BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Energi memiliki peran penting dan tidak dapat dilepaskan dalam kehidupan manusia. Terlebih, saat ini
hampir semua aktivitas manusia sangat tergantung pada energi. Berbagai alat
pendukung, seperti alat penerangan, motor penggerak, peralatan rumah tangga,
dan mesin-mesin industri dapat difungsikan
jika ada energi. Namun, seperti yang telah diketahui, terdapat dua
kelompok besar energi yang didasarkan pada pembaharuan. Dua kelompok tersebut
adalah energi terbarukan dan energi yang tersedia terbatas di alam.
Energi terbarukan ini meliputi energi matahari, energi air, energi listrik,
energi nuklir, energi minyak bumi dan gas sedangkan energi yang tersedia
terbatas dialam meliputi energi yang berasal dari fosil/energi mineral dan
batubara. Pada dasarnya, pemanfaatan energi –energi tersebut sudah dilakukan
sejak dahulu.
Pemanfaatan energi yang tidak dapat diperbaharui secara berlebihan dapat
menimbulkan krisis energi. Energi menjadi komponen penting
bagi kelangsungan hidup manusia karena
hampir semua aktivitas kehidupan manusia
sangat tergantung pada ketersediaan energi
yang cukup. Dewasa ini dan beberapa tahun
ke depan, manusia masih akan tergantung pada
sumber energi fosil karena sumber energi fosil
inilah yang mampu memenuhi kebutuhan energi
manusia dalam skala besar.
Sedangkan sumber energi alternatif /terbarukan belum
dapat memenuhi kebutuhan energi manusia dalam skala
besar karena fluktuasi potensi dan tingkat keekonomian yang belum bisa
bersaing dengan energi konvensional. Di lain pihak, manusia
dihadapkan pada situasi menipisnya cadangan sumber energi
fosil dan meningkatnya kerusakan lingkungan
akibat penggunaan energi fosil.
Kelangkaan energi tidak hanya terjadi di Indonesia, melainkan juga di
negara lain. Pasalnya, populasi manusia yang terus bertambah setiap tahun
mengakibatkan permintaan terhadap energi juga meningkat. Di
indonesia terdapat potensi sumber energi terbarukan yang masih belum di
manfaatkan secara optimal. Apalagi di negara kita ini masih bergantung kepada
sumber energi fosil yang ketersediaannya terbatas di alam. Sumber energi
terbarukan yang ada di indonesia contohnya yaitu energi angin, energi air,
energi matahari, energi gelombang pasang surut, energi panas bumi dll.
Melihat kondisi tersebut maka saat ini
sangat diperlukan pengetahuan tentang apa itu energi
terbarukan, sumber-sumber energi terbarukan, sekaligus masalah yant timbul dari
pemanfaatan energi terbarukan agar didapatkan solusi atau kebijakan tentang
pemanfaatan energi tersebut.
1.2
Rumusan Masalah
Ada beberapa rumusan masalah yang akan dibahas
selanjutnya pada makalah ini, diantaranya:
1.
Apa yang dimaksud
dengan energi terbarukan?
2.
Apa saja yang dapat
menjadi sumber utama energi terbarukan?
3.
Apa saja contoh
teknologi dari pemanfaatan energi terbarukan?
4.
Apa saja masalah
yang timbul dari pemanfaatan energi terbarukan?
5.
Bagaimana cara
mengatasi masalah yang timbul dari pemanfaatan energi terbarukan?
1.3
Tujuan
Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah
untuk mengetahui informasi tentang pengertian energi terbarukan, sumber-simber
utama energi terbarukan, contoh teknologi dari sumber tersebut, masalah dan
cara mengatasi masalah yang dapat ditimbulkan dari pemanfaatan enrgi
terbarukan.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1
Energi Terbarukan
2.2.1
Definisi Energi
Energi adalah kemampuan melakukan kerja. Disebut demikian karena setiap
kerja yang dilakukan sekecil apapun dan seringan apapun tetap membutuhkan
energi. Menurut KBBI energi didefiniskan sebagai daya atau kekuatan yang
diperlukan untuk melakukan berbagai proses kegiatan. Energi merupakan bagian
dari suatu benda tetapi tidak terikat pada benda tersebut. Energi bersifat
fleksibel artinya dapat berpindah dan berubah. Berikut beberapa pendapat ahli
tentang pengertian energi;
1.
Energi adalah kemampuan membuat
sesuatu terjadi (Robert L. Wolke)
2.
Energi adalah kemampuan
benda untuk melakukan usaha (Mikrajuddin)
3.
Energi adalah suatu bentuk
kekuatan yang dihasilkan atau dimiliki oleh suatu benda (Pardiyono)
4.
Energi adalah sebuah konsep dasar
termodinamika dan merupakan salah satu aspek penting dalam analisis teknik
(Michael J. Moran), dll
Dari berbagai pengertian dan definisi energi diatas
dapat disimpulkan bahwa secara umum energi dapat didefinisikan sebagai kekuatan
yang dimilki oleh suatu benda sehingga mampu untuk melakukan kerja.
2.2.2
Definisi Energi Terbarukan
Energi terbarukan adalah adalah
energi yang berasal dari "proses alam yang berkelanjutan", seperti tenaga surya,
tenaga angin,
arus air
proses biologi,
dan panas bumi.(wikipedia)
2.2.3
Jenis Energi
1. Energi yang berasal dari fosil
Energi yang berasal dari fosil adalah energi yang kesediaan sumbernya di
alam terbatas, sumber energi yang berasal dari fosil adalah batu bara, minyak
bumi, dan gas alam.
2. Energi terbarukan
Konsep
energi terbarukan mulai dikenal pada tahun 1970-an, sebagai upaya untuk
mengimbangi pengembangan energi berbahan bakar nuklir dan fosil. Definisi
paling umum adalah sumber energi yang dapat dengan cepat dipulihkan kembali
secara alami, dan prosesnya berkelanjutan. Dengan definisi ini, maka bahan
bakar nuklir dan fosil tidak termasuk di dalamnya. (wikipedia)
2.2
Sumber energi yang berasal dari fosil
2.2.1 Batu bara
Batu bara adalah salah satu bahan bakar
fosil. Pengertian umumnya adalah batuan sedimen yang dapat terbakar,
terbentuk dari endapan organik, utamanya adalah sisa-sisa tumbuhan dan
terbentuk melalui proses pembatubaraan. Unsur-unsur
utamanya terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen.
Batu
bara juga adalah batuan organik yang memiliki sifat-sifat fisika dan kimia yang
kompleks yang dapat ditemui dalam berbagai bentuk.
2.2.2 Minyak bumi
Minyak Bumi (bahasa Inggris: petroleum,
dari bahasa
Latin petrus – karang dan oleum – minyak), dijuluki juga sebagaiemas
hitam, adalah cairan kental, berwarna coklat gelap, atau kehijauan yang
mudah terbakar, yang berada di lapisan atas dari beberapa area di kerak bumi. Minyak Bumi terdiri dari campuran kompleks dari berbagai hidrokarbon, sebagian besar seri alkana, tetapi bervariasi dalam penampilan, komposisi, dan
kemurniannya. Minyak Bumi diambil dari sumur minyak di pertambangan-pertambangan minyak. Lokasi sumur-sumur
minyak ini didapatkan setelah melalui proses studi geologi, analisis sedimen,
karakter dan struktur sumber, dan berbagai macam studi lainnya.
2.2.3 Gas alam
Gas alam sering juga disebut sebagai gas Bumi atau gas rawa, adalah bahan
bakar fosil berbentuk
gas yang terutama terdiri dari metana CH4). Ia
dapat ditemukan di ladang minyak, ladang gas Bumi dan juga tambang batu
bara. Ketika gas yang
kaya dengan metana diproduksi melalui pembusukan oleh bakteri
anaerobik dari
bahan-bahan organik selain dari fosil, maka ia disebut biogas. Sumber biogas dapat ditemukan di rawa-rawa, tempat pembuangan akhir sampah, serta penampungan kotoran manusia dan hewan.
2.3
Sumber Energi terbarukan
2.3.1
Sumber utama
2.3.1.1
Energi panas
bumi
Energi panas bumi berasal dari peluruhan radioaktif di pusat Bumi, yang
membuat Bumi panas dari dalam, serta dari panas matahari yang membuat panas permukaan
bumi. Panas bumi adalah
suatu bentuk energi panas atau energi
termal yang dihasilkan dan disimpan di dalam bumi. Energi panas adalah energi
yang menentukan temperatur suatu benda. Energi panas bumi berasal dari energi
hasil pembentukan planet (20%) dan peluruhan radioaktif dari mineral (80%) Gradien
panas bumi, yang didefinisikan dengan perbedaan temperatur antara inti bumi dan
permukaannya, mengendalikan konduksi yang terus
menerus terjadi dalam bentuk energi panas dari inti ke permukaan bumi.
Temperatur
inti bumi mencapai lebih dari 5000 oC. Panas mengalir secara
konduksi menuju bebatuan sekitar inti bumi. Panas ini menyebabkan bebatuan
tersebut meleleh, membentuk magma. Magma
mengalirkan panas secara konveksi dan
bergerak naik karena magma yang berupa bebatuan cair memiliki massa jenis yang lebih
rendah dari bebatuan padat. Magma memanaskan kerak bumi dan air yang mengalir
di dalam kerak bumi, memanaskannya hingga mencapai 300 oC. Air yang
panas ini menimbulkan tekanan tinggi sehingga air keluar dari kerak bumi.
Energi panas
bumi dari inti Bumi lebih dekat ke permukaan di beberapa daerah. Uap panas atau
air bawah tanah dapat dimanfaatkan, dibawa ke permukaan, dan dapat digunakan
untuk membangkitkan listrik. Sumber tenaga panas bumi berada di
beberapa bagian yang tidak stabil secara geologis seperti Islandia, Selandia Baru, Amerika Serikat, Filipina, dan Italia. Dua
wilayah yang paling menonjol selama ini di Amerika Serikat berada di kubah Yellowstone dan di utara California. Islandia
menghasilkan tenaga panas bumi dan mengalirkan energi ke 66% dari semua rumah
yang ada di Islandia pada tahun 2000, dalam bentuk energi panas secara langsung
dan energi listrik melalui pembangkit listrik. 86% rumah yang ada di Islandia
memanfaatkan panas bumi sebagai pemanas rumah. Ada tiga cara pemanfaatan panas bumi:
·
Sebagai tenaga pembangkit listrik
dan digunakan dalam bentuk listrik
·
Sebagai sumber panas yang
dimanfaatkan secara langsung menggunakan pipa ke perut bumi
2.3.1.2
Energi Surya
Energi surya adalah energi
yang dikumpulkan secara langsung dari cahaya matahari. Tentu saja matahari tidak
memberikan energi yang konstan untuk setiap titik di bumi, sehingga
penggunaannya terbatas. Sel surya sering digunakan untuk mengisi daya baterai, di siang
hari dan daya dari baterai tersebut digunakan di malam hari ketika cahaya
matahari tidak tersedia. Tenaga surya
dapat digunakan untuk:
·
Memanaskan gedung secara langsung
2.3.1.3
Tenaga Angin
Perbedaan
temperatur di dua tempat yang berbeda menghasilkan tekanan udara yang
berbeda, sehingga menghasilkan angin. Angin
adalah gerakan materi (udara) dan telah diketahui sejak lama mampu menggerakkan
turbin. Turbin angin
dimanfaatkan untuk menghasilkan energi kinetik maupun energi listrik. Energi
yang tersedia dari angin adalah fungsi dari kecepatan angin; ketika kecepatan
angin meningkat, maka energi keluarannya juga meningkat hingga ke batas
maksimum energi yang mampu dihasilkan turbin tersebut[5]. Wilayah
dengan angin yang lebih kuat dan konstan seperti lepas pantai dan dataran
tinggi, biasanya diutamakan untuk dibangun "ladang angin".
2.3.1.4
Tenaga Air
Energi air
digunakan karena memiliki massa dan mampu mengalir. Air memiliki massa jenis
800 kali dibandingkan udara. Bahkan gerakan air yang lambat mampu diubah ke
dalam bentuk energi lain. Turbin air didesain untuk mendapatkan energi dari
berbagai jenis reservoir, yang diperhitungkan dari jumlah massa air,
ketinggian, hingga kecepatan air. Energi air dimanfaatkan dalam bentuk:
·
Mikrohidro yang
dibangun untuk membangkitkan listrik hingga skala 100 kilowatt. Umumnya dipakai
di daerah terpencil yang memiliki banyak sumber air.
·
Run-of-the-river yang
dibangun dengan memanfaatkan energi kinetik dari aliran air tanpa membutuhkan
reservoir air yang besar.
2.3.1.5
Biomassa
Tumbuhan
biasanya menggunakan fotosintesis untuk
menyimpan tenaga surya, udara, dan CO2. Bahan
bakar bio (biofuel) adalah bahan bakar yang diperoleh dari biomassa -
organisme atau produk dari metabolisme hewan, seperti kotoran dari sapi dan
sebagainya. Ini juga merupakan salah satu sumber energi terbaharui. Biasanya
biomass dibakar untuk melepas energi kimia yang
tersimpan di dalamnya, pengecualian ketika biofuel digunakan untuk bahan bakar
fuel cell (misal direct methanol fuel cell dan direct ethanol fuel cell). Biomassa dapat digunakan langsung sebagai bahan bakar
atau untuk memproduksi bahan bakar jenis lain seperti biodiesel, bioetanol,
atau biogas tergantung sumbernya. Biomassa berbentuk biodiesel, bioetanol, dan biogas dapat
dibakar dalam mesin pembakaran dalam atau pendidih secara
langsung dengan kondisi tertentu.
Biomassa menjadi
sumber energi terbarukan jika laju pengambilan tidak melebihi laju produksinya,
karena pada dasarnya biomassa merupakan bahan yang diproduksi oleh alam dalam
waktu relatif singkat melalui berbagai proses biologis. Berbagai kasus
penggunaan biomassa yang tidak terbarukan sudah terjadi, seperti kasus deforestasi jaman romawi, dan yang
sekarang terjadi, deforestasi hutan amazon. Gambut juga
sebenarnya biomassa yang pendefinisiannya sebagai energi terbarukan cukup bias
karena laju ekstraksi oleh manusia tidak sebanding dengan laju pertumbuhan
lapisan gambut.
Ada tiga
bentuk penggunaan biomassa, yaitu secara padat, cair, dan gas. Dan secara umum
ada dua metode dalam memproduksi biomassa, yaitu dengan menumbuhkan organisme
penghasil biomassa dan menggunakan bahan sisa hasil industri pengolahan makhluk
hidup.
a.
Bahan bakar bio cair
Bahan bakar
bio cair biasanya berbentuk bioalkohol seperti metanol, etanol dan biodiesel. Biodiesel
dapat digunakan pada kendaraan diesel modern dengan sedikit atau tanpa
modifikasi dan dapat diperoleh dari limbah sayur dan minyak hewani serta lemak. Tergantung
potensi setiap daerah, jagung, gula bit, tebu, dan
beberapa jenis rumput
dibudidayakan untuk menghasilkan bioetanol. Sedangkan biodiesel dihasilkan dari
tanaman atau hasil tanaman yang mengandung minyak (kelapa sawit, kopra, biji
jarak, alga) dan telah melalui berbagai proses seperti esterifikasi.
b.
Biomassa padat
Penggunaan
langsung biasanya dalam bentuk padatan yang mudah terbakar, baik kayu bakar
atau tanaman yang mudah terbakar. Tanaman dapat dibudidayakan secara khusus
untuk pembakaran atau dapat digunakan untuk keperluan lain, seperti diolah di
industri tertentu dan limbah hasil pengolahan yang bisa dibakar dijadikan bahan
bakar. Pembuatan briket biomassa
juga menggunakan biomassa padat, di mana bahan bakunya bisa berupa potongan atau
serpihan biomassa padat mentah atau yang telah melalui proses tertentu seperti pirolisis untuk
meningkatkan persentase karbon dan mengurangi kadar airnya.
c.
Biogas
Berbagai
bahan organik, secara biologis dengan fermentasi, maupun secara fisiko-kimia
dengan gasifikasi, dapat
melepaskan gas yang mudah terbakar. Biogas dapat
dengan mudah dihasilkan dari berbagai limbah dari industri yang ada saat ini,
seperti produksi kertas, produksi gula, kotoran
hewan peternakan, dan
sebagainya. Berbagai aliran limbah harus diencerkan dengan air dan dibiarkan
secara alami berfermentasi, menghasilkan gas metana. Residu
dari aktivitas fermentasi ini adalah pupuk yang kaya
nitrogen, karbon, dan mineral.
2.4
Sumber Energi Skala Kecil
a. Piezoelektrik, merupakan
muatan listrik yang dihasilkan dari pengaplikasian stress mekanik pada benda
padat. Benda ini mengubah energi mekanik menjadi energi listrik.
b. Jam otomatis (Automatic
watch, self-winding watch) merupakan jam tangan yang digerakkan
dengan energi mekanik yang tersimpan, yang didapatkan dari gerakan tangan
penggunanya. Energi mekanik disimpan pada mekanisme pegas di dalamnya.
c. Landasan elektrokinetik (electrokinetic
road ramp) yaitu metode menghasilkan energi listrik dengan memanfaatkan
energi kinetik dari mobil yang bergerak di atas landasan yang terpasang di
jalan. Sebuah landasan sudah dipasang di lapangan parkir supermarket Sainsbury's di Gloucester, Britania Raya, di mana listrik yang dihasilkan
digunakan untuk menggerakkan mesin kasir.
d.
Menangkap radiasi elektromagnetik
yang tidak termanfaatkan dan mengubahnya menjadi energi listrik menggunakan rectifying antenna. Ini adalah
salah satu metode memanen energi (energy
harvesting).
BAB III
PEMBAHASAN
3.1
Contoh Teknologi Sumber Energi Terbarukan
3.1.1
Energi Panas Bumi
Energi panas bumi atau energi
geothermal adalah energi yang dihasilkan oleh fluida, gas dan batuan yang
terkandung di dalam perut bumi sehingga memerlukan proses pertambangan untuk
memperolehnya. Geotermal termasuk energi terbarukan karena siklus
produksinya memanfaatkan fluida untuk mengambil panas dari dalam bumi ke
permukaan dan fluida tersebut akan diinjeksikan kembali ke dalam tanah untuk
proses produksi berkelanjutan.
Dengan banyaknya gunung vulkanik, Indonesia seharusnya menjadi raksasa
dalam eksplorasi panas bumi sebagai sumber energi.
Pencarian sumber energi panas bumi sudah dilakukan sejak masa hindia
belanda. Awal pekerjaan tersebut dilakukan pada tahun 1918 di lapangan
kamojang, Jawa Barat. Namun hingga saat ini pemanfaatannya masih belum optimal.
Potensi panas bumi Indonesia terletak di 256 lokasi dan hampir setengahnya
berada di kawasan konservasi dengan potensi 28,1 GWe atau setara dengan 12
barel minyak bumi untuk pengoperasian selama 30 tahun.
Data dari Kementrian ESDM menunjukkan bahwa dari potensi 40% panas bumi
dunia, hanya 4% atau sekitar 1189 MWe saja yang dimanfaatkan di bumi Indonesia.
Daerah panas bumi yang sudah dimanfaatkan untuk pembangkit listrik baru 7 dari
256 lokasi atau sekitar 3% dengan kapasitas total terpasang 1189 MW.
Dalam aspek ekonomi, panas bumi adalah bentuk energi yang unik. Ia tidak
dapat disimpan dan tidak dapat ditransportasikan dalam jarak jauh. Kondisi ini
membuat panas bumi terlepas dari dinamika harga pasar. Selain itu panas bumi
dapat menjadi alternatif yang sangat baik bagi bahan bakar fosil terutama untuk
pemanfaatan pembangkit listrik sehinga dapat mengurangi subsidi energi.
Dalam aspek lingkungan, limbah yang dihasilkan hanya berupa air yang tidak
merusak atmosfer dan lingkungan. Limbah buangan air pembangkit panas bumi akan
diinjeksikan jauh ke dalam lapisan tanah (reservoir) dan tidak akan
mempengaruhi persediaan air tanah. Emisi CO2 nya pun hanya berkisar di angka
200 kg/MWh, jauh lebih rendah bahkan kurang dari setengah emisi yang dihasilkan
oleh gas alam, minyak bumi, diesel ataupun batubara.
Menurut Sukhyar, Kepala Badan Geologi Departemen ESDM, energi panas bumi memiliki
beberapa keunggulan dibandingkan sumber energi terbarukan yang lain, di
antaranya hemat ruang dan pengaruh dampak visual yang minimal. Selain itu,
energi panas bumi mampu berproduksi secara terus menerus selama 24 jam,
sehingga tidak membutuhkan tempat penyimpanan energi. “Tingkat ketersediaan
(availability) juga sangat tinggi, yaitu di atas 95%,”
Indonesia benar-benar dianugerahi dengan potensi alam yang luar biasa.
Panas bumi yang terkandung di dalam perut buminya merupakan bentuk energi hasil
rekayasa alam sehingga tidak diperlukan variasi rekayasa buatan untuk menggali
potensi energi tersebut. Investasi yang diperlukan pun jauh lebih murah jika
dibandingkan dengan negara lain. Dengan kisaran investasi yang sama, energi
yang dihasilkan oleh Panas bumi Indonesia 10 kali lebih besar jika dibandingan
dengan panas bumi dari negara lain.
Potensi geotermal Indonesia belum dimanfaatkan secara optimal. Lapangan
geotermal kamojang menjadi salah satu sumur produksi panas bumi paling
produktif. Sumur ini masih dimanfaatkan hingga sekarang walau sudah beroperasi
selama 27 tahun dan masih memiliki kapasitas panas bumi sebanyak 93%. Efisiensi
energi yang sangat baik diperlihatkan oleh panas bumi sebagai sumber energi.
Dalam grafik yang diperoleh dari
salah satu sumber di atas, potensi produksi
sumur geothermal terus meningkat sejak pertama kali proses produksi dilakukan.
Pada tahun 2025 diproyeksikan geothermal Indonesia dapat menghasilkan panas
bumi sebesar 9500 MW atau setara dengan 400 ribu barel oil equivalen (boe) per
harinya. Sebuah potensi energi yang sangat besar.
Berdasarkan informasi dari Kementrian ESDM, sampai dengan November 2009
total potensi panas bumi Indonesia diperkirakan mencapai 28.112 MWe yang
tersebar di 256 titik. Terdapat penambahan 8 lokasi baru dengan potensi 400 MWe
yang berasal dari penemuan lapangan pada tahun 2009.
Dengan segala potensi yang dimiliki, Indonesia seharusnya mampu menjadikan
panas bumi sebagai sumber energi utama dan menjadi acuan bagi negara lainnnya.
Selama ini kita masih berkiblat pada selandia baru dan islandia dalam upaya
pemanfaatan teknologi panas bumi.
3.1.2
Energi Surya
Salah satu alasan utama mengapa
pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) kesulitan mengimbangi pembangkit listrik
konvensional adalah karena efisiensinya yang rendah. Sehingga untuk mendapatkan
energi listrik yang besar diperlukan luasan modul surya yang besar pula, yang
berarti biaya pun besar.
Mayoritas solar sel komersial
saat ini memiliki efisiensi sekitar 15%. Sedangkan efisiensi sebesar 30% sudah
berhasil diuji di laboratorium namun belum dapat diproduksi untuk keperluan
komersial.
Mengapa solar sel belum bisa
mengkonversi radiasi matahari dengan efisiensi tinggi? Alasannya adalah karena
material solar sel hanya mampu mengkonversi sebagian dari spektrum cahaya
matahari yang diterimanya. Menurut Tomas Marvart dalam bukunya berjudul Solar
Electricity, hanya sekitar 2/3 dari spektrum cahaya matahari yang dapat
dikonversi menjadi listrik oleh material solar sel yang ada sekarang.
Namun kini ada harapan baru untuk
mengkonversi semua spektrum cahaya matahari menjadi listrik. Riset yang
dilakukan oleh Wladek Walukiewicz di Lawrence Berkeley National Laboratory
telah berhasil mengkonversi seluruh spektrum. Dan yang juga menarik adalah
bahwa proses produksi solar sel baru ini dapat dilakukan menggunakan teknik
produksi konvensional.
Prinsip yang digunakan oleh
Wladek Walukiewicz dan kawan-kawan adalah bahwa: tidak ada material yang mampu
merespon semua panjang gelombang radiasi matahari, masing-masing material
bekerja pada panjang gelombang yang berbeda pula, maka untuk memungkinkan
proses konversi seluruh spektrum dilakukan penggabungan beberapa bahan berbeda
dengan sensitifitas spektrum berbeda pula.
Satu cara untuk menggabungkan
berbagai bahan adalah dengan menumpuk lapisan-lapisan semikonduktor berbeda dan
menggabungkannya secara seri menggunakan kawat. Teknik ini walaupun mampu
menggabungkan lapisan-lapisan berbeda, namun strukturnya masih rumit sehingga
menyulitkan dalam proses fabrikasi. Cara lain yang dapat dilakukan adalah
dengan membuat satu lapisan namun mampu bekerja dengan spektrum berbeda.
Tim peneliti mengatakan bahwa
teknik baru yang mereka perkenalkan akan menghasilkan solar sel efisiensi
tinggi dengan harga yang labih murah. Namun sayang, mereka belum menyebutkan
setinggi apa efisiensi yang dapat dihasilkan.
3.1.3
Tenaga Air
Sejumlah 160 ribu turbin air akan
dipasang di Sungai Mississippi untuk menghasilkan listrik hingga 1600 MW
listrik, cukup untuk memenuhi kebutuhan listrik 1,5 juta rumah. Perusahaan Free
Flow Power mengatakan bahwa pemasangan turbin di dasar sungai tidak akan mengganggu
lalu-lintas kapal. Mereka juga yakin proyek tersebut tidak akan mengganggu
ekosistem setempat.
Berbeda dengan bendungan Three
Gorges di Cina yang menimbulkan dampak lingkungan besar, teknologi milik
Free Flow Power menggunakan generator listrik magnet permanent yang dapat
dipasang dalam kelompok kecil di bawah air, menangkap energi kinetic arus air,
sehingga pembangunan dam tidak diperlukan. Generator milik mereka, yang terdiri
dari enam turbin setiap set, bisa ditambatkan di bawah air dengan cara
dipancangkan ke dasar sungai atau ditempelkan ke tiang jembatan.
Free Flow
Power telah mendapat izin dari
Federal Energy Regulatory Commission telah melakukan studi di 59 lokasi. Pada
setiap lokasi akan dipasang ratusan hingga ribuan turbin dalam jarak beberapa
kilometre. Biaya diperkirakan $3 Miliar (Rp 27,6 Triliun).
Perusahaan diberi waktu 3 tahun
untuk melakukan kajian teknis dan lingkungan di 59 lokasi. Jika hasilnya baik,
pengerjaan dimulai 2012. Walaupun teknologi mereka tidak semurah teknologi
hidro konvensional, perusahaan meyakinkan pemerintah setempat bahwa harga
listrik yang mereka produksi cukup kompetitif.
3.1.4
Tenaga Angin
Tiga turbin angin telah dipasang
di Bahrain
World Trade Center, gedung kembar pancakar langit
setinggi 240 meter, di Bahrain. Inilah pertama di dunia di mana turbin
angin berkapasitas besar dipasang di gedung komersial. Ketiga turbin ini
dipasang untuk membangkitkan energi listrik bagi gedung tersebut. Masing-masing
turbin memiliki diameter 29 meters, dipasang pada jembatan-jembatan yang
menghubungkan kedua tower.
Untuk meningkatkan efisiensi,
gedung dirancang sedemikian sehingga memiliki karakter aerodinamik yang dapat
memaksimalkan aliraan udara menuju turbin.
Ketiga turbin ini mampu
menghasilkan 1100 hingga 1300 MWh, atau 10-15% kebutuhan listrik gedung
tersebut. Jika digunakan untuk rumah, energi yang dihasilkan mampu melistriki
300 rumah selama setahun.
Atas prestasi ini Bahrain WTC
telah masuk dalam shortlist untuk mendapatkanEDIE Award for Environmental
Excellence.
Proyek yang dikerjakan bersama
oleh Atkin Architects and Engineers dan Norwinini menghabiskan biaya 3.5% dari keseluruhan proyek pembangunan Bahrain WTC
yang selesai awal April 2008. Walaupun tidak menghasilkan energi terlalu besar,
terobosan ini merupakan langkah besar yang patut diapresiasi.
3.1.5
Biomassa
Tentu kita belum lupa
tragedi Leuwigajah. Leuwigajah adalah Tempat Pembuangan Akhir (TPA) sampah kota
Bandung. Bulan Februari 2005 bukit sampah setinggi 30 meter di TPA ini longsor,
menelan korban jiba lebih dari 100 penduduk lokal dan mengakibatkan kerugian
material dan merusak lingkungan sekitar TPA tersebut.
Sebenarnya sampah
kota bisa diolah supaya memberikan mafaat bagi manusia. Teknologi untuk
melakukan hal tersebut sudah ada dan sudah diterapkan di banyak kota dan
negara. Tulisan ini menceritakan pengalaman saya beberapa minggu lalu
mengunjungi lokasi pembangkit listrik tenaga biogas dari TPA di Perth, Western
Australia. Kunjungan ini digagas dalam rangka mengajak jalan-jalan dua orang
mahasiswa S3 USU Medan dan IPB Bogor yang sedang mengikuti penelitian singkat
diUniversitas
Murdoch tempat saya
belajar. Ditemani Direktur dan salah satu peneliti diEnvironmental
Technology Centre (ETC) Universitas
Murdoch, kami mengunjungi satu dari lima pembangkit milik LGP di kawasan
Canning Vale, diterima oleh salah satu pegawai LGP yang sedang bertugas. Oh ya,
ETC Universitas Murdoch adalah salah satu dari hanya lima ETC yang didirikan
PBB (lewat UNEP-IETC) di seluruh dunia.
Perusahaan pembangkit
listrik dari TPA ini bernama Landfill Gas
and Power Pty Ltddisingkat LGP, sebuah
perusahaan swasta milik ACE Holdings Australia. Mulai beroperasi sejah 1993,
LGP telah menjadi salah satu pemimpin di pasar energi terbarukan Australia.
Mereka bukan hanya bermain di bisnis pembangkit listrik, tapi juga
berkontribusi mengurangi emisi CO2 dan methane ke atmosfer. Perlu diketahui
bahwa methane adalah gas berbahaya yang dihasilkan oleh tumpukan sampah di TPA.
Bahaya bagi kehidupan dan bagi atmosfer. Kontribusi methan terhadap pemanasan
global sekitar 21 kali lebih besar daripada CO2.
Setahun, LGP
menghasilkan listrik sekitar 75 GWh dari tiga pembangkit merk Catterpilar di
Canning Vale, dijual lewat jaringan listrik pemerintah (Western Power) ke pelanggan khusus seperti kantor-kantor pemerintah
lokal dan industri-industri skala kecil dan menengah.
Setelah beroperasi
selama 16 tahun, pembangkit LGP Canning Vale sudah memasuki tahap akhir dari
kontrak yang dimilikinya. Produksi gas mulai turun, demikian juga dengan
produksi listrik. Untuk memperpanjang “umur”nya sebelum pindah ke lokasi lain,
pihak LGP Canning Vale sedang menjajaki kemungkinan memanfaatkan panas terbuang
dari ketiga mesin yang mereka miliki. Setiap mesin melepaskan panas hingga 600
dejarat Celsius pada cerobong asapnya. Salah satu aplikasi yang sedang dijajaki
adalah menggunakan panas untuk pembangkit listrik skala lebih kecil.
Foto-foto berikut
diambil saat kunjungan ke LGP Canning Vale. Klik pada foto untuk memperbesar.
Saya menyandang tas hitam, berbaju lengan pendek.
Apakah Indonesia
tertarik mengubah sampah-sampah kota menjadi listrik? Kita tunggu gebrakannya.
3.2
Masalah yang timbul dari Pemanfaatan Teknologi Sumber Energi Terbarukan
3.2.1 Estetika, membahayakan habitat, dan pemanfaatan lahan
Beberapa orang tidak menyukai estetika turbin angin atau
mengemukakan isu-isu konservasi alam ketika panel surya besar dipasang di
pedesaan. Pihak yang mencoba memanfaatkan teknologi terbarukan ini harus
melakukannya dengan cara yang disukai, misal memanfaatkan kolektor surya
sebagai penghalang kebisingan sepanjang jalan, memadukannya sebagai peneduh
matahari, memasangnya di atap yang sudah tersedia dan bahkan bisa menggantikan
atap sepenuhnya, juga sel fotovoltaik amorf
dapat digunakan untuk menggantikan jendela.
Beberapa sistem ekstrasi energi terbarukan menghasilkan masalah
lingkungan yang unik. Misalnya, turbin angin bisa
berbahaya untuk burung yang terbang, sedangkan bendungan air pembangkit listrik
dapat menciptakan penghalang bagi migrasi ikan -
masalah serius di bagian barat laut pasifik yang telah mengurangi populasi ikan salmon. Pembakaran
biomassa dan biofuel menyebabkan polusi udara yang sama dengan membakar bahan bakar
fosil, meskipun karbon yang dilepaskan ke atmosfer ini dapat diserap
kembali jika organisme penghasil biomassa tersebut secara terus menerus dibudidayakan.
Masalah lain dengan banyak energi terbarukan, khususnya biomassa dan
biofuel, adalah sejumlah besar lahan yang dibutuhkan untuk usaha
pembudidayaannya.
3.2.2 Konsentrasi
Masalah lain adalah variabilitas dan persebaran energi terbarukan di alam,
kecuali energi panas bumi yang umumnya
terkonsentrasi pada satu wilayah tertentu namun terdapat pada lokasi yang
ekstrim. Energi angin adalah yang tersulit untuk difokuskan, sehingga
membutuhkan turbin yang besar untuk menangkap energi angin sebanyak-banyaknya.
Metode pemanfaatan energi air bergantung pada lokasi dan karakteristik sumber
air sehingga desain turbin air bisa berbeda. Pemanfaatan energi matahari dapat
dilakukan dengan berbagai cara, namun untuk mendapatkan energi yang banyak
membutuhkan luas area penangkapan yang besar.
Sebagai perbandingan, pada kondisi standar pengujian di Amerika
Serikat energi yang diterima 1 m2 sel
surya yang memiliki efisiensi 20% akan menghasilkan 200 watt. Kondisi standar
pengujian yang dimaksud adalah temperatur udara 20 oC
dan irradiansi 1000 W/m2[14][15].
3.2.3 Jarak ke penerima energi listrik
Keragaman geografis juga menjadi masalah signifikan, karena beberapa
sumber energi terbarukan seperti panas bumi, air, dan angin bisa berada di
lokasi yang jauh dari penerima energi listrik; panas bumi di pegunungan, energi
air di hulu sungai, dan energi angin di lepas pantai atau dataran tinggi.
Pemanfaatan sumber daya tersebut dalam skala besar kemungkinan akan memerlukan
investasi cukup besar dalam jaringan transmisi dan distribusi serta teknologi
itu sendiri dalam menghadapi lingkungan terkait.
3.2.4 Ketersediaan
Salah satu kekurangan yang cukup signifikan adalah ketersediaan energi
terbarukan di alam; beberapa dari mereka hanya ada sesekali dan tidak setiap
saat (intermittent). Misal cahaya matahari yang hanya tersedia ketika
siang hari, energi angin yang kekuatannya bervariasi setiap saat, energi air
yang tak bisa dimanfaatkan ketika sungai kering, biomassa memiliki masalah yang
sama dengan yang dihadapi dunia pertanian (misal
iklim, hama), dan lain-lain. Sedangkan energi panas bumi bisa tersedia
sepanjang waktu.
BAB
IV
PENUTUP
4.1
Kesimpulan
Energi adalah suatu bentuk kekuatan yang
dihasilkan atau dimiliki oleh suatu benda. Energi menjadi komponen
penting bagi kelangsungan hidup manusia
karena hampir semua aktivitas kehidupan manusia
sangat tergantung pada ketersediaan energi yang cukup.
Untuk menghindari krisis energi yang dikarenakan keterbatasan energi di
alam di perlukanlan energi terbarukan. Energi terbarukan adalah adalah energi yang berasal dari
"proses alam yang berkelanjutan", seperti tenaga surya, tenaga angin, arus air proses biologi, dan panas bumi. Dengan adanya energi terbarukan
diharapkan kebutuhan manusia akan sumber energi tidak akan berkurang.
4.2
Saran
Untuk
memenuhi kebutuhan manusia akan sumber energi maka energi terbarukan harus
lebih dikembangkan. Namun dalam pengembangannya harus ada aspek – aspek yang
perlu di perhatikan, salah satunya adalah lingkungan. Pengembangan terhadap
energi terbarukan harus mempertimbangkan dampak – dampaknya terhadap
lingkungan.
Selain
itu, penggunaan terhadap energi pun harus diperhatikan. Hemat energi berarti
mencegah terjadinya krisis energi.
Disusun
Oleh Kelompok :
- Indrasubagyo (03.2013.1.06964)
- Mustofakamal (03.2013.1.06965)
JURUSAN
TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS
TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT
TEKNOLOGI ADHI TAMA SURABAYA
2015
