Kombinasi Tenaga Surya Uap dan Air sebag
PROPOSAL PENELITIAN
PROYEK SAINS
OSN PERTAMINA 2015
Kombinasi Tenaga Surya, Uap dan Air sebagai
Penghasil Listrik Alternatif ( Kombinasi SUARA)
Carlinda Shella Rextiza
Nurul Qurani Azisah
Tommy Pranata Panjaitan
Fakultas Teknik
Universitas Bangka Belitung
INOVASI SEDERHANA PENGHASIL LISTRIK RAMAH LINGKUNGAN
MENGGUNAKAN ENERGI TERBAHARUI
Abstract
As one of the new industrial technology country, until today Indonesia is still
using fossils energy as it’s main resources in fuels.However, the new formulation
of Klass model modification has found and suggest an interesting conclusion that
energy source from fossils will only remain in the earth approximately 107 years
ahead (Shafiee, 2009). The prohibition of fossil fuels energy by goverment will
only make the situation worst, because in the past 50 years, various kinds of study
shows that the amount of energy that produce from renewable energy is just a
quarter from fossils energy source. With that in mind, goverment needs to keep
finding the optimalization of renewable energy, beside giving many kinds of
socialization towards the citizens. We present a simple system that could produce
an alternatif electricity that combine several instrument and making use of the
combination of the renewable energy as it’s main resources. We really hope that
this tool could be used and developt for the better scale, bigger and better use.
Keywords : alternative electricity source, energy potention optimalization,
renewable energy.
Abstrak
Indonesia sebagai salah satu negara industri baru, hingga saat ini masih
menggunakan bahan bakar yang berasal dari fosil sebagai sumber bahan bakar
utamanya. Padahal, rumus baru hasil modifikasi dari Klass model telah ditemukan
dan didapatkan sebuah kesimpulan bahwa sumber energi yang berasal dari fosil
terus mengalami penipisan dan hanya akan bertahan paling lama 107 tahun ke
depan (Shafiee, 2009). Pelarangan penggunaan energi fosil oleh pemerintah hanya
akan memperkeruh keadaan, karena dalam 50 tahun terakhir berbagai penelitian
menunjukkan bahwa hasil energi dari sumber energi yang dapat diperbaharui
hanya mencapai maksimal seperempat dari energi yang dihasilkan dari fosil.
Karena itu, selain mengkampanyekan pentingnya penggunaan energi yang dapat
diperbaharui kepada masyarakat, pemerintah juga harus terus menggali
optimalisasi potensi energi yang berasal dari sumber daya tersebut. Kami
menghadirkan suatu sistem sederhana penghasil listrik alternatif yang
menggabungkan beberapa alat dan menggunakan kombinasi dari sumber daya
energi yang dapat diperbaharui sebagai sumber energi utamanya. Besar harapan
kami agar alat ini dapat dikembangkan dalam skala dan penggunaan yang lebih
besar dan lebih baik lagi.
Kata kunci : penghasil listrik alternatif, optimalisasi potensi energi, energi yang
dapat diperbaharui.
BAB I
Pendahuluan
1.1.
Latar Belakang
Indonesia sebagai salah satu negara industri baru, hingga saat ini masih
menggunakan bahan bakar yang berasal dari fosil sebagai sumber bahan bakar
utamanya. Padahal, rumus baru hasil modifikasi dari Klass model telah ditemukan
dan didapatkan sebuah kesimpulan menarik mengenai ketersediaan energi bahan
bakar dari fosil yang diperkirakan akan mengalami penipisan untuk minyak bumi,
batu bara dan gas kira-kira 35, 107 dan 37 tahun ke depan, secara berturut-turut.
Ini berarti bahwa batu bara akan tersedia sampai tahun 2112, dan merupakan satusatunya bahan bakar dari fosil yang masih ada di dunia setelah tahun 2042
(Shafiee, 2009).
Studi lain menyatakan bahwa dalam berbagai penelitian selama lima puluh tahn
terakhir, ditemukan bahwa hasil energi non-fosil (bahan bakar yang dapat
diperbaharui) masih kurang dari seperempat hasil energi yang terkonversikan
menjadi energi listrik apabila dibandingkan dengan energi yang berasal dari bahan
bakar fosil
(Richard York, 2012). Hasil studi tersebut mengharuskan kita
mengubah cara berpikir konvensional mengenai pelarangan penggunaan bahan
bakar fosil dan lebih menitikberatkan pada pencarian solusi dan perancangan serta
pendesainan mesin atau alat yang tepat guna menangani permasalahan ini.
Berdasarkan fakta-fakta tersebut di atas, sudah seharusnya pemerintah
mengkampanyekan dan juga menerapkan penggunaan listrik yang bersumber dari
energi-energi yang dapat diperbaharui seperti tenaga surya, tenaga uap, air, angin,
dan sebagainya kepada masyarakat luas. Mengingat vitalnya kebutuhan energi
bagi manusia untuk menjalankan hampir seluruh aktivitasnya, maka kepentingan
untuk mencari energi alternatif yang dapat digunakan berulang kali tanpa
kemungkinan akan habis (sustainable) dan juga ramah lingkungan menjadi urgent
dan sangat mendesak.
“Kombinasi SUARA” merupakan salah satu alat/sistem sederhana yang bertujuan
untuk mengenalkan pada masyarakat luas bahwa energi bisa didapatkan bukan
hanya dari pembakaran fosil (minyak bumi, batu bara dan gas) melainkan juga
dari bahan-bahan yang ketersediannya melimpah di alam. Sistem ini masih berupa
konsep dasar yang membutuhkan pengembangan lebih lanjut, namun dengan
adanya sistem/alat ini diharapkan masyarakat dapat lebih mengenal dan
mengembangkan sistem penghasil tenaga listrik dari bahan-bahan yang
ketersediannya melimpah, ramah lingkungan, dan juga menghasilkan daya listrik
yang mencukupi.
1.2.
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut diatas, dapat diambil beberapa rumusan
masalah, antara lain adalah :
a.
Bagaimana konsep dan rencana awal dari alat “Kombinasi SUARA”?
b.
Bagaimana pengaplikasian alat “Kombinasi SUARA”?
1.3.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk :
a.
Memaparkan konsep dan rencana awal dari alat “Kombinasi SUARA”
b.
Memaparkan pengaplikasian alat “Kombinasi SUARA”
1.4.
Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah untuk :
a.
Menemukan inovasi sistem yang memanfaatkan sumber daya alam yang
dapat diperbaharui sebagai sumber energinya
b.
Membantu
masyarakat
dalam
melakukan
penghematan
untuk
perekonomian Indonesia yang lebih baik lagi
c.
Membantu menekan penggunaan batu bara sebagai bahan baku utama
penghasil listrik
d.
Membantu menemukan solusi untuk sistem pengkonversian energi yang
ramah lingkungan
1.5.
Hipotesis
a.
Kombinasi SUARA merupakan alat/sistem penghasil listrik yang berasal
dari alat-alat sederhana dan dapat bekerja dengan memanfaatkan sumber daya
alam yang dapat diperbaharui sehingga menghasilkan listrik yang ramah
lingkungan/tidak memberi kontribusi baru terhadap global warming
b.
Dengan pengaplikasian sistem “Kombinasi SUARA”, masyarakat dapat
melakukan penghematan dalam pembayaran listrik PLN
c.
Pengaplikasian sistem kombinasi SUARA dapat membentuk kesadaran
baru di masyarakat untuk mengganti sumber energi listriknya menjadi sumber
energi yang dapat diperbaharui
BAB II
Studi Literatur
Energi merupakan salah satu unsur terpenting dalam kehidupan manusia. Dengan
energi, manusia dapat melakukan berbagai aktivitas seperti transportasi,
menghasilkan listrik, produksi makanan, penghangatan, manufaktur, pendinginan,
perbaikan produk, proses, dan masih banyak lagi. Dalam pengaplikasiannya,
negara-negara terkaya di dunia merupakan negara yang konsumsinya terhadap
energi semakin banyak. Hal ini menunjukkan bahwa faktor konsumsi energi
berbanding lurus dengan tingkat perekonomian suatu negara. ( Höök and Tang
(2013) Depletion of fossil fuels and anthropogenic climate change – a review.
Energy Policy, 52(1), 797-809. )
Tabel
1.
Perbandingan
pertumbuhan
ekonomi
dan
kebutuhan
energi
(Stern&Cleveland, 2003)
Energi listrik merupakan salah satu energi yang terpenting dan kebutuhannya
dinilai sangat mendesak, apalagi di era globalisasi yang kian mendunia.
Sementara itu, sumber energi bahan bakar penghasil listrik sebagian besar masih
dihasilkan oleh bahan bakar dari fossil.
Tabel 2. Sumber energi dari seluruh dunia (International Energy Agency, 2008)
Dari tabel/bagan di atas, dapat dilihat bahwa penghasil energi utama dari seluruh
dunia masih merupakan energi yang berasal dari fosil (mencapai 80%). Hal ini
merupakan suatu kondisi yang seharusnya diubah, mengingat bahan bakar dari
fosil terus mengalami penipisan dan hanya akan bertahan paling lama kurang
lebih 200 tahun lagi. (Höök et al. (2010) Validity of the fossil fuel production
outlooks in the IPCC Emission Scenarios. Natural Resources Research, 19(2):63–
81)
Dengan mengutip pendapat Nikolaos Zografakis (2008), “Begitu banyak hal-hal
buruk mengenai penggunaan dan pengkonversian energi dapat dikurangi apabila
ada target khusus tertentu yang bertujuan untuk menyosialisasikan penggunaan
energi yang positif bagi alam kepada anak-anak sebagai generasi penerus
bangsa.”, yang diperlukan sekarang adalah teknologi yang sederhana dan efektif
untuk membuat masyarakat tertarik dan mau berganti haluan dengan
memanfaatkan energi yang dapat diperbaharui sebagai sumber energinya.
BAB III
Metodologi Penelitian
3.1. Metode Pelaksanaan
Mulai
Pemilihan dan
penentuan energi
terbaharukan yang
akan
digunakan/dimanfaatk
an dalam sistem
Penggambaran
desain manual
dan teknik
Pemilihan dan
perancangan sistem/
alat kerja sederhana
penghasil listrik
alternatif (Kombinasi
Survey dan
pengujian di
lapangan
Penentuan efsiensi
dan efektivitas alat
Hasil pengujian
efektivitas alat
Keterang
an
= kegiatan terlaksana
= kegiatan rencana
Selesai
Flowchart di atas merupakan bagan alir penelitian mengenai kegiatan penelitian
yang akan dan telah kami lakukan. Adapapun rincian kegiatan yang kami lakukan
adalah sebagai berikut.
3.2. Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian dilakukan di kota Pangkalpinang, kepulauan Bangka Belitung
dan juga Universitas Bangka Belitung di Balunijuk.
Kampus Universitas Bangka Belitung di Balunijuk, Bangka
Peta Kota Pangkalpinang
3.5. Desain/Skema Alat
Pembuatan Desain/skema alat dibuat dengan 2 cara, yaitu menggunakan sistem
manual (gambar tangan dan juga menggunakan perangkat lunak (adobe photoshop
dan adobe illustrator CS3).
3.6. Pengumpulan Data
Metode pengumpulan data dalam penelitian ini dilakukan dengan 2 cara, yaitu
primer dan sekunder.
Metode pengumpulan data primer dilakukan dengan survey, wawancara dan juga
peninjauan langsung ke lapangan.
Metode pengumpulan data sekunder diambil dari literatur terdahulu dan juga
internet.
BAB IV
Hasil Penelitian
4.1. Pengertian Kombinasi SUARA
Kombinasi Suara adalah suatu sistem/kumpulan alat yang saling bekerja sama
dalam mencapai tujuannya, dalam hal ini yaitu menghasilkan aliran listrik
alternatif yang bersumber dari energi yang dapat diperbaharui.
Alat ini terdiri dari beberapa bagian/komponen penting yang diantaranya adalah
konsentrator tenaga surya, panci pemanas, turbin, gearbox, generator, dan juga
inverter. Nantinya, alat-alat tersebut disambungkan dengan kabel dan akan
mengeluarkan hasil akhir berupa daya yang bisa langsung diisi ke dalam aki. Aki
kemudian dapat dikonversikan menjadi tenaga listrik AC menggunakan inverter
listrik. Dengan demikian, hasil energi listrik yang dihasilkan akan dapat
memerikan daya listrik bagi sebuah rumah sederhana.
4.2. Konsep Kombinasi SUARA
Kombinasi SUARA dibagi menjadi beberapa segmen/bagian :
4.2.2. Bagian Konsentrator Tenaga Surya
Merupakan salah satu bagian terpenting dalam Kombinasi SUARA. Konsentrator
tenaga surya berbentuk menyerupai parabola dengan diameter 1-3m dan terbuat
dari alumunium foil. Alat ini berfungsi untuk memfokuskan energi panas yang
diserap dari cahaya matahari ke arah panci pemanas, sehingga air di dalam panci
pemanas dapat menguap. Konsentrator tenaga surya merupakan alat yang telah
dikembangkan dan dimanfaatkan di India sebagai pengganti kompor karena
panasnya yang tinggi, yang membuat masyarakat dapat melakukan penghematan
bahan bakar. Oleh karena itu, alat ini cocok untuk diaplikasikan sebagai alat
pengumpul panas matahari dalamsistem Kombinasi SUARA.
4.2.3. Bagian Turbin Uap
Panci di atas alat konsentrator merupakan alat penangkap panas yang telah
dikumpulkan oleh alat konsentrator surya. Panci ini diberi air melalui pipa dan
ditutup rapat dengan karet/alat penutup lain agar daya yang dihasilkan di dalam
panci tidak meluber keluar.
Setelah panas matahari terkumpul dan difokuskan ke arah panci, air di dalam
panci akan menguap dan menekan ke satu arah untuk mencari jalan keluar. Untuk
itu, uap yang keluar dari panci yang tertutup rapat diberi jalan melalui pipa PVC
yang telah dipasang sebelumnya. Uap yang berjalan tadi memiliki tekanan dan
akan mendorong turbin untuk bergerak. Besarnya pergerakan turbin dapat dibantu
dengan penginstalan gearbox yang akan mengoptimalkan gerakan turbin.
4.2.4. Bagian Generator
Turbin yang berputar tadi menjadi sumber gerakan bagi generator untuk memutar
kumparan magnet di dalamnya sehingga generator dapat bekerja menghasilkan
aliran listrik. Aliran listrik yang dihasilkan masih berupa aliran listrik DC dan
dapat langsung dialirkan ke dalam aki yang telah disiapkan.
4.2.5. Hasil Akhir
Hasil dari arus listrik tadi disimpan ke dalam aki untuk diaplikasikan ke hal-hal
yang lebih berguna, misalnya untuk sumber energi dalam mobil, untuk diconvert
menjadi aliran AC dan menjadi sumber listrik rumah tangga, dsb. Salah satu daya
dalam aki juga dapat digunakan untuk memberi daya pada mesin air yang
bertugas untuk mengalirkan air ke dalam panci.
4.2.6. Desain/Skema Alat Kombinasi SUARA
4.3. Pengaplikasian Kombinasi SUARA
Kombinasi SUARA merupakan suatu sistem penghasil listrik yang dapat
diaplikasikan di negara-negara tropis yang banyak terkena sinar matahari setiap
harinya. Hal ini disebabkan karena sumber daya utama yang dipakai adalah energi
panas matahari yang menyebabkan sinar matahari merupakan syarat mutlak yang
harus ada dalam pengaplikasian alat ini.
Kombinasi SUARA juga dapat diaplikasikan di tempat-tempat yang berada di
dekat sumber air, lebih bagus lagi jika sumber air tersebut memang belum
dianfaatkan sebelumnya. Contohnya di kawasan kolong di kepulauan Bangka
Belitung, danau dan sungai dan sebagainya. Hal ini untuk mengantisipasi
kekeringan air pengisi panci pemanas yang mungkin terjadi.
Desain yang telah kami rancang merupakan desain dengan skala kecil dan dapat
diaplikasikan untuk menghasilkan listrik guna memenuhi kebutuhan rumah tangga
rumah sederhana. Apabila pengguna/masyarakat ingin memanfaatkannya untuk
kebutuhan listrik yang lebih besar, desain dan alat-alat dapat diperbesar.
Alat-alat/material yang dibutuhkan untuk membuat sistem Kombinasi SUARA
antara lain adalah :
a.
Konsentrator Tenaga Surya
Merupakan alat yang berfungsi mengumpulkan panas matahari agar terpusat pada
satu titik yaitu panci penampung air.
b.
Panci penampung air
Merupakan alat yang berfungsi sebagai tempat penampungan air. Panci ini harus
tertutup rapat agar uap yang muncul akibat panas matahari yang terkonsentrasi di
dalamnya tidak menyebar ke segala arah melainkan hanya masuk ke dalam pipa
yang telah disiapkan.
Pinggiran panci dapat dikunci dengan karet agar lebih rapat.
c.
Pipa PVC 2,5 cm
Pipa berfungsi sebagai tempat jalannya air masuk ke dalam panci dan juga tempat
jalannya uap dari panci menuju ke turbin.
d.
Turbin
Merupakan bagian yang sangat sakral karena merupakan alat penggerak dari
generator penghasil listrik. Turbin dapat bergerak karena adanya tenaga uap yang
muncul dari penguapan di dalam panci.
e.
Gearbox
Merupakan alat yang mendukung turbin agar dapat berputar secara optimal.
f.
Generator
Mesin pembangkit listrik yang dapat menghasilkan arus listrik DC. Putaran
generator berasal dari turbin dan listrik yang dihasilkan dapat langsung
dipindahkan ke dalam aki untuk dimanfaatkan lebih lanjut.
g.
Aki mobil bekas
Merupakan alat penyimpan listrik yang telah dihasilkan oleh generator. Agar
biaya yang dikeluarkan lebih hemat, dapat digunakan aki mobil bekas.
h.
Inverter listrik
Merupakan alat pengkonversi arus listrik dari generator yang merupakan arus
listrik DC menjadi arus listrik AC agar dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan
listrik rumah tangga/sehari-hari.
i.
Mesin air
Merupakan sumber air yang digunakan untuk mengisi panci tempat penyimpanan
air. Mesin air dapat menggunakan energi listrik keluaran dari “Kombinasi
SUARA” sebagai penggeraknya.
Daftar Pustaka
Duffie, John A. dan Beckman, William A, 1991, Solar Engineering of Thermal
Processes, John Willey dan Sons, Inc New York
Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM). 2010. Pemanfaatan Energi Surya di
Indonesia. Ditjen LPE-ESDM.
Maysha, Ima Trisno, Bambang Hasbullah, 2013, Pemanfaatan Tenaga Surya
Menggunakan Rancangan Panel Surya Berbasis Transistor 2N3055 Dan
Thermoelectric Cooler, Volume 12, Journal Electrans.
Mikael, Hook. Dan Tang Xu, 2013, Depletion of fossil fuels and anthropogenic
climate change-A review, Volume 52, Energy Policy Journal.
R. EH, Sims, Hans Holger Rogner, dan Ken Gregory, Carbon emission and
mitigation cost comparisons between fossil fuel, nuclear and renewable energy
resources for electricity generation, Volume 31, Energy Policy Journal
Shahriar, Shafiee dan Topal, Erkan, 2009, When Will Fossils Fuels be
Diminished?,Volume 37, page 181-189, Energy Policy Journal.
Kristanto, Philip. Dan James Laeyadi, 2000, Kolektor Surya Prismatik, Jurnal
Teknik Mesin.
Dari internet
Academia.edu. Prinsip Cara Kerja Generator. 2010.
http://www.academia.edu/8360970/Prinsip_Cara_Kerja_Generator
(Diakses 20092015 pukul 12.35 PM)
elektronika-dasar.web.id. Pengertian Inverter DC ke AC. 2008.
http://elektronika-dasar.web.id/artikel-elektronika/inverter-dc-ke-ac/
(Diakses 20092015 pukul 14.00 PM)
artikel-teknologi.com. Cara Kerja Turbin Uap. 2009.
http://artikel-teknologi.com/prinsip-kerja-turbin-uap-perubahan-energi-panasmenjadi-energi-mekanik/ (Diakses 21092015 pukul 13.00 PM)
PROYEK SAINS
OSN PERTAMINA 2015
Kombinasi Tenaga Surya, Uap dan Air sebagai
Penghasil Listrik Alternatif ( Kombinasi SUARA)
Carlinda Shella Rextiza
Nurul Qurani Azisah
Tommy Pranata Panjaitan
Fakultas Teknik
Universitas Bangka Belitung
INOVASI SEDERHANA PENGHASIL LISTRIK RAMAH LINGKUNGAN
MENGGUNAKAN ENERGI TERBAHARUI
Abstract
As one of the new industrial technology country, until today Indonesia is still
using fossils energy as it’s main resources in fuels.However, the new formulation
of Klass model modification has found and suggest an interesting conclusion that
energy source from fossils will only remain in the earth approximately 107 years
ahead (Shafiee, 2009). The prohibition of fossil fuels energy by goverment will
only make the situation worst, because in the past 50 years, various kinds of study
shows that the amount of energy that produce from renewable energy is just a
quarter from fossils energy source. With that in mind, goverment needs to keep
finding the optimalization of renewable energy, beside giving many kinds of
socialization towards the citizens. We present a simple system that could produce
an alternatif electricity that combine several instrument and making use of the
combination of the renewable energy as it’s main resources. We really hope that
this tool could be used and developt for the better scale, bigger and better use.
Keywords : alternative electricity source, energy potention optimalization,
renewable energy.
Abstrak
Indonesia sebagai salah satu negara industri baru, hingga saat ini masih
menggunakan bahan bakar yang berasal dari fosil sebagai sumber bahan bakar
utamanya. Padahal, rumus baru hasil modifikasi dari Klass model telah ditemukan
dan didapatkan sebuah kesimpulan bahwa sumber energi yang berasal dari fosil
terus mengalami penipisan dan hanya akan bertahan paling lama 107 tahun ke
depan (Shafiee, 2009). Pelarangan penggunaan energi fosil oleh pemerintah hanya
akan memperkeruh keadaan, karena dalam 50 tahun terakhir berbagai penelitian
menunjukkan bahwa hasil energi dari sumber energi yang dapat diperbaharui
hanya mencapai maksimal seperempat dari energi yang dihasilkan dari fosil.
Karena itu, selain mengkampanyekan pentingnya penggunaan energi yang dapat
diperbaharui kepada masyarakat, pemerintah juga harus terus menggali
optimalisasi potensi energi yang berasal dari sumber daya tersebut. Kami
menghadirkan suatu sistem sederhana penghasil listrik alternatif yang
menggabungkan beberapa alat dan menggunakan kombinasi dari sumber daya
energi yang dapat diperbaharui sebagai sumber energi utamanya. Besar harapan
kami agar alat ini dapat dikembangkan dalam skala dan penggunaan yang lebih
besar dan lebih baik lagi.
Kata kunci : penghasil listrik alternatif, optimalisasi potensi energi, energi yang
dapat diperbaharui.
BAB I
Pendahuluan
1.1.
Latar Belakang
Indonesia sebagai salah satu negara industri baru, hingga saat ini masih
menggunakan bahan bakar yang berasal dari fosil sebagai sumber bahan bakar
utamanya. Padahal, rumus baru hasil modifikasi dari Klass model telah ditemukan
dan didapatkan sebuah kesimpulan menarik mengenai ketersediaan energi bahan
bakar dari fosil yang diperkirakan akan mengalami penipisan untuk minyak bumi,
batu bara dan gas kira-kira 35, 107 dan 37 tahun ke depan, secara berturut-turut.
Ini berarti bahwa batu bara akan tersedia sampai tahun 2112, dan merupakan satusatunya bahan bakar dari fosil yang masih ada di dunia setelah tahun 2042
(Shafiee, 2009).
Studi lain menyatakan bahwa dalam berbagai penelitian selama lima puluh tahn
terakhir, ditemukan bahwa hasil energi non-fosil (bahan bakar yang dapat
diperbaharui) masih kurang dari seperempat hasil energi yang terkonversikan
menjadi energi listrik apabila dibandingkan dengan energi yang berasal dari bahan
bakar fosil
(Richard York, 2012). Hasil studi tersebut mengharuskan kita
mengubah cara berpikir konvensional mengenai pelarangan penggunaan bahan
bakar fosil dan lebih menitikberatkan pada pencarian solusi dan perancangan serta
pendesainan mesin atau alat yang tepat guna menangani permasalahan ini.
Berdasarkan fakta-fakta tersebut di atas, sudah seharusnya pemerintah
mengkampanyekan dan juga menerapkan penggunaan listrik yang bersumber dari
energi-energi yang dapat diperbaharui seperti tenaga surya, tenaga uap, air, angin,
dan sebagainya kepada masyarakat luas. Mengingat vitalnya kebutuhan energi
bagi manusia untuk menjalankan hampir seluruh aktivitasnya, maka kepentingan
untuk mencari energi alternatif yang dapat digunakan berulang kali tanpa
kemungkinan akan habis (sustainable) dan juga ramah lingkungan menjadi urgent
dan sangat mendesak.
“Kombinasi SUARA” merupakan salah satu alat/sistem sederhana yang bertujuan
untuk mengenalkan pada masyarakat luas bahwa energi bisa didapatkan bukan
hanya dari pembakaran fosil (minyak bumi, batu bara dan gas) melainkan juga
dari bahan-bahan yang ketersediannya melimpah di alam. Sistem ini masih berupa
konsep dasar yang membutuhkan pengembangan lebih lanjut, namun dengan
adanya sistem/alat ini diharapkan masyarakat dapat lebih mengenal dan
mengembangkan sistem penghasil tenaga listrik dari bahan-bahan yang
ketersediannya melimpah, ramah lingkungan, dan juga menghasilkan daya listrik
yang mencukupi.
1.2.
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut diatas, dapat diambil beberapa rumusan
masalah, antara lain adalah :
a.
Bagaimana konsep dan rencana awal dari alat “Kombinasi SUARA”?
b.
Bagaimana pengaplikasian alat “Kombinasi SUARA”?
1.3.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk :
a.
Memaparkan konsep dan rencana awal dari alat “Kombinasi SUARA”
b.
Memaparkan pengaplikasian alat “Kombinasi SUARA”
1.4.
Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah untuk :
a.
Menemukan inovasi sistem yang memanfaatkan sumber daya alam yang
dapat diperbaharui sebagai sumber energinya
b.
Membantu
masyarakat
dalam
melakukan
penghematan
untuk
perekonomian Indonesia yang lebih baik lagi
c.
Membantu menekan penggunaan batu bara sebagai bahan baku utama
penghasil listrik
d.
Membantu menemukan solusi untuk sistem pengkonversian energi yang
ramah lingkungan
1.5.
Hipotesis
a.
Kombinasi SUARA merupakan alat/sistem penghasil listrik yang berasal
dari alat-alat sederhana dan dapat bekerja dengan memanfaatkan sumber daya
alam yang dapat diperbaharui sehingga menghasilkan listrik yang ramah
lingkungan/tidak memberi kontribusi baru terhadap global warming
b.
Dengan pengaplikasian sistem “Kombinasi SUARA”, masyarakat dapat
melakukan penghematan dalam pembayaran listrik PLN
c.
Pengaplikasian sistem kombinasi SUARA dapat membentuk kesadaran
baru di masyarakat untuk mengganti sumber energi listriknya menjadi sumber
energi yang dapat diperbaharui
BAB II
Studi Literatur
Energi merupakan salah satu unsur terpenting dalam kehidupan manusia. Dengan
energi, manusia dapat melakukan berbagai aktivitas seperti transportasi,
menghasilkan listrik, produksi makanan, penghangatan, manufaktur, pendinginan,
perbaikan produk, proses, dan masih banyak lagi. Dalam pengaplikasiannya,
negara-negara terkaya di dunia merupakan negara yang konsumsinya terhadap
energi semakin banyak. Hal ini menunjukkan bahwa faktor konsumsi energi
berbanding lurus dengan tingkat perekonomian suatu negara. ( Höök and Tang
(2013) Depletion of fossil fuels and anthropogenic climate change – a review.
Energy Policy, 52(1), 797-809. )
Tabel
1.
Perbandingan
pertumbuhan
ekonomi
dan
kebutuhan
energi
(Stern&Cleveland, 2003)
Energi listrik merupakan salah satu energi yang terpenting dan kebutuhannya
dinilai sangat mendesak, apalagi di era globalisasi yang kian mendunia.
Sementara itu, sumber energi bahan bakar penghasil listrik sebagian besar masih
dihasilkan oleh bahan bakar dari fossil.
Tabel 2. Sumber energi dari seluruh dunia (International Energy Agency, 2008)
Dari tabel/bagan di atas, dapat dilihat bahwa penghasil energi utama dari seluruh
dunia masih merupakan energi yang berasal dari fosil (mencapai 80%). Hal ini
merupakan suatu kondisi yang seharusnya diubah, mengingat bahan bakar dari
fosil terus mengalami penipisan dan hanya akan bertahan paling lama kurang
lebih 200 tahun lagi. (Höök et al. (2010) Validity of the fossil fuel production
outlooks in the IPCC Emission Scenarios. Natural Resources Research, 19(2):63–
81)
Dengan mengutip pendapat Nikolaos Zografakis (2008), “Begitu banyak hal-hal
buruk mengenai penggunaan dan pengkonversian energi dapat dikurangi apabila
ada target khusus tertentu yang bertujuan untuk menyosialisasikan penggunaan
energi yang positif bagi alam kepada anak-anak sebagai generasi penerus
bangsa.”, yang diperlukan sekarang adalah teknologi yang sederhana dan efektif
untuk membuat masyarakat tertarik dan mau berganti haluan dengan
memanfaatkan energi yang dapat diperbaharui sebagai sumber energinya.
BAB III
Metodologi Penelitian
3.1. Metode Pelaksanaan
Mulai
Pemilihan dan
penentuan energi
terbaharukan yang
akan
digunakan/dimanfaatk
an dalam sistem
Penggambaran
desain manual
dan teknik
Pemilihan dan
perancangan sistem/
alat kerja sederhana
penghasil listrik
alternatif (Kombinasi
Survey dan
pengujian di
lapangan
Penentuan efsiensi
dan efektivitas alat
Hasil pengujian
efektivitas alat
Keterang
an
= kegiatan terlaksana
= kegiatan rencana
Selesai
Flowchart di atas merupakan bagan alir penelitian mengenai kegiatan penelitian
yang akan dan telah kami lakukan. Adapapun rincian kegiatan yang kami lakukan
adalah sebagai berikut.
3.2. Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian dilakukan di kota Pangkalpinang, kepulauan Bangka Belitung
dan juga Universitas Bangka Belitung di Balunijuk.
Kampus Universitas Bangka Belitung di Balunijuk, Bangka
Peta Kota Pangkalpinang
3.5. Desain/Skema Alat
Pembuatan Desain/skema alat dibuat dengan 2 cara, yaitu menggunakan sistem
manual (gambar tangan dan juga menggunakan perangkat lunak (adobe photoshop
dan adobe illustrator CS3).
3.6. Pengumpulan Data
Metode pengumpulan data dalam penelitian ini dilakukan dengan 2 cara, yaitu
primer dan sekunder.
Metode pengumpulan data primer dilakukan dengan survey, wawancara dan juga
peninjauan langsung ke lapangan.
Metode pengumpulan data sekunder diambil dari literatur terdahulu dan juga
internet.
BAB IV
Hasil Penelitian
4.1. Pengertian Kombinasi SUARA
Kombinasi Suara adalah suatu sistem/kumpulan alat yang saling bekerja sama
dalam mencapai tujuannya, dalam hal ini yaitu menghasilkan aliran listrik
alternatif yang bersumber dari energi yang dapat diperbaharui.
Alat ini terdiri dari beberapa bagian/komponen penting yang diantaranya adalah
konsentrator tenaga surya, panci pemanas, turbin, gearbox, generator, dan juga
inverter. Nantinya, alat-alat tersebut disambungkan dengan kabel dan akan
mengeluarkan hasil akhir berupa daya yang bisa langsung diisi ke dalam aki. Aki
kemudian dapat dikonversikan menjadi tenaga listrik AC menggunakan inverter
listrik. Dengan demikian, hasil energi listrik yang dihasilkan akan dapat
memerikan daya listrik bagi sebuah rumah sederhana.
4.2. Konsep Kombinasi SUARA
Kombinasi SUARA dibagi menjadi beberapa segmen/bagian :
4.2.2. Bagian Konsentrator Tenaga Surya
Merupakan salah satu bagian terpenting dalam Kombinasi SUARA. Konsentrator
tenaga surya berbentuk menyerupai parabola dengan diameter 1-3m dan terbuat
dari alumunium foil. Alat ini berfungsi untuk memfokuskan energi panas yang
diserap dari cahaya matahari ke arah panci pemanas, sehingga air di dalam panci
pemanas dapat menguap. Konsentrator tenaga surya merupakan alat yang telah
dikembangkan dan dimanfaatkan di India sebagai pengganti kompor karena
panasnya yang tinggi, yang membuat masyarakat dapat melakukan penghematan
bahan bakar. Oleh karena itu, alat ini cocok untuk diaplikasikan sebagai alat
pengumpul panas matahari dalamsistem Kombinasi SUARA.
4.2.3. Bagian Turbin Uap
Panci di atas alat konsentrator merupakan alat penangkap panas yang telah
dikumpulkan oleh alat konsentrator surya. Panci ini diberi air melalui pipa dan
ditutup rapat dengan karet/alat penutup lain agar daya yang dihasilkan di dalam
panci tidak meluber keluar.
Setelah panas matahari terkumpul dan difokuskan ke arah panci, air di dalam
panci akan menguap dan menekan ke satu arah untuk mencari jalan keluar. Untuk
itu, uap yang keluar dari panci yang tertutup rapat diberi jalan melalui pipa PVC
yang telah dipasang sebelumnya. Uap yang berjalan tadi memiliki tekanan dan
akan mendorong turbin untuk bergerak. Besarnya pergerakan turbin dapat dibantu
dengan penginstalan gearbox yang akan mengoptimalkan gerakan turbin.
4.2.4. Bagian Generator
Turbin yang berputar tadi menjadi sumber gerakan bagi generator untuk memutar
kumparan magnet di dalamnya sehingga generator dapat bekerja menghasilkan
aliran listrik. Aliran listrik yang dihasilkan masih berupa aliran listrik DC dan
dapat langsung dialirkan ke dalam aki yang telah disiapkan.
4.2.5. Hasil Akhir
Hasil dari arus listrik tadi disimpan ke dalam aki untuk diaplikasikan ke hal-hal
yang lebih berguna, misalnya untuk sumber energi dalam mobil, untuk diconvert
menjadi aliran AC dan menjadi sumber listrik rumah tangga, dsb. Salah satu daya
dalam aki juga dapat digunakan untuk memberi daya pada mesin air yang
bertugas untuk mengalirkan air ke dalam panci.
4.2.6. Desain/Skema Alat Kombinasi SUARA
4.3. Pengaplikasian Kombinasi SUARA
Kombinasi SUARA merupakan suatu sistem penghasil listrik yang dapat
diaplikasikan di negara-negara tropis yang banyak terkena sinar matahari setiap
harinya. Hal ini disebabkan karena sumber daya utama yang dipakai adalah energi
panas matahari yang menyebabkan sinar matahari merupakan syarat mutlak yang
harus ada dalam pengaplikasian alat ini.
Kombinasi SUARA juga dapat diaplikasikan di tempat-tempat yang berada di
dekat sumber air, lebih bagus lagi jika sumber air tersebut memang belum
dianfaatkan sebelumnya. Contohnya di kawasan kolong di kepulauan Bangka
Belitung, danau dan sungai dan sebagainya. Hal ini untuk mengantisipasi
kekeringan air pengisi panci pemanas yang mungkin terjadi.
Desain yang telah kami rancang merupakan desain dengan skala kecil dan dapat
diaplikasikan untuk menghasilkan listrik guna memenuhi kebutuhan rumah tangga
rumah sederhana. Apabila pengguna/masyarakat ingin memanfaatkannya untuk
kebutuhan listrik yang lebih besar, desain dan alat-alat dapat diperbesar.
Alat-alat/material yang dibutuhkan untuk membuat sistem Kombinasi SUARA
antara lain adalah :
a.
Konsentrator Tenaga Surya
Merupakan alat yang berfungsi mengumpulkan panas matahari agar terpusat pada
satu titik yaitu panci penampung air.
b.
Panci penampung air
Merupakan alat yang berfungsi sebagai tempat penampungan air. Panci ini harus
tertutup rapat agar uap yang muncul akibat panas matahari yang terkonsentrasi di
dalamnya tidak menyebar ke segala arah melainkan hanya masuk ke dalam pipa
yang telah disiapkan.
Pinggiran panci dapat dikunci dengan karet agar lebih rapat.
c.
Pipa PVC 2,5 cm
Pipa berfungsi sebagai tempat jalannya air masuk ke dalam panci dan juga tempat
jalannya uap dari panci menuju ke turbin.
d.
Turbin
Merupakan bagian yang sangat sakral karena merupakan alat penggerak dari
generator penghasil listrik. Turbin dapat bergerak karena adanya tenaga uap yang
muncul dari penguapan di dalam panci.
e.
Gearbox
Merupakan alat yang mendukung turbin agar dapat berputar secara optimal.
f.
Generator
Mesin pembangkit listrik yang dapat menghasilkan arus listrik DC. Putaran
generator berasal dari turbin dan listrik yang dihasilkan dapat langsung
dipindahkan ke dalam aki untuk dimanfaatkan lebih lanjut.
g.
Aki mobil bekas
Merupakan alat penyimpan listrik yang telah dihasilkan oleh generator. Agar
biaya yang dikeluarkan lebih hemat, dapat digunakan aki mobil bekas.
h.
Inverter listrik
Merupakan alat pengkonversi arus listrik dari generator yang merupakan arus
listrik DC menjadi arus listrik AC agar dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan
listrik rumah tangga/sehari-hari.
i.
Mesin air
Merupakan sumber air yang digunakan untuk mengisi panci tempat penyimpanan
air. Mesin air dapat menggunakan energi listrik keluaran dari “Kombinasi
SUARA” sebagai penggeraknya.
Daftar Pustaka
Duffie, John A. dan Beckman, William A, 1991, Solar Engineering of Thermal
Processes, John Willey dan Sons, Inc New York
Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM). 2010. Pemanfaatan Energi Surya di
Indonesia. Ditjen LPE-ESDM.
Maysha, Ima Trisno, Bambang Hasbullah, 2013, Pemanfaatan Tenaga Surya
Menggunakan Rancangan Panel Surya Berbasis Transistor 2N3055 Dan
Thermoelectric Cooler, Volume 12, Journal Electrans.
Mikael, Hook. Dan Tang Xu, 2013, Depletion of fossil fuels and anthropogenic
climate change-A review, Volume 52, Energy Policy Journal.
R. EH, Sims, Hans Holger Rogner, dan Ken Gregory, Carbon emission and
mitigation cost comparisons between fossil fuel, nuclear and renewable energy
resources for electricity generation, Volume 31, Energy Policy Journal
Shahriar, Shafiee dan Topal, Erkan, 2009, When Will Fossils Fuels be
Diminished?,Volume 37, page 181-189, Energy Policy Journal.
Kristanto, Philip. Dan James Laeyadi, 2000, Kolektor Surya Prismatik, Jurnal
Teknik Mesin.
Dari internet
Academia.edu. Prinsip Cara Kerja Generator. 2010.
http://www.academia.edu/8360970/Prinsip_Cara_Kerja_Generator
(Diakses 20092015 pukul 12.35 PM)
elektronika-dasar.web.id. Pengertian Inverter DC ke AC. 2008.
http://elektronika-dasar.web.id/artikel-elektronika/inverter-dc-ke-ac/
(Diakses 20092015 pukul 14.00 PM)
artikel-teknologi.com. Cara Kerja Turbin Uap. 2009.
http://artikel-teknologi.com/prinsip-kerja-turbin-uap-perubahan-energi-panasmenjadi-energi-mekanik/ (Diakses 21092015 pukul 13.00 PM)