Energi cahaya matahari dan pemanfaatannya

Energi cahaya matahari
Energi memiliki peranan penting dalam kehidupan manusia. Bangsa yang tidak menguasai energi akan menjadi bangsa yang tidak merdeka seutuhnya. Adalah suatu kelemahan masa lalu dan masa sekarang, pada saat kita memiliki sumber energi, tetapi bangsa asing yang mengambil keuntungan terbesar dari sumber energi kita. Disaat sumber energi kita mulai menipis, kita tersadari dan mulai berbicara mengenai sumber energi yang lain. Jika kita ingin menjadi bangsa yang merdeka seutuhnya, kita harus menguasai dan memanfaatkan sumber sumber energi.

Terdapat berbagai sumber energi terbarui, seperti angin, biomass, dan hydro power. Dari sekian banyak sumber energi yang terbarui seperti angin, biomass dan hydro power, penggunaan energi melalui solar cell/sel surya merupakan alternatif yang paling potensial.

Mengapa penggunaan energi melalui solar cell / sel surya merupakan alternatif yang paling potensial? Mungkin itu merupakan salah satu pertanyaan yang ada di pikiran kita. Salah satu alasannya adalah sumber energi alami jangka panjang adalah matahari. sel surya merupakan kandidat utama untuk memperoleh energi dari matahari karena sel surya dapat merubah cahaya matahari menjadi energi listrik dengan nilai efisiensi konversi yang tinggi, sehingga dapat menghasilkan daya permanen dengan biaya operasi rendah dan bebas polusi.

 Energi cahaya matahari
  • Luas permukaan bumi menerima panas matahari sebesar 9,0432 x 1018 kalori/menit.
  • Energi tersebut hanya sedikit yang diserap oleh tumbuhan.
  • Energi yang tidak terserap tumbuhan akan terserap oleh kulit bumi menjadi panas yang memanaskan atmosfer dan menguapkan air laut.
  • Energi angin maupun gelombang bersumber dari energi matahari.
  • Semua makhluk hidup mendapatkan energinya dari matahari.
  • Kesimpulan; Matahari adalah sumber dari segala sumber energi.
Pemanfaatan Energi Matahari ditinjau dari tiga aspek
 
1. Aspek Kimia (Helio Chemical). Contoh : fotosintesa.
2. Aspek Listrik (Helio Electrical). Contoh: PLTS, Pesawat Ruang Angkasa (silikon mengubah energi matahari menjadi energi listrik.
3. Aspek Panas. Contoh : pengeringan, memperoleh air bersih, alat pemasak.


Mengubah energi matahari menjadi energi listrik
 
1. Melalui PLTU
 
Mula-mula cahaya matahari dikumpulkan melalui beberapa ratus cermin datar yang berfungsi untuk memantulkan cahaya yang diterimanya ke cermin cekung yang besar. Cermin cekung akan mengumpulkan cahaya yang diterima ke suatu titik api, sehingga pada bidang tumpuan diperoleh panas sangat tinggi (2000-3000 derajat C). Panas itu melebur bijih besi, sehingga apabila pada titik tumpu ditempatkan tanur besi, maka jadilah “Tanur Besi Matahari”

2. Melalui Fotosel 
Apabila ada unsur A memiliki keelektronegatifan rendah berdempet dengan unsur B dengan ke elektronegatifan tinggi, maka ada kencenderungan elektron dari A akan berpindah ke B. Perpindahan itu dapat dipacu dengan memberikan sorotan cahaya matahari. Apabila pasangan A/B dihubungkan secara seri dan diantaranya disisipkan Silikon (Si) yang bersifat semikondektor (hanya dapat menghantarkan listrik ke satu arah), maka kita akan dapat suatu aliran elektron yang berarti kita akan dapatkan aliran listrik.

Saat ini kebutuhan energi listrik semakin besar. Disisi lain jumlah penduduk bertambah banyak dan gaya manusia pada zaman sekarang ini lebih suka memakai peralatan-peralatan elektrik yang penggunaanya lebih praktis dan effisien. Kedua sisi tersebut bertolak belakang sehingga diperlukan solusi tepat untuk mengatasi kebutuhan energi listrik yang terus meningkat. Untuk mengatasi permasalah tersebut maka diperlukanya sebuah energi alternatif. Salah satunya yaitu memanfaatkan energi matahari sebagai energi alternatif untuk mengganti energi yang tidak dapat diperbarui. Indonesia merupakan negara tropis yang sinar mataharinya melimpah, sehingga bentuk energi alternatif ini sangat cocok untuk digunakan.

Untuk pemanfaatan energi matahari pada pembangkitan tenaga listrik skala kecil, maka diperlukan sebuah pengatur tegangan agar tegangan yang dihasilkan konstan. Selain itu diperlukan juga sebuah baterai sebagai media penyimpanan energi. Dari baterai tegangan yang dihasilkan belum bisa digunakan untuk menyuplai rumah tangga, sehingga diperlukan inverter agar bisa menyuplay tegangan listrik seperti pada PLN. Karena matahari tidak bersinar sepanjang hari, maka diperlukan sebuah pemutus tegangan otomatis apabila baterai tidak dapat suplay dari matahari dengan menggunakan pengaturan dari mikrokontroller, dan suplay energi akan dikembalikan pada PLN, sehingga suplay listrik pada rumah tangga tetap mengalir.

Di indonesia yang merupakan daerah sekitar khatulistiwa dan daerah tropis dengan luas daratan hampir 2 juta km2, dikaruniai penyinaran matahari lebih dari 6 jam sehari atau sekitar 2.400 jam dalam setahun. Energi surya di muka bumi Indonesia mempunyai intensitas antara 0.6-0.7 kW/m2, betapa melimpahnya energi yang sebagian besar terbuang sia-sia ini. Tantangan, bagaimana mengembangkan pemanfaatan sumber energi ini.

Bagi Indonesia upaya pemanfaatan energi surya mempunyai berbagai keuntungan yang antara lain adalah :
  • Energi ini tersedia dengan jumlah yang besar di Indonesia. 
  • Sangat mendukung kebijakan energi nasional tentang penghematan, diversifikasi dan pemerataan energi. 
  • Memungkinkan dibangun di daerah terpencil karena tidak memerlukan transmisi energi maupun transportasi sumber energi.
Teknologi ini masih relatif baru di Indonesia, hal ini dimungkinkan karena ilmu pengetahuan dan teknologi Indonesia masih sangat terpengaruh oleh teknologi dari negara-negara Barat yang pada umumnya negara-negara tersebut mempunyai 4 musim, sehingga kurang mendapatkan sinar matahari kalau pun mendapat sinar namun dengan jumlah yang tidak terlalu besar.

Sedang di Indonesia seharusnya sel surya ini mendapatkan perhatian khusus, sebab Indonesia yang merupakan daerah tropis dan di daerah katulistiwa maka Indonesia mempunyai karakteristik angin yang kurang baik (sangat fluktuatif) dibanding dengan karakteristik angin di negara –negara Barat namun sangat menguntungkan untuk energi matahari yang rata-rata mendapat sinar matahari 6 jam dalam sehari dengan cuaca yang sangat mendukung.

0 Response to "Energi cahaya matahari dan pemanfaatannya"

Posting Komentar