• Seperti yang kita ketahui, Angin merupakan energi yang terjadi disebabkan adanya perbedaan suhu antara udara dingin dan panas yang mengalir.
• Ada dua jenis profil geseran angin yang biasa digunakan untuk menghitung energi: profil geseran angin eksponensial (exponential wind shear profile) dan profil geseran angin kekasaran permukaan atau dikenal dengan (surface roughness wind shear stress).
• Pada dewasa ini, tenaga angin merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang sangat penting dan paling banyak digunakan.

Sebelum kita melompat ke sejarah mengenai pengembangan awal energi angin di bumi ini, mari kita pahami terlebih dahulu apa itu angin dan bagaimana proses terjadinya angin.

Seperti yang kita ketahui, angin merupakan energi yang terjadi disebabkan adanya perbedaan suhu antara udara dingin dan panas yang mengalir. Angin adalah udara yang bergerak sehingga memiliki kecepatan, tenaga, dan arah. Penyebab dari pergerakan ini adalah pemanasan bumi oleh radiasi matahari. Pergerakan angin ini memiliki energi kinetik. Oleh karena itu, energi angin dapat dikonversi menjadi energi lainnya seperti energi listrik dengan menggunakan kincir angin atau turbin angin.

Angin itu ibarat fluida yang pada umumnya mempunyai profil geseran atau profil kecepatan ketika mengalir melewati benda padat, misalnya permukaan bumi. Pada tepat di permukaan bumi, kecepatan relatif angin terhadap permukaan bumi sama dengan nol, kemudian kecepatan ini menjadi semakin besar dan tinggi sebanding ketinggian dari permukaan bumi. Ada dua jenis profil geseran angin yang biasa digunakan untuk menghitung energi: profil geseran angin eksponensial (exponential wind shear profile) dan profil geseran angin kekasaran permukaan atau dikenal dengan (surface roughness wind shear stress).

Baca Juga

• Energi Listrik Dari Tenaga Angin, Kok Bisa?
• Kok Bisa Angin Jadi Bauran Energi Terbarukan?

Bagaimana Angin Bisa Terjadi?

Mudah saja, terjadinya angin dikarenakan adanya perbedaan tekanan udara atau perbedaan suhu udara pada suatu kawasan. Hal ini berkaitan dengan besarnya energi panas matahari yang diterima oleh permukaan bumi. Pada suatu daerah yang menerima energi panas matahari lebih besar akan mempunyai suhu udara yang lebih panas dan tekanan udara yang cenderung lebih rendah.

Perbedaan suhu dan tekanan udara antara daerah yang menerima energi panas lebih rendah dengan yang menerima energi panas yang besar ini mengakibatkan terjadinya aliran udara pada daerah tersebut menghasilkan angin. Kondisi aliran angin dipengaruhi oleh permukaan bumi yang dilalui oleh aliran dan perbedaan temperatur permukaan bumi.

Baca Juga

• PERTAMA KALI! ENERGI ANGIN DIGUNAKAN MANUSIA DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI
• PLN Bersama AFD Prancis Bangun Pembangkit Listrik Tenaga Angin 200 MW Di Banten

Pemanfaatan Energi Angin Dalam Sejarah

Dewasa ini, tenaga angin merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang sangat penting dan paling banyak digunakan. Perlu diketahui, energi angin telah mencapai perkembangan teknis terbesar dalam beberapa dekade terakhir.

Usaha manusia untuk memanfaatkan angin sebagai sumber energi telah dilakukan sejak zaman purbakala, ketika angin digunakan untuk mendorong kapal dan perahu. Kemudian, energi angin dimanfaatkan manusia sebagai sumber tenaga untuk menggiling butir gandum (padi) dan memompa air. Selama perubahan dayaguna dari peralatan berat dan sederhana ini hingga mesin canggih dan berdayaguna sekarang, teknologi menjalani variasi tahap perkembangan zaman.

Penggunaan dan eksploitasi energi angin dapat dikatakan sudah sangat tua oleh manusia. Bukti pertama penggunaan angin berasal dari 3000 SM di mana mereka menggunakan kapal layar di Sungai Nil untuk bergerak dan pada abad ke-XNUMX SM pada masa pemerintahan Hammurabi di Babilonia, mereka menggunakan sistem irigasi berdasarkan kincir angin untuk memompa air. Jadi, mari kita kembali ke masa lalu dan belajar lebih banyak tentang sejarah energi angin.

Singkatnya, Kaisar Babylonia Hammurabi, merencanakan pemakaian energi angin untuk pembangunan irigasi selama abad ke-17 sebelum masehi (SM). Pernyataan lain menyebutkan bahwa asal mula windmills adalah di India. Di Arthasastra, sebuah kerja klasik di Sanskrit ditulis oleh Kaumatiliya selama abad ke-4 sebelum masehi. Pada referensi dituliskan mengangkat air dengan alat yang digerakkan angin. Meskipun demikian, tidak ada data record yang menjamin bahwa konsep awal ini diwujudnyatakan menjadi suatu alat yang rill atau nyata.

Yang terakhir mendokumenstasikan desain windmill sejak dari 200 sebelum masehi. Penduduk Persia menggunakan windmill untuk menggiling butir gandum (padi) selama periode ini. Saat itu mesin sumbu vertikal memiliki layar/sudu dengan buntelan dari sejenis bulu atau kayu. Penggiling batu disambungkan ke poros vertikal. Layar dilekatkan ke poros pusat menggunakan penopang secara horizontal. Ukuran layar menggunakan material yang difabrikasi, biasanya panjang 5 m dan tinggi 9 m.

Pada abad ke-13, grinding mills biji gandum (padi) telah dikenal disebagian besar wilayah Eropa. Namun, sangat berbeda dengan desain sumbu vertikal Persia, mills (penggiling) Eropa memiliki sumbu horizontal.

Post mills ini dibangun dengan struktur cukup baik dimasanya. Menara berbentuk bulat atau poligonal dan dibangun dari kayu atau batu. Rotor secara manual dihadapkan ke arah angin dengan bantuan ekor. Mills juga dijaga saat menghadapi angin kencang dengan memindahkan kanvas pelindung rotor.

Dunia telah berubah dengan sangat signifikan, era pembangkit energi listrik diawali pada akhir tahun 1900-an. Turbin angin modern pertama kali, khusus didesain untuk pembangkit energi listrik, yang dibangun di Denmark tahun 1890.

Turbin menyuplai energi listrik ke daerah pedesaan. Selama pada peride yang sama, turbin angin yang besar pembangkit energi listrik memiliki rotor setinggi 17 meter yang dibangun di Cleveland, Ohio. Pada pertama kalinya, gearbox menaikkan putaran digunakan pada desain tersebut. Sistem ini beroperasi selama 20 tahun yang menghasilkan energi listrik dengan daya 12 kW.

Editor: Riana Nurhasanah

Referensi:

[1] “Sejarah energi angin”