Makalah Fisika: Sumber Energi Alternatif Sinar Matahari

MAKALAH SUMBER ENERGI ALTERNATIF
SINAR MATAHARI


NAMA : RIANA SULISTIOWATI
KELAS : XII MIA 3

SMA NEGERI 3 KOTA TANGERANG SELATAN
TAHUN AJARAN 2015/2016





Kata Pengantar
Penggunaan listrik didunia semakin hari semakin meningkat hal itu sangat bisa dirasakan, mengingat semakin banyaknya jumlah penduduk didunia. Dengan adanya peningkatan tersebut, dapat diseimbangkan dengan adanya penemuan energi alternatif baru agar energi yang sudah kita gunakan ridak cepat habis. Oleh sebab itu para ilmuan mengembangkan pemanfaatan energi matahari
Berkaitan dengan makalah ini, ada beberapa hal dibahas mengenai manfaat apa saja yang kita dapat dari pemanfaatan energi matahari ini. Untuk itu, makalah ini menyajikan beberapa informasi tentang apa saja yang didapat dari pemanfaatan energi matahari. Hal ini bertujuan agar semuanya bisa memanfaatkan energi matahari.
Penyusunan makalah ini diharapkan dapat menjadi inspirasi agar energi matahari bisa lebih dikembangkan lagi. Saya berharap agar makalah ini dapat bermanfaat bagi semuanya.



Pamulang, 5 Maret 2016


Penulis




Daftar Isi

Kata Pengantar
Daftar Isi
BAB I
Pendahuluan
Latar Belakang
Perumusan Masalah
BAB II
Kerangka Teoritis
Pengertian
Penggunaan
Manfaat
BAB III
Penutupan
Kesimpulan
Saran
Daftar Pustaka


BAB I
PENDAHULUAN

A.    LATAR BELAKANG
Penggunaan energi besar-besaran telah membuat manusia mengalami krisis energi, ini di sebabkan ketergantungan terhadap bahan bakar fosil seperti minyak dan gas alam sangat tinggi. Sebagaimana yg kita ketahui,bahan bakar fosil merupakan sumber daya alam yg tidak dapat kita perbarui dan akan habis suatu saat. Untuk mengatasi krissi energi masa depan beberapa alternatif sumber energi mulai dikembangkan, salah satunya ialah energi matahari, energi matahari biasa digunakan sebagai penerang dan sumber panas bagi kehidupan sehari-hari namun ternyata energi matahari dapat dikembangkan menjadi sumber energi lainnya. Adapun faktor mengapa kita harus beralih ke energi alternatif ialah karena penggunaanya yg meningkat setiap tahunnya dan cadangan yg semakin menipis.
Matahari adalah suatu  bola gas (bintang) yg bentuknya nyaris bulat sebagai pusat tata surya, diameternya sekitar 1.392.684 km kira-kira 109 x diameter bumi dgn jarak rata-rata 150.000.000km (93.026.724 mil) dan massa 330.000 x massa bumi. Bumi merupakan planet terdekat ketiga dengan matahari, dengan letaknya yg begitu strategis bumi tidak terlalu panas dan tidak terlalu dingin.Matahar terdiri dari inti dan tiga lapisan yaitu fotosfer, kromoser dan korona, matahari bersinar melintas bumi sangat besar yaitu mencapai 3x1024 Joule/tahun. Jika diukur kira-kira 10.000 x kebutuhan energi dunia saat ini, energi yg besar itu jika dimanfaatkan menjadi energi listrik hanya dengan menutup 0.1 % permukaan bumi dan difais dengan solar sell dengan efisiensi 10 % cukup mampu memenuhi kebutuhandi seluruh dunia.
B.     PERUMUSAN MASALAH
1.      Kenapa kita harus memanfaatkan energi dari energi matahari ?
2.      Manfaat apa yang kita dapat?
3.      Perlukah kita memanfaatkan energi matahari ?

C.    TUJUAN
Untuk mengetahui manfaat dari energi matahari sebagai sumber energi alternatif



BAB II
STUDI PUSTAKA
PENGERTIAN
Energi matahari adalah energi yang berupa panas dan cahaya yang dipancarkan matahari. Energi matahari merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang paling penting. Indonesia mempunyai potensi energi surya yang melimpah. Namun melimpahnya sumber energi surya di Indonesia belum dimanfaatkan secara optimal.
Matahari adalah sumber energi yang memancarkan energi sangat besarnya ke permukaan bumi. Permeter persegi permukaan bumi menerima hingga 1000 watt energi matahari. Sekitar 30% energi tersebut dipantulkan kembali luar angkasa, dan sisanya diserap oleh awan, lautan, dan daratan. Jumlah energi yang diserap oleh atmosfer, lautan, dan daratan bumi sekitar 3.850.000 eksajoule (EJ) per tahun. Untuk melukiskan besarnya potensi energi surya, energi surya yang diterima bumi dalam waktu satu jam saja setara dengan jumlah energi yang digunakan dunia selama satu tahun lebih.
Berbagai sumber energi terbarukan lainnya, semisal energi angin, biofuel, air, dan biomassa, berasal dari energi surya. Bahkan sumber energi fosil pun terbentuk lewat bantuan energi matahari. Hanya energi panas bumi dan pasang surut saja yang relatif tidak memperoleh energi dari matahari.
Salah satu cara untuk memanen radiasi panas dan cahaya yang dipancarkan matahari menjadi listrik adalah dengan memanfaatkan teknologi termal dan teknologi sel surya atau sel photovoltaic. Teknologi termal biasanya digunakan untuk mengeringkan hasil pertanian dan perikanan, memasak (kompor surya), dan memanaskan air.
Dengan potensinya yang sangat besar tersebut, energi surya diyakini menjadi sumber energi utama di masa depan. Apalagi dengan beberapa keunggulan energi matahari seperti energi matahari merupakan sumber yang hampir tak terbatas dan ramah lingkungan.
Sebagai negara yang berada di kawasan khatulistiwa, potensi energi matahari di Indonesia sangat besar. Indonesia memiliki sekitar 4.8 KWh/m2 atau setara dengan 112.000 GWp energi surya. Sayangnya, seperti berbagai energi terbarukan lainnya, energi matahari ini belum dimanfaatkan secara optimal. Dari total potensi energi surya tersebut, Indonesia baru memanfaatkan sekitar 10 MWp.




BAB III
STUDI KASUS
Sumber energi alternatif berkorelasi dengan lingkungan dan menyatakan bahwa istilah sumber energi alternatif mengacu pada sumber energi yang tidak merugikan lingkungan. Jadi energi matahari adalah energi yang berasal dari matahari dan didapat dengan mengubah energi panas Matahari  melalui peralatan tertentu untuk menjadi sumber daya dalam bentuk lain yang dapat dimanfaatkan sebagai pemenuh kebutuhan energi. Selain itu energi matahari termasuk kedalam sumber energi yang tidak merugikan lingkungan.
Matahari adalah suatu bola gas yang pijar dan ternyata ia tidak bulat betul.ia mempunyai semacam ekuator dan kutub karena gerak rotasinya.garis tengah ekuatorialnya : 864.000 mil, sedangkan garis tengah antar kutubnya 43 mil lebi pendek. Jarak matahari kebumi adalah 93 juta mil. Jarak ini dipakai sebagai suatu astronomi. Satu satuan astronomi (astronomical =AU=93 juta mil =14,juta KM). Dibandingkan denagn bumi diameeter bumi kira-kira 100 kali diamter bumi. Gaya tarik matahari kira-kira 30 kali gaya tarik bumi.
Bagaimana dengan temperatur bumi, menurut perhitungan para ahli temperatur dipermukaan matahari 60000C ; jenis batuan atau logam apapun yang kita kenal dibumi ini akan lebur pada temperatur setinggi itu. Temperatu tertinggi terlelatak dibagian tengahnya yang diperkirakan tidaak kurang dari 25 juta 0 C. Pada pembukaannya tampak ada bercak hitam dengan adanya bercak hitam itulah orang bisa menghitung kecepatan matahri mengadakan rotasi, yaitu 27 hari. Namun semakin dekat ke kutubnya ternyata makin lambat, dekat kutub kecepatan rotasi adalah 34 hari. Lapisan bola matahari bagian dalam disebut photosfer, tebalnya kira-kira 220 mil dari lapisan ini terdapat semburan api yang berasal dari suatu ledakan. Semburannya mencapai ketinggian 140 ribu mil.lapsan luar dari photosfer yang di ebut chromosfer,berwarna kemerahan dan bersal dari hidrogen yang pijar.lapisan ini menyamai lidah-lidah api yang menjilat ke luar. Tebal chomosfer kira-kira 9.000 mil,lapisan lebih luar dari chomorfer adalah korona. Korona berupa sinar kemilauan yang tebalnya kadang-kadang melebihi garis tengah matahari itu sendiri. Korona nampak jelas waktu gerhana matamari.
Matahari ini sangat penting bagi kehidupan di bumi karena :
·         Merupakan sumber sinar dan sumber panas (energi) utama bagi bumi. Minyak bumi dam batu-batu itu sebenrnya juga berasal dari energi matahari yang pada jaman dahulu diserap oleh tumbuhan atau binatng.
·         Matahari mengontrol nstabilitas /peredaran bumi yang berarti mengontrol terjadinya siang dan malam, bulan, tahun serta juga mengontrolperedaran pelanet lain.
·         Matahari adalah bintang yng terdekat, maka dengan mempelajari matahari kita tak langsung dapat memahami bintang lain.
Matahari bukanlah benda padat tetapi merupakan lapisan dari beberapa macam gas dengan tekanan dan temperatur dan tekanan yang sangat tinggi matahri dengan bahan bakar hidrogen akan mengalaami masa kehabisan bahan bakar. Akakibatnya intinya akan menyusut dan menghasilkan lebi benyak energi (bukan cahaya). Energi tersebut membuat matahari membesar (disebut bintang raksasa merah) yang pada akhirnya akan menelan bumi matahari melepaskan lapisan luar, menghasilkan awan besar (nebula pelanet), dan sisanya mendingin menyusut dan menjadi black hole. Bila bahan bakar habis terkiras matahari menjadi labil, meledak dan menjadi supernopa. Diperkirakan umur matahari sampai sekarang 5.109 tahun atau sekitar 10 miliar tahun dan akan berakhir 5 miliar tahun lagi, bintang yang besar biasanya tidak berumur panjang.
Penggunaan energi matahari
Energi matahari dalam kehidupan sehari-hari dapat kita gunakan untuk mengeringkan pakaian. Sedangkan tumbuhan memanfaatkan energi matahi untuk berfotosintesis. Namun seiring perkembangan jaman, bukan hanya itu saja manfaat yang dapat kita ambil dari panas matahari. Dijaman sekarang ini energi matahari bisa kita manfaatkan secara langsung untuk memproduksi listrik atau untuk memanaskan bahkan untuk mendinginkan. Potensi masa depat energi surya hanya dibatasi oleh keinginan kita untuk menangkap kesempatan.Ada banyak cara untuk memanfaatkan energi dari matahari. Beberada hal yang dapat kita manfaatkan dari energi matahari.
Pembangkit Listrik Tenaga Panas Matahari
Sekarang ini kebutuhan akan listrik semakin hari semakin bertambah. Oleh karena itu untuk menghemat penggunaan minyak bumi sebagai bahan untuk membangkitkan listrik. Maka para peneliti mencoba memanfaatkan energi seperi matahari untuk dimanfaatkan menjadi energi listrik. Karena dirasa-rasa oleh mereka energi matahari merupakan energi yang sangat melimpah dan tidak akan pernah habis jika kita gunakan secara terus menerus. Untuk mensiasati hal tersebut para ahli menciptakan alat yang digunakan untuk mengubah energi panas matahi menjadi energi listrik. Alat yang digunakan untuk memanaskan adalah Panel Surya. Panel surya yang dapat kita manfaatkan untuk memanaskan air atau pun menghasilkan tenaga listrik. Panel surya biasa dibuat dari lempengan logam hitam yang dihubungkan dengan pipa air. Lempengan ini akan memindahkan panas matahari ke air yang mengalir di sepanjang pipa.
Alat yang diperlukan untuk menghasilkan listrik ini berupa cermin cekung dan turbin. Cermin ini akan bergerak mengikuti arah matahari saat melintas di langit. Cermin ini kemudian memfokuskan cahaya ke sebuah menara. Di menara tersebut panas yang diserap digunakan untuk mendidihkan air. Uap yang dihasilkan digunakan untuk menggerakkan turbin. Turbin inilah yang akan menghasilkan listrik. Listrik tenaga surya sangat bermanfaat untuk masyarakat pedesaan atau tempat-tempat terpencil. Listrik ini dapat digunakan untuk menyalakan lampu, televisi, bahkan lemari es. Energi cahaya matahari dapat diubah menjadi energi listrik menggunakan sel surya. Kegunaan sel surya di antaranya untuk menjalankan jam, kalkulator, dan penerangan luar ruangan. Bahkan, sel surya dengan susunan yang rumit dapat memberikan tenaga listrik ke satelit.
Pemanas dan Pendingin Tenaga Matahari
Panas tenaga matahari menggunakan panas matahari secara langsung. Pengumpul panas matahari  diatas atapmu dapat menyediakan air panas untuk rumahmu, dan membantu menghangatkan rumahmu. Sistem panas matahari berdasarkan prinsip sederhana yang telah dikenal selama berabad-abad: matahari memanaskan air yang mengisi bejana gelap. Teknologi tenaga panas matahari yang ada di pasar saat ini sangat efisien dan bisa diandalkan. Saat ini pasar menyediakan tenaga matahari untuk aplikasi dengan cakupan luas, dari pemanas air domestik dan pemanas ruangan di perumahan dan gedung –gedung komersial, sampai pemanas kolam renang, tenaga matahari-pendingin, proses pemanasan industri  dan memproses air menjadi tawar. Saat ini produksi pemanas air panas domestik merupakan aplikasi paling umum untuk tenaga panas matahari. Di beberapa negara hal ini telah menjadi sarana yang umum digunakan oleh gedung tempat tinggal. Tergantung pada kondisi dan konfigurasi sistem, kebutuhan air panas dapat disediakan oleh tenaga matahari hingga 100% . Sistem yang lebih besar dapat ditambahkan untuk menutupi bagian penting dari kebutuhan energi untuk pemanas ruangan. Ada dua tipe teknologi: Tabung vakum- penyedot di dalam tabung vakum menyedot radiasi dari matahari dan memanaskan cairan di dalam, seperti di panel tenaga matahari datar. Tambahan radiasi diambil dari reflektor di belakang tabung. Bentuk bundar tabung vakum membuat cahaya matahari dari berbagai sudut dapat mencapai penyerap secara langsung. Bahkan di saat mendung, ketika cahaya datang dari banyak sudut pada saat bersamaan, tabung vakum kolektor tetap dapat efektif. Kolektor solar panel datar- pada dasarnya merupakan kotak yang ditutupi kaca yang ditaruh di atap seperti cahaya langit. Di dalam kotak terdapat serangkaian tabung pemotong dengan sirip pemotong terpasang. Seluruh struktur dilapisi substansi hitam yang didesain untuk menangkap sinar matahari. Sinar ini memanaskan air dan campuran bahan anti beku, yang beredar dari kolektor turun ke pemanas air di bawah tanah. Pendingin tenaga matahari: Pendingin tenaga matahari menggunakan sumber energi panas untuk menghasilkan dingin dan /atau mengurangi kelembaban udara dengan cara yang sama dengan lemari pendingin atau AC konvensional. Aplikasi ini cocok dengan energi panas matahari, sejalan dengan meningkatnya permintaan pendingin ketika panas matahari banyak. Pendingin tenaga matahari telah sukses didemonstrasikan. Penggunaan skala besar dapat diharapkan di masa depan, sejalan dengan berkurangnya biaya teknologi ini, terutama untuk sistem skala kecil.
Lampu LED sebagai Penerangan Rumah
Saat ini sudah ada lampu hemat energi yang menggunakan DC seperti lampu LED. Bandingkan lampu LED 3 Watt setara dengan Lampu AC 15 Watt.
Kekurangannya adalah:
·         Instalasi kabel baru untuk lampu LED.
·         Biaya pengadaan lampu yang lebih mahal.
Keuntungannya adalah:
·         Penggunaan energi yang kecil
·         Keandalan lampu LED 10 x lampu standard biasa
·         Penggunaan kabel listrik 2 inti.
Manfaat
Energi matahari tidak hanya menguntungkan bagi tumbuhan karena tumbuhan menggunakannya untuk membuat makanann atau berfotosintesis. Tidak juga hanya menguntungkan bagi para petani yang sedang mengeringkan hasil padi mereka. Manfaat lain yang kita dapat dari pemanfaatan energi matahari adalah kita bisa lebih hemat dalam penggunaan minyak bumi yang kini semakin sedikit jumlahnya. Kita juga bisa membantu pencegahan pemanasan global karena energi ini sangatlah bersahabat bagi lingkungan. Jadi kita tidak perlu khawatir akan memperparah kerusakan lapisan ozon yang kini semakin memprihatinkan. Selain itu jika kita memanfaatkan energi matahari kita dapat menghemat pengeluaran karena jika kita memanfaatkan energi ini





BAB IV
PENUTUP
KESIMPULAN
Karena energi ini dapat dinikmati diseluruh belahan dunia, dan juga karena kondisi geografis Indonesia yang terdiri atas pulau-pulau yang kecil dan banyak yang terpencil menyebabkan sulit untuk dijangkau oleh jaringan listrik yang bersifat terpusat. Untuk memenuhi kebutuhan energi di daerah-daerah semacam ini, salah satu jenis energi yang potensial untuk dikembangkan adalah energi surya. Dengan demikian, energi surya dapat dimanfaatkan untuk penyedian listrik dalam rangka mempercepat rasio elektrifikasi desa. Jadi,energi matahari itu adalah energi yang paling penting untuk digunakan dalam kehidupan seluruh makhluk hidup diuka bumi ini.
SARAN
Panel surya belum bisa menjadi energy alternatif bagi masyarakat Indonesia dikarenakan biaya alat dan instalasinya yang  masih mahal. Oelh karena itu panel surya untuk saat ini lebih cocok untuk digunakan pada instansi, kantor pemerintahan, sekolah atau badan – badan pelayanan masyarakat. Dengan begitu meskipun terjadi pemadaman listrik, kegiatan pelayanan masyarakat, belajar mengajar dan pemerintahan tidak mengganggu seperti yang sering dialami sekarang ini.





DAFTAR PUSTAKA

0 Response to "Makalah Fisika: Sumber Energi Alternatif Sinar Matahari"

Posting Komentar