Contoh Sumber Energi

Apa itu energi dan dari mana asalnya? Dalam bahasa sehari-hari, energi adalah kualitas yang tidak dapat ditentukan tetapi diinginkan yang memungkinkan Anda melakukan hal-hal seperti olahraga, menyelesaikan tugas kelas, dan melakukan pekerjaan Anda. Dalam fisika, ini adalah gaya yang dikalikan dengan jarak, dan dinyatakan dalam satuan yang sama dengan kerja dan panas. Dalam istilah praktis, itulah yang diandalkan masyarakat manusia untuk kehangatan, cahaya, transportasi, manufaktur dan proses lain yang memisahkan manusia saat ini dari mereka yang hidup di masa prasejarah dan awal sejarah waktu.

Hari-hari ini, energi juga kontroversial – apa yang tidak? – terutama berkat isu perubahan iklim. Pembakaran bahan bakar fosil, terutama batu bara, telah ditetapkan sebagai kontributor utama pemanasan global yang disebabkan manusia karena karbon dioksida (CO₂) dilepaskan ke atmosfer selama proses pembakaran. Tetapi dunia perlu menghasilkan banyak energi untuk mempertahankan standar kehidupan pribadi dan komersial modern. Untungnya untuk kesehatan lingkungan, sumber energi lain sedang dieksplorasi dengan meningkatkan kekuatan karena planet ini tak terhindarkan menjadi semakin terpengaruh oleh kerusakan iklim perubahan.

Umumnya, produksi energi berasal dari dua utama sumber; ini adalah bahan bakar fosil dan energi bersih. Sekunder sumber berasal dari sumber primer; salah satu contohnya adalah listrik. Di AS, konsumsi energi biasanya dinyatakan dalam kilowatt-jam, atau kWh. Satuan ini sama dengan 3,6 juta joule, dengan joule, atau newton-meter, menjadi satuan standar energi dalam fisika. Satuan umum lainnya adalah erg, satuan termal Inggris, dan kalori. (Trivia: "kalori" yang Anda lihat pada label nutrisi sebenarnya adalah kilokalori, atau 1.000 kalori "nyata".)

Istilah "energi bersih" dan "energi terbarukan" sering digunakan secara bergantian. Ini tidak sepenuhnya akurat karena, seperti yang akan Anda lihat, sementara tenaga nuklir adalah bentuk energi bersih, apakah dapat diklasifikasikan sebagai energi terbarukan masih dipertanyakan. Apapun, bentuk energi bersih termasuk – bersama dengan tenaga nuklir – tenaga surya, tenaga angin, tenaga air, energi panas bumi dan bioenergi.

Daftar sumber daya terbarukan yang bermakna untuk produksi energi di abad ke-21 akan mencakup: biomassa (misalnya, limbah kayu dan kayu, limbah padat perkotaan, gas TPA dan biogas, etanol dan biodiesel); tenaga air, atau tenaga air; energi panas bumi, yang berasal dari dalam perut bumi; dan tenaga angin dan matahari. Ini disebut "terbarukan" karena mereka muncul dari pasokan yang secara teori tidak ada habisnya. Artinya, sementara Bumi diharapkan suatu hari akan menghasilkan ons terakhir gas alam dan batu bara terakhirnya, gagasan tentang hilangnya sinar matahari, angin, dan sungai sama sekali adalah – setidaknya satu harapan! - tidak masuk akal.

Sampai pertengahan 1800-an, Amerika memperoleh energi yang dibutuhkan dari pembakaran kayu. Karena populasi A.S. relatif rendah dan sebagian besar energi ini digunakan untuk pemanas, penerangan, dan memasak, dengan mesin seperti mobil dan AC masih jauh, kayu sudah cukup untuk melakukannya pekerjaan. Dari akhir 1800-an hingga awal abad ke-21, bahan bakar fosil (batubara, minyak dan gas alam) menjadi sumber energi nasional. Sampai tahun 1990-an, energi terbarukan utama – istilah yang lebih teoritis daripada nyata sampai dekade terakhir – adalah tenaga air dan biomassa padat; hari ini, biofuel, tenaga surya dan energi angin semua memainkan peran yang serius dan terus berkembang.

Pada tahun 2017, energi terbarukan menyediakan sekitar sepersembilan dari total pemanfaatan energi AS. 57 persen konsumsi dalam bentuk tenaga listrik, dan sekitar seperenam dihasilkan dari energi terbarukan.

Energi terbarukan penting untuk mengurangi emisi gas rumah kaca karena mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil. Sementara batu bara, gas, dan minyak bumi bersama-sama adalah juara energi dunia yang sudah lama tak terbantahkan, konsumsi biofuel dan energi terbarukan non-hidroelektrik lainnya lebih dari dua kali lipat pada tahun 2017 seperti pada awal tanggal 21 abad. Tren ini didorong oleh kombinasi tindakan regulasi formal dan insentif keuangan bagi perusahaan untuk mengembangkan energi terbarukan. Tren peningkatan pemanfaatan bahan bakar nabati non-hidro ini diperkirakan akan terus berlanjut hingga tahun 2050.

Meskipun sesuatu dari persona non grata di dunia energi saat ini, minyak, gas alam, dan minyak bumi tetap menjadi sumber energi utama di AS dan secara global pada 2018. Pembakaran bahan bakar ini bertanggung jawab atas 75 persen emisi karbon dioksida sejak akhir abad ke-20.

Bahan bakar fosil terbentuk ketika tumbuhan dan hewan prasejarah punah dan, selama jutaan tahun, terkubur dan hancur di bawah lapisan batu. Terutama sebagai hasil dari kompresi mekanis, berbagai jenis bahan bakar ini terbentuk tergantung pada keadaan lokal, seperti: materi yang mengandung karbon apa yang ada, berapa lama ia terkubur dan bagaimana kondisi suhu dan tekanannya di waktu. Industri bahan bakar fosil mengebor (minyak dan gas) atau menambang (batubara) untuk sumber energi tersebut, dan kemudian membakarnya untuk menghasilkan listrik atau memodifikasinya untuk digunakan sebagai bahan bakar untuk tujuan pemanasan (misalnya, minyak tungku) atau transportasi (misalnya, bensin).

Biomassa mengacu pada materi yang sebelumnya hidup, yaitu tumbuhan dan hewan. Sumber energi biomassa meliputi limbah pengolahan kayu, yang dapat dibakar untuk memanaskan bangunan, menghasilkan panas proses di industri dan menghasilkan listrik; bahan limbah pertanian, yang dapat dibakar sebagai bahan bakar atau diubah menjadi biofuel cair; beberapa sampah, yang dapat dibakar untuk menghasilkan listrik di pembangkit listrik atau diubah menjadi biogas di tempat pembuangan sampah; dan bahkan kotoran dan kotoran, yang dapat diubah menjadi biogas.

Matahari jelas telah menjadi sumber energi bagi semua makhluk hidup sepanjang sejarah manusia. Baru-baru ini, orang telah mengembangkan kemampuan untuk memanfaatkan energi ini dan menggunakannya untuk berbagai penggunaan modern. Sistem energi panas matahari saat ini digunakan untuk memanaskan air untuk digunakan di rumah, gedung, dan pusaran air; menghangatkan bagian dalam rumah, gudang dan rumah kaca; dan memanaskan cairan ke suhu yang sangat tinggi yang dibutuhkan di pembangkit listrik tenaga surya.

Sistem fotovoltaik surya digunakan untuk mengubah sinar matahari menjadi listrik. Sel fotovoltaik, atau PV, mengubah sinar matahari menjadi listrik. Beberapa di antaranya dapat memberi daya pada perangkat kecil seperti kalkulator dan jam tangan, sementara susunan sel PV yang besar dapat menghasilkan listrik yang cukup untuk rumah biasa. Beberapa pembangkit listrik ini memiliki susunan sel PV yang sangat besar yang mencakup beberapa hektar, dan ini cukup besar untuk melayani kebutuhan listrik di ribuan rumah.

Pada siang hari, udara di atas daratan memanas lebih cepat daripada udara di atas air. Udara di atas daratan mengembang dan naik saat memanas, dan dan lebih berat, udara yang lebih dingin mengalir untuk menggantikannya, menciptakan angin. Pada malam hari, angin berbalik arah. Demikian pula, angin atmosfer yang mengelilingi Bumi tercipta karena daratan di dekat khatulistiwa lebih hangat daripada daratan di dekat kutub. Tenaga angin, ditangkap oleh kincir angin (seringkali dalam susunan besar) digunakan terutama untuk pembangkit listrik

Tenaga nuklir adalah contoh energi yang "bersih" dan dianggap terbarukan oleh beberapa sumber, namun sangat kontroversial dalam dirinya sendiri. Karena pasokan uranium di seluruh dunia, bahan yang digunakan dalam pembangkit listrik tenaga nuklir, terbatas, tenaga nuklir biasanya digabungkan dengan bahan bakar fosil dan diklasifikasikan sebagai tidak terbarukan.

Bagaimanapun, tenaga nuklir menyediakan 20 persen energi di AS pada 2018, yang telah digunakan selama lebih dari 60 tahun. Karena peran mereka secara tidak langsung membantu mengurangi emisi karbon, "pembangkit nuklir" tetap menjadi andalan di AS maupun di luar negeri. Karena kecelakaan dan ketakutan yang dipublikasikan dengan baik selama bertahun-tahun di pembangkit listrik tenaga nuklir, banyak orang tetap curiga sumber energi ini, tetapi konsensus ilmiah mendukung pengembangan lebih lanjut di bidang ini dengan fokus pada keamanan.