Energi terbarukan bersumber dari angin, matahari, dan bumi adalah sumber energi terbarukan. Sumber energi ini secara alami memperbarui, atau mengisi kembali dirinya sendiri.Angin, sinar matahari, dan planet memiliki energi yang berubah dengan cara yang dapat kita lihat dan rasakan. Kita bisa melihat dan merasakan bukti perpindahan energi dari matahari ke bumi di bawah sinar matahari yang menyinari tanah dan kehangatan yang kita rasakan saat sinar matahari menyinari kulit kita. Kita bisa melihat dan merasakan bukti transfer energi dalam kemampuan angin untuk menarik layang-layang lebih tinggi ke langit dan menggoyangkan dedaunan di pepohonan. Kita bisa melihat dan merasakan bukti transfer energi pada energi geothermal dari ventilasi uap dan geyser.
Orang-orang telah menciptakan berbagai cara untuk menangkap energi dari sumber terbarukan ini.
1. ENERGI MATAHARI
Energi matahari dapat ditangkap “secara aktif” atau “secara pasif”.
Energi matahari aktif menggunakan teknologi khusus untuk menangkap sinar matahari. Dua jenis peralatan utama adalah sel fotovoltaik (juga disebut sel PV atau sel surya) dan cermin yang memfokuskan sinar matahari di tempat tertentu. Teknologi surya aktif ini menggunakan sinar matahari untuk menghasilkan listrik, yang kami gunakan untuk menyalakan lampu, sistem pemanas, komputer, dan televisi.
Energi matahari pasif tidak menggunakan peralatan apa pun. Sebaliknya, ia mendapat energi dari cara sinar matahari berubah secara alami sepanjang hari. Misalnya, orang bisa membangun rumah sehingga jendelanya menghadap ke jalur matahari. Artinya rumah akan mendapatkan lebih banyak panas dari sinar matahari. Membutuhkan lebih sedikit energi dari sumber lain untuk memanaskan rumah.
Contoh lain dari teknologi surya pasif adalah atap hijau, atap dingin, dan penghalang cahaya. Atap hijau seluruhnya tertutup tanaman. Tumbuhan dapat menghilangkan polutan dalam air hujan dan udara. Mereka membantu membuat lingkungan lokal lebih bersih.
Atap dingin dicat putih agar lebih memantulkan sinar matahari. Penghalang radiasi terbuat dari penutup reflektif, seperti aluminium. Keduanya memantulkan panas matahari alih-alih menyerapnya. Semua jenis atap ini membantu menurunkan jumlah energi yang dibutuhkan untuk mendinginkan bangunan.
Keuntungan & Kerugian
Ada banyak keuntungan menggunakan energi matahari. Sel PV bertahan lama, sekitar 20 tahun.Namun, ada alasan mengapa tenaga surya tidak dapat digunakan sebagai satu-satunya sumber tenaga di masyarakat. Memasang sel PV atau membangun gedung menggunakan teknologi surya pasif bisa mahal.Sinar matahari juga sulit untuk diprediksi. Itu bisa terhalang oleh awan, dan matahari tidak bersinar di malam hari. Bagian bumi yang berbeda menerima jumlah sinar matahari yang berbeda berdasarkan lokasi, waktu tahun, dan waktu.
2. ENERGI ANGIN
Orang-orang telah memanfaatkan energi angin untuk waktu yang sangat lama. Lima ribu tahun yang lalu, orang Mesir kuno membuat perahu bertenaga angin. Pada 200 SM, orang menggunakan kincir angin untuk menggiling biji-bijian di Timur Tengah dan memompa air di Tiongkok.
Hari ini, kami menangkap energi angin dengan turbin angin. Turbin mirip dengan kincir angin; ia memiliki menara yang sangat tinggi dengan dua atau tiga bilah seperti baling-baling di bagian atasnya. Bilah ini diputar oleh angin. Bilahnya memutar generator (terletak di dalam menara), yang menghasilkan listrik.
Kelompok turbin angin dikenal sebagai ladang angin. Ladang angin dapat ditemukan di dekat lahan pertanian, di jalur pegunungan yang sempit, dan bahkan di lautan, di mana terdapat angin yang lebih stabil dan lebih kuat. Turbin angin yang berlabuh di laut disebut “ladang angin lepas pantai”.
Ladang angin menghasilkan listrik untuk rumah, sekolah, dan bangunan lain di sekitarnya.
Keuntungan & Kerugian
Energi angin bisa sangat efisien. Di tempat-tempat seperti Midwest di Amerika Serikat dan di sepanjang pantai, angin kencang dapat menghasilkan listrik yang murah dan dapat diandalkan.Keuntungan besar lainnya dari tenaga angin adalah ia merupakan bentuk energi yang “bersih”. Turbin angin tidak membakar bahan bakar atau mengeluarkan polutan ke udara.Angin tidak selalu menjadi sumber energi yang stabil. Kecepatan angin berubah secara konstan, tergantung pada waktu, cuaca, dan lokasi geografis. Saat ini, tidak dapat digunakan untuk menyediakan listrik untuk semua kebutuhan listrik kita.
Turbin angin juga bisa berbahaya bagi kelelawar dan burung. Hewan-hewan ini tidak selalu dapat menilai seberapa cepat bilah bergerak dan menabrak mereka.
3. ENERGI PANAS BUMI
Jauh di bawah permukaan adalah inti Bumi. Pusat bumi sangat panas — diperkirakan lebih dari 6.000 ° C (sekitar 10.800 ° F). Panas terus bergerak ke permukaan.Kita bisa melihat sebagian panas bumi saat menggelembung ke permukaan. Energi panas bumi dapat mencairkan batuan bawah tanah menjadi magma dan menyebabkan magma menggelembung ke permukaan sebagai lava. Energi panas bumi juga dapat memanaskan sumber air bawah tanah dan memaksanya untuk keluar dari permukaan. Aliran air ini disebut geyser.Namun, sebagian besar panas bumi tetap berada di bawah tanah dan keluar dengan sangat, sangat lambat.
Kita dapat mengakses panas bumi bawah tanah dengan berbagai cara. Salah satu cara untuk menggunakan energi panas bumi adalah dengan “pompa panas bumi”. Pipa air melingkar di antara sebuah bangunan dan lubang yang digali jauh di bawah tanah. Air dihangatkan oleh energi panas bumi di bawah tanah dan membawa kehangatan di atas permukaan tanah ke gedung. Pompa panas bumi dapat digunakan untuk memanaskan rumah, trotoar, dan bahkan tempat parkir.
Cara lain untuk menggunakan energi panas bumi adalah dengan uap. Di beberapa wilayah di dunia, ada uap bawah tanah yang secara alami naik ke permukaan. Uap dapat disalurkan langsung ke pembangkit listrik. Namun, di belahan dunia lain, tanahnya kering. Air harus disuntikkan ke bawah tanah untuk menghasilkan uap. Saat uap muncul ke permukaan, uap digunakan untuk menghidupkan generator dan menghasilkan listrik.
Di Islandia, ada waduk besar air bawah tanah. Hampir 90% orang di Islandia menggunakan panas bumi sebagai sumber energi untuk menghangatkan rumah dan bisnis mereka.
Keuntungan & Kerugian
Keuntungan dari energi panas bumi adalah bersih. Tidak membutuhkan bahan bakar atau mengeluarkan polutan berbahaya ke udara.
Energi panas bumi hanya tersedia di beberapa bagian dunia tertentu. Kerugian lain dari penggunaan energi panas bumi adalah bahwa di wilayah dunia di mana hanya terdapat panas kering di bawah tanah, sejumlah besar air tawar digunakan untuk membuat uap. Mungkin tidak banyak air tawar. Orang membutuhkan air untuk minum, memasak, dan mandi.
4. ENERGI BIOMASSA
Biomassa adalah segala bahan yang berasal dari tumbuhan atau mikroorganisme yang baru saja hidup. Tumbuhan menciptakan energi dari matahari melalui fotosintesis. Energi ini disimpan di dalam tanaman bahkan setelah mereka mati.Pohon, cabang, potongan kulit kayu, dan kertas daur ulang adalah sumber energi biomassa yang umum. Kotoran, sampah, dan hasil panen, seperti jagung, kedelai, dan tebu, juga dapat digunakan sebagai bahan baku biomassa.Kami mendapatkan energi dari biomassa dengan membakarnya. Serpihan kayu, pupuk kandang, dan sampah dikeringkan dan dikompresi menjadi kotak yang disebut “briket”. Briket ini sangat kering sehingga tidak menyerap air. Mereka dapat disimpan dan dibakar untuk menghasilkan panas atau menghasilkan listrik.
Biomassa juga dapat diubah menjadi biofuel. Biofuel dicampur dengan bensin biasa dan dapat digunakan untuk menggerakkan mobil dan truk. Biofuel melepaskan polutan yang tidak terlalu berbahaya dibandingkan bensin murni.
Keuntungan & Kerugian
Keuntungan utama biomassa adalah dapat disimpan dan digunakan saat dibutuhkan.Akan tetapi, menanam tanaman untuk bahan bakar nabati membutuhkan banyak lahan dan pestisida. Tanah bisa digunakan untuk makanan sebagai pengganti . Beberapa pestisida dapat mencemari udara dan air.
Energi biomassa juga bisa menjadi sumber energi tak terbarukan. Energi biomassa bergantung pada bahan baku biomassa — tanaman yang diproses dan dibakar untuk menghasilkan listrik. Bahan baku biomassa dapat mencakup tanaman pangan, seperti jagung atau kedelai, serta kayu. Jika orang tidak menanam kembali bahan baku biomassa secepat mereka menggunakannya, energi biomassa menjadi sumber energi tak terbarukan.
5. ENERGI HIDROELEKTRIK
Energi hidroelektrik dibuat dengan mengalirkan air. Sebagian besar pembangkit listrik tenaga air terletak di bendungan besar, yang mengontrol aliran sungai.Bendungan memblokir sungai dan membuat danau buatan, atau waduk. Jumlah air yang terkendali dialirkan melalui terowongan di bendungan. Saat air mengalir melalui terowongan, itu mengubah turbin besar dan menghasilkan listrik.Keuntungan dan kerugian
Energi hidroelektrik cukup murah untuk dimanfaatkan. Bendungan tidak harus rumit, dan sumber daya untuk membangunnya tidak sulit diperoleh. Sungai mengalir ke seluruh dunia, sehingga sumber energinya tersedia bagi jutaan orang.
Energi hidroelektrik juga cukup andal. Insinyur mengontrol aliran air melalui bendungan, sehingga aliran tidak tergantung pada cuaca (seperti yang dilakukan oleh energi matahari dan angin).Akan tetapi, pembangkit listrik tenaga air merusak lingkungan. Ketika sungai dibendung, itu menciptakan danau besar di belakang bendungan. Danau ini (kadang-kadang disebut waduk) menenggelamkan habitat asli sungai jauh di bawah air. Terkadang, orang membangun bendungan yang dapat menenggelamkan seluruh kota di bawah air. Orang-orang yang tinggal di kota atau desa harus pindah ke daerah baru.
Pembangkit listrik tenaga air tidak berfungsi untuk waktu yang sangat lama: Beberapa hanya dapat memasok listrik selama 20 atau 30 tahun. Lumpur, atau kotoran dari dasar sungai, menumpuk di belakang bendungan dan memperlambat aliran air.
6. SUMBER ENERGI TERBARUKAN YANG LAINNYA
Ilmuwan dan insinyur terus bekerja untuk memanfaatkan sumber energi terbarukan lainnya. Tiga yang paling menjanjikan adalah energi pasang surut, energi gelombang, dan bahan bakar alga (atau alga).Energi pasang surut memanfaatkan kekuatan pasang surut laut untuk menghasilkan listrik. Beberapa proyek energi pasang surut menggunakan gelombang pasang bergerak untuk memutar bilah turbin. Proyek lain menggunakan bendungan kecil untuk terus mengisi waduk saat air pasang dan perlahan-lahan melepaskan air (dan memutar turbin) saat air surut.Energi gelombang memanfaatkan gelombang dari laut, danau, atau sungai. Beberapa proyek energi gelombang menggunakan peralatan yang sama dengan proyek energi pasang surut — bendungan dan turbin berdiri. Proyek energi gelombang lainnya melayang langsung di atas gelombang. Pergerakan konstan air ke atas dan melalui bagian peralatan yang mengambang ini memutar turbin dan menghasilkan listrik.
Bahan bakar alga adalah jenis energi biomassa yang menggunakan bahan kimia unik dalam rumput laut untuk menciptakan biofuel yang bersih dan terbarukan. Bahan bakar alga tidak membutuhkan hektar lahan pertanian seperti yang dibutuhkan bahan baku biofuel lainnya.