Energi listrik alternatif yang dapat dikembangkan di Indonesia


Indonesia sudah mengembangkan beberapa sumber energi listrik alternatif diantaranya menggunakan energi air dengan PLTA, tenaga sampah dengan PLTSa, tenaga angin, tenaga matahari dan lainnya.  Pada uraian materi kali ini, kita akan membahas lima pembangkit listrik tenaga alternatif yang dapat menyelesaikan masalah krisis energi saat ini.  Pembangkit listrik tenaga alternatif ini ada beberapa yang sudah dikembangkan dan beberapa yang memungkinkan dapat diterapkan di Indonesia.

a. Pembangkit Listrik Tenaga Angin

Apa yang kamu ketahui tentang pembangkit listrik tenaga angin? Pembangkit listrik tenaga angin adalah suatu pembangkit listrik yang menggunakan angin sebagai sumber energi untuk menghasilkan energi listrik. Pembangkit ini dapat mengkonversikan energi angin menjadi energi listrik dengan menggunakan turbin angin atau kincir angin. Sistem pembangkitan listrik menggunakan angin sebagai sumber energi merupakan sistem alternatif yang sangat berkembang pesat, mengingat angin merupakan salah satu energi yang tidak terbatas di alam.

Pembangkit listrik tenaga angin, yang diberi nama Wind Power System memanfaatkan angin melalui kincir, untuk menghasilkan energi listrik. Alat ini cocok sekali digunakan masyarakat yang tinggal di pulau-pulau kecil dan memiliki tiupan angin yang kencang serta stabil. Secara umum, sistem alat ini memanfaatkan tiupan angin untuk memutar motor. Hembusan angin ditangkap baling-baling, dan dari putaran baling-baling tersebut akan dihasilkan putaran motor yang selanjutnya diubah menjadi energi listrik.

Arahkan kursor pada tiap nomor!

Prinsip kerja pembangkit listrik tenaga angin

Cara kerja pertama adalah angin yang dihasilkan setiap waktunya digunakan untuk memutar turbin atau kincir angin tersebut, kemudian ketika turbin atau kincir tersebut berputar, maka dapat diteruskan juga untuk memutar salah satu bagian pada generator yaitu rotor di belakang turbin atau kincir angin. Setelah beberapa tahapan tersebut di atas berlalu, maka selanjutnya adalah energi listrik dapat dihasilkan. Sebelum energi listrik yang telah dihasilkan tadi digunakan, akan lebih baik jika energi listrik tersebut tadi disimpan dahulu kedalam baterai. Jika kita, atau secara luas masyarakat Indonesia dapat memanfaatkan energi angin untuk pembangkit listrik, maka manfaat yang sangat besar akan kita dapatkan.

Cara kerja pembangkit listrik tenaga angin sederhana bisa dilakukan oleh siapapun, terlebih lagi bagi masyarakat atau pemerintah daerah yang lokasinya berada di pesisir pantai, karena di daerah pesisir ini banyak terdapat sumber angin. Energi angin ini juga bisa disebutkan sebagai salah satu energi terbarukan yang bisa dimanfaatkan untuk jangka waktu yang panjang.

Berikut ini contoh Pembangkit Listrik Tenaga Angin yang sudah dikembangkan di Desa Waubaukul, kabupaten Waingapu, Nusa Tenggara Timur.

Pembangkit Listrik Tenaga Angin di Desa Maubaukul, Kabupaten Waingapu, Nusa Tenggara Timur

Kawasan lainnya yang dikembangkan Pembangkit Listrik tenaga Angin yaitu Pantai Bantul. Kawasan Pantai Bantul memiliki 30-40 titik kincir ukuran kecil dengan masing-masing titik mampu menghasilkan listrik sebesar 1.500 watt. Bantul memang ideal untuk pembangunan kincir listrik tenaga angin karena kondisi anginya ideal. Angin di Bantul memiliki kecepatan 6-7 knot per detik dengan hembusan yang cukup stabil.

Kincir Angin untuk Pembangkit Listrik Tenaga Angin di Bantul, Yogyakarta

Kelebihan dan Kekurangan Pembangkit Listrik Tenaga Angin diantaranya yaitu sifatnya terbarukan, sumber energi yang ramah lingkungan, dimana penggunaannya tidak mengakibatkan emisi gas buang. Kekurangannya yaitu penggunaan ladang angin sebagai pembangkit listrik membutuhkan luas lahan yang tidak sedikit dan tidak mungkin untuk disembunyikan. Aturan mengenai tinggi bangunan juga telah membuat pembangunan pembangkit listrik tenaga angin dapat terhambat. Penggunaan tiang yang tinggi untuk turbin angin juga dapat menyebabkan terganggunya cahaya matahari yang masuk ke rumah-rumah penduduk. Perputaran baling-baling menyebabkan cahaya matahari yang berkelap-kelip dan dapat mengganggu pandangan penduduk setempat.

Nah, apakah kamu sudah paham bagaimana potensi energi angin yang dapat dijadikan sebagai sumber energi listrik alternatif? Selanjutnya kamu perhatikan cara kerja kincir angin yang menghasilkan energi listrik yang diperlihatkan pada video berikut!

Cara kerja kincir angin menghasilkan listrik
Sumber : https://www.youtube.com/watch?v=BqaWM_s9Urw

 

b. Pembangkit Listrik Tenaga Matahari

Seperti yang kamu ketahui, Indonesia merupakan salah satu negara tropis. Sebagai negara tropis, Indonesia mempunyai potensi energi surya yang cukup besar. Berdasarkan data penyinaran matahari yang dihimpun dari 18 lokasi di Indonesia, radiasi surya di Indonesia dapat diklasifikasikan berturut-turut sebagai berikut: untuk kawasan barat dan timur Indonesia dengan distribusi penyinaran di Kawasan Barat Indonesia (KBI) sekitar 4,5 kWh/m2 /hari dengan variasi bulanan sekitar 10%; dan di Kawasan Timur Indonesia (KTI) sekitar 5,1 kWh/m2/hari dengan variasi bulanan sekitar 9%. Dengan demikian, potensi angin rata-rata Indonesia sekitar 4,8 kWh/m2 /hari dengan variasi bulanan sekitar 9%.

Untuk memanfaatkan potensi energi surya tersebut, ada 2 (dua) macam teknologi yang sudah diterapkan, yaitu teknologi energi surya termal dan energi surya fotovoltaik. Energi surya termal pada umumnya digunakan untuk memasak (kompor surya), mengeringkan hasil pertanian (perkebunan, perikanan, kehutanan, tanaman pangan) dan memanaskan air. Energi surya fotovoltaik digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik, pompa air, televisi, telekomunikasi, dan lemari pendingin di Puskesmas dengan kapasitas total ± 6 MW.

Pembangkit  listrik tenaga surya di Bali

Apakah kamu tahu cara kerja pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) sehingga menghasilkan listrik?

Pembangkit listrik tenaga surya adalah pembangkit listrik yang mengubah energi surya menjadi energi listrik. Pembangkit listrik bisa dilakukan dengan dua cara, yaitu secara langsung menggunakan fotovoltaik dan secara tidak langsung dengan Pemusatan energi surya (halaman belum tersedia) pemusatan energi surya Fotovoltaik mengubah secara langsung energi cahaya menjadi listrik menggunakan efek fotoelektrik.

Sedangkan pemusatan energi surya menggunakan sistem lensa atau cermin dikombinasikan dengan sistem pelacak untuk memfokuskan energi matahari kesatu titik untuk menggerakkan mesin kalor.

Sistem fotovoltaik tidak membutuhkan cahaya matahari yang terang untuk beroperasi. Sistem ini juga membangkitkan listrik di saat hari mendung, dengan energi keluar yang sebanding ke berat jenis awan. Berdasarkan pantulan sinar matahari dari awan, hari-hari mendung dapat menghasilkan angka energi yang lebih tinggi dibandingkan saat langit biru sedang yang benar-benar cerah.

Sel surya atau fotovoltaik adalah alat yang mengubah energi cahaya menjadi energi listrik menggunakan efek fotoelektrik. Dibuat pertama kali pada tahun 1880 oleh Charles Fritts. Pembangkit listrik tenaga surya tipe fotovoltaik ini merupakan pembangkit listrik yang menggunakan perbedaan tegangan akibat efek fotoelektrik untuk menghasilkan listrik. Solar panel terdiri dari 3 lapisan, lapisan panel di bagian atas, lapisan pembatas di tengah, dan lapisan panel di bagian bawah. Efek fotoelektrik adalah dimana sinar matahari menyebabkan di lapisan panel terlepas, sehingga hal ini menyebabkan proton mengalir ke lapisan panel di bagian bawah dan perpindahan arus proton ini adalah arus listrik.

Lebih mudahnya menerangkan cara kerja panel surya fotovoltaik yaitu foton dari cahaya matahari menabrak electrons menjadi suatu energi yang lebih tinggi sehingga terjadi listrik. Istilah fotovoltaik menjelaskan mode operasi suatu fotodiode dimana arus yang melalui peralatan selururuhnya terjadi karena adanya perubahan induksi tenaga cahaya. Hampir semua peralatan fotovoltaik adalah berupa fotodiode.

Perhatikan bentuk-bentuk Pembangkit Listrik Tenaga Surya berikut ini!

Sumber : http://4muda.com/bagaimana-cara-kerja-pembangkit-listrik-tenaga-surya/

Komponen penting dari Pembangkit Listrik Tenaga Surya diantaranya yaitu:
1. Cermin

Cermin dibentuk seperti setengah pipa dan linear, berbentuk reflektor parabola ditutupi dengan lebih dari 900.000 cermin dari utara-selatan secara sejajar dan mempunyai poros putaran mengikuti matahari ketika bergerak dari timur ke barat di siang hari. Karena bentuknya, jenis pembangkit ini bisa mencapai suhu operasi sekitar 750 derajat F (400 derajat C), mengkonsentrasikan sinar matahari pada 30 sampai 100 kali intensitas normal perpindahan panas-cairan atau air/uap pipa. Cairan panas yang digunakan untuk menghasilkan uap, dan uap kemudian memutarkan turbin sebagai generator untuk menghasilkan listrik.

2. Menara/Tower

Menara listrik bergantung pada ribuan heliostats, yang besar, cermin datar matahari sebagai pelacakan, untuk fokus dan mengkonsentrasikan radiasi matahari ke penerima menara tunggal. Seperti halnya pada palung cermin parabola, transfer cairan panas atau uap dipanaskan dalam receiver (menara yang mampu mengkonsentrasikan energi matahari sebanyak 1.500 kali), kemudian diubah menjadi uap dan digunakan untuk menghasilkan listrik dengan turbin dan Generator. Desain menara listrik masih dalam pengembangan, akan tetapi suatu hari nanti bisa direalisasikan sebagai pembangkit listrik grid-connected memproduksi sekitar 200 megawatt listrik per tower.

3. Mesin

Dibandingkan cermin parabola dan menara listrik, sistem mesin adalah produsen kecil (sekitar 3 sampai 25 kilowatt). Ada dua komponen utama: konsentrator surya dan unit konversi daya (mesin/genset). Mesin ini menunjuk dan melacak matahari dan mengumpulkan energi matahari, serta mampu mengkonsentrasikan energi sekitar 2.000 kali.

Sebuah penerima termal, serangkaian tabung diisi dengan cairan pendingin (seperti hidrogen atau helium), berada di antara piring dan mesin. Hal ini bertujuan untuk menyerap energi surya terkonsentrasi dari piringan, kemudian mengkonversi panas dan mengirimkan panas ke mesin di mana berubah menjadi listrik.

Listrik tenaga surya ini merupakan salah satu bentuk energi terbarukan. Selain ramah lingkungan, energi tenaga surya juga mudah diterapkan terutama di lokasi yang mendapat intensitas sinar matahari yang cukup. Oleh karena itu, pemanfaatan pembangkit listrik jenis ini, banyak digunakan untuk daerah-daerah terpencil di Indonesia.

Penggunaan tenaga surya untuk lampu jalan dan taman

Selain itu saat ini juga sudah banyak yang menggunakan tenaga surya untuk lampu penerangan di jalan-jalan di perumahan, tempat parkir, areal keamanan, atau di taman, sebagai sumber listrik untuk instalasi wireless, radio pemancar, perangkat komunikasi, sebagai signal kereta api, kapal, serta sebagai portable power supply. Keuntungan yang diperoleh yaitu pemasangannya relatif mudah, dapat dibongkar pasang dengan mudah, biaya installasi sangat rendah, dapat dipasang dengan mudah dan cepat dilokasi mana saja, umur pemakaian yang lama, tidak memerlukan biaya PLN, tidak memerlukan jaringan PLN, tidak memerlukan banyak kabel, tidak mengganggu/merusak fasilitas lingkungan yang sudah ada, dan tidak memerlukan perawatan.

 

c. Pembangkit Listrik Tenaga Air Toilet

Tahukah kamu jika energi listrik dapat berasal dari tenaga air toilet? Apakah pernah terpikir oleh kamu jika banyaknya air yang kita buang di toilet jika dihitung dan dikumpulkan dalam waktu sehari dari setiap rumah di seluruh dunia maka air tersebut dapat menjadi potensi sebagai sumber energi alternatif.

Menurut penelitian, rata-rata orang membuang 7000 liter air ke toilet tiap tahunnya. Nah, coba kamu bayangkan jika lebih dari setengah populasi dunia membuang air toilet dalam satu tahun maka akan ada milyaran liter air yang akan terbuang cuma-cuma. Sehingga Tom Broadbent seorang mahasiswa yang menciptakan pembangkit listrik dari air toilet buangan ini dengan nama Hydro Power.

Cara kerja pembangkit listrik tenaga air toilet buangan ini yaitu dengan memutar turbin dari hasil air dari toilet yang selanjutnya akan menghasilkan tenaga listrik pada generatornya. Prinsip kerja pembangkit listrik tenaga air toilet ini secara umum hampir sama dengan PLTA, namun sumber air yang akan memutar turbin bukanlah air terjun, melainkan dari aliran air buangan toilet.

Namun tentunya pemanfaatan tenaga air toilet sebagai sumber energi listrik alternatif ini perlu dikaji terlebih dahulu sebelum diterapkan di Indonesia. Nah, untuk selanjutnya coba kamu mencari informasi lebih lanjut tentang pembangkit listrik tenaga air toilet ini!

Pemanfatan air toilet untuk pembangkit listrik tenaga air toilet

 

d. Pembangkit Listrik Tenaga Petir

Saat musin hujan, kita sering melihat petir yang dibarengi dengan suara gemuruh. Terkadang kita takut saat ada petir, karena terkadang petir sering menyambar benda-benda yang lebih tinggi di suatu tempat. Apa yang kamu rasakan saat melihat petir? Tahukah kamu petir itu apa?

Petir saat hujan

Petir, kilat, atau halilintar adalah gejala alam yang biasanya muncul pada musim hujan di saat langit memunculkan kilatan cahaya sesaat yang menyilaukan. Beberapa saat kemudian disusul dengan suara menggelegar yang disebut guruh. Tetapi tidak selamanya hujan disertai dengan petir. Gumpalan uap air berwujud awan di langit masing-masing memiliki muatan listrik positif dan negatif. Bila terjadi gesekan diantara keduanya maka terjadilah petir. Hal inilah yang menyebabkan petir bisa muncul ketika hujan.

Awalnya, udara panas yang lembab di bumi naik ke angkasa. Dan udara yang naik ini berubah menjadi udara dingin yang kemudian mengembun menjadi awan dengan ukuran kecil. Awan-awan kecil tersebut makin lama makin tinggi dan membentuk awan yang berukuran besar. Di awan yang berukuran besar inilah terjadi penumpukan muatan listrik. Pada bagian paling atas awan berisi muatan listrik negatif sedangkan di bagian tengah bermuatan listrik positif dan di bagian paling bawah berkumpul menjadi satu muatan listrik positif dan negatif. Di bagian paling bawah inilah terjadi lontaran petir karena muatan listrik yang berbeda saling bergesekan sehingga menimbulkan energi ledakan yang luar biasa. Ketika petir melesat keluar dari awan maka udara yang dilewatinya akan terbelah. Itu sebabnya mengapa suara petir terdengar bergemuruh dan meledak-ledak.

Tetapi yang sering adalah kilatan cahaya dulu baru disusul dengan suara gemuruh atau ledakan. Mengapa demikian? Hal itu terjadi karena kecepatan cahaya yang melebihi kecepatan suara. Ingat, bahwa laju kecepatan cahaya adalah 300.000 km/detik. Sedangkan petir yang melesat di angkasa kecepatannya 150.000 km/detik atau setengah dari kecepatan cahaya. Selain itu kekuatan sambaran listriknya mencapai 1 juta volt per meter.

Petir mempunyai muatan positif (+), dan media yang digunakan harusnya bermuatan negatif (-). Satu yang harus kita lakukan adalah membuat perangkat bermuatan negatif dan ditempatkan ditempat yang tinggi. Dan kalau berhasil maka kamu memiliki listrik untuk seisi kota selama satu bulan karena satu sambaran petir saja menghasilkan 220 Volt, dan kalau gagal maka rumah kamu akan terbakar seketika.

Potensi petir sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Petir

Bila jumlah air yang banyak dan berasal dari awan diketahui, kemudian total energi sebuah badai petir dapat dihitung. Pada badai petir sedang, energi yang dilepaskan mencapai 10.000.000 kilowatt jam (3.6×1013) joule, yang sama dengan kekuatan bom nuklir 20 kiloton. Badai petir besar dapat 10 hingga 100 kali lebih kuat. Sebuah sambaran petir berukuran rata-rata memiliki energi yang dapat menyalakan sebuah bola lampu 100 watt selama lebih dari 3 bulan. Sebuah sambaran kilat berukuran rata-rata mengandung kekuatan listrik sebesar 20.000 amp. Sebuah las menggunakan 250-400 amp untuk mengelas baja.

Posisi geografis Indonesia yang terletak pada iklim tropis menyebabkan kejadian frekuensi petir di Indonesia tergolong tertinggi di dunia. Kerapatan petir di Indonesia juga sangat besar yaitu 12/km2/tahun yang berarti setiap luas area 1 km2 berpotensi menerima sambaran petir sebanyak 12 kali setiap tahunnya. Frekuensi kejadian petir yang sangat tinggi ditambah curah hujan yang tinggi, menjadikan sebagian besar tanah Indonesia menjadi subur. Berdasarkan data iklim diketahui bahwa dapat terjadi minimal 45.000 kali petir di dunia setiap hari dan umumnya terjadi di equator seperti Indonesia. Dari data yang dikeluarkan oleh Global Lightening Technology (lembaga keteknikan yang mengkaji cahaya milik Australia) telah membagi dan mengklasifikasikan petir menjadi 10 tingkatan intensitas petir sebagai berikut :


Tabel 1. Tingkat intensitas petir

1 Wilayah dengan intensitas petir 0 disebut daerah bebas petir meliputi daerah bagian utara bekas Negara Uni Soviet memanjang ke bagian Timur sampai kepulauan Greenland.
2 Wilayah dengan intensitas petir 2-4 hari dalam setahun terjadi petir, meliputi daerah sebelah Selatan bekas Negara Uni Soviet dan Eropa Timur.
3 Wilayah dengan intensitas petir 4-10 hari dalam setahun terjadi petir.
4 Wilayah dengan intensitas petir antara 10-20 hari dalam setahun terjadi petir.
5 Wilayah dengan intensitas petir antara 20-40 hari dalam setahun terjadi petir, meliputi pulau Jawa.
6 Wilayah dengan intensitas petir 40-60 hari dalam setahun terjadi petir, meliputi pulau Sulawesi dan irian Jaya.
7 Wilayah dengan intensitas kejadian petir 60-80 hari dalam setahun terjadi petir.
8 Wilayah dengan intensitas kejadian petir 80-100 hari dalam setahun terjadi petir, meliputi daerah Barat pulau Sumatera.
9 Wilayah dengan intensitas petir antara 100-200 hari dalam setahun terjadi petir.
10 Wilayah dengan intensitas petir lebih dari 200 hari dalam setahun terjadi petir.

Sumber: Lilik Rahmat (Peneliti Bidang Komposisi Atmosfer)

http://www.lapan.go.id/index.php/subblog/read/2015/1135/Pupuk-Dari-Atmosfer/article

 

Data frekuensi kejadian petir di atas menunjukan bahwa Indonesia umumnya merupakan negara dengan intensitas kejadian petir yang sangat tinggi di dunia. Hal ini disebabkan Indonesia yang terletak pada garis khatulistiwa sepanjang tahun mendapatkan lama penyinaran radiasi matahari yang tetap 12 jam setiap hari. Radiasi surya dengan intensitas tinggi yang tetap sepanjang tahun membuat proses konveksi (naiknya massa udara karena pemanasan) terus berlangsung dan terbentuk banyak awan cumulonimbus (cb). Luas Indonesia yang dua pertiganya adalah lautan juga turut sebagai mesin panas cuaca dan iklim yang banyak menyimpan energi laten evaporasi sehingga banyak cuaca ekstrem terjadi di Indonesia.

Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Petir yaitu petir akan ditangkap melalui besi penangkal petir. Kemudian, energi petir yang didapat adalah berupa muatan yang kemudian dialirkan ke suatu rangkaian kapasitor yang disusun secara paralel. Terdapat resistor yang memiliki hambatan sedemikian rupa sehingga muatan yang diterima seluruh kapasitor sama rata. Kapasior disusun secara paralel agar kapasitas muatan semakin besar sehingga energi yang didapat dapat dibagi secara merata dan kapasitas total semakin besar.

Skema Pembangkit Listrik Tenaga Petir

Sudah banyak ilmuan yang berpikir mengenai cara memanfaatkan Energi Petir yang dahsyat ini. Namun, masih banyak hambatan-hambatan dalam pembuatan pembangkit listrik ini yang belum dapat dipecahkan, beberapa diantaranya keberadaan petir tidak kontinu di tempat yang sama serta durasi terjadinya petir yang sangat sebentar, sehingga efektivitas dari sebuah PLTP yang akan dibangun dikhawatirkan tidak sesuai harapan.

 

e. Pembangkit Listrik Tenaga Sampah

Setiap hari tentunya kamu tidak lepas dari sampah. Saat kamu membeli makanan yang dibungkus dengan plastik atau kertas, maka pembungkus plastik atau kertas tersebut merupakan sampah. Pernahkah kamu terpikir jika satu orang dalam sehari membuang tiga sampai empat jenis sampah maka bagaimana jika dihitung seluruh penduduk di Indonesia? Tentunya dalam sehari akan terkumpul berton-ton sampah dalam sehari.

Kumpulan sampah di tempat pembuangan sampah

Sebenarnya apa sih yang dimaksud dengan sampah? Sampah merupakan suatu bahan yang terbuang atau di buang dari suatu sumber hasil aktivitas manusia maupun proses-proses alam yang tidak mempunyai nilai ekonomi. Dalam Undang-Undang No.18 tentang Pengelolaan Sampah dinyatakan definisi sampah sebagai sisa kegiatan sehari-hari manusia dan atau dari proses alam yang berbentuk padat.

Permasalahan sampah merupakan permasalahan yang sangat penting bahkan sampah dapat dikatakan sebagai masalah budaya karena berdampak pada sisi kehidupan terutama dikota-kota besar seperti Jakarta, Surabaya, Bandung, Makasar, Medan dan kota besar lainnya. Sampah akan terus ada dan tidak akan berhenti diproduksi oleh kehidupan manusia, jumlahnya akan berbanding lurus dengan jumlah penduduk, bisa dibayangkan banyaknya sampah-sampah dikota besar yang berpenduduk padat. Permasalahan ini akan timbul ketika sampah menumpuk dan tidak dapat dikelola dengan baik sehingga dapat menimbulkan dampak yang luas baik sosial masyarakat, kesehatan maupun lingkungan.

Bagaimana dengan pengelolaan sampah yang sudah ada saat ini? Setiap dua minggu sekali mungkin di lingkungan rumahmu ada petugas yang mengambil sampah di lingkunganmu. Sampah tersebut diangkut oleh truk kemudian dikumpulkan di Tempat Penampungan Sementara (TPS). Apakah kemudian sampah-sampah tersebut diolah lagi?

Pengolahan sampah

Pada prakteknya, pengelolaan sampah yang banyak ditemui hanya terdiri dari proses pengumpulan sampah dari pemukiman atau sumber sampah lainnya, pengangkutan, dan pembuangan sampah di Tempat Penampungan Sementara (TPS), dan akhirnya pembuangan di Tempat Pemrosesan Akhir (TPA). Pengelolaan sampah di perkotaan dilakukan oleh pemerintah masing-masing daerah. Namun tidak jarang karena keterbatasan kemampuan Pemerintah Daerah ataupun karena terdapat hal-hal lain yang lebih menjadi prioritas, pengelolaan sampah di perkotaan menjadi terabaikan. Jika pengelolaan sampah tidak dilakukan dengan baik, maka keberadaan sampah perkotaan, yang memiliki jumlah yang besar tersebut, kemungkinan dapat menimbulkan berbagai dampak. Selain dampak lingkungan dan kesehatan, keberadaan sampah yang tidak dikelola dengan baik juga.

Bagaimana sampah tersebut diolah menjadi energi listrik? PLTS disebut juga sebagai pembangkit listrik tenaga sampah merupakan pembangkit yang dapat membangkitkan tenaga listrik dengan memanfaatkan sampah sebagai bahan utamanya, baik dengan memanfaatkan sampah organik maupun anorganik.


Pembangkit Listrik Tenaga Sampah (PLTSa)

Tujuan dari sebuah PLTSa ialah untuk mengkonversi sampah menjadi energi. Pada dasarnya ada dua alternatif proses pengolahan sampah menjadi energi, yaitu proses biologis yang menghasilkan gas-bio dan proses thermal yang menghasilkan panas. Perbedaan mendasar di antara keduanya ialah proses biologis menghasilkan gas-bio yang kemudian dibakar untuk menghasilkan tenaga yang akan menggerakkan motor yang dihubungkan dengan generator listrik sedangkan proses thermal menghasilkan panas yang dapat digunakan untuk membangkitkan steam yang kemudian digunakan untuk menggerakkan turbin uap yang dihubungkan dengan generator listrik.


Skema Proses perubahan sampah menjadi energi

Pembangkit listrik tenaga sampah yang banyak digunakan saat ini menggunakan proses insenerasi. Sampah dibongkar dari truk pengakut sampah dan diumpankan ke inserator. Di dalam inserator sampah dibakar. Panas yang dihasilkan dari hasil pembakaran digunakan untuk merubah air menjadi uap bertekanan tinggi. Uap dari boiler langsung ke turbin. Sisa pembakaran seperti debu diproses lebih lanjut agar tidak mencemari lingkungan (truk mengangkut sisa proses pembakaran).

Teknologi pengolahan sampah ini memang lebih menguntungkan dari pembangkit listrik lainnya. Sebagai ilustrasi: 100.000 ton sampah sebanding dengan 10.000 ton batu bara. Selain mengatasi masalah polusi bisa juga untuk menghasilkan energi berbahan bahan bakar gratis juga bisa menghemat devisa.

Sumber energi listrik atau Watse to Energy atau yang lebih dikenal dengan PLTSa (Pembangkit Listrik Tenaga Sampah). PLTSa yang berfungsi sebagai TPA ini nantinya akan memakai teknologi tinggi. Sampah-sampah yang datang akan diolah dengan cara dibakar pada temperatur tinggi 850 hingga 900 derajat Celicius. Berdasarkan perhitungan, dari 500 - 700 ton sampah atau (2.000 -3.000) m3 sampah per hari akan menghasilkan listrik dengan kekuatan 7 Megawatt. PLTSa dengan bahan bakar sampah merupakan salah satu pilihan strategis dalam menanggulangi masalah sampah di bebrbagai kota besar di Indonesia.

Prinsip sederhana dari PLTSa atau Waste to Energy ini adalah:
1. Membakar sampah yang kemudian menghasilkan panas
2. Panas yang timbul digunakan untuk memanaskan air
3. Uap Air yang muncul digunakan untuk menggerakkan turbin
4. Turbin menghasilkan listrik.

Manfaat utama PLTSa ini sebenarnya adalah dapat mengurangi ”volume” sampah yang menggunung. Listrik yang dihasilkan dapat digunakan untuk membantu operasinal pengelolaan sampah. Sebenarnya Teknologi pengolahan sampah untuk pembangkit listrik tidak terlalu sulit diterapkan di Indonesia.

f. Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)

Apakah kamu pernah mengunjungi pembangkit listrik tenaga air (PLTA)? Suatu PLTA biasanya dibangun di dekat sebuah waduk atau sungai yang memiliki aliran air yang besar. PLTA ini menggunakan tenaga air untuk menghasilkan listrik.

Tenaga air yang dalam bahasa Inggris “hydropower” adalah energi yang diperoleh dari air yang mengalir. Air merupakan sumber energi yang murah dan relatif mudah didapat, karena pada air tersimpan energi potensial (pada air jatuh) dan energi kinetik (pada air mengalir).

Bendungan Juanda, PLTA Jatiluhur

Energi yang dimiliki air dapat dimanfaatkan dan digunakan dalam wujud energi mekanis maupun energi listrik. Pemanfaatan energi air banyak dilakukan dengan menggunakan kincir air atau turbin air pada suatu air terjun atau aliran air di sungai. Sejak awal abad 18 kincir air banyak dimanfaatkan sebagai penggerak penggilingan gandum, penggergajian kayu dan mesin tekstil. Memasuki abad 19 turbin air mulai dikembangkan.

Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) merupakan salah satu pembangkit yang memanfaatkan aliran air untuk diubah menjadi energi listrik. Pembangkit listrik ini bekerja dengan cara merubah energi air yang mengalir (dari bendungan atau air terjun) menjadi energi mekanik (dengan bantuan turbin air) dan dari energi mekanik menjadi energi listrik (dengan bantuan generator). Kemudian energi listrik tersebut dialirkan melalui jaringan-jaringan yang telah dibuat, hingga akhirnya energi listrik tersebut sampai ke rumah kamu.

Arahkan kursor pada tiap nomor!

Skema PLTA

 

Beberapa bagian dari PLTA diantaranya yaitu:

  1. Bendungan, berfungsi menampung air dalam jumlah besar untuk menciptakan tinggi jatuh air agar tenaga yang dihasilkan juga besar. Selain itu bendungan juga berfungsi untuk pengendalian banjir. Coba kamu sebutkan bendungan atau waduk yang dijadikan PLTA

     

    Waduk Riam Kanan Kalimantan Selatan
  2.  

  3. Turbin, berfungsi mengubah aliran air menjadi energi mekanik. Air yang jatuh akan mendorong baling-baling sehingga menyebabkan turbin berputar. Perputaran turbin ini dihubungkan ke generator. Turbin air kebanyakan seperti kincir angin.
  4. Generator, dihubungkan dengan turbin melalui gigi-gigi putar sehingga ketika baling-baling turbin berputar maka generator juga ikut berputar. Generator selanjutnya merubah energi mekanik dari turbin menjadi energi listrik.

Generator

4. Jalur transmisi, berfungsi mengalirkan energi listrik dari PLTA menuju rumah-rumah dan pusat industri.

Selanjutnya coba kamu cari informasi mengenai PLTA lainnya yang ada di Indonesia!

 

g. Pembangkit Listrik Energi Tidal

Apakah kamu tinggal di daerah dekat laut atau pantai? Ternyata potensi air laut dapat dijadikan sebagai sumber energi alternatif. Apakah kamu pernah memperhatikan kejadian pasang surut air laut atau pantai? Menurut kamu apa yang menyebabkan terjadinya pasang surut?

Pasang surut air laut sangat dipengaruhi oleh gravitasi bulan dan matahari. pada saat bulan purnama air pasang akan lebih tinggi bila dibandingkan saat air pasang ketika matahari bersinar tegak di siang hari. Hal tersebut disebabkan oleh gaya gravitasi bulan lebih kuat daripada gravitasi matahari dikarenakan jarak bulan ke bumi lebih dekat bila dibandingkan dengan jarak matahari ke bumi.

Pemanfaatan energi tidal atau energi pasang surut air laut barangkali kurang begitu dikenal, atau mungkin kita belum pernah mendengarnya sama sekali. Jika dibandingkan dengan energi angin dan surya, energi tidal memiliki sejumlah keunggulan, antara lain memiliki aliran energi yang lebih pasti/mudah diprediksi, lebih hemat ruang, dan tidak membutuhkan teknologi konversi yang begitu rumit.


Skema pembangkit listrik tenaga tidal

Kelemahan energi pasang surut air laut ini diantaranya yaitu membutuhkan alat konversi yang handal yang mampu bertahan dengan kondisi lingkungan laut yang keras yang disebabkan antara lain oleh tingginya tingkat korosi dan kuatnya arus laut.

Pasang surut menggerakkan air dalam jumlah besar setiap harinya dan pemanfaatannya dapat menghasilkan energi dalam jumlah yang cukup besar. Dalam sehari bisa terjadi hingga dua kali siklus pasang surut. Oleh karena waktu siklus bisa diperkirakan (kurang lebih setiap 12,5 jam sekali), suplai listriknya pun relatif lebih dapat diandalkan daripada pembangkit listrik bertenaga ombak. Pada dasarnya ada dua metodologi untuk memanfaatkan energi pasang surut:

1. Dam pasang surut (tidal barrages)

Cara ini serupa seperti pembangkitan listrik secara hidro-elektrik yang terdapat di dam/waduk penampungan air sungai. Hanya saja, dam yang dibangun untuk memanfaatkan siklus pasang surut jauh lebih besar daripada dam air sungai pada umumnya. Dam ini biasanya dibangun di muara sungai dimana terjadi pertemuan antara air sungai dengan air laut. Ketika ombak masuk atau keluar (terjadi pasang atau surut), air mengalir melalui terowongan yang terdapat di dam. Aliran masuk atau keluarnya ombak dapat dimanfaatkan untuk memutar turbin (Lihat animasi 1 dan 2).

Gerakan Ombak masuk ke dalam muara sungai ketika terjadi pasang naik air laut

Sumber: http://widyadheya.blogspot.co.id/2010/11/pemanfaatan-energi-tidal-sebagai.html

 

>

Gerakan air mengalir keluar dari dam menuju laut sambil memutar turbin saat peristiwa surut

Sumber: http://widyadheya.blogspot.co.id/2010/11/pemanfaatan-energi-tidal-sebagai.html

 

Berdasarkan animasi tersebut dapat dilihat bahwa generator arus pasang surut (tidal stream) menggunakan energi kinetik dari air laut untuk menggerakan turbin, seperti halnya turbin angin yang digerakkan oleh angin. Selanjutnya gerakan turbin tersebut akan menghasilkan energi listrik. Kekurangan terbesar dari pembangkit listrik tenaga pasang surut adalah mereka hanya dapat menghasilkan listrik selama ombak mengalir masuk (pasang) ataupun mengalir keluar (surut), yang terjadi hanya selama kurang lebih 10 jam per harinya. Namun, karena waktu operasinya dapat diperkirakan, maka ketika PLTPs tidak aktif, dapat digunakan pembangkit listrik lainnya untuk sementara waktu hingga terjadi pasang surut lagi.

2. Turbin lepas pantai (offshore turbines)

Pilihan lainnya ialah menggunakan turbin lepas pantai yang lebih menyerupai pembangkit listrik tenaga angin versi bawah laut. Keunggulannya dibandingkan metode pertama yaitu: lebih murah biaya instalasinya, dampak lingkungan yang relatif lebih kecil daripada pembangunan dam, dan persyaratan lokasinya pun lebih mudah sehingga dapat dipasang di lebih banyak tempat.


Bermacam-macam jenis turbin lepas pantai yang digerakkan oleh arus pasang surut.

Berikut ini disajikan secara ringkas kelebihan dan kekurangan dari pembangkit listrik tenaga pasang surut:
Kelebihan:
• Setelah dibangun, energi pasang surut dapat diperoleh secara gratis.
• Tidak menghasilkan gas rumah kaca ataupun limbah lainnya.
• Tidak membutuhkan bahan bakar.
• Biaya operasi rendah.
• Produksi listrik stabil.
• Pasang surut air laut dapat diprediksi.
• Turbin lepas pantai memiliki biaya instalasi rendah dan tidak menimbulkan dampak lingkungan yang besar.

Kekurangan:

  • Sebuah dam yang menutupi muara sungai memiliki biaya pembangunan yang sangat mahal, dan meliputi area yang sangat luas sehingga merubah ekosistem lingkungan baik ke arah hulu maupun hilir hingga berkilo-kilometer.
  • Hanya dapat mensuplai energi kurang lebih 10 jam setiap harinya, ketika ombak bergerak masuk ataupun keluar.

Namun saat ini untuk menerapkan teknologi PLTPs masih terdapat kendala dana dan penelitian daerah mana yang memiliki potensi terbesar dalam penerapan teknologi tersebut, namun dapat dipastikan penggunaan energi ini menjadi salah satu alternatif yang berpotensi besar, khususnya di negara kita Indonesia yang berupa negara kepulauan yang memiliki wilayah laut yang luas.

Perlu kamu ketahui bahwa potensi energi tidal di Indonesia termasuk yang terbesar di dunia, khususnya di perairan timur Indonesia. Sekarang inilah saatnya bagi Indonesia untuk mulai menggarap energi ini. Jika bangsa kita mampu memanfaatkan dan menguasai teknologi pemanfaatan energi tidal, ada dua keuntungan yang bisa diperoleh yaitu, pertama, keuntungan pemanfaatan energi tidal sebagai solusi pemenuhan kebutuhan energi nasional dan, kedua, kita akan menjadi negara yang mampu menjual teknologi tidal yang memberikan kontribusi terhadap devisa negara.