IPG Kampus Pendidikan Teknik

IPG Kampus Pendidikan Teknik

Khamis, 8 September 2011

Sesi 3: Tenaga Yang Tidak Boleh Diperbaharui

Sebelum ni kami telah paparkan tentang Tenaga Yang Boleh Diperbaharui. Oleh itu, kali ini kami akan paparkan tentang Tenaga Yang Tidak Boleh Diperbaharui pula. 

Semoga anda semua mendapat manfaat daripada info yang kami paparkan ini.

TENAGA YANG TIDAK BOLEH DIPERBAHARUI
Tiga sumber tenaga yang tidak boleh diperbaharui adalah :

>Minyak dan hasil petroleum 
>Gas asli
>Arang batu

Sumber tenaga yang tidak boleh diperbaharui terhasil dari tanah adalah cecair, gas dan pepejal. Minyak mentah (petroleum)adalah satu – satunya bahan bakar yang tidak boleh diperbaharui yang komersial yang terdapat dalam bentuk cecairGas asli dan propana selalunya gas dan arang batu adalah pepejal.

Arang batu, petroleum, gas asli, dan propana semuanya adalah bahan bakar fosil kerana ia terbentuk daripada tumbuhan dan haiwan yang tertanam berjuta – juta tahun yang lalu.


1. MINYAK (PETROLEUM)

Bagaimana minyak terbentuk?

Minyak terbentuk daripada pereputan haiwan dan tumbuhan yang hidup berjuta – juta tahun yang lalu yang tinggal di dalam persekitaran air sebelum dinosaur. Lebih daripada berjuta – juta tahun, reputan haiwan – haiwan dan tumbuhan – tumbuhan ini ditutupi dengan lapisan pasir dan kelodak. Haba dan tekanan daripada lapisan – lapisan ini membantu ia berubah bentuk kepada minyak mentah. Perkataan ‘petroleum’ bermakna ‘minyak batuan’ atau ‘minyak dari Bumi’.

Minyak mentah adalah berbau, berwarna kekuningan ke hitam dan ia selalunya dijumpai di dalam tanah di satu kawasan yang dipanggil takungan. Para saintis dan jurutera mengkaji kawasan yang dipilih mengenai sample batuan dari Bumi. Apabila pengiraan telah dibuat, dan kawasan tersebut dikatakan mempunyai minyak, aktiviti mengorek akan dimulakan. Di atas lubang, satu struktur yang dikenali sebagai ‘derrick’ akan dibina untuk menempatkan peralatan dan paip – paip yang yang menuju ke takungan minyak. Apabila selesai, takungan minyak di mana minyaknya akan disalurkan ke permukaan.

Minyak dan Alam Sekitar

Hasil daripada minyak (hasil petroleum) membantu kita dalam banyak perkara. Kita gunakan hasil petroleum sebagai bahan bakar kapal terbang, kereta, dan lori, dan juga menghasilkan ubat – ubatan dan produk – produk plastik. Walaubagaimanapun, penggunaan hasil petroleum boleh mengancam alam sekitar seperti pencemaran udara dan air.

Pengeluaran dan hasil sampingan terhasilkan akibat pembakaran produk – produk petroleum. Produk – produk petroleum menghasilkan pengeluaran berikut apabila ia dibakar sebagai bahan bakar :

-Karbon dioksida (CO2) (‘Carbon dioxide (CO2)’)
-Karbon monoksida (CO) (‘Carbon monoxide (CO)’)
-Sulfur dioksida (SO2) (‘Sulfur dioxide (SO2)’)
-Nitrogen oksida (NOX) dan Kompoun Organik Mudah Meruap (VOC) (‘Nitrogen oxides (NOX) and Volatile Organic Compounds (VOC)’)
-Jirim tertentu (‘Particulate matter (PM)’)
-Plumbum dan pelbagai gas toksik seperti benzene, formaldehyde, acetaldehyde, dan 1,3-butadiene mungkin dihasilkan apabila terdapat beberapa jenis petroleum dibakar.

Hampir semua hasil – hasil sampingan ini mempunyai kesan negatif terhadap alam sekitar dan kesihatan manusia :

-Karbon dioksida merupakan gas rumah hijau dan sumber kepada pemanasan global.

-SO2 menyebabkan hujan asid, yang mana mengancam tumbuhan dan haiwan yang tinggal di dalam air, dan ia memudaratkan penyakit respiratori dan jantung, khususnya untuk kanak – kanak dan orang tua.

-NOX dan VOC menyumbangkan kepada pemusnahan lapisan ozon, dan juga menyebabkan keradangan dan merosakkan paru – paru.

-PM menyebabkan keadaan berjerebu di Bandar dan kawasan sekitar, menyebabkan asma dan bronkitis kronik, terutama kanak – kanak dan orang tua. ‘PM yang seni’ (sangat – sangat kecil) juga menyebabkan emfisema dan kanser paru – paru.

-Plumbum memberikan kesan kematian kepada kesihatan, terutama kanak – lanak, dan gas toksik kemungkinan bersifat karsinogen.


2. GAS ASLI

Bagaimana Gas Asli Terbentuk?

Kandungan utama gas asli ialah metana, satu gas (atau kompoun) terdiri daripada satu atom karbon dan empat atom hidrogen. Berjuta – juta tahun yang lalu, reputan tumbuhan dan haiwan mereput dan terbentuk menjadi lapisan – lapisan tebal.Jirim tumbuhan dan haiwan yang reput ini dipanggil sebagai bahan organik – benda hidup satu ketika dulu. Masa berlalu, pasir dan kelodak berubah menjadi batu, menutupi bahan organik, dan terperangkap di bawah batuan. Tekanan dan haba merubah sebahagian bahan organik kepada arang batu, sebahagian menjadi minyak (petroleum) dan sebahagian lagi kepada gas asli – gas yang tidak berbau.

Bagaimana Kita Menperolehi Gas Asli

Pencarian gas asli dimulakan dengan ahli geologi, yang mengkaji struktur dan proses Bumi. Mereka mengenalpasti jenis batuan yang difikirkan mempunyai potensi mengandungi gas dan mendapan minyak.

Hari ini, alat ahli geologi termasuk 
tinjauan seismik yang digunakan untuk mencari kawasan yang betul untuk mengorek perigi minyak. Tinjaun seismik menggunakan gema dari sumber getaran di permukaan Bumi (selalunya pad getaran yang terletak di bawah sebuah trak) untuk mengumpulkan maklumat mengenai batuan di dalam Bumi. Kadangkala menggunakan sedikit bahan letupan untuk menghasilkan getaran yang diperlukan.

Para saintis dan jurutera mengkaji kawasan yang dipilih dengan mengkaji sampel batuan dari Bumi dan membuat kiraan. Jika kawasan tersebut berpotensi, kerja – kerja mengorek dimulakan. Sebahagian daripada kawsan ini berada di darat tetapi banyak yang berada di laut. Apabila gas ditemui, ia kemudian dialirkan keluar menerusi perigi ke permukaan dan ke dalam saluran paip.

Ada gas yang diperolehi bersama – sama metana, seperti butana dan propana (juga dikenali sebagai ‘hasil sampingan’), diasingkan dan dibersihkan di loji pemprosesan gas. Hasil sampingan, apabila diasingkan, digunakan dalam pelbagai cara. Contohnya, propana boleh digunakan untuk memasak.

Menyalurkan Gas Asli ke Pengguna
Gas asli disimpan terlebih dahulu sebelum disalurkan kepada pengguna. Ia disalurkan melalui saluran paip dari kawasan penghasilan ke pengguna.

Apabila disejukkan pada suhu yang rendah, lebih kurang -260°F, gas asli boleh berubah bentuk menjadi cecair dan boleh disimpan. Gas ali cecair (LNG) boleh ditempatkan ke dalam kapal tangki (kapal besar dengan beberapa tangki besar). Dan kemudian ditukarkan kembali ke dalam bentuk gas apabila ia sedia dimasukkan ke dalam saluran paip.

Bagaimana Gas Asli Digunakan
Gas asli digunakan untuk menghasilkan keluli, kaca, kertas, pakaian, batu bata, elektrik dan sebagai bahan mentah penting dalam penghasilan pelbagai produk. Sebahagian produk tersebut ialah cat, baja, plastik, bahan anti-beku, pewarna, filem fotografik, ubat – ubatan dan bahan letupan.

Gas asli juga digunakan di rumah untuk menyalakan dapur, pemanas air, pewarna pakaian dan lain – lain peralatan elektrik.

Gas Asli dan Alam Sekitar

Gas asli juga boleh menyebabkan pencemaran udara. Pembakaran gas asli adalah lebih bersih berbanding dengan bahan bakar fosil yang lain. Ia menghasilkan sedikit sulfur, karbon dan nitrogen berbanding arang batu dan minyak, dan apabila ia dibakar, ia tidak meninggalkan sebarang zarah – zarah abu.

Walaubagaimanapun, sama seperti bahan bakar fosil yang lain, pembakaran gas asli menghasilkan karbon dioksida iaitu gas rumah hijau. Gas rumah hijau menyumbang kepada ‘kesan rumah hijau’.

Gas asli juga memberi kesan kepada alam sekitar apabila ia dihasilkan, disimpan dan diangkut. Disebabkan gas asli terdiri daripada metana yang tinggi kandungannya (gas rumah hijau yang lain), sedikit metana kadang kala boleh terlepas keluar ke atmosfera dari perigi, tangki simpanan dan saluran paip.


3. ARANG BATU

Arang batu mengambil masa berjuta – juta tahun untuk terbentuk.
Arang batu ialah batuan mendapan berwarna hitam atau perang kehitaman yang mudah terbakar yang terdiri daripada karbon dan hidrokarbon.

Arang batu merupakan sumber tenaga tidak boleh diperbaharui kerana ia mengambil masa berjuta – juta tahun untuk terbentuk.Tenaga di dalam arang batu berasal daripada tenaga yang tersimpan oleh tumbuhan yang hidup beratus juta tahun yang lalu, apabila Bumi sebahagiannya dilitupi dengan hutan paya.

Untuk selama berjuta – juta tahun, satu lapisan tumbuhan yang telah mati pada dasar paya dilitupi dengan air dan kotoran, memerangkap tenaga tumbuhan yang mati. Haba dan tekanan dari lapisan atas membantu memampatkan reputan tumbuhan bertukar menjadi arang batu.

Kegunaan Arang Batu

Arang batu digunakan untuk menjana elektrik. Arang batu digunakan sebagai sumber tenaga utama dalam kebanyakan industri seperti industri keluli, simen dan kertas.

Arang batu banyak digunakan untuk menghasilkan elektrik. Loji kuasa membakar arang batu untuk menghasilkan stim. Stim akan memusingkan turbin (mesin untuk menjana kuasa mekanikal) yang menjana elektrik.

Pelbagai industri menggunakan arang batu dan hasil sampingannya.
 Kandungan bahan arang batu (seperti metanol dan etilena) digunakan dalam membuat plastik, serat sintetik, baja dan ubat – ubatan.

Arang batu juga digunakan untuk membuat keluli. Arang batu dibakar di dalam relau untuk membentu kok (hampas arang batu), yang mana ia digunakan untuk melebur bijih besi menjadi besi yang diperlukan dalam pembuatan keluli. Suhu yang amat tinggi hasil penggunaan kok yang memberi keluli kekuatan dan sifat fleksibel untuk membina jambatan, bangunan dan kenderaan.
Industri konkrit dan kertas juga menggunakan arang batu dengan jumlah yang besar.

Arang Batu dan Alam Sekitar

Tanpa tindakan yang betul, perlombongan arang batu boleh memberi kesan negatif terhadap ekosistem dan kualiti air dan merubah landskap dan permandangan. Puing yang menghalang aliran aliran air hasil daripada permukaan kawasan perlombongan seperti pemusnahan bahagian puncak gunung, dan air berasid boleh dialirkan dari kawasan perlombongan yang ditinggalkan.

Pembakaran arang batu menghasilkan beberapa jenis pengeluaran dan hasil sampingan yang kurang baik terhadap alam sekitar. Lima bahan utama yang berasosiasi dengan penggunaan arang batu dalam sektor tenaga adalah :


-Sulfur dioksida (SO2), merupakan kandungan hujan asid dan meningkatkan penyakit respiratori.
-Nitrogen oksida (NOx), yang mana terlibat dalam pembentukan hujan asid dan kabus fotokimia yang tebal.
-Zarah – zarah tertentu, merupakan kandungan hujan asid dan meningkatkan penyakit respiratori.
-Karbon dioksida (CO2), yang merupakan gas rumah hijau yang utama yang dihasilkan dari penggunaan tenaga.
-Merkuri, yang dikaitkan dengan kerosakan perkembangan neurologi kepada manusia dan haiwan lain. Kepekatan merkuri di dalam udara selalunya rendah dan tidak membimbangkan. Namun, apabila merkuri memasuki air – sama ada secara terus atau menerusi pemendapan daripada udara – proses biologi menukarkan ia kepada metilmerkuri, bahan kimia toksik tinggi yang terkumpul di dalam ikan dan haiwan (termasuk manusia) yang makan ikan. 



DICATATKAN OLEH: AZHAMHASHIM

Tiada ulasan:

Catat Ulasan