Macam-Macam Sumber Energi Beserta Contohnya

Makhluk hidup membutuhkan energi yang didapatkan dari sumber energi untuk melaksanakan berbagai aktivitas. Sumber energi adalah segala sesuatu yang dapat menghasilkan energi, baik secara langsung maupun melalui proses konversi atau transformasi. Definisi ini tercantum dalam Peraturan Pemerintah (PP) No. 79 Tahun 2014 tentang Kebijakan Energi Nasional.

Sumber energi dibagi menjadi dua, yaitu sumber energi yang dapat diperbaharui dan sumber energi yang tidak dapat diperbaharui. Sumber energi yang dapat diperbaharui antara lain matahari, ombak, angin, dan air. Sumber energi yang tidak dapat diperbaharui antara lain minyak bumi, gas alam, batu bara, dan nuklir.

Sumber energi terbesar di bumi adalah matahari. Energi matahari berupa cahaya dan panas yang bermanfaat untuk kehidupan di bumi. Tanpa matahari, kehidupan di bumi tidak akan ada. Matahari juga berperan sebagai pusat tata surya yang dikelilingi oleh delapan planet, termasuk bumi.

Sumber Energi yang Dapat Diperbaharui

Sumber energi yang dapat diperbaharui adalah sumber energi yang tidak akan habis bila digunakan terus - menerus. Contohnya panas bumi, angin, bioenergi, sinar matahari, aliran dan terjunan air, serta gerakan dan perbedaan suhu lapisan laut.

Sumber energi yang dapat diperbarui dapat digunakan untuk energi alternatif. Definisi energi alternatif adalah semua sumber energi yang dapat digunakan dan bertujuan untuk menggantikan bahan bakar konvensional tanpa akibat yang tidak diharapkan dari hal tersebut.

Adapun contoh sumber energi yang dapat diperbaharui adalah:

1. Matahari

Foto Ilustrasi PLTS (ANTARA FOTO/Ahmad Subaidi/foc.)

Mengutip buku Energi dan Perubahannya, energi matahari merupakan sumber energi yang paling utama bagi kehidupan manusia. Energi yang dipancarkan oleh matahari dihasilkan dari reaksi fusi, yaitu penggabungan 4 inti Hidrogen menjadi inti Helium yang terjadi di dalam inti matahari.

Energi matahari dapat dikonversi ke bentuk energi lain, seperti panas dan listrik menggunakan Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS). Menurut World Meteorological Organization (WMO), energi matahari dihasilkan dalam dua cara utama, yaitu:

• Sel surya (solar cells) atau dikenal juga dengan sel fotovoltaik adalah alat yang dapat mengubah energi dalam cahaya menjadi energi listrik melalui efek fotovoltaik. Teknologi ini dikenalkan oleh fisikawan Prancis Antoine-Cesar pada tahun 1839.
• Tenaga surya terkonsentrasi (concentrated solar power/CSP) menggunakan cermin untuk memusatkan sinar matahari. Mengutip buku Konversi Energi: Manajemen, Prinsip, dan Aplikasi, energi matahari digunakan untuk memanaskan fluida pada suhu tinggi dengan menggunakan sistem konsentrator. Semakin besar faktor konsentrasi, semakin tinggi suhu cairan yang dipanaskan.

Adapun manfaat energi matahari adalah sebagai berikut.

• Menghangatkan bumi dan makhluk hidup di bumi.
• Energi panas matahari membuat udara dan air di bumi bersirkulasi.
• Sebagai penerangan pada siang hari sehingga dapat menghemat energi listrik.
• Panas matahari digunakan untuk mengeringkan pakaian dan barang cucian lainnya.
• Berjemur di bawah sinar matahari secara teratur membantu tubuh mendapatkan vitamin D yang cukup.

2. Angin

Energi angin adalah energi yang dihasilkan udara dan berhembus di permukaan bumi. Energi angin bisa diubah jadi mekanik dengan tujuan menghasilkan usaha. 

Mengutip buku Ekologi Lingkungan, penggunaan energi angin dimulai sejak abad ke-7 SM oleh bangsa Persia yang menggunakan kincir angin untuk menggiling padi, memotong kayu, dan menghasilkan bentuk energi mekanik lainnya.

Manfaat energi angin antara lain sebagai berikut.

• Menggerakkan kincir angin dan turbin angin sehingga dapat menghasilkan listrik.
• Mendorong perahu layar agar dapat berjalan.
• Membantu proses pengeringan pakaian.

3. Air

PLTA Hidro Pertamina (ANTARA FOTO/Nova Wahyudi)

Energi air diperoleh dari air yang mengalir. Energi air menghasilkan tenaga air atau hydropower yang memanfaatkan gerakan air dari bendungan. Pemanfaatan energi air dapat terlihat pada penggunaan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA).

Pada bagian bawah bendungan terdapat turbin pada lubang-lubang saluran air. Fungsinya untuk mengubah energi kinetik dari gerakan air menjadi energi mekanik untuk generator listrik. Energi listrik yang berasal dari air disebut hidroelektrik.

Meningkatnya penggunaan energi air dapat mengurangi penggunaan sumber energi konvensional, yaitu dari bahan bakar fosil. Adapun manfaat energi air adalah:

• Sebagai pembangkit tenaga listrik menggunakan turbin yang menggerakkan generator untuk menghasilkan listrik.
• Keperluan transportasi, wisata dan irigasi atau pengairan pada pertanian.

4. Panas Bumi

Energi panas bumi adalah energi panas yang berasal dari dalam bumi. Energi panas ini tepatnya dihasilkan di dalam inti bumi, yaitu kira-kira pada kedalaman 6.400 km dari permukaan bumi, sebagaimana dijelaskan dalam Buku Ajar Energi Baru dan Terbarukan.

Panas bumi berasal dari inti luar bumi yang terbentuk dari batuan cair panas yang disebut magma. Panas bumi timbul karena peristiwa peluruhan partikel-partikel radioaktif dalam batuan tersebut. Jika panas bumi mencapai reservoir air dalam tanah, maka muncul sumber air panas alami atau hot spring.

Selain itu, panas bumi juga bisa keluar ke permukaan bumi dalam bentuk geyser, gunung berapi dan fumarol, yaitu uap air panas karena suhu dan tekanan yang sangat tinggi sehingga mampu menembus lapisan tanah yang keras dan keluar menuju permukaan bumi.

Energi panas bumi dimanfaatkan untuk Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP), yaitu tenaga listrik yang dihasilkan dari gerak turbin yang digerakkan oleh panas bumi. Cara pemanfaatannya adalah dengan membuat sumur yang kedalamannya mencapai titik panas bumi, lalu panas tersebut dialirkan ke lokasi turbin untuk menggerakkan turbin.

5. Biomassa

Biomassa adalah keseluruhan makhluk hidup atau mati. Sumber energi biomassa dapat berasal dari tumbuh-tumbuhan, binatang, mikroorganisme, dan bahan organik, termasuk sampah organik.

Biomassa perlu dikonversi agar dapat digunakan sebagai sumber energi. Mengutip publikasi Institut Pertanian Bogor (IPB), secara umum, teknologi konversi biomassa menjadi bahan bakar dapat dibedakan menjadi tiga yaitu pembakaran langsung, konversi termokimiawi dan konversi biokimiawi.

Pembakaran langsung merupakan teknologi yang paling sederhana karena caranya langsung membakar biomassa. Beberapa biomassa perlu dikeringkan terlebih dahulu dan didensifikasi untuk kepraktisan dalam penggunaan.

Konversi termokimiawi merupakan teknologi yang memerlukan perlakuan termal untuk memicu terjadinya reaksi kimia dalam menghasilkan bahan bakar. Sedangkan konversi biokimiawi merupakan teknologi konversi yang menggunakan bantuan mikroba dalam  menghasilkan bahan bakar. Energi biomassa juga dapat digunakan sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Biomassa (PLTBm).

Sumber Energi yang Tidak Dapat Diperbaharui

Sumber energi yang tidak dapat diperbaharui (nonrenewable) adalah sumber energi yang tidak dapat diisi atau dibuat kembali oleh alam dalam waktu yang singkat, bukan proses berkelanjutan. Definisi ini tercantum dalam buku Energi dan Perubahannya.

Sumber energi tak terbaharui diperoleh dari perut bumi dalam bentuk cair, gas, dan padat. Sumber energi tak terbaharui diantaranya minyak bumi, gas alam, propane, batu bara,dan uranium.

1. Minyak Bumi

Minyak bumi merupakan cairan pekat yang berada di lapisan atas kerak bumi. Untuk mendapatkannya, diperlukan berbagai studi geologi untuk menentukan lokasi sumur minyak.

Selama ratusan tahun, minyak bumi membawa manfaat besar bagi masyarakat di seluruh dunia. Minyak bumi berasal dari makhluk hidup yang mati kemudian tertutup lapisan tanah dan batuan.

Minyak Bumi merupakan campuran molekul karbon dan hidrogen yang terbentuk dari sedimen sisa-sisa hewan dan tumbuhan yang terperangkap selama jutaan tahun. Karena adanya tekanan dan temperatur dalam kerak Bumi, maka terbentuk reservoir (tempat cadangan) minyak yang berada jauh di bawah permukaan tanah.

Reservoir terjadi karena lapisan batuan yang keras yang disebut cap rock (batuan sarang). terbentuknya minyak Bumi melalui proses hidrokarbon di dalam tanah dimulai sekitar tiga juta tahun yang lalu. Proses pembentukan terjadi pada suhu 65-195 derajat celsius pada kedalaman 5.000-12.000 kaki.

Apabila persediaan minyak bumi menipis atau habis, maka tidak dapat diperbaharui lagi karena proses pembentukannya menunggu hingga berjuta-juta tahun. Oleh karena itu, minyak bumi termasuk dalam sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui.

Minyak bumi mentah akan melalui proses pemisahan dan cracking sebelum digunakan. Dalam proses pemisahan ini, pada prinsipnya minyak mentah yang merupakan campuran semua komponen akan dipisahkan masing masing komponennya yang berupa hidrokarbon berdasarkan perbedaan titik didih.

Manfaat minyak bumi adalah:

• Sebagai bahan bakar untuk memasak.
• Sumber bahan bakar alat transportasi.
• Bahan pembuatan atau sintesis senyawa dalam produk cat, kosmetik, plastik, karet, detergen, dan lain sebagainya.
• Sebagai pelumas atau oli dalam berbagai mesin kendaraan.
• Bahan membuat lilin untuk  pembuatan batik, pelapis kertas untuk makanan, dan lain sebagainya.
• Bahan bakar pengapian dalam industri besar, seperti Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU).
• Bahan untuk aspal dalam pembuatan jalan raya, selain itu juga dapat digunakan sebagai isolator.

2. Batu Bara

batu bara (ANTARA FOTO/Makna Zaezar/nym.)

Batu bara adalah campuran kompleks dari zat kimia organik yang mengandung karbon, oksigen, dan hidrogen dalam sebuah rantai karbon, sebagaimana dijelaskan dalam buku Batubara Indonesia.

Secara yuridis, pengertian batu bara tercantum dalam Menurut UU No. 3 Tahun 2020 tentang Perubahan atas Undang-Undang Nomor 4 Tahun 2009 tentang Pertambangan Mineral dan Batubara.

Pengertian batu bara adalah endapan senyawa organik karbonan yang terbentuk secara alamiah dari sisa tumbuh-tumbuhan. Dilansir dari Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral dalam siaran pers nomor 246.Pers/04/SJI/2021, cadangan batu bara Indonesia saat ini mencapai 38,84 miliar ton.

Dengan rata-rata produksi batu bara sebesar 600 juta ton per tahun, maka persediaan cadangan batu bara di Indonesia masih dapat dipakai hingga 65 tahun. Selain cadangan batu bara, masih ada sumber daya batu bara yang tercatat sebesar 143,7 miliar ton.

Merujuk pada buku Batubara dan Pemanfaatannya, pemakaian batu bara di Indonesia terutama ditujukan untuk pembangkit listrik dan pabrik semen. Mulai tahun 1993, Indonesia mengambil langkah untuk menyosialisasikan penggunaan batu bara dalam masyarakat sebagai bahan rumah tangga dan industri kecil.

Manfaat batu bara meliputi:

• Sebagai bahan bakar pembangkit listrik.
• Bahan bakar utama bagi produksi baja, semen, pusat pengolahan alumina, pabrik kertas, industri kimia, serta farmasi.
• Produk-produk hasil sampingan batubara, antara lain sabun, aspirin, zat pelarut, pewarna, plastik, dan fiber.

Demikian penjelasan tentang sumber energi beserta pembagian dan contohnya.