Energi Angin, Penerapan Fisika Mekanika
Ada benda yang tidak bisa dilihat namun bisa kita rasakan gerakannya. Benda ini paling kita sukai ketika udara panas dan mudah kita temukan di pantai atau pegunungan. Benda yang tak berwujud itu adalah angin. Gerakan angin merupakan perwujudan fisika mekanika yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi.
Energi Tersembunyi dari Matahari
Setiap hari matahari menyinari bumi. Akibatnya, permukaan bumi menjadi panas. Namun, sinar matahari yang diterima oleh permukaan bumi tidak merata. Bagian khatulistiwa umumnya mendapat sinar matahari lebih banyak daripada di daerah kutub, sehingga temperatur udara di khatulistiwa lebih hangat daripada udara kutub.
Temperatur yang hangat juga akan membuat kerapatan (densitas) dan tekanan udara menjadi rendah. Perbedaan temperatur, kerapatan, dan tekanan antara bagian bumi di khatulistiwa dan kutub itulah yang menyebabkan terjadinya gerakan atau mekanika angin.
Kincir Angin
Gerakan angin merupakan salah satu bentuk energi yaitu energi kinetik. Energi kinetik dari angin tersebut diubah menjadi energi mekanik. Perubahan tersebut terjadi dengan akibat angin memutar kincir.
Selanjutnya kincir dipakai untuk menggerakkan mesin sederhana berupa penggiling atau semacam pompa. Tanpa menggunakan listrik, mesin-mesin tersebut dapat bekerja sepanjang hari selama angin terus bertiup.
Berdasarkan bentuk baling-balingnya, kincir angin dapat dibagi menjadi kincir angin vertikal dan kincir angin horizontal. Sampai sekarang, kedua bentuk kincir angin tersebut masih dapat kita temukan di negara-negara Eropa dan Timur Tengah.
Di Indonesia, belum banyak kincir angin yang dibangun. Hanya saja, sejak dulu kala kerajaan-kerajaan kuno yang pernah ada di Indonesia telah memanfaatkan tenaga angin untuk berlayar mengarungi laut dan samudera.
Listrik dari Tiupan Angin
Berbagai penelitian terus dikembangkan untuk memanfaatkan fisika mekanika angin lebih lanjut. Salah satu negara yang mengembangkan tenaga angin tersebut adalah Amerika Serikat. Sejak 1930-an setidaknya telah berdiri 600.000 kincir angin di Amerika Serikat.
Kincir Angin tersebut memenuhi kebutuhan listrik dan air di daerah pedalaman dan pedesaan Amerika. Selain untuk daerah pedesaan, listrik-listrik tersebut juga dilairkan ke kota-kota kecil di sekitar kincir angin berada.
Sayangnya, pemanfaatan fisika mekanika angin untuk menghasilkan listrik tersebut terhenti setelah berkembangnya mesin-mesin berbahan bakar minyak bumi dan bahan bakar fosil lainnya. Ketika krisis minyak bumi terjadi pada 1970-an, seruan untuk kembali memanfaatkan tenaga angin untuk memenuhi kebutuhan listrik didengungkan lagi oleh berbagai pihak.
Pada pertengahan 1980-an, kincir angin telah mampu menghasilkan listrik sebesar 150 kW. Pada 2006, kincir angin yang dijual secara bebas mampu menghasilkan listrik lebih dari 1 MW, bahkan mencapai 4 MW.
Teknologi Modern Fisika Mekanika Angin
Berbagai perangkat untuk menghasilkan energi dari tenaga angin terus dikembangkan. Perangkat tersebut dirancang hemat biaya, namun menghasilkan energi dalam jumlah besar. Salah satu cara untuk menghemat biaya dan menghasilkan energi besar adalah pembuatan kincir angin yang dapat melayang pada ketinggian tertentu.
Semakin tinggi suatu tempat, semakin kencang juga kecepatan anginnya. Di permukaan tanah, kecepatan angin seringkali terhambat pegunungan, pohon, dan bentuk tanah yang tidak rata sehingga menghasilkan gaya gesekan yang besar.
Di tempat tinggi, gaya gesekan ini mengecil sehingga tiupan angin lebih kencang. Selain jumlah energi yang dihasilkan cukup besar, energi dari tenaga angin juga bebas polusi sehingga sangat pantas dijadikan sebagai salah satu bentuk energi masa depan.
