PLTA atau Pembangkit Listrik Tenaga Air merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang memanfaatkan potensi air untuk menghasilkan listrik. PLTA memang memiliki sejumlah kelebihan dan kekurangan yang perlu dipertimbangkan dalam penerapannya.

Kelebihan PLTA:

1. Ramah Lingkungan:  PLTA tidak menghasilkan emisi karbon dan tidak menyebabkan polusi udara maupun air. Hal ini membuatnya menjadi salah satu sumber energi yang paling ramah lingkungan.

2. Kapasitas Output Besar: PLTA memiliki kapasitas output yang besar dibandingkan dengan beberapa jenis pembangkit listrik lainnya. Ini membuatnya menjadi pilihan yang menarik untuk memenuhi kebutuhan energi yang tinggi.

3. Potensi Wisata: Bendungan yang digunakan untuk PLTA seringkali dapat dimanfaatkan sebagai objek wisata air. Hal ini membuka peluang untuk industri pariwisata dan menciptakan lapangan kerja baru.

4. Peningkatan Ekonomi Lokal: PLTA dapat menjadi sumber penghasilan bagi masyarakat sekitar melalui sektor pariwisata dan juga melalui pekerjaan yang tercipta dalam pembangunan dan pengelolaan PLTA.

 

Kekurangan PLTA:

1. Investasi Besar: Pembangunan PLTA membutuhkan investasi yang besar, termasuk biaya pembangunan bendungan dan infrastruktur terkait lainnya.

2. Lahan yang Luas: PLTA membutuhkan lahan yang luas, terutama untuk pembangunan bendungan yang dapat menampung air dalam jumlah besar.

3. Gangguan Terhadap Ekosistem: Pembangunan bendungan dapat mengganggu ekosistem sungai atau danau di sekitarnya. Ini dapat mempengaruhi kehidupan flora dan fauna lokal serta memicu perubahan ekologis yang tidak diinginkan.

 

Bagaimana Cara Kerja PLTA?!

Cara kerja PLTA esensialnya adalah mengubah energi kinetik dan potensial air menjadi energi listrik. Air berperan sebagai medium untuk menggerakkan turbin. Melalui bendungan, air yang terakumulasi akan mengalir ke turbin dan memutarnya. Gerakan turbin ini menghasilkan energi mekanis yang kemudian diubah menjadi energi listrik oleh generator.

Selanjutnya, energi listrik yang dihasilkan akan dialirkan melalui sistem suplai listrik (transmisi jarak jauh) dan disalurkan melalui kabel. Kabel-kabel ini biasanya dijaga dan ditopang oleh tiang-tiang listrik, dan kemudian disebarkan ke berbagai wilayah atau rumah-rumah penduduk. Sisa air yang telah melewati turbin akan dialirkan kembali ke sungai untuk dimanfaatkan oleh masyarakat.

 

Bagian-bagian komponen PLTA termasuk bendungan, pipa penyalur, turbin, generator, dan jalur transmisi. Bendungan berfungsi sebagai penampung air yang penting untuk pasokan yang stabil, sedangkan pipa mengarahkan air ke turbin. Turbin memutar generator untuk menghasilkan listrik, dan jalur transmisi mengalirkan listrik ke pengguna akhir.

 

Perubahan Energi dan Efisiensi

Mari Kita tinjau salah satu bentuk perubahan energi yang terjadi disepanjang cara kerja PLTA tadi. Salah satu bentuknya adalah perubahan Energi Potensial Air menjadi Energi Mekanik. 

Proses pertama dalam PLTA adalah mengubah energi potensial air menjadi energi mekanik. Ketika air disimpan di bendungan, ia memiliki energi potensial karena posisinya di ketinggian tertentu. Ketika air dilepaskan melalui turbin, energi potensial ini berubah menjadi energi kinetik, yang kemudian digunakan untuk memutar turbin.

 

Energi Potensial = massa×gravitasi× ketinggian

Ep=m×g×h

 

Energi Kinetik = ¹/₂ massa×kecepatan2

Ek=¹/₂ m×v2

 

Efisiensi dalam kasus ini mengacu pada seberapa efisien PLTA dalam mengkonversi energi potensial air menjadi energi kinetik yang digunakan untuk memutar turbin. Berikut adalah rumus efisiensi umum untuk proses ini:

Efisiensi = ^{Energi Kinetik Yang dihasilkan}/_{Energi Potensial Air}×100%

η = ^1/_2 mv2/_{m g h}100%

 

Contoh Soal 1

Air terjun dengan ketinggian tertentu digunakan untuk Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA). Jika kecepatan air yang mengalir dapat menggerakkan turbin dengan Energi kinetic sebesar 1000 Joule , dan efisiensi generator 80% (g = 10 m/s2), Berapa Energi potensial air di dalam waduk?

 

Contoh Soal 2

Sebuah PLTA memiliki bendungan dengan tinggi 50 meter. Air yang tersimpan di bendungan akan mengalir melalui turbin yang terletak di dasar bendungan. Turbin tersebut memiliki efisiensi konversi energi potensial menjadi energi kinetik sebesar 80%. Jika diasumsikan air yang mengalir untuk menggerakkan turbin sebanyak 1000 kg Berapakah energi kinetik yang dihasilkan oleh air ketika mencapai turbin?

~Luqman