Energi merupakan sesuatu yang amat
penting bagi makhluk hidup Manusia, hewan memerlukan energi untuk kegiatannya
sehari-hari seperti berjalan, bekerja, dan sebagainya. Tumbuhan pun memerlukan energi
misalnya energi matahari yang diperlukan tumbuhan dalam melakukan proses
fotosintesis.
Manusia semakin lama semakin banyak
memerlukan energi sebab manusia selalu ingin bekerja lebih mudah dan lebih
cepat. Menusia lalu menggunakan energi yang berasal dari hewan, dari angin,
dari air terjun, bahan kimia dan lain – lain. Kebutuhan manusia akan energi
yang makin meningkat menyebabkan pemahaman akan energi, sumber – sumbernya dan
sifat – sifatnya amatlah penting.
Pada masa ini, Energi sudah merupakan
perbincangan umum dalam masyarakat kita. Kata energi bukan lagi kata yang asing
bagi sebagian masyarakat kita. Sedikit atau banyak masyarakat sudah memahami
betapa pentingnya energi bagi kehidupan manusia, lebih – lebih di zaman modern
ini masyarakat kita sudah bicara tentang energi listrik, energi surya, energi
panas bumi, energi bahan bakar minyak, energi nuklir, dan sebagainya.
Tidak ada jawaban yang memuaskan
tentang pertanyaan “Apakah Energi itu?”.
Secara sederhana dapat dikatakan bahwa Energi
adalah kemampuan melakukan kegiatan. Segala kegiatan memerlukan energi,
bahkan ketika kita berdiam diripun tubuh kita menggunakan sejumlah energi
misalnya untuk menjalankan jantung kita. Tanpa energi jantung tidak akan mampu
memompa darah ke seluruh tubuh dan tanpa darah yang mengalir dalam tubuh kita
tidak mungkin akan hidup. Jadi, untuk hidup kita selalu memerlukan energi untuk
menjalanjan bagian – bagian tubuh kita. Di sisi lain, sering dikantakan juga
bahwa Energi adalah kemampuan melakukan
kerja atau usaha.
Berbagai Bentuk dan Perubahan Energi
Meskipun kita tidak mengetahui dengan
jelas hakikat energi, kita mengetahui bahwa energi muncul dalam berbagai
bentuk. Kita juga mengetahui bahwa energi dapat berubah dari satu bentuk ke
bentuk yang lain. Justru yang penting dari energi itu ialah pada waktu
bentuknya berubah sabab pada saat itulah energi digunakan.
a.
Energi Potensial
Ada energi yang disebut Energi Potensial. Kata “potensial” dapat dipandang berasal dari
kata “potensi” suatu kata terjemahan
dari kata asing yang dapat diartikan “kemampuan
yang tersimpang”. Kata “potensial” berarti memiliki kemampuan yang masih
tersimpan dan sewaktu – waktu dapat ditunjukkan jika kondisi untuk itu
memungkinkan. Dengan demikian Energi
potensial dapat diartikan sebagai energi yang masih tersimpan, yang dapat
muncul bila kondisi memungkinkan. Biasanya benda memiliki energi tersimpan
itu disebabkan oleh keadaannya.
Sebagai contoh, busur panah yang ada dalam keadaan ditegangkan memiliki energi
potensial sebab jika tegangan dilepaskan, busur ini dapat melemparkan anak
panah. Demikian pula halnya dengan pegas, misalnya pegas jam. Pada keadaan
ditegangkan pegas jam itu memiliki sejumlah energi potensial. Energi potensial
pegas ini sedikit demi sedikit dimunculkan untuk menggerakkan jarum jam. Energi
potensial pegas itu sedikit demi sedikit berubah menjadi energi kinetik jarum.
Ada energi potensial lain yang sangat
penting dalam kehidupan ini yaitu yang disebut sebagai Energi Potensial Gravitasi. Kita tentu sudah mengetahui bahwa
gravitasi adalah hal yang berhubungan dengan gaya tarik bumi. Semua benda yang
ada disuatu ketinggian memiliki energi potensial, sebab jika benda itu diberi
kesempatan jatuh, ia mampu melakukan suatu pekerjaan dan selama ia jatuh energi
potensial yang dimiliki akan berubah menjadi energi kinetik. Contoh benda
memiliki energi potensial gravitasi yang banyak dimanfaatkan oleh manusia
adalah air ditempat yang tinggi, misalnya air danau di pegunungan atau air di
dalam waduk yang tinggi. Pada kedudukan yang tinggi itu air memiliki energi
potensial. Jika diberi kesempatan jatuh (terjun) air ini dapat memutar
(menjalankan) turbin – turbin.
Sesungghnya energi yang tersimpan di
dalam berbagai bahan kimia pun adalah energi potensial karena energi di dalam
bahan kimia tersebut masih bersifat “tersimpan”. Energi itu baru muncul kalau
“kondisi” sudah memungkinkan. Misalnya energi kimia bahan bakar baru “muncul”
menjadi energi kalor jika bahan bakar itu dibakar.
b.
Energi Kinetik
Ada energi yang kita sebut energi kinetik, yaitu energi yang dimiliki oleh setiap benda karena
gerakan atau kecepatannya. Jika bussur ditegangkan dan anak panah dipasang,
kemudian dilepaskan maka anak panah akan lepas dari busur dengan kecepatan
tertentu. Anak panah yang bergerak dengan kecepatan tertentu ini memiliki energi.
Anak panah dapat melakukan usaha yaitu menancap pada target yang dipasang di
depannya. Kita telah mengetahui bahwa busur yang ditegangkan memiliki energi
potensial. Pada saat anak panah belum dilepaskan, anak panah belum memiliki energi
kinetik. Begitu anak panah dilepaskan makan anak panah memiliki energi kinetik.
Pada peristiwa inilah terjadi perubahan energi potensial menjadi energi
kinetik.
c.
Energi Cahaya
Cahaya termasuk salah satu sumber energi.
Cahaya dapat menghasilkan energi listrik. Alat yang dapat mengubah energi
cahaya matahari menjadi energi listrik disebut sel fotovoltaik. Cahaya matahari merupakan sumber energi yang bersih
dan tersedia dalam jumlah yang tak terbatas. Oleh karena itu para pakar
teknologi kelistrikan berlomba – lomba untuk menciptakan pembangkit listrik
tenaga matahari yang ongkos energinya mampu bersaing dengan ongkos energi
konvensional.
Di Negara berkembang, daerah – daerah
yang belum terjangkau oleh jaringan listrik dapat disuplai energi listrik dari
beberapa sel fotovoltaik. Saat ini sel fotovoltaik sudah dijual dipasaran
meskipun dalam skala kecil yang bisa digunakan untuk keperluan mandi air hangat
di rumah sakit, rumah tinggal bahkan di hotel – hotel.
d.
Energi Air
Energi air dimanfaatkan untuk
menghasilkan listrik dalam pembengkit listrik tenaga air. Air yang memiliki energi
potensial tertentu dibendung pada suatu tempat. Air yang jatuh disalurkan
melalui pipa pesat untuk diarahkan ke sudu – sudu turbin air sehingga energi
kinetik air dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin. Turbin dihubungkan dengan
generator melalui satu poros sehingga generator akan berputar dan menghasilkan
listrik.
e.
Energi Angin
Angin memiliki energi. Selama ratusan
tahun energi angin yang menggerakkan kincir angun dimanfaatkan untuk menggiling
gandum dan memompa air. Dewasa ini kincir angin muncul dalam bentuk baru dengan
ukuran yang lembih besar sehingga mampu menghasilkan energi yang juga lebih
besar.
Energi yang dihasilakan dari putaran
kincir, disalurkan melalui saru poros untuk memutar dan menggerakkan generator
sehingga mampu menghasilkan listrik.
f.
Energi Gelombang
Gelombang laut memiliki energi yang
bisa digunakan untuk menghasilkan listrik. Energi yang dimiliki oleh gelombang
laut dapat dilihat dari batu karang yang terus menerus diterpa oleh gelombang
laut dapat hancur. Melihat hal tersebut, para ahli kemudian melakukan berbagai
penelitian untuk dapat menangkap dan memanfaatkan energi gelombang ini sehingga
bisa menghasilkan energi listrik.
Prinsip pemanfaatan energi gelombang
menjadi energi listrik adalah mengambil getaran – getaran pelan gelombang yang
diubah oleh konverter menjadi bentuk energi yang dapat memutar turbin air yang
kemudian memutar generator sehingga menghasilkan energi listrik.
g.
Energi Nuklir
Oleh karena terbatasnya cadangan energi
fosil (minyak bumi, gas alam dan batubara) dan terus meningkatnya konsumsi energi
dalam era teknologi modern ini membuat manusia berusaha mencari sumber – sumber
energi baru yang siap pakai dan ekonomis dan energi nuklir merupakan salah satu
solusi untuk menjawab tantangan ini.
Berdasarkan jenis reaksi yang
digunakan untuk menghasilkan energi nuklir, energi nuklir dibagi atas dua
jenis, yaitu energi reaksi fisi dan energi reaksi fusi. Pada reaksi fisi,
satu atom dibelah menjadi dua atom kemudian dihasilkan energi fisi. Sedangkan
pada reaksi fusi, dua atom digabung menghasilkan atom yang lebih berat dan
disertai pelepasan energi fusi.
Semua pusat listrik tenaga nuklir
yang beroperasi di dunia saat ini adalah jenis fisi nuklir. Selain bahan
bakunya (uranium) yang terbatas, fisi nuklir juga menghasilkan sampah nuklir
yang sangat berbahaya. Oleh karena itu fusi nuklir merupakan impian para ilmuan
untuk memproduksi energi yang hampir tanpa batas dengan sampah radioaktif yang
nyaris nol. Namun, fusi nuklir sampai saat ini masih menjadi kendala karena
membutuhkan suhu yang sangat tinggi agar reaksi fusi dapat terjadi.
h.
Energi Listrik
Energi yang paling mudah dan paling
banyak dimanfaatkan manusia dalam kehidupan sehari – hari adalah energi
listrik. Energi listrik merupakan bentuk energi yang paling lues karena gampang
diubah ke bentuk energi lain. Misalnya energi listrik dapat diubah menjadi energi
cahaya dan kalor dalam lampu pijar, menjadi energi kinetik pada motor listrik,
menjadi energi kalor dalam setrika listrik dan sebagainya. Dewasa ini energi listrik tidak hanya digunak an
untuk kebutuhan rumah tangga tetapi juga telah memasuki dunia otomotif.
Kesadaran akan lingkungan dan penghematan bahan bakar fosil telah membuat para
ahli berusaha untuk mendesain mobil hijau yang ramah lingkungan. Sehingga
kendaraan dengan energi listrik dan energi matahari menjadi solusi untuk hal
tersebut.
