Energi Terbarukan, Pengertian dan Jenis-Jenis Energi Terbarukan

Pengertian Energi

Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja atau menyebabkan perubahan. Dalam fisika, energi merupakan konsep fundamental yang ada dalam berbagai bentuk. Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa energi tidak bisa diciptakan atau dimusnahkan, hanya dapat diubah dari satu ke bentuk lain. Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja atau menghasilkan perubahan. 

Dalam konteks kehidupan manusia, energi diperlukan untuk berbagai aktivitas mulai dari kebutuhan dasar seperti memasak dan penerangan hingga operasi industri skala besar. Sumber energi tradisional yang dominan adalah bahan bakar fosil seperti minyak bumi, batu bara, dan gas alam. Namun, penggunaan sumber energi ini menimbulkan berbagai permasalahan lingkungan, termasuk emisi gas rumah kaca yang berkontribusi terhadap perubahan iklim global.

Satuan dan Dimensi Energi

Satuan Energi 

Satuan SI (Systeme International) untuk energi adalah joule (J). Satu joule adalah energi yang diperlukan untuk melakukan satu kerja sebesar satu newton meter. Satuan joule adalah satuan turunan, yang berarti satuan ini diturunkan dari satuan dasar lainnya seperti kilogram (massa), meter (panjang), dan detik (waktu).

Selain joule, ada beberapa satuan lain yang digunakan untuk mengukur energi yaitu sebagai berikut.

• Kalori (cal): satuan kalori didefinisikan sebagai jumlah energi yang diperlukan untuk menaikkan suhu satu gram air sebesar satu deraja celsius.
• Elektronvolt (eV): Satuan energi ini umum digunakan dalam fisika partikel dan fisika atom. Satu elektronvolt adalah jumlah energi yang diperoleh oleh satu elektron ketika dipindahkan melalui perbedaan potensial listrik sebesar satu volt.
• Kilowatt-jam (kWh): Satuan energi ini umum digunakan dalam industri listrik. Satu kilowatt-jam adalah energi yang dikonsumsi oleh perangkat yang menggunakan daya satu kilowatt selama satu jam.

Dimensi Energi

• Dalam sistem dimensi, energi memiliki dimensi [ML2T2], di mana:
  • M adalah massa
  • L adalah panjang
  • T adalah waktu

Bentuk Energi Konversi

Energi dapat hadir dalam berbagai bentuk, termasuk:

• Energi Kinetik: energi yang dimiliki suatu benda karena gerakannya. Semakin besar massa dan kecepatan objek, semakin besar energi kinetiknya. Rumusnya adalah , dimana m adalah massa dan v adalah kecepatan.
  • Energi Potensial: energi yang dimiliki benda karena posisinya atau konfigurasinya. Energi potensial adalah energi yang tersimpan dalam suatu sistem karena posisi atau keadaan objek. Jenis yang paling umum adalah energi potensial gravitasi, yang bergantung pada ketinggian objek dari permukaan bumi. Contohnya adalah energi potensial gravitasi , di mana g adalah percepatan gravitasi dan h adalah ketinggian.
  • Energi Termal: energi yang terkait dengan suhu suatu benda an merupakan hasil dari gerakan acak partikel-partikel di dalam benda tersebut. Semakin tinggi suhu suatu benda, semakin besar energi termalnya.
  • Energi Kimia: energi yang tersimpan dalam ikatan kimia antara atom dan molekul. Energi ini dapat dilepaskan atau diserap selama reaksi kimia. Contoh umum energi kimia adalah energi yang tersimpan dalam bahan bakar, makanan, dan baterai.
  • Energi Elektrik: energi yang terkait dengan muatan listrik dan pergerakannya dalam sirkuit. Energi listrik adalah energi yang dihasilkan oleh aliran muatan listrik. Energi ini dapat diubah menjadi bentuk energi lain seperti energi cahaya dalam lampu, energi termal dalam pemanas, atau energi mekanik dalam motor listrik.  
  • Energi Nuklir: energi yang diperoleh dari reaksi nuklir, baik fusi maupun fisi. Energi nuklir adalah energi yang tersimpan dalam inti atom dan dilepaskan melalui reaksi nuklir, seperti fisi (pemisahan inti) atau fusi (penggabungan inti). Energi ini digunakan dalam pembangkit listrik tenaga nuklir dan senjata nuklir.

Konversi energi merujuk pada proses perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Misalnya, energi kimia dalam bahan bakar bisa diubah menjadi energi termal dan kemudian menjadi energi mekanik dalam mesin. Konversi energi adalah proses perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lain. Proses ini adalah dasar dari banyak teknologi yang kita gunakan sehari-hari. Berikut adalah beberapa contoh konversi energi:

• Konversi Energi Kimia menjadi Energi Listrik
  • Konversi Energi Listrik menjadi Energi Termal
  • Konversi Energi Kinetik menjadi Energi Potensial
  • Konversi Energi Termal menjadi Energi Mekanik
  • Konversi Energi Matahari menjadi Energi Listrik
  • Konversi Energi Mekanik menjadi Energi Listrik
  • Konversi Energi Potensial menjadi Energi Kinetik

Energi Terbarukan

Energi terbarukan adalah energi yang berasal dari sumber-sumber alam yang secara alami dapat diperbaharui dalam waktu yang relatif singkat. Tidak seperti bahan bakar fosil yang jumlahnya terbatas dan akan habis seiring waktu, sumber energi terbarukan dapat terus dimanfaatkan tanpa khawatir akan kehabisan. Energi ini juga umumnya memiliki dampak lingkungan yang lebih rendah, menjadikannya pilihan yang lebih ramah lingkungan untuk memenuhi kebutuhan energi manusia. Energi terbarukan adalah energi yang dapat diperbaharui secara alami dan tidak akan habis jika dikelola dengan baik. Energi terbarukan dianggap lebih ramah lingkungan dibandingkan energi fosil karena emisi karbonnya yang lebih rendah dan sumbernya yang dapat dipulihkan.

Jenis-Jenis Energi Terbarukan

Adapun jenis-jenis energi terbarukan adalah sebagai berikut.

• Energi Matahari : Energi yang diperoleh dari sinar matahari. Tekniknya meliputi panel surya dan pemanfaatan energi matahari untuk pemanasan. Melalui teknologi seperti panel surya, sinar matahari dapat diubah menjadi energi listrik. Matahari merupakan salah satu sumber energi terbarukan paling potensial karena radiasinya yang melimpah di hampir semua wilayah di bumi. Panel fotovoltaik (PV) dan tenaga surya termal merupakan teknologi utama dalam pemanfaatan energi ini.
  • Energi Angin : Energi yang dihasilkan dari pergerakan udara. Turbin angin mangubah energi kinetik angin menjadi energi listrik. Teknologi ini sudah banyak diterapkan di berbagai negara, terutama di daerah yang memiliki potensi angin tinggi seperti dataran tinggi, daerah pesisir, dan lautan lepas.
  • Energi Air (Hidro) : Energi yang dihasilkan dari aliran air, baik dari sungasi (hidroelektrik) atau gelombang laut (energi gelombang laut). Energi air atau hidroelektrik adalah salah satu bentuk energi terbarukan yang telah lama digunakan. Dalam sistem ini, aliran air digunakan untuk menggerakkan turbin yang kemudian menghasilkan listrik. Bendungan adalah teknologi utama dalam memanfaatkan energi air, tetapi turbin air kecil juga bisa digunakan di sungai atau saluran irigasi.
  • Energi Biomassa : Energi yang diperoleh dari bahan organik seperti tanaman dan limbah hewan. Biomassa bisa diubah menjadi biofuel atau energi panas. Biomassa dapat diubah menjadi energi melalui berbagai proses, seperti pembakaran langsung, fermentasi menjadi biogas, atau konversi menjadi bahan bakar cair seperti bioetanol dan biodiesel. Energi dari biomassa dapat digunakan untuk menghasilkan listrik, panas, atau bahan bakar transportasi.
  • Energi Geotermal : Energi yang dihasilkan dari panas bumi. Biasanya digunakan untuk pemanasan atau pembangkit listrik. Energi panas bumi berasal dari panas yang tersimpan di dalam bumi. Panas ini berasal dari aktivitas vulkanik dan peluruhan radioaktif di inti bumi. Melalui teknologi pembangkit listrik tenaga panas bumi, panas ini diubah menjadi energi listrik yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan.
  • Energi Laut : Menggunakan perbedaan suhu, salinitas, atau energi gelombang laut untuk menghasilkan energi.