Pemanfaatan Energi Matahari di Indonesia

Energi Matahari

Energi surya adalah energi yang berupa sinar dan panas dari matahari. Energi ini dapat dimanfaatkan dengan menggunakan serangkaian teknologi seperti pemanas surya, fotovoltaik surya, listrik termal surya, arsitektur surya, dan fotosintesis buatan.

Teknologi energi surya secara umum dikategorikan menjadi dua kelompok, yakni teknologi pemanfaatan pasif dan teknologi pemanfaatan aktif. Pengelompokan ini tergantung pada proses penyerapan, pengubahan, dan penyaluran energi surya. Contoh pemanfaatan energi surya secara aktif adalah penggunaan panel fotovoltaik dan panel penyerap panas. Contoh pemanfaatan energi surya secara pasif meliputi mengarahkan bangunan ke arah matahari, memilih bangunan dengan massa termal atau kemampuan dipersi cahaya yang baik, dan merancang ruangan dengan sirkulasi udara alami.
Penerapan Energi Matahari

Energi surya umumnya merujuk pada penggunaan radiasi surya untuk kebutuhan praktis. Tetapi, semua energi terbarukan, kecuali geotermal dan pasang surut, berasal dari matahari.

Teknologi surya dikategorikan secara umum menjadi: teknologi pasif dan teknologi aktif, tergantung pada cara penyerapan, konversi, dan penyaluran cahaya matahari. Teknologi aktif meliputi penggunaan panel fotovoltaik, pompa, dan kipas untuk mengubah energi surya ke bentuk yang berguna. Teknologi pasif meliputi pemilihan bahan konstruksi yang memiliki sifat termal yang bagus, perancangan ruangan dengan sirkulasi udara secara alami, dan menghadapkan bangunan ke matahari. Teknologi aktif meningkatkan persediaan listrik dan disebut sebagai teknologi sisi suplai, sedangkan teknologi pasif mengurangi kebutuhan sumber daya alam lain dan disebut sebagai teknologi sisi permintaan.

Bidang Pertanian dan Perkebunan

Pertanian dan perkebunan berusaha mengoptimalkan penyerapan energi surya untuk meningkatkan produktivitas tanaman. Teknik seperti siklus penanaman yang diatur waktunya, mengatur orientasi barisan, tinggi antar barisan yang berbeda, dan pencampuran varietas tanaman dapat meningkatkan perolehan tanaman. Walau sinar matahari umumnya dianggap sumber daya alam yang berlimpah, namun pentingnya matahari untuk pertanian ditunjukkan di daerah dengan intensitas sinar matahari lebih sedikit. Selama pendeknya masa tanam pada Zaman Es Kecil, petani Perancis dan Inggris menggunakan dinding buah untuk memaksimalkan penyerapan energi surya. Dinding ini bertindak sebagai massa termal dan mempercepat pematangan dengan menjaga tanaman tetap hangat. Dinding buah awalnya dibuat tegak terhadap tanah menghadap selatan, kemudian, dinding miring berkembang karena memanfaatkan sinar matahari lebih baik. Pada tahun 1699, Nicolas Fatio de Duillerbahkan menyarankan penggunaakan mekanisme lacak yang dapat memutar dinding mengikuti matahari. Penerapan energi surya, selain untuk menumbuhkan tanaman, meliputi memompa air, mengeringkan panen, beternak ayam, dan mengeringkan kotoran unggas. Teknologi surya juga digunakan oleh pembuat minuman anggur untuk menjalankan mesin tekan anggur.

Teknologi Termal Surya

Teknologi termal surya dapat digunakan untuk memanaskan air, memanaskan ruangan, mendinginkan ruangan, dan menghasilkan panas.

Pemanasan Air

Sistem air panas surya menggunakan sinar matahari untuk memanaskan air. Di daerah dengan lintang bujur geografis rendah (di bawah 40 derajat), 60% - 70% air panas untuk keperluan rumah tangga dengan temperatur sampai dengan 60 °C dapat diperoleh dengan menggunakan sistem pemanasan surya. Jenis pemanas air surya yang umum digunakan adalah kolektor buluh (44%) dan plat datar dengan kaca (34%) untuk kebutuhan air panas rumah tangga; kolektor plastik tanpa kaca (21%) digunakan untuk memanaskan kolam renang.

Sampai dengan tahun 2007, kapasitas total terpasang dari sistem air panas surya adalah sekitar 154 GW. Tiongkok memimpin dalam hal ini dengan kapasitas terpasang 70 GW sampai dengan tahun 2006 dan memiliki target jangka panjang 210 GW menjelang tahun 2020. Israel dan Siprus merupakan negara dengan tingkat penggunaan sistem air panas surya per kapita tertinggi, dengan lebih dari 90% rumah menggunakannya. Di Amerika Serikat, Kanada, dan Australia, pemanasan kolam renang adalah aplikasi utama air panas surya dengan kapasitas terpasang 18 GW sampai dengan tahun 2005.

Pemanasan, Pendinginan, dan Ventilasi

Di Indonesia juga menggunakan sistem pemanasan, ventilasi, dan penyejuk udara (HVAC) memakai 30% (4,65 EJ) dari energi yang digunakan untuk bangunan komersil dan hampir 50% (10,1 EJ) energi yang digunakan untuk perumahan. Teknologi pemanasan, pendinginan, dan ventilasi surya dapat digunakan untuk mengganti sebagian dari energi ini.

Pengolahan Air

Distilasi surya dapat digunakan untuk membuat air asin atau air payau dapat diminum. Penggunaan pertama yang tercatat dari distilasi ini oleh alkimiawan Arababad ke 16. Proyek distilasi surya skala besar pertama kali dibangun pada tahun 1872 di kota tambang Las Salinas di Chile. Proyek ini memiliki area pengumpulan energi surya seluas 4.700 m2 dan dapat memproduksi hingga 22.700 L per hari dan beroperasi selama 40 tahun. Jenis rancangan penyuling meliputi miringan tunggal, miringan ganda (atau tipe rumah kaca), vertikal, kerucut, peredam terbalik, multi sumbu dan multi efek. Penyuling-penyuling ini dapat beroperasi dalam kondisi pasif, aktif, atau gabungan. Penyuling miringan ganda paling ekonomis untuk penggunaan rumah tangga di pelosok, sedangkan penyuling aktif multi efek lebih cocok untuk aplikasi skala besar.

Energi surya dapat digunakan di kolam stabilisasi air untuk mengolah air limbah tanpa menggunakan bahan kimia ataupun listrik. Keuntungan lingkungan bertambah saat alga tumbuh di kolam tersebut dan mengkonsumsi karbon dioksida saat melakukan fotosintesis, walau alga mungkin memproduksi zat kimia beracun yang membuat air tidak bisa digunakan.

Panas Proses

Di Indonesia, pemanfaatan kolam evaporasi membuahkan hasil yang cukup baik. Kolam evaporasi adalah kolam dangkal yang meningkatkankan kadar padatan terlarut melalui penguapan. Penggunaan kolam evaporasi untuk memperoleh garam dari air laut.

Pengering Pakaian

Energi Surya ini sangat bermanfaat bagi ibu-ibu rumah tangga. Dalam fungsinya untuk mengeringkan pakaian, ternyata mengeringkan pakaian dibawah sinar matahari membuat warna kain/baju tetap awet, tidak kusam di bandingkan kita menjemur tidak di bawah sinar matahari langsung.

Produksi Listrik

Tenaga surya adalah proses pengubahan cahaya matahari menjadi listrik, baik secara langsung menggunakan fotovoltaik, atau secara tak langsung menggunakan tenaga surya terpusat (concentrated solar power, CSP). Sistem CSP menggunakan lensa atau cermin dan sistem lacak untuk memfokuskan paparan cahaya matahari yang luas menjadi seberkas sinar yang kecil. PV mengubah cahaya menjadi aliran listrik menggunakan efek fotolistrik.

Produksi Bahan Bakar

Proses kimia surya menggunakan energi surya untuk menjalankan reaksi kimia. Proses ini mengurangi kebutuhan energi yang berasal dari sumber bahan bakar fosil dan juga dapat mengubah energi surya menjadi bahan bakar yang dapat disimpan dan dipindahkan. Reaksi kimia yang dipengaruhi oleh surya dapat digolongkan menjadi termokimia atau fotokimia. Sejumlah besar bahan bakar dapat diproduksi dengan menggunakan fotosintesis buatan. Kimia katalisis multielektron yang digunakan untuk membuat bahan bakar dengan dasar karbon (seperti metanol) dari reduksi karbon dioksida merupakan suatu tantangan; alternatif yang lebih mudah adalah produksi gas hidrogen dari proton, namun menggunakan air sebagai sumber elektron (sebagaimana yang dilakukan tanaman) membutuhkan penguasaan oksidasi multielektron dua molekul air ke satu molekul oksigen.

Saat ini produksi pemanas air panas domestik merupakan aplikasi paling umum untuk tenaga panas matahari. Di beberapa negara hal ini telah menjadi sarana yang umum digunakan oleh gedung tempat tinggal. Tergantung pada kondisi dan konfigurasi sistem, kebutuhan air panas dapat disediakan oleh tenaga matahari hingga 100% . Sistem yang lebih besar dapat ditambahkan untuk menutupi bagian penting dari kebutuhan energi untuk pemanas ruangan. Ada dua tipe teknologi: Tabung vakum- penyedot di dalam tabung vakum menyedot radiasi dari matahari dan memanaskan cairan di dalam, seperti di panel tenaga matahari datar. Tambahan radiasi diambil dari reflektor di belakang tabung. Bentuk bundar tabung vakum membuat cahaya matahari dari berbagai sudut dapat mencapai penyerap secara langsung. Bahkan di saat mendung, ketika cahaya datang dari banyak sudut pada saat bersamaan, tabung vakum kolektor tetap dapat efektif. Kolektor solar panel datar- pada dasarnya merupakan kotak yang ditutupi kaca yang ditaruh di atap seperti cahaya langit. Di dalam kotak terdapat serangkaian tabung pemotong dengan sirip pemotong terpasang. Seluruh struktur dilapisi substansi hitam yang didesain untuk menangkap sinar matahari. Sinar ini memanaskan air dan campuran bahan anti beku, yang beredar dari kolektor turun ke pemanas air di bawah tanah.

Pendingin tenaga matahari: Pendingin tenaga matahari menggunakan sumber energi panas untuk menghasilkan dingin dan /atau mengurangi kelembaban udara dengan cara yang sama dengan lemari pendingin atau AC konvensional. Aplikasi ini cocok dengan energi panas matahari, sejalan dengan meningkatnya permintaan pendingin ketika panas matahari banyak. Pendingin tenaga matahari telah sukses didemonstrasikan. Penggunaan skala besar dapat diharapkan di masa depan, sejalan dengan berkurangnya biaya teknologi ini, terutama untuk sistem skala kecil.

Lainnya

Selain tenaga surya terpusat dan fotovoltaik, ada teknik lain yang dapat digunakan untuk menghasilkan listrik menggunakan tenaga surya. Teknik ini meliputi:

· Sel surya dengan pigmen sensitif
· Pemusat surya dengan pemendar (sejenis teknologi pemusatan forovoltaik)
· Sel surya biohibrid
· Sistem emisi termionik foton yang ditingkatkan





Sumber: http://id.wikipedia.org/wiki/Energi_surya , http://www.greenpeace.org/seasia/id/campaigns/perubahan-iklim-global/Energi-Bersih/Energi_matahari/