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.
0 komentar :
Posting Komentar