“ENERGI NUKLIR MATAHARI DALAM PERSPEKTIF ISLAM”

Proses di balik terbentuknya matahari Nyawa Bintang : Antara Gravitasi dan Tekanan Thermal Matahari merupakan sebuah bintang, sama seperti bintang lain di langit yang terlihat kecil. Yang membedakan adalah jarak bintang-bintang lain yang lebih jauh dari matahari. Gravitasi merupakan hal yang membentuk struktur dari galaksi dan isinya termasuk bintang. Sebuah bintang merupakan sebuah bola plasma besar yang terdiri dari Hydrogen dan Helium. Bintang akan selalu tetap hidup selama terjadi pergolakan antara gravitasi yang menekan gas-gas ini melawan tekanan thermal yang terjadi dari fusi nuklir. Gampangannya, pikirkan sebuah balon yang menggelembung. Tekanan di dalam mencoba mempertahankan bentuk balon menggelembung dengan menyeimbangkan dengan tekanan di luar balon. Begitu pula dengan matahari. Gaya gravitasi yang mencoba menghancurkan gas-gas tadi harus seimbang dengan tekanan thermal hasil fusi gas. Bila keseimbangan ini terganggu, bentuk dari bintang akan berubah. tekanan: Bintang merupakan reaktor fusi nuklir alami Untuk memanaskan gas, matahari memerlukan energi. Yang menjadi pertanyaan dari mana energi ini di dapat? Energi ini didapat dari fusi nuklir yang terjadi di dalamnya. Pertanyaan selanjutnya, apakah itu fusi nuklir? Fusi nuklir merupakan proses yang terjadi di dalam matahari dimana inti nuklir ringan seperti hydrogen mencoba menjadi elemen lain melalui proses fusi di suhu 7 juta kelvin! Hasilnya adalah elemen sesudah fusi memiliki massa yang lebih ringan daripada elemen sebelum fusi. Massa yang hilang ini menjadi energi (dapat dihitung menggunakan rumus Einstein E=mc2). Dapat dikatakan, matahari menjadi reaktor fusi nuklir alami atau tungku api alam semesta dimana elemen berat seperti Carbon dan Nitrogen disintesis. fusi nuklir : fusi nuklir : Semakin massive sebuah bintang, semakin cepat matinya Massa awal sebuah bintang sangat berpengaruh terhadap evolusinya di masa depan. Teori evolusi bintang menyatakan bahwa semakin besar sebuah bintang, gaya gravitasi yang bekerja juga semakin besar. Artinya proses fusi juga semakin cepat yang menyebabkan bintang semakin panas. Dalam kata lain, hydrogen yang digunakan semakin besar sehingga bintang lebih cepat mati. Bayangkan mobil Ferarri yang boros bensin. teori evolusi : Lanjut ke proses terbentuknya matahari… 1. Interstellar gas masuk ke dalam gravitasi 6 miliar tahun yang lampau, awan hidrogen dingin yang merupakan bintang di masa lalu yang sudah mati mulai masuk ke dalam gravitasi. Awan ini terdiri dari elemen yang dahulu merupakan nenek moyang dari matahari. Bayangkan proses recycle.Awan gas dan debu ini mulai masuk ke dalam gravitasi dan menyebabkan ledakan supernova. Ledakan ini menghasilkan energi yang besar dan menstimulus energi potensial gravitasi dikonversikan menjadi energi panas yang menyebabkan gas juga ikut menjadi panas. 2. Terbentuknya inti matahari Semakin banyak gas yang jatuh ke dalam gravitasi menyebabkan gumpalan awan ini menjadi makin padat dan panas. Kemudian terbentuklah protostar, atau bayi matahari, berbentuk bulat yang merupakan inti dari matahari. Proses meleburnya gas dalam gravitasi terus berlanjut untuk meningkatkan panas. Akan tetapi bila massa inti ini tidak lebih berat dari massa gumpalan maka proses ini akan berhenti dan tidak akan ada matahari. Itulah sebabnya banyak bintang yang menyandang status ‘baru lahir’ tetapi tidak pernah dapat disebut sebuah bintang.Pada kasus matahari, prosesnya terus berlanjut dan menjadi semakin panas. inti matahari : 3. Fusi Hidrogen mulai Saat suhu mencapai 7 juta kelvin, proses fusi hidrogen menjadi helium terjadi. Pada kondisi ini protobintang dapat dikatakan sebagai bintang. Kondisi ini menciptakan energi sehingga tekanan panas dapat sama dengan tekanan gravitasi. Kondisi ini dinamakan keseimbangan hydrostatis. Fase ini dinamakan ‘Main Sequence’. Mulai fase ini, matahari akan terus menfusikan hidrogen menjadi helium selama 4,5 miliar tahun. Saat ini, matahari sedang dalam fase ini. fase matahari : ledakan matahari : 2.2 Ayat-ayat Al-qur’an tentang matahari Matahari adalah bola raksasa yang terbentuk dari gas hidrogen dan helium,panas matahari berasal dari energi nuklir di dalamnya sehingga matahari memancarkan cahaya dan panas ke seluruh sistem tata surya(Graham, 2005) Allah berfirman dalam Al-qur’an Surat Nuh Ayat 16 : “Dan Allah menciptakan padanya bulan sebagai cahaya dan menjadikan matahari sebagai sebagai pelita”.(QS.Nuh/71:16) Dari ayat ini dipahami bahwa matahari memancarkan sinar yang berasal dari dirinya sendiri bukan dari yang lain sebagaimana pelita memancarkan sinarnya dari dirinya sendiri yakni dari api yang membakar pelita itu. Lain halnya dengan bulan yang cahayanya berasal dari sinar yang dipancarkan matahari ke permukaannya, kemudian dipantulkan sinar itu yang berupa cahaya ke permukaan bumi(DEPAG RI, 2004). Allah menciptakan matahari bersinar dan bulan bercahaya bermanfaat bagi hidup dan kehidupan semua makhluk itu adalah berdasarkan kenyataan, keperluan dan mempunyai hikmah yang tinggi. Dan Allah menerangkan tanda-tanda kekuasaan-Nya itu kepada orang-orang yang menggunakan akal pikirannya dengan benar dan kepada orang-orang mengakui kenyataan dan beriman berdasarkan bukti-bukti yang diperolehnya itu. Dalam surat An-Naba’ ayat 13 Allah berfirman : ”Dan kami jadikan pelita yang amat terang(matahari)” (QS.An-Naba/78:13) Hal ini dijelaskan pula oleh firman Allah SWT : “Maha suci Allah yang menjadikan di langit gugusan bintang dan Dia menjadikan juga padanya matahari dan bulan yang bercahaya.”(QS. Al-furqan/25:61) Matahari itu bergerak sendiri di tempatnya,tidak seperti bumi yang bergerak mengelilingi matahari. Sebagaimana firman Allah dalam Surat Yaasin ayat 38 : “Dan matahari berjalan di tempat peredarannya . Demikianlah ketetapan yang Maha Perkasa lagi Maha Mengetahui”(QS : Yaasin/36:38) Dalam surat An-Nur ayat 35 Allah berfirman : “Allah cahaya langit dan bumi. Perumpamaan cahaya-Nya adalah seperti sebuah celah yang tak tembus yang di dalmnya ada pelita besar. Pelita itu di dalm kaca, kaca itu bagaikan bintang seperti mutiara. Dinyalakan dengan minyak dari pohon yang di berkati yaitu pohon zaitun, (yang tunbuh) tidak di sebelah timur dan tidak pula di sebelah barat. Hampir-hampir saja minyaknya menerangi, walaupun ia tidak disentuh api. Cahaya di atas cahaya. Allah membimbing kepada cahaya-Nya siapa yang Dia kehendaki, dan Allah membut perumpamaan-perumpamaan bagi manusia, dan Allah Maha mengetahui segala sesuatu” (QS : An-Nur/24:35) 2.3 Pemanfaatan energi surya atau energi matahari Berikut adalah beberapa teknologi pemanfaatan energi matahari: Pemanas Air Tenaga Surya Pada tahun 1890-an pemanas air tenaga surya telah digunakan di seluruh Amerika Serikat. Energi ini terbukti memeberikan manfaat besar dibandingkan pembakaran kompor kayu dan batubara. Gas buatan yang berasal dari batubara juga tersedia untuk memanaskan air, tapi harganya 10 kali dari harga yang mesti dibayar untuk gas alam saat ini. Dan listrik bahkan lebih mahal jika tersedia pada saat itu! Pada tahun 1920, sepuluh ribu pemanas air matahari telah dijual di Amerika. Namun, pada saat itu terjadi penemuan deposit minyak dan gas alam yang besar di Amerika Serikat bagian barat. Karena ketersediaan bahan bakar biaya rendah ini, sistem pemanas air tenaga matahari mulai digantikan dengan pemanas bahan bakar fosil. Pada saat ini, pemanas air tenaga surya bangkit kembali. Pemanas air tenaga surya ini memanaskan air untuk digunakan di dalam rumah dan di tempat-tempat bisnis. Dan juga digunakan untuk kolam renang air panas. Pada panel di atap sebuah gedung, seperti gambar di atas, terdapat pipa air. Ketika matahari menerpa panel dan pipa, sinar matahari akan menghangatkan mereka. Dan setelah itu, air panas dapat digunakan. Listrik Panas Matahari Energi matahari juga dapat digunakan untuk memproduksi listrik. Beberapa pembangkit listrik tenaga surya, seperti yang ada pada gambar, menggunakan cermin yang sangat melengkung disebut parabola untuk memfokuskan sinar matahari pada pipa air di titik pusat di bagian atas cermin kurva. Cermin memfokuskan sinar matahari untuk mengarah ke pipa, dan panas matahari itu akan mendidihkan air menjadi uap. Uap itu kemudian dapat digunakan untuk menggerakkan turbin untuk menghasilkan listrik. Di gurun Mojave California, ada barisan cermin surya yang diatur dalam "pembangkit listrik tenaga panas matahari" yang menggunakan ide ini untuk memproduksi listrik bagi lebih dari 350.000 rumah. problem yang terdapat pada energi surya adalah bahwa pembangkit listrik ini bekerja hanya ketika matahari bersinar. Jadi, pada saat hari berawan dan pada malam hari, pembangkit listrik tidak bisa menghasilkan energi. Beberapa pembangkit tenaga surya, merupakan teknologi "hybrid". Pada siang hari mereka menggunakan matahari. Pada malam hari dan pada saat berawan mereka menggunakan gas alam untuk memanaskan air sehingga pembangkit ini dapat terus memproduksi listrik. Bentuk lain dari pembangkit listrik tenaga surya untuk menghasilkan listrik disebut "Central Tower Power Plant". Sinar matahari memantul pada 1.800 cermin yang mengelilingi menara tinggi. Cermin ini disebut heliostat dan terus bergerak untuk menghadap matahari sepanjang hari. Sel surya atau Energi Photovoltaic Kita dapat juga mengubah sinar matahari langsung menjadi listrik menggunakan sel surya. Sel surya juga disebut sel fotovoltaik - atau disingkat sel PV - dan dapat ditemukan pada peralatan kecil, seperti kalkulator, dan bahkan di pesawat ruang angkasa. Alat ini pertama kali dikembangkan pada tahun 1950 untuk digunakan di satelit antariksa USA. Mereka terbuat dari silikon khusus. Ketika sinar matahari menerpa sel surya, elektron (lingkaran merah) akan terlepas. Kemudian elektron ini menuju ke arah permukaan (warna biru tua). Ketidakseimbangan elektron terjadi antara yang di depan dan belakang. Ketika dua permukaan digabungkan dengan konektor, seperti kawat, arus listrik terjadi antara sisi negatif dan positif. Sel surya individu disusun bersama dalam modul PV dan modul ini dikelompokkan bersama dalam sebuah array. Beberapa array ditetapkan pada perangkat khusus yang mengikuti arah sinar matahari sepanjang hari. Energi listrik dari sel surya kemudian dapat digunakan langsung. Energi listrik ini dapat digunakan di rumah untuk menyalakan lampu dan peralatan rumah tangga. Energi ini dapat digunakan pula untuk bisnis. Energi matahari dapat disimpan dalam baterai untuk menyalakan billboard pinggir jalan di malam hari. Beberapa mobil eksperimental juga menggunakan sel PV. Mereka mengkonversi sinar matahari langsung menjadi energi untuk motor listrik pada mobil.