Jagad Raya Dan tata surya

Pemanfaatan Energi Tidal/Pasang Surut Air Laut

Energi yang berasal dari laut (ocean energy) dapat dikategorikan menjadi tiga macam:
1. energi ombak (wave energy),
2. energi pasang surut (tidal energy),
3. hasil konversi energi panas laut (ocean thermal energy conversion).

Kita akan membahas bentuk-bentuk energi tersebut satu persatu dan bagaimana cara pemanfaatannya untuk menghasilkan energi listrik. Sebagai catatan, energi angin juga terkadang dikategorikan sebagai salah satu bentuk energi yang berasal dari laut (pengecualian untuk artikel ini dimana energi angin tidak masuk dalam pembahasan).

Prinsip sederhana dari pemanfaatan ketiga bentuk energi itu adalah: memakai energi kinetik untuk memutar turbin yang selanjutnya menggerakkan generator untuk menghasilkan listrik. Artikel kali ini ialah bagian dari 3 artikel yang membahas tentang energi yang dapat dimanfaatkan dari laut. Di bagian pertama trilogi artikel ini, energi ombak (wave energy) akan dibahas terlebih dahulu.

Energi ombak

Ombak dihasilkan oleh angin yang bertiup di permukaan laut. Sesungguhnya ombak merupakan sumber energi yang cukup besar, namun, untuk memanfaatkan energi yang terkandungnya tidaklah mudah; terlebih lagi mengubahnya menjadi listrik dalam jumlah yang memadai. Inilah sebabnya jumlah pembangkit listrik tenaga ombak yang ada di dunia sangat sedikit.
Salah satu metode yang efektif untuk memanfaatkan energi ombak adalah dengan membalik cara kerja alat pembuat ombak yang biasa terdapat di kolam renang. Pada kolam renang dengan ombak buatan, udara ditiupkan keluar masuk sebuah ruang di tepi kolam yang mendorong air sehingga bergoyang naik turun menjadi ombak.












Gambar 1. Skema Oscillating Water Column

 Pada sebuah pembangkit listrik bertenaga ombak (PLTO), aliran masuk dan keluarnya ombak ke dalam ruangan khusus menyebabkan terdorongnya udara keluar dan masuk melalui sebuah saluran di atas ruang tersebut (Lihat gambar 1). Jika di ujung saluran diletakkan sebuah turbin, maka aliran udara yang keluar masuk tersebut akan memutar turbin yang menggerakkan generator. Masalah dengan desain ini ialah aliran keluar masuk udara dapat menimbulkan kebisingan, akan tetapi, karena aliran ombak pun sudah cukup bising umumnya ini tidak menjadi masalah besar.

Setelah selesai dibangun, energi ombak dapat diperoleh secara gratis, tidak butuh bahan bakar, dan tidak pula menghasilkan limbah ataupun polusi. Namun tantangannya adalah bagaimana membangun alat yang mampu bertahan dalam kondisi cuaca buruk di laut yang terkadang sangat ganas, tetapi pada saat bersamaan mampu menghasilkan listrik dalam jumlah yang memadai dari ombak-ombak kecil (jika hanya dapat menghasilkan listrik ketika terjadi badai besar maka suplai listriknya kurang dapat diandalkan).

Beberapa perusahaan yang mengembangkan PLTO versi komersial sesuai dengan metode yang dijelaskan di atas antara lain: Wavegen dari Inggris, dengan prototipnya yang bernama LIMPET dengan kapasitas 500 kW di pantai barat Skotlandia, dan Energetech dari Australia yang sedang mengusahakan proposal proyek PLTO berkapasitas 2 MW di Rhode Island.

Selain metode yang telah dijelaskan, beberapa perusahaan & institusi lainnya mengembangkan metode yang berbeda untuk memanfaatkan ombak sebagai penghasil energi listrik:
• Ocean Power Delivery; perusahaan ini mendesain tabung-tabung yang sekilas terlihat seperti ular mengambang di permukaan laut (dengan sebutan Pelamis) sebagai penghasil listrik. Setiap tabung memiliki panjang sekitar 122 meter dan terbagi menjadi empat segmen. Setiap ombak yang melalui alat ini akan menyebabkan tabung silinder tersebut bergerak secara vertikal maupun lateral. Gerakan yang ditimbulkan akan mendorong piston diantara tiap sambungan segmen yang selanjutnya memompa cairan hidraulik bertekanan melalui sebuah motor untuk menggerakkan generator listrik. Supaya tidak ikut terbawa arus, setiap tabung ditahan di dasar laut menggunakan jangkar khusus.
• Renewable Energy Holdings; ide mereka untuk menghasilkan listrik dari tenaga ombak menggunakan peralatan yang dipasang di dasar laut dekat tepi pantai sedikit mirip dengan Pelamis. Prinsipnya menggunakan gerakan naik turun dari ombak untuk menggerakkan piston yang bergerak naik turun pula di dalam sebuah silinder. Gerakan dari piston tersebut selanjutnya digunakan untuk mendorong air laut guna memutar turbin.
• SRI International; konsepnya menggunakan sejenis plastik khusus bernama elastomer dielektrik yang bereaksi terhadap listrik. Ketika listrik dialirkan melalui elastomer tersebut, elastomer akan meregang dan terkompresi bergantian. Sebaliknya jika elastomer tersebut dikompresi atau diregangkan, maka energi listrik pun timbul. Berdasarkan konsep tersebut idenya ialah menghubungkan sebuah pelampung dengan elastomer yang terikat di dasar laut. Ketika pelampung diombang-ambingkan oleh ombak, maka regangan maupun tahanan yang dialami elastomer akan menghasilkan listrik.
• BioPower Systems; perusahaan inovatif ini mengembangkan sirip-ekor-ikan-hiu buatan dan rumput laut mekanik untuk menangkap energi dari ombak. Idenya bermula dari pemikiran sederhana bahwa sistem yang berfungsi paling baik di laut tentunya adalah sistem yang telah ada disana selama beribu-ribu tahun lamanya. Ketika arus ombak menggoyang sirip ekor mekanik dari samping ke samping sebuah kotak gir akan mengubah gerakan osilasi tersebut menjadi gerakan searah yang menggerakkan sebuah generator magnetik. Rumput laut mekaniknya pun bekerja dengan cara yang sama, yaitu dengan menangkap arus ombak di permukaan laut dan menggunakan generator yang serupa untuk merubah pergerakan laut menjadi listrik. 
Gambar 2. Berbagai Desain Inovatif dari Pembangkit Listrik Bertenaga Ombak.
  
Gambar kiri (1): Pelamis Wave Energy Converters dari Ocean Power Delivery. Proyek komersial pertama dengan kapasitas 2,25 MW telah dibangun di tengah laut 4,8 km dari tepi pantai Portugal. Gambar tengah (2): rumput laut mekanik yang disebut juga Biowave. Gambar kanan (3): sirip ekor ikan hiu buatan yang disebut Biostream. Keduanya merupakan hasil ciptaan Prof. Tim Finnigan dari Departemen Teknik Kelautan, University of Sydney. Picture credits: (1) popsci.com, (2) & (3) Popular Science, April 2007.

Secara ringkas, kelebihan dan kekurangan pembangkit listrik berenergi ombak yaitu:

Kelebihan:
• Energi bisa diperoleh secara gratis.
• Tidak butuh bahan bakar.
• Tidak menghasilkan limbah.
• Mudah dioperasikan dan biaya perawatan rendah.
• Dapat menghasilkan energi dalam jumlah yang memadai.

Kekurangan:
• Bergantung pada ombak; kadang dapat energi, kadang pula tidak.
• Perlu menemukan lokasi yang sesuai dimana ombaknya kuat dan muncul secara konsisten.

Pengertian Energi, Potensial, Kinetik dan Hukum Kekekalan Energi

 

 

 

 

 

 

 

 

Energi dari suatu benda adalah ukuran dari kesanggupan benda tersebut untuk melakukan suatu usaha. Satuan energi adalah joule. Dalam ilmu fisika energi terbagi dalam berbagai macam/jenis, antara lain :

- energi potensial
- energi kinetik/kinetis
- energi panas
- energi air
- energi batu bara
- energi minyak bumi
- energi listrik
- energi matahari
- energi angin
- energi kimia
- energi nuklir
- energi gas bumi
- energi ombak dan gelombang
- energi minyak bumi
- energi mekanik/mekanis
- energi cahaya
- energi listrik
- dan lain sebagainya

A. Energi potensial atau Energi Diam
Energi potensial adalah energi yang dimiliki suatu benda akibat adanya pengaruh tempat atau kedudukan dari benda tersebut. Energi potensial disebut juga dengan energi diam karena benda yang dalam keaadaan diam dapat memiliki energi. Jika benda tersebut bergerak, maka benda itu mengalami perubahan energi potensial menjadi energi gerak. Contoh misalnya seperti buah kelapa yang siap jatuh dari pohonnya, cicak di plafon rumah, dan lain sebagainya.

Rumus atau persamaan energi potential :
Ep = m.g.h

keterangan
Ep = energi potensial
m = massa dari benda
g = percepatan gravitasi
h = tinggi benda dari tanah

B. Energi Kinetik atau Kinetis
Energi kinetik adalah energi dari suatu benda yang dimiliki karena pengaruh gerakannya. Benda yang bergerak memiliki energi kinetik.

Rumus atau persamaan energi kinetik :
Ek = 1/2.m.v^2

keterangan
Ek = energi kinetik
m = massa dari benda
v = kecepatan dari benda
v^2 = v pangkat 2

C. Hukum Kekekalan Energi
" Energi tidak dapat diciptakan dan juga tidak dapat dimusnahkan "
Jadi perubahan bentuk suatu energi dari bentuk yang satu ke bentuk yang lain tidak merubah jumlah atau besar energi secara keseluruhan.

Rumus atau persamaan mekanik (berhubungan dengan hukum kekekalan energi) :
Em = Ep + Ek

keterangan
Em = energi mekanik
Ep = energi potensial
Ek = energi kinetik

Catatan :

Satuan energi adalah joule

Kategori lainnya : sains, astronomi, fisika, astrofisika, biologi,  discovery,  ilmuwan, kimia, riset,  

Pengertian Energi Nuklir

‘Nuklir (a.k.a Energi Nuklir) adalah energi yang dihasilkan dengan mengendalikan reaksi nuklir. “Energi nuklir merupakan salah satu sumber energi di alam ini yang diketahui manusia bagaimana mengubahnya menjadi energi panas dan listrik. Sejauh ini, energi nuklir adalah sumber energi yang yang paling padat dari semua sumber energi di alam ini yang bisa dikembangkan manusia. Artinya, kita dapat mengekstrak lebih banyak panas dan listrik dari jumlah yang diberikan dibandingkan sumber lainnnya dengan jumlah yang setara.

Sebagai pembanding, 1 kg batu bara dan uranium yang sama2 berasal dari perut bumi. Jika kita mengekstrak energi listrik dari 1 kg batubara, kita dapat menyalakan lampu bohlam 100W selama 4 hari. Dengan 1 kg uranium, kita dapat menyalakan bohlam paling sedikit selama 180 tahun.” (whatisnuclear.com)

Dalam fisika nuklir, sebuah reaksi nuklir adalah sebuah proses di mana dua nuklei atau partikel nuklir bertubrukan, untuk memproduksi hasil yang berbeda dari produk awal. Pada prinsipnya sebuah reaksi dapat melibatkan lebih dari dua partikel yang bertubrukan, tetapi kejadian tersebut sangat jarang. Bila partikel-partikel tersebut bertabrakan dan berpisah tanpa berubah (kecuali mungkin dalam level energi), proses ini disebut tabrakan dan bukan sebuah reaksi. Secara umum, energi nuklir dapat dihasilkan melalui dua macam mekanisme, yaitu pembelahan inti atau reaksi fisi dan penggabungan beberapa inti melalui reaksi fusi. Reaksi fusi nuklir adalah reaksi peleburan dua atau lebih inti atom menjadi atom baru dan menghasilkan energi, juga dikenal sebagai reaksi yang bersih. Reaksi fisi nuklir adalah reaksi pembelahan inti atom akibat tubrukan inti atom lainnya, dan menghasilkan energi dan atom baru yang bermassa lebih kecil, serta radiasi elektromagnetik. Reaksi fusi juga menghasilkan radiasi sinar alfa, beta dan gamma yang sangat berbahaya bagi manusia.

Contoh reaksi fusi nuklir adalah reaksi yang terjadi di hampir semua inti bintang di alam semesta. Senjata bom hidrogen juga memanfaatkan prinsip reaksi fusi tak terkendali.

Contoh reaksi fisi adalah ledakan senjata nuklir dan pembangkit listrik tenaga nuklir. Unsur yang sering digunakan dalam reaksi fisi nuklir adalah Plutonium dan Uranium (terutama Plutonium-239, Uranium-235), sedangkan dalam reaksi fusi nuklir adalah Lithium dan Hidrogen (terutama Lithium-6, Deuterium, Tritium).

Pengertian Energi Ionisasi

Energi Ionisasi adalah/ Energi Ionisasi yaitu/ Energi Ionisasi merupakan/ yang dimaksud Energi Ionisasi/ arti Energi Ionisasi/ definisi Energi Ionisasi.



Energi Ionisasi atau yang disebut potensial ionisasi. Energi Ionisasi adalahenergi yang diperlukan untuk melepaskan elektron dari suatu atom netral dalam keadaan gas. Besar kecilnya energi ionisasi sangat dipengaruhi oleh jarak dari inti ke elektron di kulit luar (jari-jari atom) dan muatan intinya.
Semakin jauh elektron terluar dari intinya, gaya tarik inti akan semakin lemah. Karena gaya tarik inti semakin lemah, maka elektron akan semakin mudah pula dilepaskan. Sehingga energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron tersebut akan semakin kecil pula. Dengan kata lain, energi ionisasinya akan semakin kecil. Hal ini terjadi pada unsur-unsur yang berada dalam satu golongan.
Namun bagi unsur-unsur seperiode, berlaku hal yang sebaliknya, yaitu semkin ke kanan, maka energi ionisasinya semakin besar. Hal ini terjadi karena semakin ke kanan, jarak antara inti dan elektron terluarnya semakin dekat (jari-jari atom semakin kecil). Akibatnya, gaya tarik inti pun akan semakin kuat, kareena elektron akan semakin sulit untuk dilepaskan. Untuk melepaskan elektron tersebut diperlukan energi yang lebih besar. Ini berarti energi ionisasi semakin besar.
Demikian penjelasan tentang Pengertian Energi Ionisasi semoga dapat bermanfaat.

Artikel Terkait

http://temukanpengertian.blogspot.com/2013/09/pengertian-jari-jari-atom.html

 http://temukanpengertian.blogspot.com/2013/09/pengertian-elektron-valensi.html

 http://temukanpengertian.blogspot.com/2013/09/pengertian-anion.html

 

Faktor-faktor Yang Menyebabkan Perubahan Pada Benda

Faktor-faktor yang menyebabkan perubahan benda, yaitu suhu, kelembapan, keasaman, mikroorganisme, dan oksigen. Bagaimana faktor-faktor tersebut memengaruhi perubahan pada suatu benda akan dijelaskan sebagai berikut.

1. Pelapukan

Tidak hanya yang lunak saja yang mengalami perubahan, benda yang keras juga dapat mengalami perubahan. Misalkan saja batu, pernahkah kamu mendengar tentang pelapukan batuan ? Batu yang mengalami pelapukan, bentuknya berubah tidak seperti bentuk semula. Batu tersebut akan hancur menjadi batuan-batuan yang ukurannya lebih kecil. Pelapukan itu sendiri dibedakan menjadi pelapukan biologi dan pelapukan fisika.

a. Pelapukan Biologi

Pelapukan biologi disebabkan oleh aktivitas makhluk hidup. Mungkin kamu pernah melihat tanaman yang tumbuh di atas bebatuan. Tanaman dapat menyebabkan batuan tersebut lapuk. Pagar tembok yang ditumbuhi tanaman merambat juga akan lapuk dan berlubang.

Adakah bagian dari rumahmu yang terbuat dari kayu ? Apakah kayu itu sudah tidak utuh lagi atau berlubang-lubang ? Kayu dapat berlubang karena mengalami pelapukan. Pelapukan pada kayu dapat disebabkan oleh rayap.

b. Pelapukan Fisika

Pelapukan fisika disebabkan oleh faktor alam. Angin, air, dan sinar matahari dapat menyebabkan pelapukan. Angin yang bertiup dapat membuat batuan mengalami pelapukan. Batuan yang melapuk akan berubah menjadi kerikil dan pasir. Pernahkah kamu melihat batuan yang berlubang? Batuan yang terus-menerus terkena air hujan dapat berlubang. Saat hujan turun, lubang pada batu tersebut akan terisi air.

Jika terkena panas matahari, lubang berisi air tersebut akan mengembang karena memuai. Sebaliknya, pada malam hari batuan dan air tersebut akan menyusut. Ini terjadi karena pada malam hari udara menjadi dingin. Pendinginan dapat menyebabkan penyusutan. Lama-kelamaan, perubahan ini akan menyebabkan pelapukan batuan. Hal ini disebabkan karena suhu yang sering berubah-ubah.

Contoh lainnya, gelas yang diisi air panas dapat retak atau bahkan pecah. 

Jika gelas mula-mula diisi es batu kemudian diisi air panas, akan terjadi perbedaan suhu yang cukup besar. Pemuaian dan penyusutan yang tidak merata dapat mengakibatkan benda menjadi retak atau pecah.

Suhu, kelembapan, dan oksigen juga dapat melapukkan kayu. Uap air yang disebabkan oleh suhu yang lembab akan masuk ke pori-pori kayu. Lama-kelamaan kayu tersebut akan lunak dan akhirnya mengalami pelapukan.
C.Pelapukan kimiawi
Merupakan pelapukan yang menghancurkan masa batuan yang disertai perubahan struktur kimiawinya. Pelapukan kimiawi tampak jelas terjadi pada pegunungan kapur (karst).
Pelapukan ini berlangsung dengan batuan air dan suhu yang tinggi. Air yang banyak mengandung CO² (zat asam arang) dapat dengan mudah melarutkan batu kapur (CaCO²). Peristiwa ini merupakan pelarutan dan dapat menimbulkan gejala karst.
Di Indonesia pelapukan yang banyak terjadi adalah pelapukan kimiawi, hal ini karena di Indonesia banyak turun hujan. Air hujan inilah yang memudahkan terjadinya pelapukan kimiawi.

2. Perkaratan

Perkaratan biasanya terjadi pada benda yang terbuat dari bahan logam. Paku yang masih baru mula-mula berwarna perak, mengilap, dan permukaannya halus. Lama-kelamaan paku tersebut akan berubah warna menjadi kecokelatan dengan permukaan yang kasar. Perubahan tersebut menyebabkan terjadinya perkaratan pada paku. Perkaratan terjadi karena logam bereaksi dengan air dan udara.

Contoh logam yang mudah berkarat adalah besi dan baja. Jika terkena air, lama-kelamaan akan berkarat. Pisau, kaleng susu, dan kawat lama-kelamaan juga akan berkarat. Penampung air yang dipasang di atap rumah, biasanya terbuat dari lembaran seng. Penampung air ini bahkan dapat mengalami kebocoran karena berkarat.

Alat-alat transportasi seperti sepeda, motor, mobil, dan kapal biasanya terbuat dari logam. Benda-benda tersebut lama kelamaan juga dapat berkarat. Kapal sering terkena air dan panas matahari. 

Air laut yang memiliki kadar garam tinggi dapat membuat kapal mudah berkarat. Kelembapan udara, kadar garam, dan oksigen dapat memengaruhi perubahan pada logam. Tentu saja hal ini sangat merugikan. 

Kita dapat mencegah terjadinya perkaratan dengan cara berikut ini.

a. Hindari menyimpan barang yang berbahan logam di tempat lembap. Simpanlah benda-benda tersebut di tempat yang kering.

b. Lapisi benda-benda yang berbahan logam dengan zat antikarat.

3. Pembusukan

Benda-benda yang dibuang di tempat sampah lama-kelamaan akan membusuk. Pembusukan biasanya terjadi pada makanan seperti buah, roti, sayur, ikan, dan nasi. Bahan makanan yang terlalu lama ditempatkan di udara terbuka akan cepat membusuk. Penyebab terjadinya pembusukan ini antara lain suhu, mikroorganisme, dan udara. Coba kamu letakkan selembar roti tawar di udara terbuka selama beberapa hari. Apa yang terjadi pada roti tersebut ?

Roti tawar akan ditumbuhi oleh jamur dan bakteri. Roti yang sudah menjamur biasanya berwarna biru kehijauan. Jamur yang tumbuh pada roti ini akan menghasilkan zat beracun. 

Selain itu, jamur juga dapat tumbuh pada nasi dan pakaian basah. Makanan yang sudah kadaluwarsa biasanya ditumbuhi jamur. Jamur dan bakteri mudah berkembang biak pada tempat yang lembap. Makanan yang berjamur dan membusuk tidak boleh dimakan karena mengandung zat beracun.

Ikan yang dibiarkan di tempat terbuka juga lama-kelamaan akan membusuk. Ikan yang mula-mula segar lama kelamaan akan menjadi lembek, bahkan berubah warna. Makanan busuk biasanya berbau tidak enak, dan berubah warna. Makanan busuk juga dikerumuni banyak lalat.

Cara yang dapat dilakukan untuk mencegah pembusukan adalah sebagai berikut.

a. Menyimpan makanan di lemari pendingin (kulkas). Lemari pendingin dapat menghambat pertumbuhan dan aktivitas jamur atau bakteri.

b. Memanaskan atau mengeringkan makanan. Jamur pada makanan dapat mati dengan cara pemanasan.

c. Memberikan bahan pengawet yang aman (garam dan gula) pada makanan. Misalnya, garam dan gula.

Demikianlah materi Faktor-faktor yang Menyebabkan Perubahan Benda semoga bermanfaat.

Bagian-bagian Mikroskop dan Fungsinya

Mikroskop adalah alat yang di gunakan untuk melihat, atau mengenali benda-benda renik yang terlihat kecil menjadi lebih besar dari aslinya.
berikut adalah bagian-bagian mikroskop beserta fungsinya:

LENSA OKULER, yaitu lensa yang dekat dengan mata pengamat lensa ini berfungsi untuk membentuk bayangan maya, tegak, dan diperbesar dari lensa objektif
LENSA OBJEKTIF, lensa ini berada dekat pada objek yang di amati, lensa ini  membentuk bayangan nyata, terbalik, di perbesar. Di mana lensa ini di atur oleh revolver untuk menentukan perbesaran lensa objektif.
TABUNG MIKROSKOP (TUBUS), tabung ini berfungsi untuk mengatur fokus dan menghubungan lensa objektif dengan lensa okuler.
MAKROMETER (PEMUTAR KASAR), makrometer berfungsi untuk menaik turunkan tabung mikroskop secara cepat.
MIKROMETER (PEMUTAR HALUS), pengatur ini berfungsi untuk menaikkan dan menurunkan mikroskop secara lambat, dan bentuknya lebih kecil daripada makrometer.
REVOLVER, revolver berfungsi untuk mengatur perbesaran lensa objektif dengan cara memutarnya.
REFLEKTOR, terdiri dari dua jenis cermin yaitu cermin datar dan cermin cekung. Reflektor ini berfungsi untuk memantulkan cahaya dari cermin ke meja objek melalui lubang yang terdapat di meja objek dan menuju mata pengamat. Cermin datar digunakan ketika cahaya yang di butuhkan terpenuhi, sedangkan jika kurang cahaya maka menggunakan cermin cekung karena berfungsi untuk mengumpulkan cahaya.
DIAFRAGMA, berfungsi untuk mengatur banyak sedikitnya cahaya yang masuk.
KONDENSOR, kondensor berfungsi untuk mengumpulkan cahaya yang masuk, alat ini dapat putar dan di naik turunkan.
MEJA MIKROSKOP, berfungsi sebagai tempat meletakkan objek yang akan di amati.
PENJEPIT KACA, penjepit ini berfungsi untuk menjepit kaca yang melapisi objek agar tidak mudah bergeser.
LENGAN MIKROSKOP, berfungsi sebagai pegangang pada mikroskop.
KAKI MIKROSKOP, berfungsi untuk menyangga atau menopang mikroskop.
SENDI INKLINASI (PENGATUR SUDUT), untuk mengatur sudut atau tegaknya mikroskop.