BAB
I
PENDAHULUAN
Energi surya atau matahari telah dimanfaatkan di
banyak belahan dunia dan jika dieksplotasi dengan tepat, energi ini berpotensi
mampu menyediakan kebutuhan konsumsi energi dunia saat ini dalam waktu yang
lebih lama. Matahari dapat digunakan secara langsung untuk memproduksi listrik
atau untuk memanaskan bahkan untuk mendinginkan. Potensi masa depat energi
surya hanya dibatasi oleh keinginan kita untuk menangkap kesempatan.
Ada
banyak cara untuk memanfaatkan energi dari matahari. Tumbuhan mengubah sinar
matahari menjadi energi kimia dengan menggunakan fotosintesis. Kita
memanfaatkan energi ini dengan memakan dan membakar kayu. Bagimanapun, istilah
“tenaga surya” mempunyai arti mengubah sinar matahari secara langsung menjadi
panas atau energi listrik untuk kegunaan kita. dua tipe dasar tenaga matahari
adalah “sinar matahari” dan “photovoltaic” (photo- cahaya,
voltaic=tegangan)Photovoltaic tenaga matahari: melibatkan pembangkit listrik
dari cahaya. Rahasia dari proses ini adalah penggunaan bahan semi konduktor
yang dapat disesuaikan untuk melepas elektron, pertikel bermuatan negative yang
membentuk dasar listrik.
BAB
II
MATAHARI
SEBAGAI SUMBER ENERGI
1. Matahari
Matahari adalah suatu bola gas yang pijar dan ternyata ia tidak bulat betul.ia
mempunyai semacam ekuator dan kutub karena gerak rotasinya.garis tengah
ekuatorialnya : 864.000 mil, sedangkan garis tengah antar kutubnya 43 mil lebi
pendek.
Jarak matahari kebumi adalah 93 juta
mil. Jarak ini dipakai sebagai suatu astronomi. Satu satuan astronomi
(astronomical =AU=93 juta mil =14,juta KM). Dibandingkan denagn bumi diameeter
bumi kira-kira 100 kali diamter bumi. Gaya tarik matahari kira-kira 30 kali
gaya tarik bumi.
Bagaimana dengan temperatur bumi,
menurut perhitungan para ahli temperatur dipermukaan matahari 60000C ; jenis
batuan atau logam apapun yang kita kenal dibumi ini akan lebur pada temperatur
setinggi itu. Temperatu tertinggi terlelatak dibagian tengahnya yang
diperkirakan tidaak kurang dari 25 juta 0 C. Pada pembukaannya tampak ada
bercak hitam dengan adanya bercak hitam itulah orang bisa menghitung kecepatan
matahri mengadakan rotasi, yaitu 27 hari. Namun semakin dekat ke kutubnya
ternyata makin lambat, dekat kutub kecepatan rotasi adalah 34 hari. Lapisan
bola matahari bagian dalam disebut photosfer, tebalnya kira-kira 220 mil dari
lapisan ini terdapat semburan api yang berasal dari suatu ledakan. Semburannya
mencapai ketinggian 140 ribu mil.lapsan luar dari photosfer yang di ebut
chromosfer,berwarna kemerahan dan bersal dari hidrogen yang pijar.lapisan ini
menyamai lidah-lidah api yang menjilat ke luar. Tebal chomosfer kira-kira 9.000
mil,lapisan lebih luar dari chomorfer adalah korona. Korona berupa sinar
kemilauan yang tebalnya kadang-kadang melebihi garis tengah matahari itu
sendiri. Korona nampak jelas waktu gerhana matamari.
Matahari ini sangat penting bagi
kehidupan di bumi karena :
1. Merupakan sumber sinar dan sumber
panas (energi) utama bagi bumi. Minyak bumi dam batu-batu itu sebenrnya juga berasal
dari energi matahari yang pada jaman dahulu diserap oleh tumbuhan atau binatng.
2. matahari mengontrol nstabilitas
/peredaran bumi yang berarti mengontrol terjadinya siang dan malam, bulan,
tahun serta juga mengontrolperedaran pelanet lain.
3. Matahari adalah bintang yng
terdekat, maka dengan mempelajari matahari kita tak langsung dapat memahami
bintang lain.
Matahari bukanlah benda padat tetapi
merupakan lapisan dari beberapa macam gas dengan tekanan dan temperatur dan
tekanan yang sangat tinggi matahri dengan bahan bakar hidrogen akan mengalaami
masa kehabisan bahan bakar. Akakibatnya intinya akan menyusut dan menghasilkan
lebi benyak energi (bukan cahaya). Energi tersebut membuat matahari membesar
(disebut bintang raksasa merah) yang pada akhirnya akan menelan bumi matahari
melepaskan lapisan luar, menghasilkan awan besar (nebula pelanet), dan sisanya
mendingin menyusut dan menjadi black hole. Bila bahan bakar habis terkiras
matahari menjadi labil, meledak dan menjadi supernopa. Diperkirakan umur
matahari sampai sekarang 5.109 tahun atau sekitar 10 miliar tahun dan akan
berakhir 5 miliar tahun lagi, bintang yang besar biasanya tidak berumur
panjang.
2. Urutan-urutan evolusi matahari
Adapun urutan-urutan evolusi
matahari adalah sebagai berikut :
1. Bentuk awal dari matahari dan
anggota tatasurya adalah awan, debu dan gas hidrogen yang mengambang dalam
antariksa.
2. Sekitar 5 miliar tahun yang lalu
awan debu tersebut mulai menyusut karena gravitasi zdarah-zdarah dalam awan.
Dalam proses memadat awan tersebut mulai berputar dan memanas.
3. Pemanasan yang paling hebat
terjadi dipusat awan terjadilah sebuah benda panas dipusat awan, dipinggirnya
dikitari oleh awan.
4. Bendaa panas dipusat tersbut
semakin lama semakin menyusut dan semakin panas sedangkan awan yang
mengitarinya mulai mengumpul menjadi awan-awan yang lebih kecil dan
terpisah-pisah.
5. Zdarah-zdarah dalam awan
pinggiran yang mengitarinya mulai membentuk benda-benda yang terpisah. Lebih
banyaj butir (zdarah) yang berasal dari antariksa atau benda pusat yang panas
tersebut.
6. Reaksi fusi, yaitu berubah
menjadi helium , mulai terjadi dalam benda puasat diikuti penyusutan
yangkemudian menghasilkan panas dan tekanan hebat. Awan bagian luar terus
memadat karena terlampau kecil untuk menciptakan fusi.
7. Benda pusat menjadi sebuah
bintang (matahari), sementara pengembangan energi yang disebabkan olah fusi,
diimbangi oleh penyusutan akibat adanya gravitasi. Matahari mulai berpijar
secara tetep kira-kira 5 miliyar tahun lalu. Pelanet-pelanetpun terbentuk
kira-kira pada waktu yang sama.
8. Matahari akan tetap bersinar
terus selama 5 miliyar tahhun lagi (dari sekarang) sebelum mati. Selama ini
tatasurya tetap tidak berubah.
1. Kemudian persediaan bahan bakar
hidrogen dalam matahari berkurang dan inti mataharipun menyusut.
9. Penyusutan ini menghasilkan
banyak energi. Energi yang menyebabkan penyusutan matahari terhenti, bahkan
matahari akan berkembang
10. Matahari akan mulai membesar dan
menjadi bintang raksasa merah yang akan menelan pelanet-pelanet dalam, termasuk
bumi.
11. Helium yang terbentuk oleh fusi
selama kehidupan matahari mulai membakar. Akibatnya, matahari mulai mengembang
lagi.
12. Menjelang habisnya helium,
matahari menjadi labil. Matahari melepas lapisan luarnya, sedangkan sisanya
akan runtuh kedalam.
13. Matahari menjadi bintang kerdil
putih, kurang lebih sebesar bumi, namun tetap menghasilkan bahang (panas
energi).
14. Pada akhirnya produksi energi
berhenti dan matahari pun mati, menjadi benda dingin dan gelap, ini terjadi
kira-kira 5 miliyar tahun yang akan datang.
3. Matahari Sebagai Sumber Energi
Bagi Atmosfer
Matahari adalah bintang terdekat
dengan Bumi dengan jarak rata-rata 149.680.000 kilometer (93.026.724 mil).
Matahari serta kedelapan buah planet (yang sudah diketahui/ditemukan oleh
manusia) membentuk Tata Surya. Matahari dikategorikan sebagai bintang kecil
jenis G. Matahari adalah suatu bola gas yang pijar dan ternyata tidak berbentuk
bulat betul. Matahari mempunyai katulistiwa dan kutub karena gerak rotasinya.
Garis tengah ekuatorialnya 864.000 mil, sedangkan garis tengah antar kutubnya
43 mil lebih pendek. Matahari merupakan anggota Tata Surya yang paling besar,
karena 98% massa Tata Surya terkumpul padamatahari.
Di samping sebagai pusat peredaran,
matahari juga merupakan pusat sumber tenaga di lingkungan tata surya. Matahari
terdiri dari inti dan tiga lapisan kulit, masing-masing fotosfer, kromosfer dan
korona. Untuk terus bersinar, matahari, yang terdiri dari gas panas menukar zat
hidrogen dengan zat helium melalui reaksi fusi nuklir pada kadar 600 juta ton,
dengan itu kehilangan empat juta ton massa setiap saat.
Matahari dipercayai terbentuk pada
4,6 miliar tahun lalu. Kepadatan massa matahari adalah 1,41 berbanding massa
air. Jumlah tenaga matahari yang sampai ke permukaan Bumi yang dikenali sebagai
konstan surya menyamai 1.370 watt per meter persegi setiap saat. Matahari
sebagai pusat Tata Surya merupakan bintang generasi kedua. Material dari
matahari terbentuk dari ledakan bintang generasi pertama seperti yang diyakini
oleh ilmuwan, bahwasanya alam semesta ini terbentuk oleh ledakan big bang
sekitar 14.000 juta tahun lalu.
Matahari adalah sember energi
terbentuknya lapisan ozon. Lapisan ozon adalah lapisan di atmosfer pada
ketinggian 19 - 48 km (12 - 30 mil) di atas permukaan Bumi yang mengandung
molekul-molekul ozon. Konsentrasi ozon di lapisan ini mencapai 10 ppm dan
terbentuk akibat pengaruh sinar ultraviolet Matahari terhadap molekul-molekul
oksigen. Peristiwa ini telah terjadi sejak berjuta-juta tahun yang lalu, tetapi
campuran molekul-molekul nitrogen yang muncul di atmosfer menjaga konsentrasi
ozon relatif stabil. Ozon adalah hasil reaksi antara oksigen dengan sinar
ultraviolet dari matahari. Ozon di udara berfungsi menahan radiasi sinar
ultraviolet dari matahari pada tingkat yang aman untuk kesehatan kita semua.
Matahari merupakan sumber energi
pembentukan awan yang merupakan dasar dari pembentukan hujan di atmofser.
Matahari menguapkan air yang ada di Bumi atau dapat juga disebut
evapotranspirasi. Evapotranspirasi merupakan gabungan peristiwa evaporasi dan
transpirasi, kedua proses ini merupakan perubahan air menjadi uap air sebagai
hasil pemanasan oleh matahari dari permukaan bumi ke atmosfer. Evaporasi
terjadi pada sungai, danau, laut, waduk dan permukaan tanah Transpirasi terjadi
pada tanaman melalui sel-sel stomata. Matahari merupakan faktor tertinggi dalam
terjadinya proses evapotranspirasi, yaitu sekitar 95% proses terjadinya
evapotranspirasi terjadi dengan bantuan matahari.
Dari proses evapotranspirasi inilah
yang akhirnya akan berubah menjadi uap air, dari uap air tersebut akan
membentuk awan. Lama-kelamaan awan tersebut berkumpul di atmosfer, dan
membentuk hujan. Hujan merupakan peristiwa yang penting bagi sumber kehidupan.
Pembagian air keseluruh wilayah permukaan di Bumi dapat dilakukan dengan adanya
peristiwa hujan.
4. Jarak matahari dengan Bumi
Jarak matahari ke bumi adalah
93.000.000 mil. Jarak ini dipakai sebagai satuan astronomi. Satu satuan
astronomi (Astronomical Unit = AU) adalah 93 juta mil = 148 juta km.
Dibandingkan dengan bumi, diameter matahari kira-kira 112 kali diameter Bumi.
Gaya tarik matahari kira-kira 30 kali gaya tarik bumi.
Cahaya matahari menempuh masa 8
menit untuk sampai ke Bumi dan cahaya matahari yang terang ini dapat
mengakibatkan siapapun yang memandang terus kepada matahari menjadi buta.
5. Suhu
Menurut perhitungan para ahli,
temperatur di permukaan matahari sekitar 6000 derajat Celsius namun ada juga
yang menyebutkan suhu permukaan sebesar 5500 derajat Celsius. Jenis batuan atau
logam apapun yang ada di Bumi ini akan lebur pada suhu setinggi itu. Temperatur
tertinggi terletak di bagian tengahnya yang diperkirakan tidak kurang dari 25
juta derajat Celsius namun disebutkan juga kalau suhu pada intinya 15 juta
derajat Celsius. Ada pula yang menyebutkan temperatur di inti matahari kira
kira sekitar 13.889.000°C. Menurut JR Meyer, panas matahari berasal dari batu
meteor yang berjatuhan dengan kecepatan tinggi pada permukaan matahari.
Sedangkan menurut teori kontraksi H Helmholz, panas itu berasal dari
menyusutnya bola gas. Ahli lain, Dr Bothe menyatakan bahwa panas tersebut
berasal dari reaksi-reaksi nuklir yang disebut reaksi hidrogen
heliumsintetis.
6. Perputaran Matahari
Matahari berputar 25,04 hari bumi
setiap putaran dan mempunyai gravitasi 27,9 kali gravitasi Bumi. Terdapat
julangan gas teramat panas yang dapat mencapai hingga 100.000 kilometer ke
angkasa. Semburan matahari 'sun flare' ini dapat mengganggu gelombang
komunikasi seperti radio, TV dan radar di Bumi dan mampu merusak satelit atau
stasiun angkasa yang tidak terlindungi. Matahari juga menghasilkan gelombang
radio, gelombang ultra-violet, sinar infra-merah, sinar-X, dan angin matahari
yang merebak ke seluruh tata surya.
Bumi terlindungi daripada angin
matahari oleh medan magnet bumi, sementara lapisan ozon pula melindungi Bumi
daripada sinar ultra-violet dan sinar infra-merah. Terdapat bintik matahari
yang muncul dari masa ke masa pada matahari yang disebabkan oleh perbedaan suhu
di permukaan matahari. Bintik matahari itu menandakan kawasan yang "kurang
panas" berbanding kawasan lain dan mencapai keluasan melebihi ukuran Bumi.
Kadang-kala peredaran Bulan mengelilingi bumi menghalangi sinaran matahari yang
sampai ke Bumi, oleh itu mengakibatkan terjadinya gerhana matahari.
7. Manfaat matahari
a. Matahari mempunyai fungsi yang
sangat penting bagi bumi. Energi pancaran matahari telah membuat bumi tetap
hangat bagi kehidupan, membuat udara dan air di bumi bersirkulasi, tumbuhan
bisa berfotosintesis, dan banyak hal lainnya.
b. Merupakan sumber energi (sinar
panas). Energi yang terkandung dalam batu bara dan minyak bumi sebenarnya juga
berasal dari matahari.
c. Mengontrol stabilitas peredaran
bumi yang juga berarti mengontrol terjadinya siang dan malam, tahun serta
mengontrol planet lainnya. Tanpa matahari, sulit membayangkan kalau akan ada
kehidupan di bumi.
d. Dimanfaatkan sebagai energi
alternatif. Sel surya dan panel surya dapat menghasilkan energi listrik.
BAB
III
PENUTUP
KESIMPULAN :
Dari
pembahasan tentang Matahari Sebagai Sumber Energi diatas kami menarik
kesimpulan sebagai berikut :
1.
Matahari adalah suatu bola gas yang pijar dan ternyata ia tidak bulat betul.ia
mempunyai semacam ekuator dan kutub karena gerak rotasinya.
2.
Garis tengah ekuatorial matahari adalah : 864.000 mil, sedangkan garis tengah
antar kutubnya 43 mil lebi pendek.
3.
Jarak matahari kebumi adalah 93 juta mil. Jarak ini dipakai sebagai suatu
astronomi. Satu satuan astronomi (astronomical =AU=93 juta mil =14,juta KM).
Dibandingkan denagn bumi diameeter bumi kira-kira 100 kali diamter bumi. Gaya
tarik matahari kira-kira 30 kali gaya tarik bumi.
4.
Matahari dipercayai terbentuk pada 4,6 miliar tahun lalu. Kepadatan massa
matahari adalah 1,41 berbanding massa air. Jumlah tenaga matahari yang sampai
ke permukaan Bumi yang dikenali sebagai konstan surya menyamai 1.370 watt per
meter persegi setiap saat.
5.
Matahari mempunyai fungsi yang sangat penting bagi bumi. Energi pancaran
matahari telah membuat bumi tetap hangat bagi kehidupan, membuat udara dan air
di bumi bersirkulasi, tumbuhan bisa berfotosintesis, dan banyak hal lainnya
