Energi Surya (Energi Matahari)

Manusia telah memanfaatkan energi surya (energi matahari) sejak manusia hadir di muka bumi ini. Sekitar 5.000 tahun yang lalu, orang-orang "menyembah" matahari. Ra, dewa matahari, dianggap raja pertama Mesir. Di Mesopotamia, dewa matahari Shamash adalah dewa utama dan disejajarkan dengan keadilan. Di Yunani ada dua dewa matahari, Apollo dan Helios. Pengaruh matahari juga muncul pada agama-agama lain: Zoroastrianisme, Mithraisme, agama Romawi, Hindu, Buddha, Druid di Inggris, suku Aztec di Meksiko, suku Inca di Peru, dan banyak suku asli Amerika lainnya.

Saat ini kita tahu, bahwa matahari hanyalah bintang yang paling dekat dengan kita. Tanpa matahari, hidup tidak akan ada di planet bumi. Kita menggunakan energi surya setiap hari dalam berbagai cara.

Ketika kita menggantung cucian di halaman yang akan kering di bawah sinar matahari, kita menggunakan panas matahari untuk melakukan kerja - mengeringkan pakaian.

Tanaman menggunakan cahaya matahari untuk memproduksi makanan. Hewan makan tanaman untuk makanannya. Dan tumbuhan yang membusuk ratusan juta tahun yang lalu menghasilkan batubara, minyak dan gas alam yang kita gunakan saat ini. Jadi, bahan bakar fosil ini sebenarnya merupakan sinar matahari yang disimpan berjuta-juta tahun yang lalu.

Secara tidak langsung, matahari dan bintang lainnya bertanggung jawab untuk SEMUA energi kita. Bahkan energi nuklir berasal dari bintang karena atom uranium yang digunakan dalam energi nuklir tercipta oleh nova - ledakan bintang.

Berikut ini adalah beberapa cara penggunaan energi surya:

Pemanas Air Tenaga Surya
Pada tahun 1890-an pemanas air tenaga surya telah digunakan di seluruh Amerika Serikat. Energi ini terbukti memeberikan manfaat besar dibandingkan pembakaran kompor kayu dan batubara. Gas buatan yang berasal dari batubara juga tersedia untuk  memanaskan air, tapi harganya 10 kali dari harga yang mesti dibayar untuk gas alam saat ini. Dan listrik bahkan lebih mahal jika tersedia pada saat itu!

Pada tahun 1920, sepuluh ribu pemanas air matahari telah dijual di Amerika. Namun, pada saat itu terjadi penemuan deposit minyak dan gas alam yang besar di Amerika Serikat bagian barat. Karena ketersediaan bahan bakar biaya rendah ini, sistem pemanas air tenaga matahari mulai digantikan dengan pemanas bahan bakar fosil.

Pada saat ini, pemanas air tenaga surya bangkit kembali. Pemanas air tenaga surya ini memanaskan air untuk digunakan di dalam rumah dan di tempat-tempat bisnis. Dan juga digunakan untuk kolam renang air panas.

Pada panel di atap sebuah gedung, seperti gambar di atas, terdapat pipa air. Ketika matahari menerpa panel dan pipa, sinar matahari akan menghangatkan mereka. Dan setelah itu, air panas dapat digunakan.

Listrik Panas Matahari
Energi matahari juga dapat digunakan untuk memproduksi listrik.

Beberapa pembangkit listrik tenaga surya, seperti yang ada pada gambar, menggunakan cermin yang sangat melengkung disebut parabola untuk memfokuskan sinar matahari pada pipa air di titik pusat di bagian atas cermin kurva. Cermin memfokuskan sinar matahari untuk mengarah ke pipa, dan panas matahari itu akan mendidihkan air menjadi uap. Uap itu kemudian dapat digunakan untuk menggerakkan turbin untuk menghasilkan listrik.

Di gurun Mojave California, ada barisan cermin surya yang diatur dalam  "pembangkit listrik tenaga panas matahari" yang menggunakan ide ini untuk memproduksi listrik bagi lebih dari 350.000 rumah. problem yang terdapat pada energi surya adalah bahwa pembangkit listrik ini bekerja hanya ketika matahari bersinar. Jadi, pada saat hari berawan dan pada malam hari, pembangkit listrik tidak bisa menghasilkan energi. Beberapa pembangkit tenaga surya, merupakan teknologi "hybrid". Pada siang hari mereka menggunakan matahari. Pada malam hari dan pada saat berawan mereka menggunakan gas alam untuk memanaskan air sehingga pembangkit ini dapat terus memproduksi listrik.

Bentuk lain dari pembangkit listrik tenaga surya untuk menghasilkan listrik disebut "Central Tower Power Plant". Sinar matahari memantul pada 1.800 cermin yang mengelilingi menara tinggi. Cermin ini disebut heliostat dan terus bergerak untuk menghadap matahari sepanjang hari.

Solar II
Cahaya dipantulkan kembali ke puncak menara di pusat lingkaran di mana cairan didalamnya menjadi sangat panas karena sinar matahari. Kemudian cairan tersebut dapat digunakan untuk mendidihkan air untuk menghasilkan uap guna memutar turbin dan generator.

Pembangkit listrik eksperimental ini disebut Solar II. Pembangkit ini kembali dibangun di padang pasir California menggunakan teknologi yang lebih baru daripada saat pertama kali dibangun pada awal tahun 1980. Solar II menggunakan sinar matahari untuk mengubah panas menjadi energi mekanik dalam turbin.

Pembangkit listrik ini dapat memproduksi listrik yang cukup untuk sekitar 10.000 rumah. Para ilmuwan mengatakan menara pembangkit yang lebih besar dapat memproduksi listrik untuk 100.000 sampai 200.000 rumah.

Sel surya atau Energi Photovoltaic

Kita dapat juga mengubah sinar matahari langsung menjadi listrik menggunakan sel surya.

Sel surya juga disebut sel fotovoltaik - atau disingkat sel PV - dan dapat ditemukan pada peralatan kecil, seperti kalkulator, dan bahkan di pesawat ruang angkasa. Alat ini pertama kali dikembangkan pada tahun 1950 untuk digunakan di satelit antariksa USA. Mereka terbuat dari silikon khusus.

Ketika sinar matahari menerpa sel surya, elektron (lingkaran merah) akan terlepas. Kemudian elektron ini menuju ke arah permukaan (warna biru tua). Ketidakseimbangan elektron terjadi antara yang di depan dan belakang. Ketika dua permukaan digabungkan dengan konektor, seperti kawat, arus listrik terjadi antara sisi negatif dan positif.

Sel surya individu disusun bersama dalam modul PV dan modul ini dikelompokkan bersama dalam sebuah array. Beberapa array ditetapkan pada perangkat khusus yang mengikuti arah sinar matahari sepanjang hari.

Energi listrik dari sel surya kemudian dapat digunakan langsung. Energi listrik ini dapat digunakan di rumah untuk menyalakan lampu dan peralatan rumah tangga. Energi ini dapat digunakan pula untuk bisnis. Energi matahari dapat disimpan dalam baterai untuk menyalakan billboard pinggir jalan di malam hari.

Beberapa mobil eksperimental juga menggunakan sel PV. Mereka mengkonversi sinar matahari langsung menjadi energi untuk motor listrik pada mobil.


IndoEnergi Home