Pendidikan Sains Aplikatif, Matematika Menarik dan Karya Ilmiah

Pemanfaatan Sel Surya di Gedung dan Atap Pemukiman Sebagai Upaya Mengatasi Pemanasan Global


Proses terjadinya efek rumah kaca ini berkaitan dengan daur aliran panas matahari. Kurang lebih 30% radiasi matahari yang mencapai tanah dipantulkan kembali ke angkasa dan diserap oleh uap, gas karbon dioksida, nitrogen, oksigen, dan gas-gas lain di atmosfer. Sisanya yang 70% diserap oleh tanah, laut, dan awan. Pada malam hari tanah dan badan air itu relatif lebih hangat daripada udara di atasnya. Energi yang terserap diradiasikan kembali ke atmosfer sebagai radiasi inframerah, gelombang panjang atau radiasi energi panas. Sebagian besar radiasi inframerah ini akan tertahan oleh karbon dioksida dan uap air di atmosfer. Hanya sebagian kecil akan lepas ke angkasa luar. Akibat keseluruhannya adalah bahwa permukaan bumi dihangatkan oleh adanya molekul uap air, karbon dioksida, dan semacamnya. Sedangkan proses secara singkatnya yaitu ketika sinar radiasi matahari menembus kaca sebagai gelombang pendek sehingga panasnya diserap oleh bumi dan tanaman yang ada di dalam rumah kaca tersebut. Untuk selanjutnya, panas tersebut di radiasikan kembali namun dengan panjang gelombang yang panjang sehingga sinar radiasi tersebut tidak dapat menembus kaca. Akibatnya, suhu di dalam rumah kaca lebih tinggi dibandingkan dengan suhu yang di luar rumah kaca.

Pengunaan kaca pada gedung bertingkat juga sangat berperan besar dalam menyebabkan pemanasan bumi,hal ini disebabkan kaca yang terpasang pada gedung bertingkat akan meneruskan sinar matahari, sehingga cahaya matahari akan diteruskan segala arah dan tertahan pada gas CO2 maupun gas yang lain yang ada di udara sehingga bisa meningkatkan suhu bumi, menurut data bahwa gedung bertingkat yang dilapisi kaca pada bagian luarnya. Salah satu cara yang bisa dilakukan untuk mengurangi efek pemanasan global yang disebabkan oleh gas rumah kaca adalah dengan memasang sel surya pada gedung bertingkat atau pada atap-atap rumah tempat tinggal kita,dengan adanya sel surya sinar yang dipantulkan oleh matahari akan tertangkap dan terserap oleh sel surya sehingga sinar matahari yang tadinya di pantulkan oleh gas-gas yang ada diudara bisa diserap oleh sel surya

Berdasarkan data yang dirilis oleh  Departemen Energi dan Sumber daya Mineral (2003) Konsumsi energi bahan bakar fosil.  Sektor industri merupakan penyumbang emisi karbon terbesar, sedangkan sektor transportasi menempati posisi kedua, konsumsi energi bahan bakar fosil memakan sebanyak 70% dari total konsumsi energi, sedangkan listrik menempati posisi kedua dengan memakan 10% dari total konsumsi energi. Dari sektor ini, Indonesia mengemisikan gas rumah kaca sebesar 24,84% dari total emisi gas rumah kaca. Indonesia termasuk negara pengkonsumsi energi terbesar di Asia setelah Cina, Jepang, India dan Korea Selatan. Konsumsi energi yang besar ini diperoleh karena banyaknya penduduk yang menggunakan bahan bakar fosil sebagai sumber energinya, walaupun dalam perhitungan penggunaan energi per orang di negara berkembang, tidak sebesar penggunaan energi per orang di negara maju. Menurut Prof. Emil Salim, USA mengemisikan 20 ton CO2/orang per tahun dengan jumlah penduduk 1,1 milyar penduduk, Cina mengemisikan  3 ton CO2/orang per tahun dengan jumlah 1,3 milyar penduduk, sementara India mengemisikan 1,2 ton CO2/orang dengan jumlah 1 milyar penduduk.

Konsumsi total bahan bakar fosil di dunia meningkat sebesar 1 persen per-tahun. Langkah-langkah yang dilakukan atau yang sedang diskusikan saat ini tidak ada yang dapat mencegah pemanasan global pada masa depan. Tantangan yang ada saat ini adalah mengatasi efek yang timbul sambil melakukan langkah-langkah untuk mencegah semakin berubah nya iklim pada masa depan.

Ada dua pendekatan utama untuk memperlambat semakin bertambahnya gas rumah kaca. Pertama, mencegah karbon dioksida dilepas ke atmosfer dengan menyimpan gas tersebut atau komponen karbon-nya di tempat lain. Cara ini disebut carbon sequestration (menghilangkan karbon). Kedua, mengurangi produksi gas rumah kaca.
Sel surya merupakan sekumpulan modul sel photovoltaic (photo = cahaya, voltaic = listrik) yang disusun sedemikian rupa dan dikemas dalam sebuah frame. Sel photvoltaic ini yang nantinya akan merubah secara langsung energi matahari menjadi listrik.Sel photovoltaic ini terbuat dari bahan khusus semikonduktor yang sekarang banyak digunakan dan disebut dengan silikon. Ketika cahaya mengenai sel silikon, cahaya tersebut akan diserap oleh sel ini, hal ini berarti bahwa energi cahaya yang diserap telah ditransfer ke bahan semikonduktor yang berupa silikon. Energi yang tersimpan dalam semikonduktor ini akan mengakibatkan elektron lepas dan mengalir dalam semikonduktor. Semua sel photovoltaic ini juga memiliki medan elektrik yang memaksa elektron yang lepas karena penyerapan cahaya tersebut untuk mengalir dalam suatu arah tertentu. Elektron yang mengalir ini adalah arus listrik, dengan meletakkan terminal kontak pada bagian atas dan bawah dari sel photovoltaic ini akan dapat dilihat dan diukur arus yang mengalir sehingga dapat digunakan untuk menyuplai perangkat eksternal. Hal diatas adalah dasar perubahan energi surya menjadi listrik oleh semikonduktor silikon.
Penggunaan sel surya pada gedung bertingkat atau atap rumah dapat mengurangi efek pemanasan global hal ini disebabkan dengan penggunaan sel surya pada gedung bertingkat atau atap rumah dapat menghasilkan listrik,dengan hasil listrik tersebut maka setiap gedung atau rumah dapat memperoleh listrik yang bisa digunakan untuk penerangan sehingga bisa menghemat listrik dan mengurangi listrik yang selama ini menggunakan bahan bakar batu bara sebagai bahan utama pembangkit listrik yang sekarang sehingga emisi yang di keluarkan oleh kabut bara atau bahan bakar fosil lainnya misal gas CO2 dan gas lain-lainnya bisa berkurang dengan signifikan,selain itu dengan menggunakan sel surya cahaya yang memantul dari rumah akan berkurang karena terserap oleh sel surya sehingga dapat mengurangi Pantulan dari cahaya sinar matahari yang masuk ke rumah kaca.

Salah satu contoh daerah yang telah menggunakan sel surya sebagai sumber listrik adalah distrik Vauban di Kota Freiburg, Jerman dan telah disebut sebagai Perkampungan Tenaga Surya. Karena semua rumah hingga perkantoran dalam kawasan ini, semuanya menggunakan tenaga matahari sebagai sumber listrik mereka.


Dimana layout proyek ini dirancang berdasarkan arah orientasi matahari pada daerah tersebut. Disaat musim panas tiba, sinar matahari yang sangat terik tidak sampai masuk kedalam rumah, namun ketika musim dingin tiba, sinar matahari dapat masuk kedalam rumah dan berfungsi sebagai penghanggat pasif

Pemanfaatan Sel Surya di Gedung dan Atap Pemukiman Sebagai Upaya Mengatasi Pemanasan Global
Atap rumah di Veuban Frebyrg, Jerman (Gb.bp.blogspot.com)

Pemanfaatan Sel Surya di Gedung dan Atap Pemukiman Sebagai Upaya Mengatasi Pemanasan Global
Atap rumah yang telah menggunakan sel surya (Gb.bp.blogspot.com)


Sejak 1970-an, kota Freiburg telah mengambil langkah-langkah proaktif untuk menjadi sebuah kota yang ramah lingkungan dengan etika konservasi, perencanaan bertanggung jawab terhadap lingkungan, dan pengembangan energi alternatif – terutama tenaga surya. Setiap rumah dianggap sebagai pembangkit listrik mini dengan panel surya. Listrik yang diproduksi oleh semua rumah hingga perkantoran dalam proyek ini membuat Distrik Vauban sebagai proyek pemukiman tenaga surya paling modern di Eropa.

Pemanfaatan Sel Surya di Gedung dan Atap Pemukiman Sebagai Upaya Mengatasi Pemanasan Global
Prinsip kerja sel surya pada atap rumah  (Gb.bp.blogspot.com)


Pemanfaatan Sel Surya di Gedung dan Atap Pemukiman Sebagai Upaya Mengatasi Pemanasan Global

Prinsip kerja panel surya dikenal dengan prinsip photoelectric. Prinsip ini dapat dijelaskan, sebagai berikut: foton - partikel kecil yang mengandung energi - terdapat di dalam cahaya matahari. Foton akan melepaskan elektron-elektron yang menimbulkan aliran listrik jika foton ini mengenai permukaan sel fotovoltaik atau sel surya. Sel surya ini terbuat dari material semikonduktor - suatu bahan yang bersifat menghantar listrik pada suhu tinggi - yang mengandung silikon.

Selanjutnya, sekelompok sel surya disusun dalam bentuk panel-panel berukuran tertentu yang dilapisi plastik atau kaca bening yang kedap air. Rangkaian panel dirancang sedemikian rupa agar dapat mengubah energi surya menjadi listrik secara efisien, yang dikenal sebagai panel surya. Rancangan panel surya dirangkai secara seri atau paralel, untuk memperoleh output tegangan dan arus listrik yang diinginkan yaitu arus searah (DC) atau arus bolak-balik (AC).Pada akhirnya, listrik yang dihasilkan oleh panel surya dapat langsung digunakan atau disimpan lebih dahulu didalam baterai kemudian siap untuk digunakan.

Dengan memasang sel surya pada setiap gedung dan pemukiman diharapakan mampu memberikan listrik alternatif yang bisa digunakan sebagai sumber energy listrik,Apabila hal ini di praktekan pada seluruh atap semua gedung di dunia maka akan dapat menghemat penggunaan listrik dari bahan bakar fosil dan dapat mengurangi gas CO2 yang dikeluarkan pembangkit listrik akibat pengunaan bahan bakar fosil serta bisa menyerap sinar matahari sehingga pemasan global akibat rumah kaca dapat dikurangi.









No comments:

Post a Comment