Konversi energi adalah perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk lain. Kata "konversi" tidak berarti energi diciptakan dari nol. Energi tetap mengikuti hukum kekekalan energi, tetapi bentuk dan tempat berpindahnya berubah.
U.S. Energy Information Administration (EIA) menjelaskan bahwa energi tidak diciptakan atau dimusnahkan saat digunakan, melainkan berubah bentuk. EIA juga menekankan bahwa setiap konversi menghasilkan energi berguna dan energi yang tidak berguna bagi tujuan alat. Halaman Laws of Energy milik EIA bisa dibuka di eia.gov.
Cara paling rapi membaca teknologi energi adalah menuliskan jalurnya.
sumber energi→bentuk awal→alat konversi→energi berguna+energi terdisipasi
Energi terdisipasi bukan energi yang hilang. Energi itu menyebar ke lingkungan, misalnya sebagai kalor, bunyi, getaran, atau cahaya yang terpantul.
Diagram berikut membantu kita membaca satu pertanyaan sederhana: energi dari alam berubah menjadi apa sebelum akhirnya dipakai?
Pembangkit Mengubah Energi Bertahap
Pada pembangkit listrik tenaga air, U.S. Department of Energy (DOE) menjelaskan bahwa air mengalir melalui penstock, memutar turbin, lalu turbin memutar generator untuk menghasilkan listrik. Penjelasan DOE tentang cara kerja tenaga air bisa dibuka di energy.gov.
Pada pembangkit listrik tenaga angin, DOE menjelaskan bahwa angin memutar bilah turbin, rotor memutar generator, lalu generator menghasilkan listrik. Halaman DOE tentang cara kerja turbin angin bisa dibuka di energy.gov.
Konversi Energi pada Turbin Angin
Ubah kelajuan angin untuk melihat rotor berputar lebih cepat dan membaca jalur dari gerak udara menuju listrik.
Kelajuan angin7m/s
Jalur konversi
Angin memutar rotor, rotor memutar generator, lalu listrik dialirkan keluar.
Makna fisika
Kelajuan angin yang lebih besar membuat rotor berputar lebih cepat, tetapi keluaran nyata tetap bergantung pada batas alat dan kondisi lokasi.
Pada panel surya fotovoltaik, EIA menjelaskan bahwa sel fotovoltaik mengubah cahaya Matahari langsung menjadi listrik. Namun, hanya foton yang diserap oleh bahan semikonduktor yang memberi energi untuk menghasilkan listrik. Halaman EIA tentang photovoltaic and electricity bisa dibuka di eia.gov.
termal fluida bumi→uap atau fluida bergerak→gerak turbin→listrik
kalor sisa dan gesekan sistem
DOE menjelaskan bahwa teknologi biopower mengubah bahan bakar biomassa menjadi panas dan listrik melalui pembakaran, penguraian bakteri, atau konversi menjadi bahan bakar gas dan cair. Penjelasan DOE tentang biopower bisa dibuka di energy.gov.
DOE juga menjelaskan bahwa pembangkit panas bumi memakai fluida panas atau uap dari bawah permukaan Bumi untuk menggerakkan turbin dan menghasilkan listrik. Halaman DOE tentang geothermal electricity generation bisa dibuka di energy.gov.
Karena tidak semua energi masuk menjadi keluaran yang kita butuhkan, kita memakai efisiensi. Efisiensi menunjukkan perbandingan antara energi berguna dan energi masuk.
η=EmasukEberguna×100%
Keterangan simbol:
Simbol
Makna
η
efisiensi
Eberguna
energi yang sesuai tujuan alat
Emasuk
energi yang diterima alat
Misalkan sebuah panel menerima energi cahaya 800 J dan menghasilkan energi listrik 160 J. Efisiensinya adalah:
Jadi, efisiensi 20% bukan berarti sisa 80% hilang. Sisa energinya berpindah ke lingkungan, misalnya sebagai kalor dan cahaya yang tidak terserap panel.
EIA memakai istilah efisiensi energi untuk kinerja teknis alat konversi energi dan alat pemakai energi. Halaman EIA tentang energy efficiency and conservation bisa dibuka di eia.gov.
Nama alat sering membuat konversi energi terasa terlalu sederhana. Panel surya, turbin angin, generator, dan reaktor biogas bukan "pembuat energi". Alat-alat itu mengubah jalur energi.
Kalau melihat ini
Tanyakan ini
panel surya
berapa bagian energi radiasi yang menjadi listrik?
turbin angin
apakah angin cukup cepat untuk memutar rotor?
pembangkit air
seberapa besar debit air dan beda ketinggiannya?
biomassa
apakah bahan bakunya cukup dan dikelola berkelanjutan?
panas bumi
apakah lokasi memiliki panas, fluida, dan jalur aliran yang cukup?
Dengan membaca jalur konversi, kalian bisa menilai teknologi energi terbarukan lebih teliti: sumbernya apa, bentuk awalnya apa, alatnya mengubah energi menjadi apa, dan bagian mana yang benar-benar berguna.
