Energi Matahari dan Penggunaannya

Ilustrasi energi matahari

Entah bagaimana kehidupan makhluk di bumi tanpa adanyaenergi matahari. Tentunya, kehidupan di bumi tidak akan seperti sekarang jika tidak ada matahari yang terus memancarkan energi. Matahari menjadi energi utama bagi kehidupan di bumi. Matahari tidak hanya berfungsi sebagai penerangan, tetapi manusia kini telah berhasil menciptakan energi dari turunan matahari.

Matahari merupakan salah satu bintang dari miliaran bintang yang ada di angkasa. Matahari menjadi bintang paling dekat dengan Bumi. Jarak antara Bumi dan Matahari diperkirakan rata-rata sejauh 149.680.000km atau 93.026.724mil. Matahari merupakan kumpulan bola gas yang terdiri atas gas panas berupa hidrogen dan helium. Pertukaran kedua gas itu yang berlangsung dalam reaksi nuklir pada kadar 600 juta ton yang membuat matahari bisa terus bersinar.

Telah kita ketahui bahwa matahari menjadi sumber energi utama di permukaan bumi. Lalu, berapa besar energi yang terpancar ke planet yang kita diami ini. Rata-rata, matahari memancarkan energi sebesar 1000 watt per meter persegi saat cuaca cerah ke permukaan bumi. Kira-kira, ada sebesar 30% tenaga matahari dipantulkan kembali ke angkasa, 40% dikonversikan menjadi panas, dan sekitar 23% tenaga matahari dipakai untuk berbagai sirkulasi kerja di permukaan bumi.

Tenaga matahari yang terpancar juga ada yang ditampung angin, gelombang, dan arus sebesar 0,25 persen. Tumbuhan juga menggunakan tenaga matahari untuk proses fotosintesis sebesar 0,025 persen. Kemudian, terpakai untuk pembentukan bara dan minyak bumi dalam proses fotosintesis selama jutaan tahun.

Penggunaan Energi Matahari di Bumi

Sebagai energi utama, tentunya matahari memiliki peran yang sangat penting. Energinya yang dahsyat telah dimanfaatkan dan diubah ke dalam bentuk energi lain. Yang paling penting adalah matahari menjadi penerangan bagi kehidupan manusia dan makhluk hidup lain di bumi. Penerangan sangat diperlukan untuk bisa melihat berbagai hal. Dengan begitu, makhluk-makhluk bumi bisa menjalankan aktivitas dengan baik.

Matahari juga membantu penyediaan bahan bakar bumi. Tenaga matahari membantu proses fotosintesis bagi tumbuhan. Dalam proses fotosintesis yang berlangsung jutaan tahun itulah, terbentuk fosil berupa batu bara dan minyak bumi. Saat ini, minyak bumi menjadi kebutuhan penting bagi manusia. Minyak bumi pun tidak hanya digunakan sebagai bahan bakar, tetapi untuk membuat plastik, formika, dan bahan sintesis lain.

Tenaga matahari juga menyimpan kandungan listrik yang besar hingga bisa dimanfaatkan untuk pembangkit listrik tenaga surya. Terutama, di negara-negara yang dilalui garis khatulistiwa, seperti Indonesia. Pemanfaatan listrik dengan tenaga surya ini sangat tepat. Indonesia sebagai negara yang berada di sekitar khatulistiwa menyerap sinar matahari lebih dari 6 jam tiap hari atau 2.400 jam dalam setahun.

Di permukaan bumi, wilayah Indonesia bisa menyerap tenaga matahari dengan intensitas antara 0,6 – 0,7 KW per meter persegi. Jadi, bisa dikatakan bahwa negara kita mempunyai energi matahari yang melimpah. Sayangnya, negara kita belum bisa menggunakan energi matahari dengan maksimal sehingga sebagian besar energi tersebut terbuang sia-sia. Selain itu, energi panas matahari sangat berguna bagi kehidupan. Energi panas matahari bisa digunakan untuk pengeringan dan uap panas. Tekanan dari uap panas yang dihasilkan itu juga bisa digunakan untuk menjalankan turbin yang menghasilkan listrik.

Saat ini, banyak yang menggunakan energi panas matahari untuk memanaskan air dengan sistem teknologi yang canggih. Dengan menggunakan alat pengumpul panas matahari yang biasanya diletakkan di atap rumah, dapat dengan cepat menyediakan air panas dan memberikan kehangatan di rumah. Energi panas ini sangat diperlukan untuk membuat bumi dalam kondisi yang hangat bagi kehidupan.

Energi Matahari untuk Membuat Pemanas dan Pendingin

Sejak dahulu, matahari diketahui memiliki energi untuk memanaskan berbagai hal, terutama benda-benda berwarna gelap. Konsep ini sejak lama digunakan untuk memanaskan air yang tersimpan di dalam bejana gelap. Kini seiring berkembangnya teknologi, konsep ini semakin dimanfaatkan dengan cara meletakkan alat pengumpul panas matahari di atas atap rumah-rumah yang membutuhkan air panas untuk mandi. Teknologi panas dari energi matahari sangat bisa diandalkan dan sangat efisien. Selain memanaskan air untuk mandi, panas matahari ini juga dapat digunakan untuk menghangatkan rumah bagi mereka yang tinggal di iklim subtropis.

Ada dua jenis teknologi yang digunakan untuk memanaskan air melalui energi surya. Yang pertama adalah tabung vakum-penyedot; yang cara kerjanya adalah dengan menyedot radiasi energi surya dan memanaskan cairan di dalamnya, ini dilakukan pada panel datar penyerap tenaga matahari. Bentuk tabung yang bundar memungkinkan cahaya mentari dari berbagai arah dapat terserap dengan baik, bahkan ketika mendung. Yang kedua adalah kolektor solar panel datar. Sistem ini pada prinsipnya berupa kotak tertutup kaca yang disimpan di atap. Serangkaian tabung disimpan di dalam kotak tersebut. Semua bagian kotak dilapisi lapisan berwarna gelap akan penyerapan sinar matahari semakin optimal.

Selain sebagai pemanas, rupanya energi mentari juga bisa digunakan sebagai pendingin. Dalam artian, energi surya dapat dimanfaatkan untuk menjalankan alat-alat pendingin ruangan. Prinsip kerjanya tidak sulit dan cenderung sama saja dengan pendingin ruangan konvensional. Prinsip yang sama bisa dilakukan untuk menjalankan lemari es.

Memperkenalkan Energi Matahari pada Anak

Tenaga matahari adalah sumber energi alternatif yang paling mudah didapatkan sekaligus ramah lingkungan. Di masa depan, diharapkan muncul kesadaran umat manusia untuk memanfaatkan energi ini sebaik mungkin dan meninggalkan sumber energi yang dapat habis dan dapat menimbulkan polusi. Oleh karena itu, penting bagi kita untuk memperkenalkan tenaga matahari dan manfaatnya kepada anak; sebagai generasi penerus bangsa. Pengenalan anak terhadap tenaga matahari bisa dimulai dari hal-hal sederhana sejak ia kecil hingga percobaan-percobaan yang lebih rumit saat ia beranjak dewasa. Hal ini sepatutnya dilakukan oleh para guru dan orang tua.

Untuk anak usia pra-sekolah hingga kelas 2 sekolah dasar, penanaman logika sederhana melalui eksperimen sederhana bisa dilakukan untuk memperkenalkan tenaga matahari. Anak-anak bisa dikenalkan dengan energi tersebut melalui percobaan menanam tanaman melalui biji. Caranya, tanam 3 biji dalam 3 pot berbeda.

Siram semuanya dengan jumlah air yang setara. Simpan pot pertama di luar ruangan yang terkena sinar matahari langsung, simpan pot kedua di dalam ruangan (agak jauh dari jendela), dan simpan pot terakhir di ruangan tertutup tanpa cahaya sedikitpun (misalnya di dalam lemari). Perhatikan perkembangan setiap biji dan jelaskan mengapa tidak semuanya tumbuh dengan baik.

Sementara itu untuk anak kelas 3 hingga 6 sekolah dasar, percobaan sederhana bisa dilakukan dengan menggunakan kaca pembesar dan sepotong kayu pipih. Buat sebuah gambar di atas kayu menggunakan pensil. Siapkan seember air di dekat kayu tersebut dan gunakan kaca pembesar untuk mengkonsentrasikan cahaya matahari ke kayu tersebut dan lihat apa yang terjadi.

Untuk siswa sekolah menengah pertama, percobaan yang lebih rumit bisa dilakukan. Misalnya dengan mencari tahu panas air dengan cahaya matahari. Gunakan beberapa kantong plastik dengan warna yang berbeda-beda, misalnya warna hitam, putih, bening, dan kuning. Isi air dalam jumlah yang sama pada masing-masing kantong plastik. Simpan semuanya di bawah sinar matahari dan diamkan selama 30 menit. Analisa suhu air di masing-masing kantong plastik dan minta mereka membuat grafik serta kesimpulannya.

Percobaan-percobaan di atas memang terkesan sederhana. Akan tetapi melalui percobaan-percobaan tersebutlah anak-anak bisa mengenal dan memahami cara kerja dan manfaat energi matahari. Bukannya tidak mungkin perkenalan mereka terhadap tenaga matahari itu membuka jalannya menjadi ilmuwan yang menemukan cara lain memanfaatkan sinar matahari di masa depan, sehingga bumi menjadi lebih hijau dengan digunakannya tenaga matahari sebagai sumber energi alternatif.