Energi Angin dan Manfaatnya Bagi Kehidup

Energi angin adalah salah satu energi yang bisa kita rasakan kekuatannya. Saat angin berhembus kuat, energi angin bisa kita rasakan karena badan terasa terdorong olehnya. Inilah salah satu energi terbarukan yang gratis dan tidak menimbulkan emisi gas rumah kaca. Angin adalah salah satu mahkluk Allah SWT yang sangat patuh. Angin telah banyak membawa manfaat bagi kehidupan dunia. Anginlah yang mempunyai peran penting dalam siklus air, yaitu membawa awan hasil penguapan air laut ke berbagai penjuru dunia., sehingga hujan terjadi di seluruh dunia. Jasa angin telah dirasakan oleh kehidupan dunia

Berdasarkan teori ilmiah, energi angin merupakan bentuk tidak langsung dari energi matahari. Sebab, angin terbentuk dari hasil perbedaan suhu akibat panas matahari yang tidak merata diterima permukaan bumi (kerak bumi).. Saat matahari bersinar, permukaan bumi yang terkena paparan mengalami pemanasan sehingga udara disekitarnya mengalami peningkatan suhu. Udara yang panas di permukaan bumi naik, sehingga udara yang lebih dingin akan mengisi ruang yang ditinggalkan udara panas. Pergerakan udara inilah yang kita kenal sebagai angin.

Secara global, daerah khatulistiwa menerima energi radiasi matahari lebih banyak daripada di daerah kutub. Akibatnya, udara di daerah khatulistiwa akan lebih tinggi dibandingkan dengan udara di daerah kutub. Perbedaan berat jenis dan tekanan udara inilah yang akan menimbulkan adanya pergerakan udara. Gambar dibawah merupakan pola sirkulasi pergerakan udara akibar aktivitas matahari dalam menyinari bumi yang berotasi. Gambar Pola sirkulasi udara akibat rotasi bumi dapat dilihat di Blog Konversi ITB, Energi Angin dan Potensinya. Para ahli menyebutkan bahwa energi angin masuk energi terbarukan yang tidak menghasilkan zat-zat polusi yang bisa menimbulkan emisi gas kaca.

Namun, energi angin masih menghasilkan polusi, yaitu polusi suara. Satu hal lagi, penempatan PLTB di daerah yang pemandangannya indah disebutkan sebagai sesuatu yang tidak baik secara estetika. Untuk menengahi hal ini, dibutuhkan peran arsitek, pakar budaya, dan pemerintah agar penggunaan PLTB tidak menimbulkan hal-hal negatif.

A. Penggunaan Angin Moderen
Kini, perkembangan teknologi yang pesat menjadikan penggunaan energi angin semakin berkembang. Salah satunya, Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB). Bahkan, aplikasi PLTB semakin beragam. Banyak PLTB berkapasitas kecil digunakan sebagai sumber listrik di kepulauan dan daerah terpencil. Ada juga PLTB berkapasitas GW yang terdiri dari beberapa kincir angin telah berhasil dibangun oleh beberapa negara di dunia. Beberapa negara seperti Amerika, China, Spanyol, Inggris, dll berhasil membangun PLTB berkapasitas besar di dataran dan lautan. Energi angin bukan hanya melistriki satu dua rumah saja, bahkan sudah menjadi bagian dari jaringan listrik tegangan tinggi dari satu negara.

Tidak seperti energi fosil yang menimbulkan polusi yang meningkatkan suhu global dan nuklir yang sangat berbahaya, energi angin tidak menghasilkan polusi dan aman. Sehingga, pemakaiannya untuk listrik semakin meningkat. Salah satu kendala adalah tingkat keekonomiannya yang masih sulit menandingi fosil, apalagi jika digunakan oleh keluarga.

B. Jenis Angin

§  Angin Laut dan Angin Darat
Angin laut adalah angin yang timbul akibat adanya perbedaan suhu antara daratan dan lautan. Air memiliki sifat lebih lambat menerima dan melepaskan panas radiasi sinar matahari daripada daratan, Sementara, daratan lebih responsif terhadap radiasi matahari, lebih cepat panas saat terkena sinar matahari dan lebih cepat dingin jika matahari tidak bersinar. Akibatnya, suhu di laut pada malam hari akan lebih tinggi dibandingkan dengan suhu di daratan.
Sementara, saat siang suhu daratan lebih tinggi. Semakin tinggi suhu, tekanan udara akan semakin rendah. Akibat adanya perbedaan suhu ini akan menyebabkan terjadinya perbedaan tekanan udara di atas daratan dan lautan. Hal inilah yang menyebabkan angin akan bertiup dari arah darat ke arah laut. Sebaliknya, pada siang hari dari pukul 09.00 sampai dengan pukul 16.00 angin akan berhembus dari laut ke darat.

§  Angin Lembah dan Angin Gunung
Angin lembah adalah angin yang bertiup dari arah lembah ke arah puncak gunung yang biasa terjadi pada siang hari. Prinsip terjadinya hampir sama dengan terjadinya angin darat dan angin laut yaitu akibat adanya perbedaan suhu antara lembah dan puncak gunung.
Pada siang hari, suhu di lembah lebih dingin karena tertutup vegetasi sementara di puncak gunung terpaan sinar tidak terhalang sehingga terpaan sinar matahari dengan mudah menaikkan suhu. Akibatnya, tekanan udara di puncak gunung minimum dan lembah maksimum sehingga angin bergerak dari lembah ke puncak gunung.
Pada malam hari, kejadiannya terbaik. Puncak gunung lebih cepat mengeluarkan panas atau lebih cepat dingin dibandingkan di lembah. Tekanan udara di puncak menjadi maksimum dan lembah minimum sehingga angin bergerak dari puncak gunung ke lembah.

§  Angin Musim
Angin musim dibedakan menjadi 2, yaitu angin musim barat dan angin musim timur. Angin Musim Barat/Angin Muson Barat adalah angin yang mengalir dari Benua Asia (musim dingin) ke Benua Australia (musim panas). Apabila angin melewati tempat yang luas, seperti perairan dan samudra, maka angin ini akan mengandung curah hujan yang tinggi. Angin Musim Barat menyebabkan Indonesia mengalami musim hujan. Angin ini terjadi pada bulan Desember, januari dan Februari, dan maksimal pada bulan Januari dengan kecepatan minimum 3 m/s.
Angin Musim Timur/Angin Muson Timur adalah angin yang mengalir dari Benua Australia (musim dingin) ke Benua Asia (musim panas). Angin ini menyebabkan Indonesia mengalami musim kemarau, karena angin melewati celah- celah sempit dan berbagai gurun (Gibson, Australia Besar, dan Victoria). Musim kemarau di Indonesia terjadi pada bulan Juni, Juli dan Agustus, dan maksimal pada bulan Juli.

§  Angin Permukaan
Kecepatan dan arah angin ini dipengaruhi oleh perbedaan yang diakibatkan oleh material permukaan Bumi dan ketinggiannya. Secara umum, suatu tempat dengan perbedaan tekanan udara yang tinggi akan memiliki potensi angin yang kuat. Ketinggian mengakibatkan pusat tekanan menjadi lebih intensif. Selain perbedaan tekanan udara, material permukaan bumi juga mempengaruhi kuat lemahnya kekuatan angin karena adanya gaya gesek antara angin dan material permukaan bumi ini. Disamping itu, material permukaan bumi juga mempengaruhi kemampuannya dalam menyerap dan melepaskan panas yang diterima dari sinar matahari. Sebagai contoh, belahan Bumi utara didominasi oleh daratan, sedangkan selatan sebaliknya lebih di dominasi oleh lautan. Hal ini saja sudah mengakibatkan angin di belahan Bumi utara dan selatan menjadi tidak seragam. 

C. Pembangkit Listrik Tenaga Angin/Bayu (PLTB)
Pembangkit tenaga angin (PLTB) secara umum memiliki prinsip kerja : angin atau udara yang bergerak dimanfaatkan untuk menggerakkan baling-baling kincir. Angin yang berhembus memiliki energi, jika melewati kincir akan membuat baling-baling berputar, sehingga terciptalah energi kinetik. Untuk memanfaatkan energi kinetik ini, sumbu baling-baling yang berputar dihubungkan dengan turbin generator untuk menghasilkan listrik.

Ada dua jenis turbin angin modern, yaitu turbin bersumbu horizontal dan vertikal. Turbin bersumbu horizontal, baling-balingnya menghadap ke depan seperti biasa kita lihat di kincir angin tradisional. Sedangkan, pada turbin bersumbu vertikal, baling-balingnya menghadap ke atas.

§  PLTB bersumbu Horisontal (Horzontal Axis Wind Turbine/HAWT)
PLTB jenis ini menggunakan kincir tradisional seperti kincir-kincir yang biasa yang kita lihat.

§  PLTB bersumbu vertikal (Vertiocal Axis Wind Turbine/VAWT)
Apabila angin terlalu kencang, maka sistem pengereman pada turbin akan bekerja. Untuk mendapatkan kecepatan yang lebih besar dan relatif lebih stabil, turbin angin memerlukan menara yang tinggi dan kuat.

14 Manfaat Energi Angin dalam Kehidupan Sehari-hari

Energi angin merupakan salah satu jenis energi yang mungkin tidak pernah kita sadari. Sesuai dengan namanya, energi angin memanfaatkan kekuatan dan tenaga angin untuk menggerakan sesuatu. Angin sendiri merupakan udara yang bergerak, sehingga dapat menimbulkan gaya. Energi angin sebenarnya dapat muncul setiap saat dan setiap waktu, namun intensitasnya tidak tentu, kadang besar dan juga kadang kecil, sehingga sulit diprediksi. Namun demikian ada beberapa daerah yang sering berangin, sehingga sering dimanfaatkan energinya. Energi anin dimanfaatkan tidak hanya oleh manusia, namun juga semua makhluk hidup yang ada di bumi. Apa saja manfaat dari energi angin? Berikut ini adalah beberapa diantaranya :

1. Pembangkit listrik

Manfaat yang pertama dari energi angin ialah sebagai salah satu sumber pembangkit listrik. Energi angin dapat menggerakan alat yang sering kita kenal dengan istilah kincir angin sebagai pembangkit listrik. Dengan menggunakan energi angin sebagai pembangkit listrik, maka kita akan dapat mengurangi pencemaran dan polusi udara, serta menjaga keutuhan cadangan bahan bakar .

2. Penggerak kapal layar

Saat ini, masih ada beberapa kapal nelayan yang melaut dengan memanfaatkan energy angin. Dengan menggunakan kapal layar, maka kapal yang mereka tumpangi dapat bergerak, tanpa menggunakan mesin sekalipun. Manfaat energi angin bagi nelayan sebagai penggerak dari kapal layar ini adalah :

·         Ekonomis, dan hemat biaya

·         Desain kapal yang lebih simpel

·         Tidak menimbulkan pencemaran udara

·         Tidak berisik

·         Pesawat terbang

Pesawat terbang dan benda-benda lain yang terbang dengan menggunakan mesin juga memanfaatkan energy angin untuk bergerak dan terbang. Dengan memanfaatkan energI angin dan juga mesin, maka pesawat dapat terbang dan mempertahankan posisinya di udara.

3. Olahraga angin dan udara

Jangan mengira bahwa olahraga hanya dapat dilakukan di udara saja. Beberapa olahraga dapat memanfaatkan energi angin untuk dilakukan berikut ini adalah beberapa jenis olahraga yang membutuhkan energy angin :

·         Terjun payung

·         Paralayang

·         Paragliding

·         Gantole

Beberpa olahraga tersebut dapat dilakukan dengan memanfaatkan energy angin, yang membantu pengaturan arah ketika melakukan olahraga tersebut.

4. Permainan dan hiburan

Energi angin juga dapat dimanfaatkan sebagai hiburan sederhana, yang pastinya sudah pernah anda lakukan di masa kecil. Bermain layangan dan pesawat-pesawatan dari kertas membutuhkan energi angin agar dapat dimainkan. Apabila tidak ada energi angin, maka pastinya kedua permainan tersebut tidak dapat dimainkan.

5. Relaksasi

Manfaat energi angin bagi manusia seringkali berguna sebagai salah satu metode relaksasi. Angin memberikan efek yang menyejukkan dan dapat menyegarkan, sehingga dapat menyebabkan seseorang merasa rileks ketika berhadapan dengan angin. Angin, selain terbentuk secara alami, dapat juga dibuat dengan cara menggunakan kipas angin.

6. Pemanfaatan dalam irigasi

Saluran irigasi sering memanfaatakn kincir angin untuk mendistribusikan air ke saluran-saluran irigasi. Kincir angin yang digunakan untuk mendistribusikan air untuk irigasi tersebut juga bekerja dengan menggunakan energy angin.

7. Untuk menentukan arah

Manfaat lain dari angin ialah dapat menentukan arah angin. Biasanya dengan menentukan arah angin ini, kita dapat menyimpulkan arah mata angin, utara, barat, timur, dan selatan. Selain itu dengan mengetahui arah angin, maka kita dapat mencari jalan, seperrti kata pepatah ‘gone with the wind’ yang artinya pergilah mengikuti arah angin.

8. Penggunaan dalam prinsip aerodinamika

Prinsip aerodinamika wajib hukumnya memanfaatkan energy angin. Prinsip aerodinamika ini adalah suatu prinsip yang menggabungkan desain modeling suatu benda yang dipadukan dengan gerakan dan arah dari energy angin. Jadi manfaat energi angin bagi kehidupan, prinsip aerodinamika dapat bekerja secara sempurna. Prinsip aerodinamika ini biasanya diaplikasikan pada :

·         Mobil balap

·         Kendaraan bermotor

·         Pesawat terbang

·         Rudal dan peralatan perang

9. Perkembangbiakan tumbuhan

Tumbuhan juga memanfaatkan energi angin ini. Tumbuhan biasanya secara alami memanfaatkan energi angin untuk melakukan penyebaran benih untuk kepentingan perkembangbiakan mereka. ada banyak sekali jenis tanaman yang berkembang biak dengan cara melepaskan spora dan benih ke udara. Kemudian manfaat energi angin bagi tumbuhan secara alami akan membawa spora dan benih tersebut ke suatu tempat untuk kemudian tumbuh dan berkembang biak.

10. Sebagai ventilasi

Pada pabrik-pabrik industri besar, yang tidak memungkinkan untuk menggunakan AC atau pendingin ruangan untuk menjaga sirkulasi udara. Maka sering memanfaatkan ventilasi bullat yang berputar dan memberikan sirkulasi udara dengan memanfaatkan energi angin. Biasanya ventilasi ini berbentuk bulat, seperti kubah masjid, dan memiliki sirip-sirip yang terbuat dari bahan aluminium ringan, sehingga dapat berputar dan menjaga sirkulasi udara.

11. Pembentukan batuan

Angin juga berperan penting dalam prosis abrasi dan pembentukan batuan-batuan yang kita kenal saat ini.beberapa jenis batuan memiliki bentuk alami yang disebabkan oleh abrasi karena pengaruh energi angin, yang akhirnya membentuk batuan tersebut.

12. Sebagai media pembersih

Halaman rumah dan pekarangan anda kotor oleh debu dan dedaunan? Tenang saja, anda dapat memanfaatkan energy angin buatan untuk membersihkannya. Blower, merupakan suatu alat penghasil energy angin yang efektif membantu membersihkan pekarangan rumah anda dari debu – debu serta kotoran yang mengganggu pemandangan.

13. Mengeringkan pakaian dan rambut

Ini merupakan manfaat energi angin yang sering kita gunakan sehari-harinya. Untuk mengeringkan pakaian dan rambut. Dengan memanfaatkan energi angin alami, pakaian yang baru anda cuci bisa menjadi kering apa bila digantung di luar dan diterpa angin. Begitu pula dengan rambut anda, bisa kering dengan memanfaatkan energy angin.

14. Pendingin mesin

Ketika mendengar pendingin mesin, mungkin anda akan mengatakan radiator. Salah. Sebelum adanya radiator, dan hingga saat ini, energy angin masih dimanfaatkan guna mendinginkan mesin atau perangkat elektronik. Pengaplikasiannya antara lain :

·    Bentuk sirip-sirip pada bagian mesin, yang ditujukan untuk memberikan angin segar agar mesin tidak menjadi panas. Sirip-sirip pada peralatan elektronik Kipas yang menghasilkan energi angin, untuk mendinginkan perangkat elektronik.