Energi matahari atau energi surya adalah cahaya dan panas yang dipancarkan dari matahari yang dimanfaatkan dengan menggunakan berbagai teknologi yang terus dikembangkan, misalnya pemanas air, fotovoltaik, energi panas matahari, arsitektur surya, pembangkit listrik garam cair, dan fotosintesis buatan.
Energi matahari adalah sumber penting energi terbarukan, dan teknologinya secara luas dicirikan sebagai teknologi surya pasif atau aktif, tergantung pada bagaimana energi matahari ditangkap dan didistribusikan.
Seperti energi listrik, energi matahari menjadi sebuah pilihan clean energy untuk digunakan dalam berbagai keperluan dan diaplikasikan dalam berbagai alat yang terus dikembangkan sehingga semakin hari semakin canggih dan efisien.
Sekarang mari kita lihat apa kata Perelman tentang energi surya dari perspektif Fisika untuk Hiburan lebih dari 8 dekade yang lalu.
Gagasan menggunakan energi matahari untuk memanaskan boiler mesin adalah yang paling menarik.
Sebuah perhitungan sederhana: para ilmuwan mengetahui berapa banyak energi per menit yang diterima dari matahari oleh setiap sentimeter persegi dari permukaan atas atmosfer, di tempat-tempat yang tegak lurus dengan sinar matahari. Karena jumlahnya tampaknya konstan, energi ini kemudian dikenal sebagai "konstanta matahari."
Dalam bilangan yang bulat energi itu sama dengan 2 kalori per sentimeter persegi per menit.
Namun, jumlah panas yang dikirimkan matahari kepada kita dengan keteraturan yang begitu konstan ini tidak seluruhnya mencapai permukaan bumi. Sekitar setengah kalori diserap di atmosfer.
Kita mungkin menerima begitu saja bahwa setiap sentimeter persegi tanah yang tegak lurus terhadap sinar matahari mendapat kira-kira 1,4 kalori per menit. Jika luas ini menjadi meter persegi, ini berarti 14.000 kalori atau 14 kilokalori per menit, atau sekitar 0,25 kilokalori per detik.
Karena satu kilokalori setara dengan 427 J usaha mekanik, sinar matahari yang jatuh tegak lurus pada 1 meter persegi tanah bisa memberikan lebih dari 100 J energi per detik, atau dengan kata lain lebih dari 1,33 daya kuda (HP).
Itulah jumlah usaha yang bisa dilakukan oleh energi matahari dalam kondisi optimal, yaitu bidang datang (incidence) cahaya matahari tegak lurus dan semua energinya diubah menjadi energi mekanik.
Unit pemanas air bertenaga surya di Turkmenistan.
Namun, jalan kita masih panjang untuk mencapai tujuan ini. Sebagai gambaran, faktor efisiensi yang diperoleh sejauh ini tidak lebih dari 5-6%. Faktor efisiensi terbaik 15% telah dicatat oleh motor bertenaga surya yang dibuat oleh Prof. Charles Abbot.
Jauh lebih mudah menggunakan energi matahari bukan untuk pekerjaan mekanik, melainkan untuk pemanasan. Di Uni Soviet perhatian besar diberikan pada hal ini. Ada Institut Matahari khusus di Samarkand, yang melakukan penelitian ekstensif.
Berbagai panel surya, termasuk rumah mandi dan pemanas air, telah dirancang dan diuji. Efisiensi rata-rata faktor pemanas air tenaga surya adalah 47%, sedangkan efisiensi maksimumnya adalah 61%.
Gudang es bertenaga surya di Turkmenistan.
Salah satu perangkat yang diuji di Turkmenistan adalah kulkas tenaga surya, dengan baterai pendingin yang bekerja pada temperatur 2-3 C di bawah nol, meskipun temperatur udara 42C di atas nol di tempat teduh. Ini adalah kulkas surya tenaga surya komersial pertama.
Eksperimen peleburan belerang bertenaga surya yang memiliki titik leleh 120C memberikan menghasilkan hasil yang sangat bagus.
Ada juga alat distilasi bertenaga yang digunakan di sepanjang Laut Kaspia dan Aral untuk mendapatkan air tawar, di mana pompa bertenaga surya menggantikan pompa primitif Asia Tengah, alat pengering bertenaga surya untuk mengeringkan buah dan ikan, dapur bertenaga surya, dll.
Ini hanya sebagian dari senarai lengkap alat bertenaga surya., yang akan memainkan peranan penting dalam perekonomian Asia Tengah, Kaukasus, Krimea, delta Volga dan Ukraina Selatan.
Kepustakaan:
1. Perelman, Y., Physics for Entertainment, Book 2, Shkarovsky, A. (Transl.), Foreign Language Publishing House, Moscow, 1936.
2. Diary Johan Japardi
3. Berbagai sumber daring.
Jonggol, 3 Agustus 2021
Johan Japardi
