SUMBER ARUS LISTRIK
Listrik adalah energi, sehingga sesuai dengan hukum kekekalan
energi, untuk menghasilkan energi listrik perlu adanya alat yang dapat mengubah
energi lain menjadi energi listrik. Secara umum, sumber arus listrik terdiri
atas dua jenis, yaitu sumber arus searah (Direct Current = DC) dan
sumber arus bolak-balik (Alternating Current =AC).
Agar lebih memahami, perhatikan Tabel 5.7!
Elemen volta, baterai, dan akumulator adalah sumber arus DC, yang
dihasilkan dari reaksi kimia, sehingga disebut juga sebagai elektrokimia. Berdasarkan dapat atau
tidaknya diisi ulang, sumber arus listrik dibedakan menjadi elemen primer dan
elemen sekunder.
Elemen primer adalah sebutan bagi sumber arus
listrik yang tidak dapat diisi ulang ketika energinya habis, contohnya seperti
baterai kering dan elemen volta. Elemen
sekunder adalah sebutan bagi sumber arus listrik yang dapat diisi ulang
ketika energinya habis, contohnya seperti akumulator dan
baterai Lithium-ion (Li-ion) yang digunakan
pada telepon genggam atau kamera.
SUMBER-SUMBER ENERGI LISTRIK
Tahukah kamu, bagaimana cara membangkitkan energi listrik yang
biasa kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari? Apa hanya dari minyak bumi dan
batubara saja? Mengingat keterbatasan energi tambang, kini listrik tidak hanya
dihasilkan dari minyak bumi atau batu bara, tetapi juga dari energi matahari, angin, air, dan bioenergi.
Sumber-sumber energi tersebut merupakan energi alternatif
karena ketersediaannya di alam yang dianggap sangat melimpah atau tidak akan
pernah habis jika digunakan. Agar mengetahui berbagai sumber energi alternatif
tersebut, bacalah uraian berikut dengan saksama.
a. Energi Matahari
Energi matahari merupakan sumber energi terbesar dan paling melimpah.
Melalui penggunaan panel surya, energi matahari dapat diubah menjadi energi
listrik. Energi yang diperoleh saat matahari bersinar terang akan disimpan
dalam baterai agar dapat digunakan saat cuaca mendung atau bahkan malam hari. Pada
saat cuaca mendung, energi listrik yang diperoleh tidak dapat dihasilkan secara
maksimal.
Penggunaan energi surya di Indonesia diterapkan dalam dua macam
teknologi, yaitu teknologi energi surya termal dan energi surya fotovoltaik.
Suhu yang tinggi dari energi surya termal digunakan untuk memasak (kompor
surya), mengeringkan hasil pertanian, dan memanaskan air. Energi surya
fotovoltaik digunakan untuk menghasilkan listrik yang nantinya dapat digunakan
untuk menyalakan lampu, memutar pompa air, menyalakan televisi, dan sebagai
energi alat telekomunikasi.
b. Energi Angin (Kincir Angin)
Angin adalah salah satu contoh sumber energi alternatif yang dapat
digunakan untuk membangkitkan energi listrik. Energi gerak, yang dihasilkan
oleh gerakan angin terhadap kincir, diubah oleh generator menjadi energi
listrik. Berbeda dengan batu bara, gas, dan minyak bumi, kincir angin tidak
menyebabkan polusi bagi lingkungan, sehingga kincir angin dipercaya ramah lingkungan.
Oleh sebab itu, pada tahun 1930, pemerintah Amerika mulai
menggunakan kincir angin sebagai sumber energi listrik utamanya. Di daerah
California, saat ini sudah ada 13.000 kincir angin yang digunakan untuk
memenuhi kebutuhan listrik hingga 1,5 – 4 juta kWh setiap tahunnya, ini berarti
setiap kincir angin digunakan untuk menyuplai kebutuhan listrik 150 hingga 400
rumah. Namun, ketika tidak ada angin yang berhembus, maka tidak akan ada energi
listrik yang dihasilkan, sehingga masih diperlukan sejumlah batubara, gas, atau
minyak bumi untuk memenuhi energi listrik pada saat tersebut.
Tidak kalah dengan California, Indonesia telah membangun beberapa
unit kincir angin di Yogyakarta dengan kapasitas masing-masing 80 KW dan
menargetkan pembuatan Pembangkit Listrik Tenaga Baru (PLTB) yang mampu
menghasilkan 250 MW pada tahun 2025.
c. Energi Air (Hydropower)
Air yang mengalir dari hulu ke hilir, khususnya pada
sungai-sungai yang deras, dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi alternatif untuk
membangkitkan energi listrik. Arus air sungai tersebut dimanfaat kan untuk
menggerakkan turbin yang terhubung pada generator sehingga energi listrik dapat
dihasilkan.
Banyaknya sungai dan danau air tawar membuat Indonesia membangun
banyak Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) di seluruh wilayahnya. Potensi
tenaga air di seluruh Indonesia diperkirakan sebesar 75.684 MW, tetapi yang
sudah dimanfaatkan masih 100 MW dengan jumlah pembangkit sekitar 800 buah.
Salah satu contoh PLTA yaitu PLTA Karangkates yang ada di Kabupaten Malang
Provinsi Jawa Timur.
d. Bioenergi
Bioenergi adalah energi yang di peroleh dari biomassa.
Biomassa merupakan bahan organik yang berasal dari makhluk hidup, baik dari
tumbuhan maupun hewan. Limbah dari budidaya pertanian, perkebunan, kehutanan, peternakan,
maupun perikanan juga dapat digunakan sebagai sumber bioenergi.
Energi yang diperoleh dari biomassa ini dapat diubah menjadi
energi listrik dengan cara mengolah biomassa menjadi bahan bakar nabati,
misalnya etanol atau biodisel. Bahan bakar nabati ini selanjutnya dapat
digunakan sebagai bahan bakar generator atau diesel untuk menghasilkan listrik.
Pernahkah kamu berpikir bahwa tanaman dapat menghasilkan arus
listrik? Sumber listrik baru telah
dikembangkan oleh Marjolein Helder dari Universitas Wegeningen Belanda. Hasil penelitian
tersebut menunjukkan bahwa pada saat tumbuh, tanaman memperoleh listrik dari
interaksi antara akar tanaman dengan bakteri tanah.
Akar tanaman tersebut mampu mengeluarkan cairan dan gas hingga
70% ke tanah. Selanjutnya bakteri yang ada di sekitar akar mengurai bahan
organik sehingga membentuk sumber energi listrik baru. Saat menguji
penelitiannya, Helder meletakkan sebuah elektrode dekat bakteri untuk menyerap
elektron dan hasilnya menunjukkan ada arus listrik yang mengalir di antara
elektrode tersebut. Mikroba pada tanaman mikrobial dapat
menghasilkan arus 0,4 watt per meter persegi dari tanaman hidup.
Di waktu mendatang, energi listrik dari tanaman ini akan dikembangkan
hingga dapat memproduksi sebanyak 3,2 watt meter persegi. Ini artinya akar
dalam wilayah 100 meter persegi dapat memenuhi kebutuhan listrik sebuah rumah
dengan pemakaian 2.800 kWh per tahun.
Tahukah kamu bahwa energi nuklir, gas hidrogen, panas bumi, gelombang
air laut, dan piezoelektrik juga merupakan sumberenergi listrik alternatif?
7. Transmisi Energi Listrik
Tahukah kamu bagaimana energi listrik dapat disalurkan ke rumah-rumah
dengan efektif dan efisien? Perhatikan Gambar
5.22!
Transmisi listrik jarak jauh dilakukan dengan menaikkan
tegangan listrik. Jika tegangan listrik untuk transmisi jarak jauh rendah, maka
arus listriknya akan menjadi besar sehingga diperlukan kabel listrik yang besar
dan banyak energi yang terbuang menjadi kalor saat listrik disalurkan dari PLN
ke rumah-rumah. Namun, dengan tegangan yang tinggi, arus listrik akan menjadi
kecil sehingga kabel listrik yang dibutuhkan kecil dan tidak terlalu banyak
energi yang terbuang.
Agar tegangan listrik dari PLN dapat dinaikkan, maka diperlukan
transformator step up. PLN memproduksi listrik dengan tegangan sebesar
10.000 volt, sehingga perlu dinaikkan menjadi sekitar 150.000 volt. Transmisi
energi listrik dengan tegangan sebesar ini dilakukan dengan menaikkan kabel
pada gardu-gardu listrik yang tinggi agar aman bagi penduduk. Pada transmisi
berikutnya digunakan transformator step down untuk menurunkan tegangan
hingga menjadi 220 volt sehingga dapat langsung didistribusikan ke penduduk.
Artikel yang terkait :
Transmisi Energi Listrik
Penggunaan Energi Listrik
Rangkaian Listrik
Arus Listrik
