Listrik Tenaga Angin (wind turbine part 1)

Saat sedang asyik mengerjakan tugas menggunakan komputer ditempat kost-nya, seorang mahasiswa di jatinangor tiba-tiba mengerang penuh kekesalan saat komputernya mati karena listrik padam, ekspresi yang sama diperlihatkan oleh seorang operator mesin fotokopi yang tengah bekerja di  tempat fotokopian tempatnya mengais rezeki saat pengunjung cukup ramai, begitu juga dengan rental-rental  komputer dan juga warung-warung internet yang banyak berdiri di tempat  ini, seketika saja ditinggal konsumen karena tidak bisa beroperasai lagi pada saat itu, dan biasanya berlangsung cukup lama. Hal serupa juga banyak ditemui di sebagian kota bandung dengan berbagai ragam kasus lainya, dari mulai toko-toko yang gelap, stasiun radio yang tidak bisa on air, hingga lampu lalulintas yang padam.

Dari gambaran diatas dapat terlihat betapa energi listrik telah menjadi kebutuhan primer masyarakat perkotaan, kebutuhan akan energi listrik semakin hari semakin meningkat dengan semakin bertambahnya jumlah penduduk serta semakin membanjirnya produk-produk elektronik yang membutuhkan konsumsi  listrik cukup besar. Namun, keadaan tersebut bertolak belakang dengan sumber pasokan energi listrik yang dihasilkan.

Di negara ini listrik diproduksi dari berbagai sumber energi pembangkit, seperti tenaga air, panas bumi, tenaga uap, batubara dll. Namun yang paling dominan dalam memproduksi listrik adalah sumber dari energi fosil yang termasuk didalamnya minyak bumi dan batu bara. Kontribusi energi fosil dalam memproduksi  listrik di dunia mencapai  63 persen (Energy Information Administration, 2007). Kepopuleran energi fosil dalam mendukung ketersediaan energi listrik menimbulkan polemik belakangan ini, hal ini disebabkan oleh semakin melambungnya harga minyak dunia yang mencapai  120 dolar AS perbarel-nya. Indonesia yang telah menjelma menjadi negara pengimpor minyak mulai kerepotan untuk menanggulangi masalah ketersediaan minyak, termasuk pasokan untuk sumber pembangkit energi listrik.  Dan sebagai imbasnya fenomena pemadaman seperti yang belakangan ini banyak disaksikan inilah yang terjadi.

Energi alternatif

Gelagat krisis energi sebenarnya telah tercium oleh kalangan akademisi sejak beberapa tahun lalu, meski hingga sekarang ini belum ada hasil yang sangat signifikan dalam menanggulanginya. Namun demikian, penelitian-penelitian dalam hal energi alternatif untuk mengurangi ketergantungan terhadap energi fosil  telah banyak dilakukan, diantaranya penelitian mengenai biodiesel dan biofuel untuk mengurangi bahan bakar minyak, contoh lain adalah penggunaan energi dari tenaga air skala kecil (Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro) untuk menghasilkan energi listrik, juga penggunaan tenaga surya untuk menghasilkan listrik.

Salah satu sumber energi alternatif yang cukup menarik untuk dikembangkan di Indonesia adalah energi angin, yang dimaksud dengan energi angin sebenarnya adalah energi kinetik yang disebabkan adanya pergerakan dari udara yang mengalir. Sesuai dengan hukum kekekalan energi yang berbunyi bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi bisa dirubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Dengan dasar itulah energi listrik dapat dibuat dari energi angin dengan mengunakan suatu sistem peralatan yang biasa disebut Sistem konversi Energi Angin (SKEA).

Energi Angin

Angin adalah udara yang bergerak, dan terjadi karena adanya perbedaan tekanan di permukaan bumi ini. Angin akan bergerak dari suatu daerah yang memilki tekanan tinggi ke daerah yang memiliki tekanan yang lebih rendah. Angin yang bertiup di permukaan bumi ini disebabkan oleh penyinaran matahari, pada siang hari sinar matahari memanaskan permukaan bumi, namun panas yang terserap oleh bumi  tersebut  besarnya tidak merata. Akibatnya, aliran udara bergerak dari daerah yang mempunyai tekanan yang lebih tinggi ke daerah yang memiliki tekanan lebih rendah.  Udara yang bergerak akan semakin kencang bila perbedaaan tekanan daerah tersebut semakin besar (Kartasapoetra, 1986).

Pada dasarnya angin bertiup di semua daerah di permukaan bumi, baik didaerah pegunungan, pantai, lembah, bukit dll. Artinya dimana angin bertiup, tempat tersebut mempunyai potensi untuk memanfaatkan energi angin. Namun, untuk mendapatkan angin dengan kecepatan tinggi perlu dilakukan analisis terlebih dahulu, secara umum daerah datar lebih menguntungkan dibandingkan dengan daerah dengan topografi yang beragam. Beberapa contoh daerah yang memiliki kecepatan angin yang cukup tinggi antara lain seperti daerah pantai, lepas pantai, padang pasir, padang rumput dll. Namun terdapat juga tempat-tempat yang bisa meningkatkan kecepatan angin seperti di puncak bukit, atau dicelah antara pegunungan juga di tepi pantai.

Sumber: GreenLife Geek

Teknologi energi angin sebenarnya bukan merupakan teknologi yang baru, pengetahuan mengenai energi angin ini telah lama digunakan. Sekitar 5.000 tahun yang lalu bangsa mesir kuno telah mengenal teknologi energi angin, mereka memanfaatkanya untuk menggiling gandum. Proses yang terjadi dalam penggilingan gandum cukup sederhana, mulanya gandum digiling menggunakan tenaga hewan seperti sapi atau keledai yang berjalan berputar mengelilingi suatu poros vertikal, hewan tersebut mendorong suatu batang kayu yang terhubung pada poros, yang di bawahnya terdapat sebuah batu berbentuk silinder yang ikut berputar, batu tersebut digunakan untuk menggiling gandum. Tenaga putaran kincir anginlah yang menggantikan tenaga hewan tersebut.  Kemudian penggunaan teknologi energi angin juga ditemukan di persia (Iran), mereka menggunakanya untuk menggiling gandum dan biji-bijian lainya, mereka juga memanfaatkanya untuk memompa air . Perkembangan paling maju terjadi di Belanda dimana mulai banyak dikembangkan beragam bentuk dari kincir angin, oleh sebab itu pula belanda dijuluki negeri kincir angin (Energy Information Administration).

Perkembangan teknologi kincir angin terus berlanjut hingga tahun 1920 di amerika, dimana kincir tersebut mulai digunakan untuk membangkitkan listrik, Kincir angin yang digunakan untuk membangkitkan energi listrik biasanya disebut dengan turbin angin. Hingga pada tahun 1970 terjadi kenaikan harga minyak yang membuat energi terbarukan mulai banyak  diminati. (Energy Information Administration).

Listrik Tenaga Angin

Negara-negara yang paling serius dalam mengembangkan teknologi energi angin diantaranya adalah Denmark, Jerman, Amerika Serikat, Cina dll. Sedangkan negara penghasil energi listrik dari energi angin terbesar pada tahun 2006, berturut-turut adalah Jerman (20.622 MW), Spanyol (11.615 MW), Amerika Serikat (11.613 MW). Sedangkan Belanda (1.560 MW) berada di urutan sebelas (Wikipedia).

Proses pemanfaatan energi angin dilakukan melalui dua tahapan konversi energi, pertama aliran angin akan menggerakan rotor (baling-baling) yang menyebabkan rotor berputar selaras dengan angin yang bertiup, kemudian putaran dari rotor dihubungkan dengan generator, dari generator inilah arus listrik dihasilkan. Jadi proses tahapan konversi energi bermula dari energi kinetik angin menjadi energi gerak rotor kemudian menjadi energi listrik.

Besanya energi listrik yang dihasilkan dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya adalah:

1. Rotor (kincir), rotor turbin sangat bervariasi jenisnya, diameter rotor akan berbanding lurus dengan daya listrik, semakin besar diameter semkain besar pula listrik yang dihasilkan, dilihat dari jumlah sudu rotor (baling-baling), sudu dengan jumlah sedikit berkisar antara 3 – 6 buah lebih banyak digunakan

2. Kecepatan angin, kecepatan angin akan mempengaruhi kecepatan putaran rotor yang akan menggerakan generator

3. Jenis generator, generator terbagi dalam beberapa karakteristik yang berbeda, generator yang cocok untuk SKEA adalah generator yang dapat menghasilkan arus listrik pada putaran rendah.

Sumber: EU Energy Research

Listrik yang dihasilkan dari Sistem Konversi Energi Angin akan bekerja optimal pada siang hari dimana angin berhembus cukup kencang dibandingkan dengan pada malam hari, sedangkan penggunaan listrik biasanya akan meningkat pada malam hari. Untuk mengantisipasinya sistem ini sebaiknya tidak langsung digunakan untuk keperluan produk-produk elektronik, namun terlebih dahulu disimpan dalam satu media seperti baterai atau accu sehingga listrik yang keluar besarnya stabil dan bisa digunakan kapan saja.

Energi listrik yang dihasilkan dari SKEA ataupun dari sumber energi terbarukan lainya memang tidak sebesar listrik yang dihasilkan dari sumber bahan bakar fosil, namun perkembangan dari teknologi energi angin berkembang sangat pesat dalam dekade terakhir ini (wikipedia, 2007), terlebih mengingat sumber energi fosil khususnya minyak bumi yang ketersedianya di indonesia kurang dari 20 tahun lagi akan habis (sinar Harapan, 2003), serta polusi yang ditimbulkanya cukup berbahaya maka tidak ada salahnya untuk mulai melirik sumber energi terbarukan yang ketersedianya di alam akan selalu tersedia selama matahari masih bersinar juga ramah terhadap lingkungan. (dari berbagai sumber)

Merupakan Skripsi pribadi, Fakultas Teknologi Industri Pertanian

Dimuat pada Harian Pikiran-Rakyat, lupa edisi tanggal berapa

Tentang andrihaka

Jika tidak terlalu pandai berbicara, belajarlah Menulis...
Pos ini dipublikasikan di Artikel Ilmiah dan tag , , , , , . Tandai permalink.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s