Tren Energi Terbarukan pada Abad ke-21

Energi berdasarkan jenis sumber energinya dibagi menjadi dua yaitu, energi terbarukan dan energi tidak terbarukan. Energi terbarukan merupakan energi yang bersumber dari alam secara alami. Energi terbarukan memiliki sifat tidak merusak alam dan dapat diperbarui. Dengan adanya sifat dapat diperbarui, hal ini akan mengakibatkan energi tebarukan tidak akan habis jika digunakan secara terus menurus di masa depan oleh generasi-generasi selanjurnya.  Contoh dari sumber energi terbarukan yaitu, sinar matahari, angin, air, panas bumi atau geotermal, dan biomassa. Selanjutnya, energi tidak terbarukan merupakan energi yang bersumber dari sumber alam yang terbatas dan tidak dapat diperbaharui dalam waktu lama. Berbeda dengan energi terbarukan yang tidak akan pernah habis meskipun digunakan secara terus menerus, energi tak terbarukan ini akan habis jika terus digunakan. Selain itu, energi tak tidak terbarukan dapat menyebabkan polusi dan limbah lingkungan. Contoh energi terbarukan yaitu, bahan bakar fosil yang berasal dari minyak bumi, batu bara dan gas alam. Nah, dalam artikel ini kita akan membahasan mengenai energi terbarukan. 

Sebelum membahas lebih lanjut mengenai energi terbarukan, akan diberikan pengenalan mengenai satuan energi dan dimensi energi.

Satuan Energi

Satuan energi merupakan unit pengukuran yang menyatakan jumlah energi.  Satuan energi yang sangat umum digunakan dan diakui secara Sistem Satuan Internasional (SI) adalah joule  Selain itu, ada juga satuan lain yang biasanya digunakan seperti kilowatt-jam (kWh) dan kalori (cal). Perlu Anda ingat bahwa 1 joule sama dengan 0,24 kalori dan 1 kalori sama dengan 4,2 joule.

Dimensi Energi

Dimensi energi dalam hubungannya dengan energi terbarukan, berperan sama seperti dimensi energi secara umum. Hal ini dikarenakan energi, terlepas dari sumbernya (terbarukan atau tidak), memiliki dimensi yang sama dalam konsep fisika. Dimensi energi memperlihatkan bahwa hubungan antara massa, panjang, dan waktu memiliki peran untuk menggambarkan besaran fisik dari energi itu sendiri.

Dimensi energi memiliki rumus sebagai berikut (dalam ilmu fisika):

[Energi] = [M] x [L]^2 x [T]^-2

Keterangan symbol:

M = Massa (kilogram)

L = Panjang (meter)

T = Waktu (detik)

Dimensi energi memiliki fungsi untuk menunjukkan bahwa energi merupakan suatu besaran yang mengikutsertakan massa, panjang, dan waktu. Dalam energi terbarukan, dimensi energi dimanfaatkan untuk mengukur dan menghitung energi berdasarkan prinsip fisika. Contoh aplikasi dimensi energi dalam energi terbarukan dapat dilihat pada energi surya, energi angin, dan energi air (hidro). Penjelasan lebih lanjut sebagai berikut.

• Energi Surya: Saat energi matahari ditangkap oleh panel surya, energi tersebut akan diubah menjadi energi listrik. Hasil dari perubahan energi tersebut diukur dalam satuan joule (J) atau kilowatt-jam (kWh). Nah, dalam hal ini dimensi energi digunakan untuk menghitung jumlah energi yang dihasilkan.
• Energi Angin: Selanjutnya, energi kinetik angin digunakan untuk memutar atau menggerakan turbin. Dalam hal ini, energi kinetik dengan rumus mv^2, untuk m merupakan massa udara dan v merupakan kecepatan angin, sehingga dimensi energinya yaitu [ML^2T^-2]
• Energi Air (Hidro): Energi potensial air disimpan dalam suatu tempat yang disebut bendungan. Selanjutnya, energi tersebut dilepaskan dan menghasilkan energi listrik. Pelepasan energi melibatkan energi potensial gravitas yang dinyatakan dengan rumus mgh, untuk m adalah massa air, g adalah percepatan gravitas dan h adalah ketinggian air.

Sebelum mempelajari energi terbarukan lebih lanjut, Anda perlu mengetahui mengenai bentuk-bentuk energi. Energi dapat diklasifikasikan dalam beberapa bentuk, sebagai berikut.

• Energi Kinetik merupakan energi yang dimiliki oleh benda karena pergerakan dari benda tersebut. Contohnya energi angin yang menggerakan turbin angin.
• Energi Potensial merupakan energi yang tersimpan karena posisi benda tersebut. Contohnya, energi potensial gravitasi dan energi potensial elastis.
• Energi Termal atau energi panas merupakan energi yang dihasilkan dari Gerakan random partikel dalam suatu zat. Apabila gerakan partikel semakin cepat, maka energi termal yang dihasilkan semakin besar.
• Energi Kimia merupakan suatu energi yang ada dalam ikatan kimia dan dilepaskan dalam reaksi kimia. Contohnya, energi dalam bahan bakar fosil atau biomassa
• Energi Elektrik merupakan energi yang bersumber dari adanya aliran arus listrik.
• Energi Nuklir merupakan energi yang tersimpan dalam inti atom dan dilepaskan melalui reaksi fisi atau fusi.

Konversi Energi

Dalam energi terbarukan dihasilkan dari adanya konversi energi. Konversi energi merupakan suatu proses perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Konversi energi memiliki suatu prinsip dasar yaitu, bahwa energi tak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan, tetapi energi bisa diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Prinsip dasar ini dikenal sebagai  Hukum Kekekalan Energi. Konversi energi sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Berikut ini merupakan contoh dari konversi energi dalam kehidupan sehari-hari.

• Panel Surya merupakan contoh dari konversi sinar matahari menjadi listrik menggunakan efek fotovaltaik. Dalam sel surya, elektron-elektronnya terbuat dari bahan semikonduktor (seperti silicon), dengan adanya sinar matahari mengakibatkan elektron bergerak dan menciptakan arus listrik
• Turbin Angin merupakan contoh konversi energi kinetic menjadi energi listrik. Saat angin meniup turbin, baling-baling berputar untuk menggerakan generator. Hal ini mengubah energi kinetic menjadi energi listrik.
• Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) merupakan contoh konversi energi potensial gravitasi menjadi energi listrik. Saat air jatuh ke bendungan dan menggerakan turbin, energi potensial, selanjutnya oleh generator energi kinetic dikonversi menjadi energi listrik.
• Sel Bahan Bakar Hidrogen merupakan contoh dari konversi energi kimia menjadi energi listrik.

Manfaat Konversi Energi

Konveri energi tersebut memiliki beberapa manfaat bagi kehidupan manusia. Berikut ini merupakan manfaat dari konversi energi.

• Mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil yang dapat habis jika digunakan secara terus menerus. Dengan adanya energi terbarukan, akan mengurangi ketergantung pada bahan bakar fosil.
• Memaksimalkan penggunaan energi dengan menkonversi energi menjadi bentuk sesuai kebutuhan
• Mengurangi pencemaran karena gas rumah kaca karena, energi yang digunakan bersifat ramah lingkungan

Jenis-Jenis Energi Terbarukan

Energi terbarukan memiliki jenis-jenis energi terbarukan. Adapun jenis-jenis energi terbarukan sebagai berikut.

• Energi Surya: energi terbarukan ini dihasilkan dari radiasi matahari. Selanjutnya, radiasi matahari diubah atau dikonversi menjadi energi listrik melalui panel surya atau energi panas.
• Energi Angin: energi terbarukan ini dihasilkan dari gerakan udara. Selanjutnya, gerakan atau energi dari udara tersebut digunakan untuk menghasilkan energi listrik dengan menggunakan turbin angin.
• Energi Air: energi terbarukan ini dihasilkan dari pergerakan air yang digunakan untuk menggerakkan turbin listrik.
• Energi Panas Bumi (Geotermal): energi terbarukan yang dihasilkan dari panas bumi.
• Biomassa: energi terbarukan ini dihasilkan dari bahan organik (kayu, tumbuhan atau limbah organik). Selanjutnya, bahan organic tersebut  dibakar atau diubah menjadi bahan bakar lainnya (seperti biogas atau bioetanol).