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 dengan setia menyinari planet kita. Akibatnya, permukaan bumi menjadi hangat. Tapi, kita harus ingat bahwa sinar matahari tidak merata di seluruh dunia. Daerah khatulistiwa, seperti Indonesia, mendapatkan lebih banyak sinar matahari daripada daerah kutub. Dan inilah yang membuat perbedaan suhu dan tekanan di atmosfer, yang pada akhirnya menciptakan gerakan angin.

Suhu yang lebih tinggi membuat udara menjadi lebih ringan, dan udara yang lebih ringan naik. Di sisi lain, udara dingin dan berat turun ke permukaan bumi. 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.

Kincir Angin: Ada yang Vertikal, Ada yang Horizontal

Saat ini, kita bisa menemukan dua jenis kincir angin yang umum digunakan: kincir angin vertikal dan kincir angin horizontal. Kincir angin vertikal memiliki baling-baling yang berputar seperti kincir raksasa yang tegak berdiri. Di sisi lain, kincir angin horizontal memiliki baling-baling yang berputar seperti kipas raksasa yang berbaring. Kedua jenis ini masih dapat kita temui di beberapa negara Eropa dan Timur Tengah.

Di Indonesia, kita belum melihat banyak kincir angin modern yang dibangun. Namun, sejarah kita mencatat bahwa kerajaan-kerajaan kuno di Indonesia pernah memanfaatkan tenaga angin untuk berlayar di lautan luas. Itu artinya, kita memiliki tradisi yang lama dalam memanfaatkan energi angin.

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.

Kesimpulan

Jadi, energi angin adalah contoh bagus dari bagaimana kita bisa memanfaatkan sifat alam untuk menghasilkan listrik yang kita butuhkan. Dari kincir angin sederhana hingga teknologi modern yang canggih, kita telah mengambil langkah besar dalam memanfaatkan potensi energi angin.

Semoga di masa depan, kita bisa lebih mengandalkan sumber energi bersih ini dan membantu menjaga planet kita tetap hijau dan lestari. Terima kasih sudah menyimak, dan sampai jumpa!