BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Air adalah zat kimia yang penting bagi semua
bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di bumi, tetapi tidak di planet
lain. Air menutupi hampir 71% permukaan bumi. Terdapat 1,4 triliun kilometer
kubik (330 juta mil³) tersedia di bumi. Air sebagian besar terdapat di laut
(air asin) dan pada lapisan-lapisan es (di kutub dan puncak-puncak gunung),
akan tetapi juga dapat hadir sebagai awan, hujan, sungai, muka air tawar,
danau, uap air, dan lautan es.
Dari sudut pandang biologi, air memiliki sifat-sifat yang penting untuk
adanya kehidupan. Air dapat memunculkan reaksi yang dapat membuat senyawa organic untuk melakukan replikasi. Semua makhluk hidup yang diketahui memiliki
ketergantungan terhadap air. Air merupakan zat pelarut yang penting untuk makhluk hidup dan adalah
bagian penting dalam proses metabolisme. Air juga dibutuhkan dalam fotosintesis dan respirasi. Fotosintesis menggunakan cahaya matahari
untuk memisahkan atom hidroden dengan oksigen. Hidrogen akan digunakan untuk
membentuk glukosa dan oksigen akan dilepas ke udara.Air dapat berwujud padatan (es), cairan
(air) dan gas (uap air).
Air merupakan satu-satunya zat yang secara
alami terdapat di permukaan bumi dalam ketiga wujudnya tersebut. Banyak manfaat
air dalam kehidupan sehari-hari, salah satunya adalah untuk pembangkit tenaga
listrik. Ada PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air) dan PLTU (Pembangkit Listrik
Tenaga Uap) yang memanfaatkan air sebagai unsur terpentingnya. Air menggerakan
turbin yang menyebabkan energi listrik dapat dihasilkan, dengan begitu
masyarakat dapat memperoleh fasilitas listrik baik dari PLTA maupun PLTU.
1.2. Rumusan Masalah
2.
Apa saja manfaat air dalam
kehidupan sehari-hari ?
3.
Mengapa air bisa digunakan
sebagai sumber listrik ? Apa alasanya?
4.
Bagaimana cara memanfaatkan air agar menjadi sumber
listrik ?
1.3. Batasan Masalah
Pemanfaatan air sebagai sumber pembangkit listrik
1.4. Hipotesis
Air dapat digunakan sebagai pembangkit tenaga listrik karena air yang
menggerakan turbin menghasilkan energi kinetik lalu dari energi kinetik itu
berubah menjadi energi listrik sebab didukung oleh perangkat lain sebagai
penghasil tenaga listirk melalui gerak turbin tersebut.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Beberapa manfaat air dalam kehidupan sehari-hari
Pembangkit
Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah pembangkit yang
mengandalkan energi potensial
dan kinetik dari air untuk menghasilkan energi listrik. Energi
listrik yang dibangkitkan ini biasa disebut sebagai hidroelektrik.
Bentuk utama dari pembangkit
listrik jenis ini adalah Generator yang dihubungkan ke turbin yang digerakkan
oleh tenaga kinetik dari air. Namun, secara luas, pembangkit listrik tenaga air
tidak hanya terbatas pada air dari sebuah waduk atau air terjun, melainkan juga
meliputi pembangkit listrik yang menggunakan tenaga air dalam bentuk lain
seperti tenaga ombak.
Air Bekerja
Dengan Ajaib
Bila Anda minum
banyak air bersih dan jernih, maka hal tersebut akan memacu peningkatan
kesehatan Anda, di mana para peneliti menemukan bahwa, makin hari makin banyak
keuntungan dengan minum air dalam jumlah yang cukup bagi kesehatan, termasuk:
a.
Pencernaan dan metabolisme yang lebih baik
Minum air dalam
jumlah yang cukup menjadikan baik pencernaan maupun metabolisme dapat bekerja
pada kapasitas maksimalnya. Faktanya, penelitian terbaru dari University of
Utah menyatakan bahwa kekurangan air dapat menyebabkan menurunnya metabolisme.
b.
Memperbaiki
kemampuan dan daya tahan tubuh
Anda akan mampu
bekerja lebih keras/berat bila mendapatkan air yang cukup. Sebagai tambahan,
air dapat memperkuat daya tahan tubuh Anda. Karena air dapat menaikkan simpanan
glycogen, suatu bentuk dari karbohidrat yang tersimpan dalam otot dan digunakan
sebagai energi saat Anda bekerja.
c.
Tahan lapar
Rasa
lapar kadang merupakan penyamaran dari rasa haus. Sewaktu anda mengalami
dehidrasi (kekurangan air) Anda mungkin merasa ingin makan padahal yang Anda
butuhkan sebenarnya adalah air. Anda juga dapat memanfaatkan efek rasa kenyang
dari minum air untuk
d.
Mengurangi resiko terhadap beberapa macam penyakit
Para
peneliti saat ini meyakini bahwa cairan atau tepatnya air dapat berperan aktif
dalam mengurangi resiko terhadap beberapa penyakit seperti: batu ginjal, kanker
saluran kencing, kanker kandung kemih, dan kanker usus besar (colon). Minum
cukup air dapat pula menghindari sembelit.
e.
Senjata ampuh melawan masuk angin atau pilek
Antibodi
dalam lendir yang melapisi kerongkongan berfungsi untuk menjerat virus pilek.
Daya tahan ini akan melemah apabila Anda dehidrasi (kekurangan air) karena akan
menyebabkan lendir mengering. Sebagai catatan banyak ahli kesehatan
merekomendasikan air sebagai ekspektoran yang efektif untuk mengurangi batuk.
f.
Pelembab wajah paling ampuh
Dengan
minum banyak air membantu kulit Anda tetap kenyal dan kencang serta mengurangi
garis-garis dan kerut pada wajah.
g. Menangkal
rasa letih akibat melakukan perjalanan
Udara
panas dapat menyebabkan Anda dehidrasi dan akan menimbulkan rasa letih pada
saat dan setelah perjalanan. Minumlah banyak air sebelum melakukan perjalanan
dan satu gelas tiap jam perjalanan Anda.
h.
Mengatasi migrain/sakit kepala
Para
peneliti menyatakan bahwa dehidrasi dapat mengakibatkan migrain/sakit kepala,
jadi bila Anda sering mengalami migrain adalah sangat penting untuk minum air
dalam jumlah yang cukup.
Sedangkan
Fungsi Air yang utama adalah :
1.
Membentuk sel-sel baru, memelihara dan mengganti sel-sel yang rusa
2.
Melarutkan dan membawa nutrisi-nutrisi, oksigen dan hormon ke
Seluruh sel
tubuh yang membutuhkan
3.
Melarutkan dan mengeluarkan sampah-sampah dan racun dari dalam tu-
buh kita
4.
Katalisator dalam metabolisme tubuh
5.
Pelumas bagi sendi-sendi
6.
Menstabilkan suhu tubuh
7.
Meredam benturan bagi organ vital
Dengan menggunakan air
secukupnya khususnya minum, tubuh kita akan selalu segar dan kesehatan tetap
terjaga.
Air adalah zat kimia
yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di
bumi, tetapi tidak di planet lain. Air menutupi hampir 71% permukaan bumi.
Terdapat 1,4 triliun kilometer kubik (330 juta mil³) tersedia di bumi. Air
sebagian besar terdapat di laut (air asin) dan pada lapisan-lapisan es (di
kutub dan puncak-puncak gunung), akan tetapi juga dapat hadir sebagai awan,
hujan, sungai, muka air tawar, danau, uap air, dan lautan es. Air dalam
obyek-obyek tersebut bergerak mengikuti suatu siklus air, yaitu: melalui
penguapan, hujan, dan aliran air di atas permukaan tanah (runoff, meliputi mata
air, sungai, muara) menuju laut. Air bersih penting bagi kehidupan manusia. Di
banyak tempat di dunia terjadi kekurangan persediaan air. Selain di bumi,
sejumlah besar air juga diperkirakan terdapat pada kutub utara dan selatan
planet Mars, serta pada bulan-bulan Europa dan Enceladus. Air dapat berwujud
padatan (es), cairan (air) dan gas (uap air). Air merupakan satu-satunya zat
yang secara alami terdapat di permukaan bumi dalam ketiga wujudnya tersebut.
Pengaturan air yang kurang baik dapat menyebakan kekurangan air, monopolisasi
serta privatisasi dan bahkan menyulut konflik. (Wikipedia).
Air adalah substansi kimia dengan rumus
kimia H2O: satu molekul air tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara
kovalen pada satu atom oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan
tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) and
temperatur 273,15 K (0 °C). Zat kimia ini merupakan suatu pelarut yang penting,
yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti
garam-garam, gula, asam, beberapa jenis gas dan banyak macam molekul organik.
Air sering disebut sebagai pelarut
universal karena air melarutkan banyak zat kimia. Air berada dalam
kesetimbangan dinamis antara fase cair dan padat di bawah tekanan dan
temperatur standar. Dalam bentuk ion, air dapat dideskripsikan sebagai sebuah
ion hidrogen (H+) yang berasosiasi (berikatan) dengan sebuah ion hidroksida
(OH-).
Dari sudut
pandang biologi, air memiliki sifat-sifat yang penting untuk adanya kehidupan.
Air dapat memunculkan reaksi yang dapat membuat senyawa organic untuk melakukan
replikasi
Sebelumnya kita harus tau apa itu
PLTA , Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) bekerja dengan cara merubah energi
potensial (dari dam atau air terjun) menjadi energi mekanik (dengan bantuan
turbin air) dan dari energi mekanik menjadi energi listrik(dengan bantuan generator).Kapasitas
PLTA diseluruh dunia ada sekitar 675.000 MW ,setara dengan 3,6 milyar barrel
minyak atau sama dengan 24 % kebutuhan listrik dunia yang digunakan oleh lebih
1 milyar orang.
Komponen
– kompnen dasar PLTA berupa dam, turbin, generator dan transmisi.
PLTA merubah
energi yang disebabkan gaya jatuh air untuk menghasilkan listrik. Turbin
mengkonversi tenaga gerak jatuh air ke dalam daya mekanik. Kemudian generator
mengkonversi daya mekanik tersebut dari turbin ke dalam tenaga elektrik.
Jenis PLTA
bermacam-macam, mulai yang berbentuk “mikro-hidro” dengan kemampuan mensupalai
untuk beberapa rumah saja sampai berbentuk raksasa seperti Bendungan
Karangkates yang menyediakan listrik untuk berjuta-juta orang-orang. Photo
dibawah ini menunjukkan PLTA di Sungai Wisconsin, merupakan jenis PLTA menengah
yang mampu mensuplai listrik untuk 8.000 orang.
Komponen
PLTA dan Cara Kerjanya
komponen
utama sebagai berikut :
Spoiler
for Cara Kerja:
1. Bendungan, berfungsi menaikkan permukaan
air sungai untuk menciptakan tinggi jatuh air.
Selain menyimpan air, bendungan juga dibangun dengan tujuan untuk menyimpan
energi.
Spoiler for Bendungan:
2. Turbine,
gaya jatuh air yang mendorong baling-baling menyebabkan turbin berputar. Turbin
air kebanyakan seperti kincir angin, dengan menggantikan fungsi dorong angin
untuk memutar baling-baling digantikan air untuk memutar turbin. Selanjutnya
turbin merubah energi kenetik yang disebabkan gaya jatuh air menjadi energi
mekanik.
3. Generator, dihubungkan
dengan turbin melalui gigi-gigi putar sehingga ketika baling-baling turbin
berputar maka generator juga ikut berputar. Generator selanjutnya merubah
energi mekanik dari turbin menjadi energi elektrik. Generator di PLTA bekerja
seperti halnya generator pembangkit listrik lainnya.
Spoiler for Turbine & Generator:
4. Jalur Transmisi, berfungsi
menyalurkan energi listrik dari PLTA menuju rumah-rumah
dan pusat industri.
Spoiler for Jalur Transmisi:
Prinsip
kerja PLTU Paiton unit 7 dan 8 secara umum adalah pembakaran batubara pada
boiler untuk memanaskan air dan mengubah air tersebut menjadi uap yang sangat
panas yang digunakan untuk menggerakkan
turbin dan menghasilkan tenaga listrik dari kumparan medan magnet di generator. Sistem Pengaturan yang digunakan pada power
plant ini menggunakan sistem pengaturan Loop tertutup, dimana air yang
digunakan untuk beberapa proses merupakan putaran air yang sama, hanya perlu
ditambahkan jika memang level yang ada kurang dari set pointnya. Bentuknya saja
yang berubah, pada level tertentu berwujud air, tetapi pada level yang lain
berwujud uap.
2.2. Kandungan pada air yang dapat digunakan sebagai sumber listrik
Pembangkit listrik
tenaga air (PLTA) merupakan salah satu pembangkit listrik yang menggunakan
energi terbarukan berupa air. Pembangkit yang mengandalkan energi
potensial dan kinetik dari air untuk menghasilkan energi listrik. Energi
listrik yang dibangkitkan ini biasa disebut sebagai hidroelektrik.
Bentuk utama dari pembangkit listrik jenis ini
adalah Generator yang dihubungkan ke turbin yang digerakkan oleh tenaga kinetik
dari air. Namun, secara luas, pembangkit listrik tenaga air tidak hanya
terbatas pada air dari sebuah waduk atau air terjun, melainkan juga meliputi
pembangkit listrik yang menggunakan tenaga air dalam bentuk lain seperti tenaga
ombak.
Salah satu keunggulan
dari pembangkit ini adalah responnya yang cepat sehingga sangat sesuai untuk
kondisi beban puncak maupun saat terjadi gangguan di jaringan. Selain kapasitas
daya keluarannya yang paling besar diantara energi terbarukan lainnya,
pembangkit listrik tenaga air ini juga telah ada sejak dahulu kala. Berikut ini
merupakan penjelasan singkat mengenai pembangkit listrik tenaga air serta
keberadaan potensi energi air yang masih belum digunakan.
Sistem tenaga
air mengubah energi dari air yang mengalir menjadi energi mekanik dan kemudian
biasanya menjadi energi listrik. Air mengalir melalui kanal (penstock)
melewati kincir air atau turbin dimana air akan menabrak sudu-sudu yang
menyebabkan kincir air ataupun turbin berputar. Ketika digunakan untuk
membangkitkan energi listrik, perputaran turbin menyebabkan perputaran poros
rotor pada generator. Energi yang dibangkitkan dapat digunakan secara langsung,
disimpan dalam baterai ataupun digunakan untuk memperbaiki kualitas listrik
pada jaringan.
Jumlah daya listrik yang dapat dibangkitkan pada
suatu pusat pembangkit listrik tenaga air tergantung pada ketinggian (h)
dimana air jatuh dan laju aliran airnya. Ketinggian (h) menentukan
besarnya energi potensial (EP) pada pusat pembangkit (EP = m x g
x h). Laju aliran air adalah volume dari air (m3) yang melalui
penampang kanal air per detiknya (q m3/s). Daya teoritis kasar (P kW)
yang tersedia dapat ditulis sebagai:
Daya yang tersedia ini kemudian akan diubah menggunakan turbin air
menjadi daya mekanik. Karena turbin dan peralatan elektro-mekanis lainnya
memiliki efisiensi yang lebih rendah dari 100% (biasanya 90% hingga 95%), daya
listrik yang dibangkitkan akan lebih kecil dari energi kasar yang tersedia.
Air yang tersimpan dapat
digunakan ketika dibutuhkan, baik secara terus-menerus (jika ukuran
reservoirnya cukup besar) atau hanya saat beban listrik sangat dibutuhkan
(beban puncak). Keuntungan dari pengaturan penyimpanan air ini tergabung dengan
kapabilitas alami dari pembangkit listrik tenaga air yang memiliki respon yang
cepat dalam ukuran menit terhadap perubahan beban. Oleh karena itu, pembangkit
jenis ini sangat berharga karena memiliki pembangkitan listrik yang fleksibel
untuk mengikuti perubahan beban yang terduga maupun yang tak terduga.Di
Indonesia terdapat banyak sekali potensi air yang masih belum dimanfaatkan.
Seperti sungai-sungai besar maupun kecil yang terdapat di berbagai daerah. Hal
ini merupakan peluang yang bagus untuk pengembangan energi listrik di daerah
khususnya daerah yang belum terjangkau energi listrik. Pengembangan dapat
dilakukan dalam bentuk mikrohidro ataupun pikohidro yang biayanya relatif
kecil. Proyek ini dapat dilakukan secara mandiri, seperti yang telah dilakukan
oleh tim PALAPA – HME ITB di kampung Cilutung dan Awilega, desa Jayamukti
kabupaten Garut, Jawa Barat.
Pembangkit Listrik Tenaga Uap adalah
pembangkit yang mengandalkan energi kinetik dari uap untuk menghasilkan energi
listrik. Bentuk utama pembangkit listrik jenis ini adalah Generator yang di
hubungkan ke turbin dimana untuk memutar turbin diperlukan energi kinetik dari
uap panas atau kering. Pembangkit listrik tenaga uap menggunakan berbagai macam
bahan bakar terutama batu-bara dan minyak bakar serta MFO untuk start awal.
Banyaknya
pemakaian batu bara tentunya akan menentukan besarnya biaya pembangunan PLTU.
Harga batu bara itu sendiri ditentukan oleh nilai panasnya (Kcal/Kg), artinya
bila nilai panas tetap maka harga akan turun 1% pertahun. Sedang nilai panas
ditentukan oleh kandungan zat SOx yaitu suatu zat yang beracun, jadi pada pembangkit
harus dilengkapi alat penghisap SOx. Hal inilah yang menyebabkan biaya PLTU
Batu bara lebih tinggi sampai 20% dari pada PLTU minyak bumi. Bila batu bara
yang digunakan rendah kandungan SOx-nya maka pembangkit tidak perlu dilengkapi
oleh alat penghisap SOx dengan demikian harga PLTU batu bara bisa lebih murah.
Keunggulan pembangkit ini adalah bahan bakarnya lebih murah harganya dari
minyak dan cadangannya tersedia dalam jumlah besar serta tersebar di seluruh
Indonesia.
|
Skema PLTU Batu Bara
|
|
|
2.3. Cara pemanfaatan air sebagai pembangkit listrik tenaga air (PLTA)
Indonesia mempunya potensi pembangkit listrik tenaga air (PLTA) sebesar
70.000 mega watt (MW). Potensi ini baru dimanfaatkan sekitar 6 persen atau
3.529 MW atau 14,2 persen dari jumlah energi pembangkitan PT PLN.
Peluang pembangunan PLTA di Indonesia katanya masih besar, apalagi
Indonesia masih dilanda kesulitan bahan bakar minyak (BBM). Pemanfaatan sumber
daya air sebagai salah satu sumber energi primer yang terbarukan bisa
disinergikan dengan memanfaatkan air untuk meningkatkan ketahanan pangan.
Selain itu, PLTA juga menjadi jawaban untuk pembangkit tenaga yang
tidak menghasilkan CO2 seperti dihasilkan bahan bakar fosil meski ada yang
menuduh peningkatan CO2 diatmosfir terjadi akibat pembangunan bendungan dan
beroperasinya waduk.
Pembangkit listrik tenaga air (PLTA) bekerja dengan cara merubah energi potensial (dari dam atau air terjun) menjadi energi mekanik (dengan bantuan turbin air) dan dari energi mekanik menjadi energi listrik(dengan bantuan generator).
Pembangkit listrik tenaga air (PLTA) bekerja dengan cara merubah energi potensial (dari dam atau air terjun) menjadi energi mekanik (dengan bantuan turbin air) dan dari energi mekanik menjadi energi listrik(dengan bantuan generator).
Kapasitas PLTA diseluruh dunia ada sekitar 675.000 MW ,setara dengan
3,6 milyar barrel minyak atau sama dengan 24 % kebutuhan listrik dunia yang
digunakan oleh lebih 1 milyar orang. Jenis – jenis PLTA :
Potensi tenaga air didapat pada sungai yang mengalir di daerah
pegunungan. Untuk dapat memanfaatkan potensi dari sungai ini, maka kita perlu
membendung sungai tersebut dan airnya disalurkan ke bangunan air PLTA.
Ditinjau dari cara membendung air, PLTA dapat dibagi menjadi 2 kategori yaitu :
1. PLTA run off river
2. PLTA dengan kolam tando (reservoir)
Ditinjau dari cara membendung air, PLTA dapat dibagi menjadi 2 kategori yaitu :
1. PLTA run off river
2. PLTA dengan kolam tando (reservoir)
Pada PLTA run off river,
air sungai dialihkan dengan menggunankan dam yang dibangun memotong aliran
sungai. Air sungai ini kemudian disalurkan ke bangunan air PLTA.
Pada PLTA dengan kolam tando (reservoir), air sungai dibendung dengan
bendungan besar agar terjadi penimbunan air sehingga terjadi kolam tando.
Selanjutnya air di kolam tando disalurkan ke bangunan air PLTA. Dengan adanya
penimbunan air terlebih dahulu dalam kolam tando, maka pada musim hujan di mana
debit air sungai besarnya melebihi kapasitas penyaluran air bangunan air PLTA,
air dapat ditampung dalam kolam tando. Pada musim kemarau di mana debit air
sungai lebih kecil daripada kapasitas penyaluran air bangunan air PLTA, selisih
kekurangan air ini dapat diatasi dengan mengambil air dari timbunan air yang
ada dalam kolam tando. Inilah keuntungan penggunaan kolam tando pada PLTA. Hal
ini tidak dapat dilakukan pada PLTA run off river.
Pada PLTA run off river, daya yang dapat dibangkitkan tergantung pada
debit air sungai, tetapi PLTA run off river biaya pembangunannya lebih murah
daripada PLTA dengan kolam tando (reservoir), karena kolam tando memerlukan
bendungan yang besardan juga memerlukan daerah genangan yang luas.
Jika ada sungai yang
mengalir keluar dari sebuah danau, maka dapat dibangun PLTAdengan menggunakan
danau tersebut sebagai kolam tando. Contoh mengenai hal ini yaitu PLTA Asahan
yang menggunakan Danau Toba sebagai kolam tando, karena Sungai Asahan mengalir
dari Danau Toba.
DAFTAR PUSTAKA
eahira.com/pembangkit-listrik-tenaga-air.htm
|
http://ezkhelenergy.blogspot.com/2011/07/pembangkit-listrik-tenaga-uap-adalah.html
http://konversi.wordpress.com/2010/05/01/sekilas-mengenai-pembangkit-listrik-tenaga-air-plta
|
0 komentar:
Posting Komentar