Yuk, Kenali Bagaimana Listrik Dapat Dihasilkan

  06 Mar 2019     150 kali
Prolog

Listrik merupakan salah satu bentuk energi yang paling esensial dalam kehidupan manusia. Terhitung setidaknya sejak akhir abad ke-19, manusia tak lagi bisa lepas dari penggunaan listrik. Di rumah, di jalan, di kantor, di mana pun kita berada, pemanfaatan listrik selalu bisa ditemukan. Hal ini cukup menggambarkan betapa tingginya ketergantungan manusia terhadap listrik. Maka tak heran jika The Atlantic, sebuah majalah tersohor di Amerika Serikat sana, menempatkan listrik dalam peringkat kedua sebagai The Greatest Breakthroughs dalam sejarah manusia, melampaui penemuan internet yang berada di peringkat 9.
Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) mencatat konsumsi listrik di Indonesia mencapai 21% dari total konsumsi energi di tahun 2016. Dengan nilai tersebut, listrik menjadi sumber energi kedua yang paling dibutuhkan setelah Bahan Bakar Minyak (BBM) yang total konsumsinya mencapai 40.1%. Fakta ini cukup memvalidasi betapa pentingnya ketersediaan listrik di Indonesia. Dengan demikian, sangat lah tidak rugi bagi kita untuk setidaknya mengetahui bagaimana listrik dapat dihasilkan. Apalagi ternyata mekanisme pembangkitan listrik sangat mudah dipahami.
 
Bagaimana sih listrik dapat dihasilkan?
Sumber energi yang digunakan untuk menghasilkan listrik cukup beragam. Secara garis besar, sumber energi tersebut dapat dibagi menjadi dua, yaitu sumber energi dari bahan bakar fosil dan sumber energi terbarukan. Contoh dari bahan bakar fosil adalah batu bara, gas dan minyak bumi. Sedangkan contoh dari sumber energi terbarukan diantaranya adalah matahari, angin, biomassa, gelombang laut, dsb. Di Indonesia, mayoritas sumber energi yang digunakan untuk pembangkitan listrik adalah batu bara (61% dari total sumber energi untuk listrik berdasarkan BPPT). Dengan demikian, ruang lingkup artikel ini dipersempit ke pemanfaatan batu bara dalam pembangkitan listrik.
Pembangkitan listrik merupakan suatu proses mengkonversi energi yang tersimpan dalam sumber energi (con: batu bara) menjadi energi listrik. Jenis sistem pembangkit listrik yang memanfaatkan batu bara dikenal secara umum dengan nama Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). Setidaknya terdapat tiga komponen yang paling esensial dalam PLTU, yaitu boiler, Turbin Uap dan Generator, seperti yang ditunjukan pada Gambar 1.
Gambar 1. Komponen utama pada PLTU [1]
 
Komponen esensial yang pertama adalah boiler. Penggunaan boiler dalam pembangkitan listrik memiliki prinsip yang serupa dengan pemanfaatan ketel untuk memanaskan air. Baik boiler maupun ketel, keduanya menampung air yang siap untuk dipanaskan. Perbedaannya, sumber panas yang digunakan untuk ketel berasal dari LPG pada kompor gas, sedangkan pada boiler, sumber energinya adalah batu bara. Perbedaan kedua adalah proses pemanasan pada ketel bertujuan untuk mendidihkan air (temperatur 100oC, tekanan 1 atmosfer), sedangkan proses pemanasan pada boiler bertujuan untuk mengubah air menjadi uap (temperatur > 100oC).
Setelah uap air dihasilkan pada boiler, uap tersebut kemudian dialirkan melalui sistem perpipaan menuju komponen yang kedua, yaitu turbin uap. Turbin merupakan suatu alat yang terdiri dari baling-baling (sudu) yang dapat berputar, seperti yang ditunjukan pada Gambar 2. Prinsip kerja turbin uap, seperti halnya boiler, juga dapat dianalogikan dengan prinsip kerja suatu alat yang lebih dekat dengan kehidupan sehari-hari sehingga dapat lebih mudah dibayangkan. Analogi kerja turbin uap adalah kincir air yang biasa ditemui di sungai. Aliran air yang melalui kincir air menabrak baling-baling pada kincir, sehingga kincir air dapat berputar. Sama halnya dengan turbin uap, uap air yang mengalir melalui turbin uap menyebabkan sudu turbin berputar. Turbin uap ini terkoneksi dengan komponen esensial yang ketiga yaitu generator.
 
Gambar 2. Turbin uap yang diproduksi oleh General Electric [2]
 
Turbin uap dan generator terhubung secara langsung melalui suatu poros. Akibatnya, perputaran yang terjadi pada turbin menyebabkan perputaran pada salah satu bagian pada generator. Perputaran tersebut lah yang menyebabkan listrik dapat dihasilkan. Lagi-lagi proses ini pun memiliki analogi dengan hal yang sederhana, yaitu lampu yang terpasang pada sepeda onthel. Pembaca kelahiran 80an ke bawah, seharusnya familiar dengan sepeda ini. Sepeda onthel biasanya memiliki lampu yang dipasang di depan setir. Lampu tersebut dapat menyala apabila pengendara mengayuh sepeda. Semakin cepat kayuhan yang dilakukan, semakin terang nyala lampu tersebut. Nyala lampu dapat terjadi karena pada sepeda terpasang sebuah dinamo. Ketika roda berputar, dinamo ikut berputar sehingga dapat menghasilkan listrik. Listrik tersebut lah yang dimanfaatkan untuk menyalakan lampu.
 
Sepeda Onthel Sebagai Analogi Sistem Pembangkit Listrik
Sepeda onthel berlampu yang telah dijelaskan di atas merupakan analogi yang cukup representatif untuk sebuah pembangkit listrik tenaga uap. Orang yang mengendarai sepeda dapat diibaratkan sebagai uap air. Uap air yang mengalir dan memutar sudu turbin dapat dibayangkan seperti orang yang mengayuh sepeda. Pedal dan roda sebagai turbin uap, yang dengan kata lain sudu turbin uap yang berputar dapat dibayangkan seperti pedal dan roda yang berputar. Lalu, dinamo pada sepeda memiliki peran yang sama dengan generator pada PLTU. Lampu pada sepeda memiliki peran yang sama seperti rumah-rumah penduduk, kantor, restoran dan hal-hal lainnya yang mengkonsumsi listrik.
 
Epilog
Mudah bukan untuk memahami bagaimana listrik dapat dihasilkan? Meskipun dalam implementasi di dunia nyata, sistem pembangkit listrik merupakan suatu sistem yang kompleks, tetapi prinsip dasarnya bukanlah sebuah rocket science. Proses-proses yang terlibat dalam sistem pembangkit listrik ternyata memiliki kemiripan dengan fenomena-fenomena yang dekat dengan kehidupan kita sehari-hari.
 
Sumber Gambar:

Komentar

Komentar

Kirim Pesan

Your message was successfully sent!