Energy Resources and Consumption · ⁨Sumber Daya Energi dan Konsumsi⁩ — AP Environmental Science · ⁨AP Sains Lingkungan⁩ Revision Notes · ⁨Catatan Revisi Energy Resources and Consumption · ⁨Sumber Daya Energi dan Konsumsi⁩ — AP Environmental Science

6.1

Renewable and Nonrenewable Resources · ⁨Sumber Daya Terbarukan dan Tak Terbarukan⁩

Syllabus · ⁨Silabus⁩

English

Enduring Understanding (ENG-3): Humans use energy from a variety of sources, resulting in positive and negative consequences.

Learning Objective ENG-3.A: Identify differences between nonrenewable and renewable energy sources.

ENG-3.A.1 Nonrenewable energy sources are those that exist in a fixed amount and involve energy transformation that cannot be easily replaced.
ENG-3.A.2 Renewable energy sources are those that can be replenished naturally, at or near the rate of consumption, and reused.

Bahasa Indonesia

Pemahaman Abadi (ENG-3): Manusia menggunakan energi dari berbagai sumber, yang mengakibatkan konsekuensi positif dan negatif.

Tujuan Pembelajaran ENG-3.A: Identifikasi perbedaan antara sumber energi tidak terbarukan dan terbarukan.

ENG-3.A.1 Sumber energi tidak terbarukan adalah sumber yang jumlahnya terbatas dan melibatkan transformasi energi yang sulit digantikan.
ENG-3.A.2 Sumber energi terbarukan adalah sumber yang dapat diperbarui secara alami, pada laju konsumsi atau mendekati laju konsumsi, dan dapat digunakan kembali.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Sumber: Deskripsi Kursus dan Ujian College Board AP⁩

English

A renewable resource 可再生资源 replenishes on a human timescale (sun, wind, water, biomass); a nonrenewable resource 不可再生资源 exists in fixed amounts that take millions of years to form (fossil fuels, nuclear fuel). Nonrenewables will eventually run out and often pollute more.

Bahasa Indonesia

Sumber daya terbarukan diperbarui dalam skala waktu manusia (matahari, angin, air, biomassa); sumber daya tak terbarukan ada dalam jumlah tetap yang membutuhkan jutaan tahun untuk terbentuk (bahan bakar fosil, bahan bakar nuklir). Sumber daya tak terbarukan akhirnya akan habis dan sering kali lebih banyak mencemari.

Turbin angin: sumber terbarukan diperbarui dalam skala waktu manusia; bahan bakar fosil tidak — Kincir angin: sumber terbarukan diperbarui dalam skala waktu manusia; bahan bakar fosil tidak

Vocabulary · ⁨Kosa kata⁩ Train · ⁨Latih⁩

English	Bahasa Indonesia
Biomass/ˌbaɪəʊˈmæs/	Biomassa
Ethanol/ˈeθənɒl/	Etanol
energy return on energy investment (EROEI)/ˈenədʒi rɪˈtɜːn ɒn ˈenədʒi ɪnˈvestmənt/	pengembalian energi terhadap investasi energi (EROEI)

6.2

Global Energy Consumption · ⁨Konsumsi Energi Global⁩

Syllabus · ⁨Silabus⁩

English

Enduring Understanding (ENG-3): Humans use energy from a variety of sources, resulting in positive and negative consequences.

Learning Objective ENG-3.B: Describe trends in energy consumption.

ENG-3.B.1 The use of energy resources is not evenly distributed between developed and developing countries.
ENG-3.B.2 The most widely used sources of energy globally are fossil fuels.
ENG-3.B.3 As developing countries become more developed, their reliance on fossil fuels for energy increases.
ENG-3.B.4 As the world becomes more industrialized, the demand for energy increases.
ENG-3.B.5 Availability, price, and governmental regulations influence which energy sources people use and how they use them.

Bahasa Indonesia

Pemahaman Abadi (ENG-3): Manusia menggunakan energi dari berbagai sumber, yang mengakibatkan konsekuensi positif dan negatif.

Tujuan Pembelajaran ENG-3.B: Jelaskan tren konsumsi energi.

ENG-3.B.1 Penggunaan sumber daya energi tidak terdistribusi secara merata antara negara maju dan negara berkembang.
ENG-3.B.2 Sumber energi yang paling banyak digunakan secara global adalah bahan bakar fosil.
ENG-3.B.3 Seiring dengan semakin majunya negara-negara berkembang, ketergantungan mereka terhadap bahan bakar fosil untuk energi meningkat.
ENG-3.B.4 Seiring dengan semakin industrialisasinya dunia, permintaan terhadap energi meningkat.
ENG-3.B.5 Ketersediaan, harga, dan peraturan pemerintah memengaruhi jenis sumber energi apa yang digunakan orang dan bagaimana mereka menggunakannya.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Sumber: Deskripsi Kursus dan Ujian College Board AP⁩

English

Global energy use is rising, especially in developing nations. Most energy still comes from fossil fuels 化石燃料. Wealthy nations consume the most per person; access to energy shapes economic development.

Bahasa Indonesia

Penggunaan energi global meningkat, terutama di negara-negara berkembang. Sebagian besar energi masih berasal dari bahan bakar fosil. Negara-negara kaya mengonsumsi paling banyak per kapita; akses terhadap energi membentuk perkembangan ekonomi.

Explore · ⁨Jelajahi⁩

Trace energy from source to use · ⁨Jejak energi dari sumber hingga penggunaannya⁩

A Sankey diagram shows how energy flows from sources to useful work — and how much is lost. Most primary energy is wasted as heat before it does anything useful. · ⁨Diagram Sankey menunjukkan bagaimana energi mengalir dari sumber ke kerja berguna — dan berapa banyak yang hilang. Sebagian besar energi primer terbuang sebagai panas sebelum melakukan sesuatu yang bermanfaat.⁩

6.3

Fuel Types and Uses · ⁨Jenis dan Penggunaan Bahan Bakar⁩

Syllabus · ⁨Silabus⁩

English

Enduring Understanding (ENG-3): Humans use energy from a variety of sources, resulting in positive and negative consequences.

Learning Objective ENG-3.C: Identify types of fuels and their uses.

ENG-3.C.1 Wood is commonly used as fuel in the forms of firewood and charcoal. It is often used in developing countries because it is easily accessible.
ENG-3.C.2 Peat is partially decomposed organic material that can be burned for fuel.
ENG-3.C.3 Three types of coal used for fuel are lignite, bituminous, and anthracite. Heat, pressure, and depth of burial contribute to the development of various coal types and their qualities.
ENG-3.C.4 Natural gas, the cleanest of the fossil fuels, is mostly methane.
ENG-3.C.5 Crude oil can be recovered from tar sands, which are a combination of clay, sand, water, and bitumen.
ENG-3.C.6 Fossil fuels can be made into specific fuel types for specialized uses (e.g., in motor vehicles).
ENG-3.C.7 Cogeneration occurs when a fuel source is used to generate both useful heat and electricity.

Bahasa Indonesia

Pemahaman Abadi (ENG-3): Manusia menggunakan energi dari berbagai sumber, yang mengakibatkan konsekuensi positif dan negatif.

Tujuan Pembelajaran ENG-3.C: Identifikasi jenis-jenis bahan bakar dan penggunaannya.

ENG-3.C.1 Kayu umumnya digunakan sebagai bahan bakar dalam bentuk kayu bakar dan arang. Kayu sering digunakan di negara berkembang karena mudah diakses.
ENG-3.C.2 Turba adalah material organik yang terurai sebagian yang dapat dibakar sebagai bahan bakar.
ENG-3.C.3 Tiga jenis batu bara yang digunakan sebagai bahan bakar adalah lignit, bituminous, dan antrasit. Panas, tekanan, dan kedalaman penguburan berkontribusi pada pembentukan berbagai jenis batu bara dan kualitasnya.
ENG-3.C.4 Gas alam, yang merupakan bahan bakar fosil paling bersih, utamanya terdiri dari metana.
ENG-3.C.5 Minyak mentah dapat diekstraksi dari tar sands, yang merupakan campuran lempung, pasir, air, dan bitumen.
ENG-3.C.6 Bahan bakar fosil dapat diubah menjadi jenis bahan bakar spesifik untuk penggunaan khusus (misalnya, pada kendaraan bermotor).
ENG-3.C.7 Cogeneration terjadi ketika sumber bahan bakar digunakan untuk menghasilkan panas yang berguna dan listrik sekaligus.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Sumber: Deskripsi Kursus dan Ujian College Board AP⁩

English

Different fuels suit different needs: coal and natural gas for electricity, oil for transportation, and biomass for heating and cooking in many regions. Each has trade-offs in cost, availability, and pollution.

Bahasa Indonesia

Berbagai jenis bahan bakar sesuai untuk kebutuhan yang berbeda: batubara dan gas alam untuk listrik, minyak untuk transportasi, dan biomassa untuk pemanasan serta memasak di banyak wilayah. Masing-masing memiliki kompromi dalam hal biaya, ketersediaan, dan polusi.

6.4

Distribution of Natural Energy Resources · ⁨Distribusi Sumber Daya Energi Alam⁩

Syllabus · ⁨Silabus⁩

English

Enduring Understanding (ENG-3): Humans use energy from a variety of sources, resulting in positive and negative consequences.

Learning Objective ENG-3.D: Identify where natural energy resources occur.

ENG-3.D.1 The global distribution of natural energy resources, such as ores, coal, crude oil, and gas, is not uniform and depends on regions' geologic history.

Bahasa Indonesia

Pemahaman Abadi (ENG-3): Manusia menggunakan energi dari berbagai sumber, yang mengakibatkan konsekuensi positif dan negatif.

Tujuan Pembelajaran ENG-3.D: Identifikasi lokasi terjadinya sumber daya energi alam.

ENG-3.D.1 Distribusi global sumber daya energi alam, seperti bijih, batu bara, minyak mentah, dan gas, tidak seragam dan bergantung pada sejarah geologi wilayah tersebut.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Sumber: Deskripsi Kursus dan Ujian College Board AP⁩

English

Energy resources are unevenly distributed – oil is concentrated in some regions, coal in others, and renewables depend on local sun, wind, or rivers. This uneven distribution drives trade, economics, and geopolitics.

Bahasa Indonesia

Sumber daya energi terdistribusi secara tidak merata – minyak terkonsentrasi di beberapa wilayah, batubara di wilayah lain, dan energi terbarukan bergantung pada sinar matahari, angin, atau sungai lokal. Distribusi yang tidak merata ini mendorong perdagangan, ekonomi, dan geopolitik.

6.5

Fossil Fuels · ⁨Bahan Bakar Fosil⁩

Syllabus · ⁨Silabus⁩

English

Enduring Understanding (ENG-3): Humans use energy from a variety of sources, resulting in positive and negative consequences.

Learning Objective ENG-3.E: Describe the use and methods of fossil fuels in power generation.

ENG-3.E.1 The combustion of fossil fuels is a chemical reaction between the fuel and oxygen that yields carbon dioxide and water and releases energy.
ENG-3.E.2 Energy from fossil fuels is produced by burning those fuels to generate heat, which then turns water into steam. That steam turns a turbine, which spins a generator, producing electricity.
ENG-3.E.3 Humans use a variety of methods to extract fossil fuels from the earth for energy generation.

Learning Objective ENG-3.F: Describe the effects of fossil fuels on the environment.

ENG-3.F.1 Hydrologic fracturing (fracking) can cause groundwater contamination and the release of volatile organic compounds.

Bahasa Indonesia

Pemahaman Abadi (ENG-3): Manusia menggunakan energi dari berbagai sumber, yang mengakibatkan konsekuensi positif dan negatif.

Tujuan Pembelajaran ENG-3.E: Jelaskan penggunaan dan metode bahan bakar fosil dalam pembangkitan tenaga listrik.

ENG-3.E.1 Pembakaran bahan bakar fosil adalah reaksi kimia antara bahan bakar dan oksigen yang menghasilkan karbon dioksida dan air serta melepaskan energi.
ENG-3.E.2 Energi dari bahan bakar fosil dihasilkan dengan membakar bahan bakar tersebut untuk menghasilkan panas, yang kemudian mengubah air menjadi uap. Uap tersebut memutar turbin, yang memutar generator, menghasilkan listrik.
ENG-3.E.3 Manusia menggunakan berbagai metode untuk mengekstrak bahan bakar fosil dari bumi guna pembangkitan energi.

Tujuan Pembelajaran ENG-3.F: Jelaskan dampak bahan bakar fosil terhadap lingkungan.

ENG-3.F.1 Frakturasi hidrologis (fracking) dapat menyebabkan kontaminasi air tanah dan pelepasan senyawa organik volatil.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Sumber: Deskripsi Kursus dan Ujian College Board AP⁩

English

Fossil fuels (coal, oil, natural gas) formed from ancient organisms. They are energy-dense and reliable but nonrenewable and the main source of $\text{CO}_2$ and air pollution. Coal is the dirtiest; natural gas burns cleaner but leaks methane 甲烷.

Coal forms in stages, and its rank climbs with the heat, pressure, and depth of burial it has endured. Partly decomposed plant matter first becomes peat 泥炭 (which can itself be dried and burned), then soft brown lignite, then bituminous 烟煤 coal, and finally hard anthracite 无烟煤 – each step is drier, more carbon-rich, and higher in energy, so anthracite burns hottest and cleanest.

Oil and natural gas are increasingly reached by hydraulic fracturing 水力压裂 ("fracking"): a high-pressure fluid is pumped into shale rock to crack it open and release the trapped fuel. It has unlocked huge reserves, but it can contaminate groundwater (methane and chemicals reaching drinking-water wells), release volatile organic compounds 挥发性有机化合物 into the air, and trigger minor earthquakes.

Crude oil can also be recovered from tar sands 油砂 – a mix of clay, sand, water, and thick bitumen 沥青. Separating the oil is energy- and water-intensive and clears large areas of land, so its environmental cost per barrel of oil is high.

Bahasa Indonesia

Bahan bakar fosil (batubara, minyak, gas alam) terbentuk dari organisme purba. Mereka berenergi tinggi dan andal tetapi tidak terbarukan dan merupakan sumber utama $\text{CO}_2$ serta polusi udara. Batubara adalah yang paling kotor; gas alam terbakar lebih bersih tetapi bocor metana.

Tambang batubara lignit terbuka, dengan pembangkit listrik yang sedang membakar berada tepat di belakangnya: bahan bakar digali langsung dari tanah dan dibakar di tempat tersebut *Tambang lignit (batubara cokelat) terbuka yang memasok pembangkit listrik di belakangnya — bahan bakar digali dari tanah dan dibakar di tempat tersebut

Batubara terbentuk melalui tahapan, dan peringkatnya meningkat seiring dengan panas, tekanan, dan kedalaman penguburan yang dialaminya. Sisa tumbuhan yang terurai sebagian pertama-tama menjadi torba (yang dapat dikeringkan dan dibakar sendiri), kemudian lignite cokelat lembut, lalu batubara bituminous, dan akhirnya anthracite keras – setiap tahap lebih kering, kaya karbon, dan berenergi lebih tinggi, sehingga anthracite terbakar paling panas dan bersih.

Minyak dan gas alam kini semakin dicapai melalui fraktur hidrolik (

Minyak mentah juga dapat diekstraksi dari pasir aspal – campuran lempung, pasir, air, dan bitumen kental. Memisahkan minyak membutuhkan energi dan air yang intensif serta membersihkan area tanah yang luas, sehingga biaya lingkungan per barel minyaknya tinggi.

Vocabulary · ⁨Kosa kata⁩ Train · ⁨Latih⁩

English	Bahasa Indonesia
renewable resource/rɪˈnjuːəbl rɪˈzɔːs/	sumber daya terbarukan
nonrenewable resource/ˌnɒnrɪˈnjuːəbl rɪˈzɔːs/	sumber daya tak terbarukan
fossil fuels/ˈfɒsl ˈfjuːəlz/	bahan bakar fosil
methane/ˈmiːθeɪn/	metana
lignite/ˈlɪɡnaɪt/	lignit
peat/piːt/	gambut
bituminous/baɪˈtjuːmɪnəs/	batu bara bituminous
anthracite/ˈænθrəsaɪt/	batu bara antrasit
hydraulic fracturing/haɪˈdrɔːlɪk ˈfræktʃərɪŋ/	frakturasi hidrolik
volatile organic compounds/ˈvɒlətaɪl ɔːˈɡænɪk ˈkɒmpaʊndz/	senyawa organik volatil
tar sands/tɑː sændz/	pasir aspal
bitumen/ˈbɪtʃuːmən/	bitumen
Nuclear power/ˈnjuːklɪə ˈpaʊə/	Tenaga nuklir

6.6

Nuclear Power · ⁨Tenaga Nuklir⁩

Syllabus · ⁨Silabus⁩

English

Enduring Understanding (ENG-3): Humans use energy from a variety of sources, resulting in positive and negative consequences.

Learning Objective ENG-3.G: Describe the use of nuclear energy in power generation.

ENG-3.G.1 Nuclear power is generated through fission, where atoms of Uranium-235, which are stored in fuel rods, are split into smaller parts after being struck by a neutron. Nuclear fission releases a large amount of heat, which is used to generate steam, which powers a turbine and generates electricity.
ENG-3.G.2 Radioactivity occurs when the nucleus of a radioactive isotope loses energy by emitting radiation.
ENG-3.G.3 Uranium-235 remains radioactive for a long time, which leads to the problems associated with the disposal of nuclear waste.
ENG-3.G.4 Nuclear power generation is a nonrenewable energy source. Nuclear power is considered a cleaner energy source because it does not produce air pollutants, but it does release thermal pollution and hazardous solid waste.

Learning Objective ENG-3.H: Describe the effects of the use of nuclear energy on the environment.

ENG-3.H.1 Three Mile Island, Chernobyl, and Fukushima are three cases where accidents or natural disasters led to the release of radiation. These releases have had short- and long-term impacts on the environment.
ENG-3.H.2 A radioactive element's half-life can be used to calculate a variety of things, including the rate of decay and the radioactivity level at specific points in time.

Bahasa Indonesia

Pemahaman Abadi (ENG-3): Manusia menggunakan energi dari berbagai sumber, yang mengakibatkan konsekuensi positif dan negatif.

Tujuan Pembelajaran ENG-3.G: Jelaskan penggunaan energi nuklir dalam pembangkitan tenaga listrik.

ENG-3.G.1 Tenaga nuklir dihasilkan melalui fisi, di mana atom Uranium-235, yang disimpan dalam batang bahan bakar, terbelah menjadi bagian-bagian yang lebih kecil setelah tertembus neutron. Fisi nuklir melepaskan sejumlah besar panas, yang digunakan untuk menghasilkan uap, yang menggerakkan turbin dan menghasilkan listrik.
ENG-3.G.2 Radioaktivitas terjadi ketika inti isotop radioaktif kehilangan energi dengan memancarkan radiasi.
ENG-3.G.3 Uranium-235 tetap radioaktif dalam waktu yang lama, yang menyebabkan masalah terkait dengan pembuangan limbah nuklir.
ENG-3.G.4 Pembangkitan tenaga nuklir merupakan sumber energi tak terbarukan. Tenaga nuklir dianggap sebagai sumber energi yang lebih bersih karena tidak menghasilkan polutan udara, namun memancarkan polusi termal dan limbah padat berbahaya.

Tujuan Pembelajaran ENG-3.H: Jelaskan dampak penggunaan energi nuklir terhadap lingkungan.

ENG-3.H.1 Three Mile Island, Chernobyl, dan Fukushima adalah tiga kasus di mana kecelakaan atau bencana alam menyebabkan pelepasan radiasi. Pelepasan ini telah berdampak jangka pendek dan jangka panjang terhadap lingkungan.
ENG-3.H.2 Waktu paruh unsur radioaktif dapat digunakan untuk menghitung berbagai hal, termasuk laju peluruhan dan tingkat radioaktivitas pada titik waktu tertentu.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Sumber: Deskripsi Kursus dan Ujian College Board AP⁩

English

Nuclear power 核能 splits uranium (fission 裂变) to boil water and drive turbines. It produces no $\text{CO}_2$ and lots of energy from little fuel, but risks include radioactive waste 核废料 (long-lived), the danger of meltdowns, and high cost.

Worked example. Radioactive waste decays by its half-life – the time for half of it to decay. Suppose an isotope has a half-life of $30$ years and a reactor leaves $100\ \text{g}$ of it. After $30$ years $50\ \text{g}$ remains; after $60$ years $25\ \text{g}$; after $90$ years (three half-lives) $100\times\left(\tfrac12\right)^3=12.5\ \text{g}$. Because the drop is halving, not linear, the waste stays hazardous for many half-lives – the core reason it must be stored safely for centuries.

Bahasa Indonesia

Tenaga nuklir membelah uranium (fisi) untuk mendidihkan air dan memutar turbin. Ini menghasilkan tidak ada $\text{CO}_2$ dan banyak energi dari sedikit bahan bakar, namun risikonya mencakup limbah radioaktif berumur panjang, bahaya melelehnya reaktor, dan biaya yang tinggi.

Contoh terkerjakan. Limbah radioaktif meluruh melalui waktu paruh-nya – waktu yang dibutuhkan agar separuhnya meluruh. Misalkan suatu isotop memiliki waktu paruh $30$ tahun dan reaktor menyisakan $100\ \text{g}$ darinya. Setelah $30$ tahun tersisa $50\ \text{g}$; setelah $60$ tahun $25\ \text{g}$; setelah $90$ tahun (tiga waktu paruh) tersisa $100\times\left(\tfrac12\right)^3=12.5\ \text{g}$. Karena penurunannya bersifat setengah (bukan linier), limbah tetap berbahaya selama banyak waktu paruh – alasan mendasar mengapa ia harus disimpan dengan aman selama ratusan tahun.

*Fisi nuklir inti uranium-235 melepaskan energi

Pembangkit tenaga nuklir di tepi laut: dua bangunan reaktor persegi panjang besar, menggunakan air laut untuk pendingin — Pembangkit tenaga nuklir. Bangunan reaktor menyimpan bahan bakar; lautan menyediakan air pendingin. Perhatikan bahwa tidak ada asap — fisi tidak menghasilkan $\text{CO}_2$

Vocabulary · ⁨Kosa kata⁩ Train · ⁨Latih⁩

English	Bahasa Indonesia
fission/ˈfɪʃn/	fisi
waste/weɪst/	limbah

6.7

Energy from Biomass · ⁨Energi dari Biomassa⁩

Syllabus · ⁨Silabus⁩

English

Enduring Understanding (ENG-3): Humans use energy from a variety of sources, resulting in positive and negative consequences.

Learning Objective ENG-3.I: Describe the effects of the use of biomass in power generation on the environment.

ENG-3.I.1 Burning of biomass produces heat for energy at a relatively low cost, but it also produces carbon dioxide, carbon monoxide, nitrogen oxides, particulates, and volatile organic compounds. The overharvesting of trees for fuel also causes deforestation.
ENG-3.I.2 Ethanol can be used as a substitute for gasoline. Burning ethanol does not introduce additional carbon into the atmosphere via combustion, but the energy return on energy investment for ethanol is low.

Bahasa Indonesia

Pemahaman Abadi (ENG-3): Manusia menggunakan energi dari berbagai sumber, yang mengakibatkan konsekuensi positif dan negatif.

Tujuan Pembelajaran ENG-3.I: Jelaskan dampak penggunaan biomassa dalam pembangkitan tenaga listrik terhadap lingkungan.

ENG-3.I.1 Pembakaran biomassa menghasilkan panas untuk energi dengan biaya relatif rendah, tetapi juga menghasilkan karbon dioksida, karbon monoksida, oksida nitrogen, partikulat, dan senyawa organik volatil. Penebangan pohon berlebihan untuk bahan bakar juga menyebabkan deforestasi.
ENG-3.I.2 Etanol dapat digunakan sebagai pengganti bensin. Pembakaran etanol tidak menambahkan karbon tambahan ke atmosfer melalui pembakaran, namun rasio pengembalian energi terhadap investasi energi untuk etanol rendah.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Sumber: Deskripsi Kursus dan Ujian College Board AP⁩

English

Biomass 生物质 (wood, crops, waste, biofuels like ethanol) is renewable and can be carbon-neutral if replanted, but burning it causes air pollution, and growing fuel crops competes with food and habitat.

Ethanol 乙醇, made from crops such as corn or sugarcane, can substitute for gasoline and adds no new carbon when burned (the plant absorbed that $\text{CO}_2$ as it grew). Its drawback is a low energy return on energy investment (EROEI) 能量投资回报率: growing, harvesting, and distilling the crop uses nearly as much energy as the fuel finally delivers.

Bahasa Indonesia

Biomassa (kayu, tanaman pangan, limbah, biofuel seperti etanol) dapat terbarukan dan netral karbon jika ditanam kembali, namun membakarnya menyebabkan polusi udara, dan menanam tanaman bahan bakar bersaing dengan pangan dan habitat.

Etanol, dibuat dari tanaman seperti jagung atau tebu, dapat menggantikan bensin dan tidak menambah karbon baru saat dibakar (tanaman menyerap $\text{CO}_2$ tersebut saat tumbuh). Kekurangannya adalah energi kembali terhadap investasi energi (EROEI) yang rendah: menumbuhkan, memanen, dan menyuling tanaman menggunakan hampir sebanyak energi yang akhirnya dihasilkan oleh bahan bakar.

6.8

Solar Energy · ⁨Energi Surya⁩

Syllabus · ⁨Silabus⁩

English

Enduring Understanding (ENG-3): Humans use energy from a variety of sources, resulting in positive and negative consequences.

Learning Objective ENG-3.J: Describe the use of solar energy in power generation.

ENG-3.J.1 Photovoltaic solar cells capture light energy from the sun and transform it directly into electrical energy. Their use is limited by the availability of sunlight.
ENG-3.J.2 Active solar energy systems use solar energy to heat a liquid through mechanical and electric equipment to collect and store the energy captured from the sun.
ENG-3.J.3 Passive solar energy systems absorb heat directly from the sun without the use of mechanical and electric equipment, and energy cannot be collected or stored.

Learning Objective ENG-3.K: Describe the effects of the use of solar energy in power generation on the environment.

ENG-3.K.1 Solar energy systems have low environmental impact and produce clean energy, but they can be expensive. Large solar energy farms may negatively impact desert ecosystems.

Bahasa Indonesia

Pemahaman Abadi (ENG-3): Manusia menggunakan energi dari berbagai sumber, yang mengakibatkan konsekuensi positif dan negatif.

Tujuan Pembelajaran ENG-3.J: Jelaskan penggunaan energi surya dalam pembangkitan tenaga listrik.

ENG-3.J.1 Sel surya fotovoltaik menangkap energi cahaya dari matahari dan mengubahnya langsung menjadi energi listrik. Penggunaannya terbatas oleh ketersediaan sinar matahari.
ENG-3.J.2 Sistem energi suraktif menggunakan energi matahari untuk memanaskan cairan melalui peralatan mekanis dan listrik guna mengumpulkan dan menyimpan energi yang ditangkap dari matahari.
ENG-3.J.3 Sistem energi pasif menyerap panas langsung dari matahari tanpa menggunakan peralatan mekanis dan listrik, serta energinya tidak dapat dikumpulkan atau disimpan.

Tujuan Pembelajaran ENG-3.K: Jelaskan dampak penggunaan energi suraktif dalam pembangkitan listrik terhadap lingkungan.

ENG-3.K.1 Sistem energi suraktif memiliki dampak lingkungan yang rendah dan menghasilkan energi bersih, namun bisa jadi mahal. Ladang energi suraktif skala besar dapat berdampak negatif pada ekosistem gurun.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Sumber: Deskripsi Kursus dan Ujian College Board AP⁩

English

Solar 太阳能 converts sunlight to electricity (photovoltaic panels) or heat. It is renewable and clean during use, but intermittent (no sun at night), needs space, and has manufacturing impacts.

Bahasa Indonesia

Energi surya mengubah cahaya matahari menjadi listrik (panel fotovoltaik) atau panas. Ini terbarukan dan bersih saat digunakan, tetapi terputus-putus (tidak ada matahari di malam hari), memerlukan ruang, dan memiliki dampak manufaktur.

Lapangan luas yang tertutup barisan panel surya miring di bawah langit biru *Ladang surya. Barisan panel fotovoltaik dimiringkan menghadap matahari; output besar memerlukan area tanah yang luas

Vocabulary · ⁨Kosa kata⁩ Train · ⁨Latih⁩

English	Bahasa Indonesia
Solar/ˈsəʊlə/	Surya
photovoltaic/ˌfəʊtəʊvəʊlˈteɪɪk/	fotovoltaik
Hydroelectric/ˌhaɪdrəʊɪˈlektrɪk/	listrik tenaga air
reservoir/ˈrezəvwɑː/	wadah penampungan
dam/dæm/	bendung

6.9

Hydroelectric Power · ⁨Tenaga Hidroelektrik⁩

Syllabus · ⁨Silabus⁩

English

Enduring Understanding (ENG-3): Humans use energy from a variety of sources, resulting in positive and negative consequences.

Learning Objective ENG-3.L: Describe the use of hydroelectricity in power generation.

ENG-3.L.1 Hydroelectric power can be generated in several ways. Dams built across rivers collect water in reservoirs. The moving water can be used to spin a turbine. Turbines can also be placed in small rivers, where the flowing water spins the turbine.
ENG-3.L.2 Tidal energy uses the energy produced by tidal flows to turn a turbine.

Learning Objective ENG-3.M: Describe the effects of the use of hydroelectricity in power generation on the environment.

ENG-3.M.1 Hydroelectric power does not generate air pollution or waste, but construction of the power plants can be expensive, and there may be a loss of or change in habitats following the construction of dams.

Bahasa Indonesia

Pemahaman Abadi (ENG-3): Manusia menggunakan energi dari berbagai sumber, yang mengakibatkan konsekuensi positif dan negatif.

Tujuan Pembelajaran ENG-3.L: Jelaskan penggunaan tenaga air dalam pembangkitan listrik.

ENG-3.L.1 Tenaga air dapat dihasilkan dengan beberapa cara. Bendungan yang dibangun melintasi sungai menampung air di waduk. Aliran air dapat digunakan untuk memutar turbin. Turbin juga dapat ditempatkan di sungai-sungai kecil, di mana air yang mengalir memutar turbin tersebut.
ENG-3.L.2 Energi pasang surut menggunakan energi yang dihasilkan oleh arus pasang surut untuk memutar turbin.

Tujuan Pembelajaran ENG-3.M: Jelaskan dampak penggunaan tenaga air dalam pembangkitan listrik terhadap lingkungan.

ENG-3.M.1 Pembangkit tenaga air tidak menghasilkan polusi udara atau limbah, namun pembangunan pembangkitnya bisa jadi mahal, dan mungkin terjadi hilangan atau perubahan habitat setelah pembangunan bendungan.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Sumber: Deskripsi Kursus dan Ujian College Board AP⁩

English

Hydroelectric 水电 power uses flowing water (dams) to spin turbines – renewable and low-emission, but dams flood habitat, block fish migration, trap sediment, and displace people.

Bahasa Indonesia

Tenaga hidroelektrik menggunakan aliran air (pembangkit bendungan) untuk memutar turbin – terbarukan dan emisi rendah, tetapi bendamu menggenangi habitat, menghalangi migrasi ikan, menjebak sedimen, dan memindahkan penduduk.

Bendungan beton tinggi di lembah: waduk penuh di belakang dinding lengkung, dan rumah pembangkit di dasar tempat air dilepaskan *Bendungan hidroelektrik. Waduk ditahan di balik dinding; air jatuh melewati bendungan untuk memutar turbin di rumah pembangkit di dasarnya

6.10

Geothermal Energy · ⁨Energi Geotermal⁩

Syllabus · ⁨Silabus⁩

English

Enduring Understanding (ENG-3): Humans use energy from a variety of sources, resulting in positive and negative consequences.

Learning Objective ENG-3.N: Describe the use of geothermal energy in power generation.

ENG-3.N.1 Geothermal energy is obtained by using the heat stored in the Earth's interior to heat up water, which is brought back to the surface as steam. The steam is used to drive an electric generator.

Learning Objective ENG-3.O: Describe the effects of the use of geothermal energy in power generation on the environment.

ENG-3.O.1 The cost of accessing geothermal energy can be prohibitively expensive, as is not easily accessible in many parts of the world. In addition, it can cause the release of hydrogen sulfide.

Bahasa Indonesia

Pemahaman Abadi (ENG-3): Manusia menggunakan energi dari berbagai sumber, yang mengakibatkan konsekuensi positif dan negatif.

Tujuan Pembelajaran ENG-3.N: Jelaskan penggunaan energi panas bumi dalam pembangkit listrik.

ENG-3.N.1 Energi panas bumi diperoleh dengan menggunakan panas yang tersimpan di dalam interior Bumi untuk memanaskan air, yang kemudian dikembalikan ke permukaan sebagai uap. Uap ini digunakan untuk memutar generator listrik.

Tujuan Pembelajaran ENG-3.O: Jelaskan efek penggunaan energi panas bumi dalam pembangkit listrik terhadap lingkungan.

ENG-3.O.1 Biaya akses terhadap energi panas bumi bisa sangat mahal, karena tidak mudah diakses di banyak bagian dunia. Selain itu, hal ini dapat menyebabkan pelepasan hidrogen sulfida.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Sumber: Deskripsi Kursus dan Ujian College Board AP⁩

English

Geothermal 地热能 taps Earth's internal heat for electricity and heating. It is renewable and reliable, but only practical where hot rock is near the surface (volcanic regions) and can release underground gases.

Bahasa Indonesia

Geotermal memanfaatkan panas internal Bumi untuk listrik dan pemanasan. Ini terbarukan dan andal, tetapi hanya praktis di mana batuan panas dekat permukaan (wilayah vulkanik) dan dapat melepaskan gas bawah tanah.

Pembangkit geotermal di dataran vulkanik gersang di Islandia, dengan uap putih naik dari fasilitas dan pipa-pipa *Pembangkit geotermal di Islandia, wilayah vulkanik. Uap dari batuan panas di bawah dipipa ke atas untuk memutar turbin

Vocabulary · ⁨Kosa kata⁩ Train · ⁨Latih⁩

English	Bahasa Indonesia
Geothermal/ˌdʒiːəʊˈθɜːml/	Geotermal
Steam/stiːm/	Uap
hydrogen fuel cell/ˈhaɪdrədʒn ˈfjuːəl sel/	sel bahan bakar hidrogen

6.11

Hydrogen Fuel Cell · ⁨Sel Bahan Bakar Hidrogen⁩

Syllabus · ⁨Silabus⁩

English

Enduring Understanding (ENG-3): Humans use energy from a variety of sources, resulting in positive and negative consequences.

Learning Objective ENG-3.P: Describe the use of hydrogen fuel cells in power generation.

ENG-3.P.1 Hydrogen fuel cells are an alternate to non-renewable fuel sources. They use hydrogen as fuel, combining the hydrogen and oxygen in the air to form water and release energy (electricity) in the process. Water is the product (emission) of a fuel cell.

Learning Objective ENG-3.Q: Describe the effects of the use of hydrogen fuel cells in power generation on the environment.

ENG-3.Q.1 Hydrogen fuel cells have low environmental impact and produce no carbon dioxide when the hydrogen is produced from water. However, the technology is expensive and energy is still needed to create the hydrogen gas used in the fuel cell.

Bahasa Indonesia

Pemahaman Abadi (ENG-3): Manusia menggunakan energi dari berbagai sumber, yang mengakibatkan konsekuensi positif dan negatif.

Tujuan Pembelajaran ENG-3.P: Jelaskan penggunaan sel bahan bakar hidrogen dalam pembangkit listrik.

ENG-3.P.1 Sel bahan bakar hidrogen merupakan alternatif bagi sumber bahan bakar tidak terbarukan. Mereka menggunakan hidrogen sebagai bahan bakar, menggabungkan hidrogen dan oksigen dari udara untuk membentuk air dan melepaskan energi (listrik) dalam prosesnya. Air adalah produk (emisi) dari sel bahan bakar.

Tujuan Pembelajaran ENG-3.Q: Jelaskan efek penggunaan sel bahan bakar hidrogen dalam pembangkit listrik terhadap lingkungan.

ENG-3.Q.1 Sel bahan bakar hidrogen memiliki dampak lingkungan yang rendah dan tidak menghasilkan karbon dioksida jika hidrogen diproduksi dari air. Namun, teknologi ini mahal dan tetap diperlukan energi untuk menciptakan gas hidrogen yang digunakan dalam sel bahan bakar.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Sumber: Deskripsi Kursus dan Ujian College Board AP⁩

English

A hydrogen fuel cell 氢燃料电池 combines hydrogen and oxygen to make electricity, with water as the only emission at use. But producing hydrogen usually requires energy (often from fossil fuels), and storage is difficult.

Bahasa Indonesia

Sel bahan bakar hidrogen menggabungkan hidrogen dan oksigen untuk menghasilkan listrik, dengan air sebagai satu-satunya emisi saat digunakan. Namun, produksi hidrogen biasanya memerlukan energi (sering dari bahan bakar fosil), dan penyimpanannya sulit.

Sel bahan bakar hidrogen–oksigen menghasilkan listrik, dengan air sebagai produk tunggal

6.12

Wind Energy · ⁨Energi Angin⁩

Syllabus · ⁨Silabus⁩

English

Enduring Understanding (ENG-3): Humans use energy from a variety of sources, resulting in positive and negative consequences.

Learning Objective ENG-3.R: Describe the use of wind energy in power generation.

ENG-3.R.1 Wind turbines use the kinetic energy of moving air to spin a turbine, which spins a generator, producing electricity.

Learning Objective ENG-3.S: Describe the effects of the use of wind energy in power generation on the environment.

ENG-3.S.1 Wind energy is a renewable, clean source of energy. However, birds and bats may be killed if they fly into the spinning turbine blades.

Bahasa Indonesia

Pemahaman Abadi (ENG-3): Manusia menggunakan energi dari berbagai sumber, yang mengakibatkan konsekuensi positif dan negatif.

Tujuan Pembelajaran ENG-3.R: Jelaskan penggunaan energi angin dalam pembangkit listrik.

ENG-3.R.1 Turbin angin menggunakan energi kinetik dari udara bergerak untuk memutar turbin, yang kemudian memutar generator, menghasilkan listrik.

Tujuan Pembelajaran ENG-3.S: Jelaskan efek penggunaan energi angin dalam pembangkit listrik terhadap lingkungan.

ENG-3.S.1 Energi angin adalah sumber energi terbarukan dan bersih. Namun, burung dan kelelawar dapat tewas jika terbang ke bilah turbin yang berputar.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Sumber: Deskripsi Kursus dan Ujian College Board AP⁩

English

Wind 风能 turbines convert moving air to electricity – renewable, clean, and low-operating-cost, but intermittent, land- or sea-intensive, and a hazard to birds and bats. Best where winds are strong and steady.

Bahasa Indonesia

Turbin angin mengubah udara bergerak menjadi listrik – terbarukan, bersih, dan biaya operasional rendah, tetapi bersifat intermiten, membutuhkan lahan atau laut yang luas, dan membahayakan burung serta kelelawar. Terbaik di tempat angin kuat dan stabil.

Tiga turbin angin putih tinggi berdiri di atas lahan pertanian hijau — Turbin angin di lahan pertanian. Mereka memakan sedikit tanah, sehingga lahan di antaranya masih bisa ditanami

Vocabulary · ⁨Kosa kata⁩ Train · ⁨Latih⁩

English	Bahasa Indonesia
Wind/wɪnd/	Angin
wind turbines/wɪnd ˈtɜːbaɪnz/	turbin angin

6.13

Energy Conservation · ⁨Konservasi Energi⁩

Syllabus · ⁨Silabus⁩

English

Enduring Understanding (ENG-3): Humans use energy from a variety of sources, resulting in positive and negative consequences.

Learning Objective ENG-3.T: Describe methods for conserving energy.

ENG-3.T.1 Some of the methods for conserving energy around a home include adjusting the thermostat to reduce the use of heat and air conditioning, conserving water, use of energy-efficient appliances, and conservation landscaping.
ENG-3.T.2 Methods for conserving energy on a large scale include improving fuel economy for vehicles, using BEVs (battery electric vehicles) and hybrid vehicles, using public transportation, and implementing green building design features.

Bahasa Indonesia

Pemahaman Abadi (ENG-3): Manusia menggunakan energi dari berbagai sumber, yang mengakibatkan konsekuensi positif dan negatif.

Tujuan Pembelajaran ENG-3.T: Jelaskan metode untuk menghemat energi.

ENG-3.T.1 Beberapa metode untuk menghemat energi di sekitar rumah meliputi penyesuaian termostat untuk mengurangi penggunaan pemanas dan pendingin udara, penghematan air, penggunaan peralatan hemat energi, dan pelestarian lanskap.
ENG-3.T.2 Metode untuk menghemat energi dalam skala besar termasuk meningkatkan efisiensi bahan bakar kendaraan, menggunakan BEV (kendaraan listrik baterai) dan kendaraan hibrida, menggunakan transportasi umum, serta menerapkan fitur desain bangunan ramah lingkungan.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Sumber: Deskripsi Kursus dan Ujian College Board AP⁩

English

Energy conservation 节能 reduces demand through efficiency (LED lighting, insulation, efficient appliances, public transport) and behavior. Saving energy is often the cheapest and cleanest option – the energy you do not use needs no fuel and makes no pollution.

A related efficiency gain is cogeneration 热电联产 (combined heat and power): a single fuel burn is used to make both electricity and useful heat, capturing the waste heat that an ordinary power plant simply dumps – so far more of the fuel's energy ends up doing useful work.

Worked example. Replacing a $60\ \text{W}$ incandescent bulb with a $10\ \text{W}$ LED that gives the same light saves $50\ \text{W}$. Running it $5$ hours a day saves $50\ \text{W}\times5\ \text{h}=250\ \text{Wh}=0.25\ \text{kWh}$ per day, or about $0.25\times365\approx91\ \text{kWh}$ per year. Multiply that by every bulb in a city and conservation rivals a new power plant – at far lower cost.

Bahasa Indonesia

Konservasi energi mengurangi permintaan melalui efisiensi (pencahayaan LED, isolasi, peralatan efisien, transportasi umum) dan perilaku. Menghemat energi sering kali menjadi pilihan termurah dan terbersih – energi yang tidak Anda gunakan tidak butuh bahan bakar dan tidak menghasilkan polusi.

Peningkatan efisiensi terkait adalah ko-generasi (pembangkitan panas dan tenaga gabungan): pembakaran satu jenis bahan bakar digunakan untuk menghasilkan baik listrik dan panas berguna, menangkap panas buangan yang oleh pembangkit listrik biasa hanya dibuang – sehingga jauh lebih banyak energi dari bahan bakar tersebut berakhir melakukan kerja berguna.

Contoh pengerjaan. Mengganti bohlam incandescent $60\ \text{W}$ dengan LED $10\ \text{W}$ yang memberikan cahaya sama menghemat $50\ \text{W}$. Menjalankannya $5$ jam sehari menghemat $50\ \text{W}\times5\ \text{h}=250\ \text{Wh}=0.25\ \text{kWh}$ per hari, atau sekitar $0.25\times365\approx91\ \text{kWh}$ per tahun. Kalikan itu dengan setiap bohlam di sebuah kota dan konservasi menyaingi pembangkit listrik baru – dengan biaya jauh lebih rendah.

*Ladang panel surya: menghasilkan lebih banyak energi terbarukan dan memotong permintaan keduanya adalah strategi konservasi energi

Vocabulary · ⁨Kosa kata⁩ Train · ⁨Latih⁩

English	Bahasa Indonesia
Energy conservation/ˈenədʒi ˌkɒnsəˈveɪʃn/	Kekekalan energi
cogeneration/ˌkəʊdʒənəˈreɪʃn/	ko-generasi
power station/ˈpaʊə ˈsteɪʃn/	pusat pembangkit listrik
nuclear power station/ˈnjuːklɪə ˈpaʊə ˈsteɪʃn/	pusat pembangkit listrik tenaga nuklir

6.13

Exam tips · ⁨Tips ujian⁩

English

Separate renewable (sun, wind, water) from non-renewable (fossil fuels, nuclear) and weigh each source's trade-offs.
Fossil fuels are energy-dense but emit CO₂; nuclear emits no CO₂ but leaves long-lived waste.
Do half-life math: after $n$ half-lives a fraction $(\tfrac12)^n$ remains.
Note that solar and wind are intermittent and need storage or backup.
Conservation (efficiency) is often the cheapest, cleanest option — the energy not used needs no fuel.
Know the coal ranks (peat → lignite → bituminous → anthracite; more heat/pressure/burial → higher energy) and the unconventional fuels fracking (shale oil/gas; groundwater + VOC pollution) and tar sands (bitumen, energy-intensive).
Ethanol adds no net CO₂ but has a low EROEI; cogeneration (combined heat and power) captures waste heat so one fuel gives both electricity and heat.

Bahasa Indonesia

Pisahkan terbarukan (matahari, angin, air) dari tidak terbarukan (bahan bakar fosil, nuklir) dan timbang trade-off setiap sumbernya.
Bahan bakar fosil padat energi namun memancarkan CO₂; nuklir tidak memancarkan CO₂ tetapi meninggalkan limbah berumur panjang.
Lakukan matematika waktu paruh: setelah $n$ waktu paruh, sebagian $(\tfrac12)^n$ tersisa.
Perhatikan bahwa matahari dan angin bersifat intermiten dan memerlukan penyimpanan atau cadangan.
Konservasi (efisiensi) sering kali menjadi pilihan termurah dan terbersih – energi yang tidak digunakan tidak butuh bahan bakar.
Kenali tingkatan batubara (torba → lignit → bituminous → antrasit; semakin banyak panas/tekanan/penguburan → energi lebih tinggi) dan bahan bakar tak konvensional fracking (minyak/gas syal; pencemaran air tanah + VOC) dan pasir tera (bitumen, intensif energi).
Etanol tidak menambah CO₂ neto tetapi memiliki EROEI rendah; ko-generasi (pembangkitan panas dan tenaga gabungan) menangkap panas buangan sehingga satu bahan bakar memberikan listrik dan panas.