IPG Kampus Pendidikan Teknik

IPG Kampus Pendidikan Teknik

Rabu, 7 September 2011

Sesi 2: Kemapanan Sumber - Tenaga Yang Boleh Diperbaharui

Apabila menyebut tentang kemapanan sumber, kita akan membincangkan tentang tenaga yang boleh diperbaharui dan tenaga yang tidak boleh diperbaharui.


Untuk Sesi 2 ini, kami akan menerangkan tentang tenaga yang boleh diperbaharui sahaja.


Jum layan...


TENAGA YANG BOLEH DIPERBAHARUI 

Sumber – sumber tenaga yang boleh diperbaharui boleh diganti secara semula jadi dalam jangka masa yang singkat. Sumber tenaga ini akan kekal selamanya walaupun kita berterusan menggunakannya.


Sumber – sumber tenaga yang boleh diperbaharui ialah tenaga suria atau solar, tenaga angin, tenaga air atau kuasa hidro dan bahan bakar biojisim. Kebanyakan sumber – sumber tenaga yang boleh diperbaharui ini digunakan untuk menghasilkan arus elektrik.

Tidak seperti bahan bakar fosil, sumber tenaga yang boleh diperbaharui yang bukan berasaskan biojisim (kuasa hidro, angin dan suria) tidak menghasilkan secara langsung gas – gas rumah hijau.

TENAGA SURIA / SOLAR (‘Solar Energy’)

Matahari telah membekalkan tenaga selama berbilion – billion tahun. Tenaga suria adalah sinaran – sinaran Matahari (radiasi suria) yang sampai ke Bumi. Tenaga ini boleh ditukarkan menjadi bentuk tenaga yang lain seperti tenaga haba dan elektrik.


# Apabila ia ditukarkan kepada tenaga haba, tenaga suria boleh digunakan untuk :


-Memanaskan air – digunakan di rumah, bangunan atau kolam renang

-Memanaskan ruang – di dalam rumah, rumah hijau dan bangunan – bangunan lain.


# Tenaga suria boleh ditukarkan menjadi tenaga elektrik dalam dua cara :

-Alat Voltan Foto (PV) atau ‘sel – sel suria’
-Loji Kuasa Suria

Alat Voltan Foto (PV) atau ‘sel – sel suria’ 


-Alat Voltan Foto (PV) atau ‘sel – sel suria’ yang menukarkan cahaya Matahari terus kepada tenaga elektrik. Setiap sel suria dikumpulkan menjadi panel dan susunan panel boleh digunakan secara meluas, dari sel – sel kecil yang hanya mencas kalkulator dan bateri jam, sehinggalah kepada loji janakuasa yang merangkumi beberapa ekar. 

Bagaimana Sel – sel Suria Menghasilkan Elektrik


Cahaya Matahari mengandungi foton, atau zarah – zarah tenaga suria. Foton – foton ini terdiri daripada pelbagai jumlah tenaga yang bergantung kepada perbezaan panjang gelombang cahaya spektrum suria.
Apabila foton mengenai sel suria, ia mungkin dipantulkan semula, terus menembusi, atau diserap. Hanya foton yang diserap membekalkan tenaga untuk menjana elektrik. Apabila cukup cahaya Matahari (tenaga) yang diserap oleh bahan (semikonduktor), elektron akan terkeluar daripada atom bahan, oleh itu elektron secara semulajadi bergerak menuju ke permukaan. 


Apabila elektron meninggalkan kedudukan mereka, ia membentuk lubang. Apabila banyak elektron yang bercas negatif bergerak menuju ke permukaan sel, hasilnya ialah berlaku ketidakseimbangan cas antara sel – sel pada permukaan hadapan dan belakang yang membentuk potensi voltan sama seperti terminal negatif dan positif sesebuah bateri. Apabila dua permukaan tersebut disambungkan dengan beban luaran, seperti alatan elektrik, arus elektrik akan mengalir. 

Loji Pengumpulan Kuasa Suria


-Loji Pengumpulan Kuasa Suria menjana elektrik dengan menggunakan haba daripada pengumpul terma suria untuk memanaskan cecair yang mana akan menghasilkan stim memberi kuasa kepada generator.

# Dua kelemahan tenaga suria ialah :

-Jumlah cahaya Matahari yang tiba di permukaan Bumi tidak tetap. Ia bergantung kepada lokasi, hari, tahun dan keadaan cuaca.

-Disebabkan Matahari tidak memancarkan cukup tenaga pada satu tempat dalam satu masa, satu kawasan yang luas diperlukan untuk mengumpulkan tenaga pada kadar yang mencukupi untuk menghasilkan tenaga.




TENAGA ANGIN (‘Wind Energy’)



Angin adalah udara yang bergerak. Ini terjadi oleh pemanasan permukaan Bumi yang tidak sama oleh Matahari. Disebabkan permukaan Bumi terdiri daripada pelbagai jenis bentuk muka bumi dan air, ia menyerap haba cahaya Matahari pada kadar yang berbeza – beza. Satu contoh menunjukkan berlakunya pemanasan tidak sekata ini              
# Kitaran Angin Semula jadi 



Ketika waktu siang, udara pada permukaan darat menjadi panas lebih cepat berbanding udara pada permukaan air. Udara panas pada permukaan darat mengembang dan bergerak ke atas, kemudian udara yang lebih berat dan lebih sejuk dengan pantas mengisi ruang yang ditinggalkan, ini yang menyebabkan berlakunya angin. Pada waktu malam, prosesnya adalah terbalik kerana udara pada permukaan darat lebih cepat menjadi sejuk berbanding udara pada permukaan air. 


Adalah sama, angin atmosfera yang berkitar sekeliling Bumi terjadi disebabkan oleh permukaan berdekatan garisan khatulistiwa Bumi mengalami pemanasan yang lebih oleh Matahari berbanding permukaan Bumi di kutub Utara dan Selatan.

# Tenaga Angin Menjana Elektrik 

Angin adalah tenaga yang boleh diperbaharui sama seperti tenaga suria kerana ia sentiasa bertiup.


Bagaimana Turbin Angin Berfungsi 


Petani telah menggunakan tenaga angin selama beberapa tahun untuk mengepam air dari perigi menggunakan kincir angin.


Angin juga digunakan untuk memusingkan batu pengisar untuk mengisar gandum atau biji jagung.


Ladang Turbin Angin 

Angin juga digunakan untuk menghasilkan elektrik. Angin yang bertiup (tenaga kinetik) akan memusing bilah kipas pada turbin angin.


Bilah kipas akan menggerakkan gandar yang disambungkan pada generator yang akan menghasilkan tenaga elektrik.


Setelah elektrik dihasilkan oleh turbin, elektrik dari seluruh ladang angin akan dikumpulkan dan dihantar ke transformer. Voltan akan ditambahkan untuk dihantar melalui kabel berkemampuan tinggi. 


# Kelemahan Menggunakan Tenaga Angin


-Perlu memilih kawasan yang sesuai untuk tenaga angin
Tenaga angin hanya boleh diperolehi daripada kawasan yang mempunyai tiupan angin yang kuat.

Secara asasnya, kelajuan angin bertambah apabila altitud (ketinggian) kawasan bertambah dan di kawasan terbuka yang tidak berlaku gangguan angin. Kawasan yang paling baik untuk kawasan memperoleh tenaga angin ialah seperti kawasan tinggi yang gondol tiada pokok, dikelilingi bukit – bukau, kawasan lapang atau tepi laut yang terbuka dan juga ruang antara gunung – ganang yang membentuk terusan angin.


-Memberi kesan besar kepada populasi burung liar dan lanskap 

Kesan alam sekitar yang paling besar dalam penggunaan mesin angin ialah ia memberi kesan negatif kepada populasi burung liar dan juga permandangan alam sekitar. Sesetengah orang permandangan bilah turbin angin yang bergemerlapan adalah sesuatu yang menyakitkan; tapi bagi yang lain, ia merupakan alternatif yang indah kepada stesen jana kuasa konvensional. 








TENAGA KUASA HIDRO (‘Hydropower Energy’)

Tenaga kuasa hidro merupakan tenaga yang boleh diperbaharui yang boleh menjana elektrik.


Dalam membincangkan tentang kuasa hidro, ia sebenarnya termasuk kuasa hidroelektrik, kuasa air pasang surut, kuasa ombak, dan tenaga haba laut. Tetapi, ia banyak berkisar tentang janakuasa hidroelektrik kerana ia digunakan untuk menjana elektrik di kebanyakan negara di dunia.


Tenaga kuasa hidro bergantung kepada kitaran air. Memahami kitaran air adalah penting untuk memahami kuasa hidro.


# Kitaran Air


Tenaga suria memanaskan air pada permukaan, menyebabkan ia tersejat. Wap air ini akan mengkondensasi menjadi awan dan turun semula ke permukaan Bumi sebagai hujan.



Air mengalir menerusi sungai menuju laut, di mana ia tersejat dan kitaran air berlaku semula.


# Tenaga Mekanikal (kinetik) Diperoleh Daripada Air Yang Bergerak 


Jumlah tenaga yang ada pada air yang bergerak ditentukan oleh aliran atau terjunannya. Kederasan air yang mengalir dalam sungai yang besar, membawa suatu tenaga yang besar dalam alirannya. Air yang jatuh atau terjun dengan laju dari satu titik yang tinggi, juga mempunyai banyak tenaga dalam alirannya. Ini dipanggil sebagai tenaga keupayaan.
 

Sama juga, apabila air mengalir menerusi saluran paip (tenaga keupayaan), kemudian menolak dan memusingkan bilah turbin (tenaga kinetik) untuk memutarkan generator bagi menghasilkan elektrik (tenaga elektrik). Dalam sistem sungai yang mengalir, daya arus berpunca dengan adanya, sementara dalam sistem simpanan air, air dikumpulkan di dalam takungan membentuk empangan, kemudian dilepaskan untuk menjana elektrik. 


Disebabkan sumber kuasa hidroelektrik ialah air, stesen janakuasa hidroelektrik mesti berada dekat dengan sumber air. 

Kawasan empangan juga boleh dijadikan tempat rekreasi yang menawarkan aktiviti sukan air dan memancing.





TENAGA BIOJISIM (‘Biomass Energy’)

Biojisim – Tenaga Yang Boleh Diperbaharui Daripada Tumbuhan dan Haiwan 


Biojisim ialah bahan organik diperbuat daripada tumbuhan dan haiwan. Biojisim mengandungi tenaga tersimpan daripada Matahari. Tumbuhan menyerap tenaga Matahari melalui satu proses yang dipanggil sebagai fotosintesis. Tenaga kimia dalam tumbuhan dipindahkan kepada haiwan dan kemudian kepada manusia apabila manusia memakannya. 


Biojisim ialah tenaga yang boleh diperbaharui kerana kita boleh tanam banyak pokok dan tanaman, dan bahan buangan akan sentiasa dihasilkan. Beberapa contoh bahan bakar biojisim ialah kayu, tanaman, baja dan bahan buangan pepejal - sampah. 


Apabila dibakar, tenaga kimia dalam biojisim dibebaskan sebagai haba. Apabila membakar kayu, ia merupakan bahan bakar biojisim. Sisa makanan atau sampah boleh dibakar untuk menghasilkan stim menjana elektrik, atau membekalkan haba kepada industri dan rumah.


Antara sumber – sumber biojisim

# Menukarkan Biojisim kepada Bentuk Tenaga yang Lain


Biojisim boleh ditukarkan kepada beberapa bentuk tenaga lain yang berguna, seperti gas metana atau bahan bakar kenderaan, seperti etanol dan biodiesel.


Gas metana merupakan kandungan utama gas asli. Bahan – bahan yang berbau, seperti sampah yang mereput, dan bahan buangan pertanian dan bahan buangan oleh manusia, membebaskan gas metana – yang juga dikenali sebagai “gas bahan buangan” atau “biogas”.
 

Hasil tanaman seperti jagung dan tebu boleh difermentasikan menghasilkan etanol. Biodiesel, satu lagi bahan bakar kenderaan, boleh dihasilkan daripada tinggalan produk makanan seperti minyak sayuran dan lemak haiwan.

Bentuk biojisim yang paling biasa ialah kayu. Ia telah digunakan beberapa ribu tahun yang lalu sebagai bahan bakar untuk pemanasan dan memasak. Kayu berterusan menjadi sumber tenaga utama di kebanyakan negara yang membangun. 


Kayu dan bahan buangan kayu (kulit kayu, habuk kayu, serpihan kayu dan skrap kayu) membekalkan kita tenaga. Ia digunakan oleh industri, penjanaan kuasa elektrik, dan perniagaan komersial. Selain itu, ia digunakan di rumah untuk pemanasan dan memasak.

Nantikan sambungan mengenai Tenaga Yang Tidak Boleh Diperbaharui dari kami. Tunggu!!!


DICATATKAN OLEH: AZHAMHASHIM

Tiada ulasan:

Catat Ulasan

Catat Ulasan