Pembangkit listrik tenaga gas dan uap merupakan kombinasi antara PLTG dan

PLTU. Gas buang yang dihasilkan PLTG dimanfaatkan untuk menghasilkan uap oleh

ketel uap. Uap yang dihasilkan digunakan sebagai turbin uap. Dan turbin uap

selanjutnya memutar generator listrik.

e. Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi

Energi panas bumi ( Geothermal energi ) sudah dikenal sejak ratusan tahun lalu

dalam wujud gunung berapi,aliran lava, sumber air panas maupun geyser . Pada

mulanya uap panas yang keluar dari bumi tersebut hanya dimanfaatkan untuk tujuan

theraphy . Baru pada awal abad ke-20, seiring dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan

teknologi serta dimakluminya keterbatasan sumber energi minyak maka, mulai

dipikirkan pemanfaatan energi panas bumi untuk keperluan – keperluan yang lebih

komersil. Pada tahun 1913, pembangkit listrik tenaga panas bumi pertama, dengan

kapasitas 250 KWH. Berhasil dioperasikan di Italia. Kemudian disusul dengan

pembangkit lainnya yang sampai dengan tahun 1988 total kapasitas PLTP di duniasudah mencapai lebih dari 20.000 MW.


15/20


Gambar 12.7 Cara Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi

Air disuntikan kedalam perut bumi dimana terdapat sumber panas alami

melalui injektor. Air akan mengalami pemanasan dan menjadi uap bertekanan.cUap

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 airnyaakan menuju tangki pendingin untuk di dinginkan melalui sistim pendingin udara,

kemudian di suntik lagi kedalam sumber panas bumi.

3. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir

Gambar 12.8 Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir


16/20


Pada pusat pembangkit ini, tenaga nuklir diubah menjadi tenaga listrik. Pusat

Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) merupakan PLTU yang menggunakan uranium sebagai

bahan bakar dan menjadi sumber energi primer. Uranium mengalami proses fusi

( fussion ) di dalam reaktor nuklir yang menghasilkan energi panas. Energi panas yang

dihasilkan digunakan untuk menghasilkan uap dalam ketel uap. Uap panas yang

dihasilkan ketel uap selanjutnya digunakan untuk menggerakkan turbin uap dan turbin

uap memutar generator listrik.

PLTN pada dasarnya sama dengan PLTU hanya saja ruang bakar PLTU

diganti dengan reaktor nuklir yang menghasilkan panas (kalor). Dalam reaktor nuklir,

terjadi proses fission (fisi), di mana bahan bakar nuklir uranium U-235 mengalami

fission menjadi unsur-unsur lain. Pada proses fission ini, timbul panas yang

digunakan untuk menghasilkan uap (lihat Gambar III.50). Proses fission adalah

proses di mana suatu unsur diuraikan menjadi unsur-unsur lain yang jumlah massanya

lebih kecil daripada massa uranium-235 yang diuraikan. Selisih massa ini (ada massa

yang hilang) adalah massa yang berubah menjadi energi panas (kalor) dalam reactor

nuklir (sesuai dengan rumus E = MC 2) . Inti uranium-235 ditembak dengan neutron

sehingga pecah menjadi inti xenon dan inti strontium, selain itu terjadi pula pelepasan

neutron dari inti uranium-235 yang ditembak tersebut.

4. Pembangkit listrik non konvensional

Pembangkit listrik non-konvensional umumnya masih dalam tahap riset sehingga

belum merupakan pusat listrik. Khusus untuk pembangkit listrik tenaga surya, sudah

banyak dibangun di tempat-tempat yang jauh dari jaringan PLN dengan memanfaatkan

energi matahari. Pembangkit pembangkit listrik nonkonvensional ini adalah:

a. Pembangkit listrik tenaga surya

Gambar 12.9 Pembangkit listrik tenaga surya


17/20


Pada prinsipnya, pembangkit listrik tenaga surya terdiri dari sekelompok foto

sel, sinar matahari menjadi gaya gerak listrik (GGL) untuk mengisi baterai aki (B).

Dari baterai aki (B), energi listrik dialirkan ke pemakai. Pada waktu banyak sinar

matahari (siang hari), baterai aki (B) diisi oleh fotosel. Tetapi pada saat malam hari,

foto sel fidak menghasilkan energi listrik, maka energi listrik diambil dari baterai aki

(B) tersebut

b. Pembangkit listrik tenaga angin

Gambar 12.10 Pembangkit Listrik Tenaga Angin

Energi angin diubah oleh baling-baling (turbin angin) menjadi energi pemutar

generator arus searah. Apabila tegangan generator cukup tinggi, relai tegangan akan

menutup saklar pengisi baterai aki sehingga baterai aki diisi oleh generator. Apabila

angin berkurang dan agar tidak terjadi aliran daya balik dari baterai aki ke generator,

maka relai daya balik akan membuka saklar tadi. Pasokan daya untuk pemakai

diambil dari baterai aki. Sesungguhnya, tenaga angin ini termasuk tenaga surya secara

tidak langsung karena baik angin lokal (misalnya angin darat dan angin laut) maupun

angin planet terjadi akibat pemanasan ke bumi oleh matahari (secara langsung) yang

selanjutnya menimbulkan perbedaan suhu di antara tempat di permukaan bumi ini.

c. Fuel Cell (Sel Bahan Bakar)

Sebagai bahan bakar adalah H 2 dan O 2 yang masing-masing dimasukkan ke

kutub negatif (anoda) dan kutub positif (katoda). Setiap kutub, sifatnya berpori

(berlubang-lubang) dan di antara anoda dan katoda ini terdapat larutan KOH. Larutan

KOH menghasilkan ion negative OH- pada kutub negatif anoda berpori dengan gas

hidrogen H 2, akan bereaksi menjadi H 2O dan melepas elektron e sehingga anoda

menjadi elektron yang bermuatan negatif. Elektron-elektron ini kemudian mengalir ke

beban dan sampai ke kutub positif katoda. Di katoda, elektron tersebut bertemu

dengan oksigen O 2 yang dimasukkan ke kutub positif katoda sehingga elektron


18/20


bersama O 2 dan H 2O (dari larutan KOH) menghasilkan ion negatif OH- yang

selanjutnya akan digunakan untuk menghasilkan elektron pada kutub negatif anoda

seperti tersebut di atas.

Larutan KOH tidak ikut bereaksi, larutan tersebut hanya menjadi katalisator

penghasil ion OH-. Sebagai elektroda dapat digunakan logam nikel atau platina,

sedangkan untuk larutan, selain KOH, bisa juga digunakan larutan H2S04 atau larutan

H3PO4. Fuel cell telah digunakan dalam kendaraan ruang angkasa dan sedang dalam

pengembangan agar pemakaiannya dapat diperluas, dan diharapkan di masa yang

akan datang dapat digunakan secara komersial sebagai sumber energi.


19/20


1. Jelaskan pengertian sumber daya energi

2. Sebutkan 3 macam sumber daya energi

3. Sebutkan 5 contoh sumber daya energi terbarukan?

4. Sebutkan sifat-sifat energi alternatif !

5. Jelaskan keuntungan dan kelemahan pemanfaatan energi alternatif !

6. Apa saja pemanfaatan energi alternatif dalam kehidupan sehari-hari ?

7. Bagaimanakah cara-cara memanfaatkan tenaga surya ?

8. Jelaskan penyebab keterbatasan sumber energi tak terbarukan

9. Jelaskanlah dampak negatif dari sumber daya energi di kehidupan

sehari-hari

10. Sebutkan 3 penyebab keterbatasan sumber energi alternative

LATIHAN SOAL

Pastikan Kamu mengerjakannya

dengan baik ya...

Bekerjalah dengan

penuh kejujuran,

Sesungguhnya kamu

akan menuai hasildari kerja kerasmu


20/20

Daftar Pustaka

Budiyanto Joko. 2009. Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas XII SMA/MA Program

Ilmu Pengetahuan. Pusat Perbukuan, Depertemen Pendidikan Nasional: Jakarta. (Hal:

197-201)

Foster Bob. 2003. Terpadu Fisika SMU Jilid 2B Semester 2. Bandung: Erlangga. (Hal: 95-

97)

Indrajit Dudi. 2009. Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas XII SMA/MA Program

Ilmu Pengetahuan. Pusat Perbukuan, Depertemen Pendidikan Nasional: Jakarta. (Hal:

183-191)

Kanginan Marthen. 2007. Fisika untuk SMA Kelas XII. Cimahi: Erlangga. (Hal:258-271)

Saripudin Aip. 2009. Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas XII SMA/MA ProgramIlmu Pengetahuan. Pusat Perbukuan, Depertemen Pendidikan Nasional: Jakarta. (Hal:

161-166)

Zaelani Ahmad dkk. 2006. 1700 Bank Soal Bimbingan Pemantapan Fisika. Cet. 1. Bandung:

Yrama Widya. (Hal: 560-563)

bahan ajar kd 3.11 kelas xii semester 2

Documents