Jumat, 18 Mei 2012

Sumber Energi Non Konvensional


BAB II
PEMBAHASAN

A. Usaha Mencari Sumber Energi Non Konvensional
            banyak kemungkinan menggunakan sumber daya yang lain selain minyak bumi atau pun air terjun yang konvensional itu. Namun yang akan dibahas pada saat ini adalah pertama, energy matahari, pada saat sekarang ini menjadi sangat popular karena teknolgi ilmu pengetahuan alam telah mendekati taraf efesiensi penggunaan. Kedua adalah energy panas bumi yang terdapat magma, seperti halnya magma yang terda[at di gunung api aktif. Ketiga adalah energy angin yang sebernya telah pernah digunakan oleh nenek  moyang kita. Dan yang terakhir adalah energi biogas dan bio massa yaitu energy yang timbul dari pembekaran gas hasil penguraian sisa-sisa bahan organic dengan menggunakan bakteri pengurai.
            Pemilihan sumber enrgi tersebut tentu saja dengan alasan yang kuat, yaitu mempunyai harapan agar dapat digunakan dalam skala besar, karena dimaksudkan untuk dapat mengganti minyak bumi. Tentu saja sumber enrgi yang dipakai tidak boleh mengeluarkan polutan terlalu banyak, bahkan bilamana mungkin tidak mengeluarkan polutan sama sekali.




1.   Energi Matahari
http://www.greenpeace.org/seasia/id/ReSizes/Small/Global/seasia/External/image/2005/7/close-up-of-the-sun-globally.gif 
Matahari dari dekat. Secara global, matahari menyediakan 10.000 kali energi manusia - energi yang dapat di memanfaatkan siapapun secara gratis.
Energi surya atau matahari telah dimanfaatkan di banyak belahan dunia dan jika dieksplotasi dengan tepat, energi ini berpotensi mampu menyediakan kebutuhan konsumsi energi dunia saat ini dalam waktu yang lebih lama. Matahari dapat digunakan secara langsung untuk memproduksi listrik atau untuk memanaskan bahkan untuk mendinginkan. Potensi masa depat energi surya hanya dibatasi oleh keinginan kita untuk menangkap kesempatan.Ada banyak cara untuk memanfaatkan energi dari matahari. Tumbuhan mengubah sinar matahari menjadi energi kimia dengan menggunakan fotosintesis. Kita memanfaatkan energi ini dengan memakan dan membakar kayu. Bagimanapun, istilah “tenaga surya” mempunyai arti mengubah sinar matahari secara langsung menjadi panas atau energi listrik untuk kegunaan kita. dua tipe dasar tenaga matahari adalah “sinar matahari” dan “photovoltaic” (photo- cahaya, voltaic=tegangan)Photovoltaic tenaga matahari: melibatkan pembangkit listrik dari cahaya. Rahasia dari proses ini adalah penggunaan bahan semi konduktor yang dapat disesuaikan untuk melepas elektron, pertikel bermuatan negative yang membentuk dasar listrik.
Bahan semi konduktor yang paling umum dipakai dalam sel photovoltaic adalah silikon, sebuah elemen yang umum ditemukan di pasir. Semua sel photovoltaic mempunyai paling tidak dua lapisan semi konduktor seperti itu, satu bermuatan positif dan satu bermuatan negatif. Ketika cahaya bersinar pada semi konduktor, lading listrik menyeberang sambungan diantara dua lapisan menyebabkan listrik mengalir, membangkitkan arus DC.  Makin kuat cahaya, makin kuat aliran listrik.
Sistem photovoltaic tidak membutuhkan cahaya matahari yang terang untuk beroperasi. Sistem ini juga membangkitkan listrik di saat hari mendung, dengan energi keluar yang sebanding ke berat jenis awan. Berdasarkan pantulan sinar matahari dari awan, hari-hari mendung dapat menghasilkan angka energi yang lebih tinggi dibandingkan saat langit biru sedang yang benar-benar cerah.
Saat ini, sudah menjadi hal umum piranti kecil, seperti kalkulator, menggunakan solar sel yang sangat kecil. Photovoltaic juga digunakan untuk menyediakan listrik di wilayah yang tidak terdapat jaringan pembangkit tenaga listrik. Kami telah mengembangkan lemari pendingin, yang bernama Solar Chill yang dapat berfungsi dengan energi matahari. Setelah dites, lemari pendingin ini akan digunakan oleh organisasi kemanusiaan untuk membantu menyediakan vaksin di daerah tanpa listrik, dan oleh setiap orang yang tidak ingin bergantung dengan tenaga listrik  untuk mendinginkan makanan mereka. Penggunaan sel photovoltaic sebagai desain utama oleh para arsitek semakin meningkat. Sebagai contoh, atap ubin atau slites solar dapat menggantikan bahan atap konvsional. Modul film yang fleksibel bahkan dapat diintegrasikan menjadi atap vaulted, ketika modul semi transparan menyediakan percampuran yang menarik antara bayangan dengan sinar matahari. Sel photovoltaic juga dapat digunakan untuk menyediakan tenaga maksimum ke gedung pada saat hari di musim panas ketika sistem AC membutuhkan energi yang besar, hal itu membantu mengurangi beban maskimum elektik.Baik dalam skala besar maupun skala kecil photovoltaic dapat mengantarkan tenaga ke jaringan listrik, atau dapat disimpan dalam selnya.

a.   Pembangkit Listrik Tenaga Panas Matahari
Kaca-kaca besar mengkonsetrasikan cahaya matahari ke satu garis atau titik. Panas yang dihasilakan digunakan untuk menghasilkan uap panas. Panasnya, tekanan uap panas yang tinggi digunakan untuk menjalankan turbin yang menghasilkan listrik. Di wilayah yang disinari matahari, Pembangkit Listrik Tenaga matahari dapat menjamin pembagian besar produksi listrik
Berdasarkan proyeksi dari tingkat arus hanya 354MW, pada tahun 2015 kapasitas total pemasangan pembangkit tenaga panas matahari akan melampaui 5000 MW. Pada tahun 2020, tambahan kapasitas akan naik pada tingkat sampai 4500 MW setiap tahunnya dan total pemasangan kapasitas tenaga panas matahari di seluruh dunia dapat mencapai hampir 30.000 MW- cukup untuk memberikan daya untuk 30 juta rumah.

b.   Pemanas dan Pendingin Tenaga Matahari

Panas tenaga matahari menggunakan panas matahari secara langsung. Pengumpul panas matahari  diatas atapmu dapat menyediakan air panas untuk rumahmu, dan membantu menghangatkan rumahmu. Sistem panas matahari berdasarkan prinsip sederhana yang telah dikenal selama berabad-abad: matahari memanaskan air yang mengisi bejana gelap. Teknologi tenaga panas matahari yang ada di pasar saat ini sangat efisien dan bisa diandalkan. Saat ini pasar menyediakan tenaga matahari untuk aplikasi dengan cakupan luas, dari pemanas air domestik dan pemanas ruangan di perumahan dan gedung –gedung komersial, sampai pemanas kolam renang, tenaga matahari-pendingin, proses pemanasan industri  dan memproses air menjadi tawar.
Saat ini produksi pemanas air panas domestik merupakan aplikasi paling umum untuk tenaga panas matahari. Di beberapa negara hal ini telah menjadi sarana yang umum digunakan oleh gedung tempat tinggal. Tergantung pada kondisi dan konfigurasi sistem, kebutuhan air panas dapat disediakan oleh tenaga matahari hingga 100% . Sistem yang lebih besar dapat ditambahkan untuk menutupi bagian penting dari kebutuhan energi untuk pemanas ruangan. Ada dua tipe teknologi: Tabung vakum- penyedot di dalam tabung vakum menyedot radiasi dari matahari dan memanaskan cairan di dalam, seperti di panel tenaga matahari datar. Tambahan radiasi diambil dari reflektor di belakang tabung. Bentuk bundar tabung vakum membuat cahaya matahari dari berbagai sudut dapat mencapai penyerap secara langsung. Bahkan di saat mendung, ketika cahaya datang dari banyak sudut pada saat bersamaan, tabung vakum kolektor tetap dapat efektif. Kolektor solar panel datar- pada dasarnya merupakan kotak yang ditutupi kaca yang ditaruh di atap seperti cahaya langit. Di dalam kotak terdapat serangkaian tabung pemotong dengan sirip pemotong terpasang. Seluruh struktur dilapisi substansi hitam yang didesain untuk menangkap sinar matahari. Sinar ini memanaskan air dan campuran bahan anti beku, yang beredar dari kolektor turun ke pemanas air di bawah tanah.
Pendingin tenaga matahari: Pendingin tenaga matahari menggunakan sumber energi panas untuk menghasilkan dingin dan /atau mengurangi kelembaban udara dengan cara yang sama dengan lemari pendingin atau AC konvensional. Aplikasi ini cocok dengan energi panas matahari, sejalan dengan meningkatnya permintaan pendingin ketika panas matahari banyak. Pendingin tenaga matahari telah sukses didemonstrasikan. Penggunaan skala besar dapat diharapkan di masa depan, sejalan dengan berkurangnya biaya teknologi ini, terutama untuk sistem skala kecil.
2.   Energi panas Bumi
Energi panas bumi adalah energy yang diekstraksi dari panas yang tersimpan di dalam bumi. Energi panas Bumi ini berasal dari aktivitas tektonik di dalam bumi yang terjadi sejak planet ini diciptakan. Panas ini juga berasal dari panas matahari yang diserap oleh permukaan bumi. Energi ini telah dipergunakan untuk memanaskan (ruangan ketika musim dingin atau air) sejak peradaban Romawi, namun sekarang lebih populer untuk menghasilkan energy listrik. Sekitar 10 Giga Watt pembangkit listrik tenaga panas bumi telah dipasang di seluruh dunia pada tahun 2007, dan menyumbang sekitar 0.3% total energi listrik dunia.
Energi panas Bumi cukup ekonomis dan ramah lingkungan, namun terbatas hanya pada dekat area perbatasan lapisan tektonik.
Pangeran Piero Ginori Conti mencoba generator panas Bumi pertama pada 4 July 1904 di area panas Bumi Larderello di Italia. Grup area sumber panas Bumi terbesar di dunia, disebut The Geyser, berada di California, Amerika Serikat. Pada tahun 2004, lima negara (El Salvador, Kenya, Filipina, Islandia, dan Kostarika) telah menggunakan panas Bumi untuk menghasilkan lebih dari 15% kebutuhan listriknya.
Pembangkit listrik tenaga panas Bumi hanya dapat dibangun di sekitar lempeng tektonik di mana temperatur tinggi dari sumber panas Bumi tersedia di dekat permukaan. Pengembangan dan penyempurnaan dalam teknologi pengeboran dan ekstraksi telah memperluas jangkauan pembangunan pembangkit listrik tenaga panas Bumi dari lempeng tektonik terdekat. Efisiensi termal dari pembangkit listrik tenaga panas Bumi cenderung rendah karena fluida panas Bumi berada pada temperatur yang lebih rendah dibandingkan dengan uap atau air mendidih. Berdasarkan hukum termodinamika, rendahnya temperatur membatasi efisiensi dari mesin kalor dalam mengambil energi selama menghasilkan listrik. Sisa panas terbuang, kecuali jika bisa dimanfaatkan secara lokal dan langsung, misalnya untuk pemanas ruangan. Efisiensi sistem tidak memengaruhi biaya operasional seperti pembangkit listrik tenaga bahan bakar fosil.

a.   Energi Panas Bumi Indonesia

Jawa Barat memiliki potensi sumber daya alarn panas bumi yang luar biasa besar dan merupakan yang terbesar di Indonesia. Potensi panas bumi di Jawa Barat mencapai 5411 MW atau 20% dari total potensi yang dimiliki Indonesia. Sebagian potensi panas bumi tersebut bahkan telah dimanfaatkan untuk pembangkit listrik seperti:
  • PI-TP Kamojang di dekat Garut, memiliki unit 1, 2, 3 dengan kapasitas total 140 MW. Potensi yang masih dapat dikembangkan sekitar 60 MW.
  • PLTP Darajat, 60 km sebelah tenggara Bandung dengan kapasitas 55 MW
  • PLTP Gunung Safak di Sukabumi, terdiri dari unit 1, 2, 3, 4, 5, 6 dengan kapasitas total 330 M1K
  • PI-TP Wayang Windu di Pangalengan dengan kapasitas 110 MW.
Pemanfaatan energi panas bumi memang tidak mudah. Energi panas bumi yang umumnya berada di kedalaman 1.000-2.000 meter di bawah permukaan tanah sulit ditebak keberadaan dan "karakternya". Investasi untuk menggali energi panas bumi tidak sedikit karena tergolong berteknologi dan berisiko tinggi. Investasi untuk kapasitas di bawah satu MW, berkisar US$ 3.000-5.000 per kilowatt (kW). Sementara untuk kapasitas di atas satu MW, diperlukan investasi US$ 1.500-2.500 per kW. Tantangan selanjutnya adalah akibat sifat panas yang "site specific" kondisi geologis setempat. Karakter produksi dan kualitas produksi akan berbeda dari satu area ke area yang lain. Penurunan produksi yang cepat, sebagai contoh, merupakan karakter produksi yang harus ditanggung oleh pengusaha atau pengembang, ditambah kualitas produksi yang kurang baik, dapat menimbulkan banyak masalah di pembangkit. Misainya, kandungan gas yang tinggi mengakibatkan investasi lebih besar di hilir atau pembangkitnya.
Dalam pembangkitan listrik, harga jual per kWh yang ditetapkan PLN dinilai terialu murah sehingga tak sebanding dengan biaya eksplorasi dan pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP). Dalam hat ini, PLN tidak bisa disalahkan karena tarif dasar listrik yang ditetapkan pemerintah masih di bawah harga komersial, yaitu tuluh sen dollar AS per kWh.
Di sisi lain, adanya potensi panas bumi di suatu daerah biasanya di pegunungan dan terpencil-sering tak bisa dimanfaatkan karena kebutuhan listrik di daerah itu sedikit sehingga belum ekonomis untuk mengeksplorasi dan memanfaatkan energi panas bumi tersebut.

 




b.   Pengembangan Energi Panas Bumi di Indonesia
Lokasi Indonesia yang berada di ”ring of fire” dunia dengan banyaknya gunung api disamping memberikan dampak yang berbahaya juga memberikan anugerah akan tersedianya energi yang ramah lingkungan yaitu panas bumi. Potensi energi panas bumi yang dimiliki oleh Indonesia mencapai sekitar 28.000 MW dengan potensi sumber daya 13440 MW dan reserves 14.473 MW tersebar di 265 lokasi di seluruh Indonesia.
Dari potensi sebesar tersebut, 4% atau 1.189 MW telah dimanfaatkan energinya untuk pembangkitan tenaga listrik dengan kapasitas terpasang terbesar berada di daerah Jawa Barat yaitu sebesar 1057 MW (20% dari cadangan), kemudian diikuti oleh Jawa Tengah 60 MW, Sulawesi Utara 60 MW dan Sumatera Utara 12 MW. Untuk pengembangan potensi panas bumi, pemerintah memberikan kesempatan yang luas kepada pihak swasta untuk ikut berperan serta dalam pengembangan tenaga listrik panas bumi.
Sebagai upaya Pemerintah untuk mendorong pengembangan panas bumi di Indonesia, Pemerintah telah mengeluarkan Undang-Undang Nomor 27 tahun 2003 tentang Panas Bumi dan Peraturan Pemerintah Nomor 59 tahun 2007 tentang Kegiatan Usaha Panas Bumi. Berdasarkan regulasi tersebut telah ditetapkannya 22 (dua puluh dua) Wilayah Kerja Pertambangan (WKP) yang terdiri dari 8 WKP di Sumatera, 7 WKP di Jawa, 2 WKP di Sulawesi, 3 WKP di Nusa Tenggara dan 2 WKP di Maluku. Untuk mendukung iklim investasi panas bumi, Pemerintah juga sedang menyusun program untuk merampungkan penetapan restrukturisasi tentang jual beli listrik dari PLTP.
Ke depan, Pemerintah bermaksud untuk lebih memanfaatkan energi panas bumi dalam penyediaan tenaga listrik nasional melalui program percepatan pembangunan pembangkit  tenaga listrik 10.000 MW tahap II, yang komposisi energy mixnya lebih ke arah energi baru terbarukan, yang salah satunya adalah panas bumi. Dengan pelaksanaan program ini, diharapkan kontribusi pemanfaatan energi panas bumi meningkat menjadi 17% (4.713 MW) dari potensi energi panas bumi yang ada hingga tahun 2015.
Saat ini pengembangan lapangan panas bumi di Ulubelu, Provinsi Lampung sedang dilakukan. Lapangan ini telah berhasil melakukan pemboran 12 (dua belas) sumur dengan potensi uap dari uji produksi sebesar 80 MW. Pengembangan lapangan panas bumi juga sedang dilaksanakan di Lumut Balai (Provinsi Sumatera Selatan), Sungai Penuh (Provinsi Jambi), Hululais (Provinsi Bengkulu), Kotamobagu (Provinsi Sulawesi Utara), Karaha (Provinsi Jawa Barat).
Indonesia sebagai negara yang memiliki sumber daya panas bumi terbesar di dunia (40% cadangan dunia) juga aktif dalam kancah industri panas bumi dunia. Pada tanggal 25-30 April 2010 akan diadakan konferensi geothermal dunia (World Geothermal Conference) di Denpasar, Bali. Pertemuan ini akan dihadiri oleh lebih dari 1.000 pelaku bisnis industri panas bumi dunia. Pembahasan terkait dengan teknologi forum bisnis dan peningkatan kapasitas SDM akan menjadi fokus dalam pertemuan tersebut.

3.   Tenaga angin

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5c/WEAs_in_Neuenkirchen.JPG/300px-WEAs_in_Neuenkirchen.JPG
Salah satu energi alternatif untuk menghasilkan listrik adalah energi angin. Energi angin tidak polutif dan renewable. Angin terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara. Tekanan udara terjadi akibat pemanasan matahari terhadap atmosfir dan permukaan bumi. Terjadinya perbedaan tekanan udara ini menyebabkan sirkulasi udara di atmosfir. Dengan energi aliran angin ini, diharapkan supply energi listrik dapat terjaga.

Tenaga angin menunjuk kepada pengumpulan energi yang berguna dari angin. Pada 2005, kapasitas generator tenaga-angin adalah 58.982 MW, hasil tersebut kurang dari 1% penggunaan listrik dunia. Meskipun masih berupa sumber energi listrik minor di kebanyakan negara, penghasilan tenaga angin lebih dari empat kali lipat antara 1999 dan 2005.
Kebanyakan tenaga angin modern dihasilkan dalam bentuk listrik dengan mengubah rotasi dari pisau turbin menjadi arus listrik dengan menggunakan generator listrik. Pada kincir angin energi angin digunakan untuk memutar peralatan mekanik untuk melakukan kerja fisik, seperti menggiling "grain" atau memompa air.
Tenaga angin digunakan dalam lading angin skala besar untuk penghasilan listrik nasional dan juga dalam turbin individu kecil untuk menyediakan listrik di lokasi yang terisolir.
Tenaga angin banyak jumlahnya, tidak habis-habis, tersebar luas, bersih, dan merendahkan efek rumah kaca

a.    Pemanfaatan Energi Angin

http://www.pantonanews.com/foto_berita/33tor.jpg
Pada saat ini kita merasa prihatin dengan penggunaan pembangkit listrik yang masih di dominasi oleh pembangkit listrik yang berbahan bakar fosil. Padahal di negara ini banyak terdapat sumber energi yang terbarukan yang belum di manfaatkan secara optimal, misalnya energi angin, energi panas bumi, energi surya, mikro hidro dan sebagainya. Jika di lihat dari potensi yang dimiliki negara ini tentang kekayaan energinya maka sungguh luar biasa, bahkan ada pepatah mengatakan bahwa negara Indonesia sebagai negeri yang Gemah Ripah Loh Jinawi atau artinya kurang lebih negara yang kaya raya. Namun kekayaan sumberdaya alam ini tidak di dukung secara optimal dengan SDM ( Sumber Daya Manusia ) yang memadai sehingga masih bergantung kepada pihak asing.
Indonesia merupakan negara kepulauan dengan garis pantai yang terpanjang di dunia yaitu sekitar 8.0791 km. Potensi ini tentunya jika dimanfaatkan secara optimal maka akan menghasilkan sesuatu yang luar biasa, misalnya jika kita manfaatkan untuk pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Angin (PLTA), mengingat Indonesia memiliki ribuan pulau dengan pesisr pantai yang belum di manfaatkan energi ainginnya. PLTA adalah alat yang dapat merubah energi angin menjadi energi listrik dengan memanfaatkan perputaran blade/baling-baling kincir angin sehingga menggerakkan generator yang ada di dalamnya. Energi listrik yang di hasilkan tersebut tidak langsung di manfaatkan atau didistribusikan ke rumah penduduk tetapi terlebih dahulu di simpan di dalam baterai.
Jika ditinjau dari syarat-syarat yang di perlukan untuk mendirikan PLT Angin dari segi kecepatan angin, maka kecepatan angin rata-rata di seluruh Indonesia kira-kira 3 meter per detik, kecepatan angin tersebut cukup untuk menggerakkan turbin kincir angin dengan kategori skala kecil. Turbin jenis ini cocok untuk digunakan di pesisir pantai, pegunungan bahkan di dataran rendah ataupun tinggi asalkan kecepatan angin rata-ratanya minimal 3 meter/detik. Namun pemanfaatan energi angin ini belum optimal, terbukti dengan jumlah PLT Angin yang telah beroperasi di Indonesia baru sebanyak 5 Unit dengan kapasitas 80 kilo watt dan pada tahun 2007 bertambah lagi sebanyak 7 unit yang beroperasi di pulau Selayar 3 unit, Sulawesi Utara dua unit, Nusa Penida, Bali dan Bangka Belitung dengan kapasitas yang sama. Sehingga diperlukan exspansi kedaerah-daerah yang belum mendapatkan listrik PLN, sehingga di harapkan kebutuhan listrik masyarakat terpencil dapat tercukupi. Mengacu pada Target Energi Nasional maka pembangkit Listrik Energi Angin di targetkan mencapai 250 Mega Watt pada thun 2025, semoga terget ini segera tercapai. Amin.
Pemanfaatan energi angin merupakan pemanfaatan energi terbarukan yang paling berkembang saat ini. Berdasarkan data dari WWEA (World Wind Energy Association), sampai dengan tahun 2007 perkiraan energi listrik yang dihasilkan oleh turbin angin mencapai 93.85 GigaWatts, menghasilkan lebih dari 1% dari total kelistrikan secara global. Amerika, Spanyol dan China merupakan negara terdepan dalam pemanfaatan energi angin. Diharapkan pada tahun 2010 total kapasitas pembangkit listrik tenaga angin secara glogal mencapai GigaWatt.
Di Dunia ada ribuan turbin angin yang beroperasi, dengan kapasitas total 58.982 MW yang 69% berada di Eropa (2005). Dia merupakan cara alternatif penghasilan listrik yang paling tumbuh cepat dan menyediakan tambahan yang berharga bagi stasiun tenaga berskala besar yang berbeban besar. Penghasilan kapasitas listrik diproduksi-angin berlipat empat antara 1999 dan 2005. 90% dari instalasi tenaga angin berada di AS dan Eropa. Pada 2010, Asosiasi Tenaga Angin Dunia mengharapkan 120.000 MW akan terpasang di dunia.
Jerman, Spanyol, Amerika Serikat, India dan Denmark telah membuat invesatasi terbesar dalam penghasilan listrik dari angin. Denmark terkenal dalam pemroduksian dan penggunaan turbin angin, dengan sebuah komitmen yang dibuat pada 1970-an untuk menghasilkan setengah dari tenaga negara tersebut dengan angin. Denmark menghasil lebih dari 20% listriknya dengan turbin angin, persentase terbesar dan ke-lima terbesar dari penghasilan tenaga angin. Denmark dan Jerman merupakan eksportir terbesar dari turbin besar.
Semoga Indonesia dapat belajar dari negara-negara yang lebih dahulu berhasil dalam progam pemanfaatan energi angin menjadi energi listrik supaya ketergantungan terhadap bahan bakar fosil dapat dikurangi.
b.    Potensi Energi Listrik dari Angin
Salah satu energi yang bersih dan renewable yang dapat digunakan untuk menghasilkan listrik adalah energi angin. Teknologi untuk menghasilkan listrik dari angin disebut dengan Pembangkit Listrik Tenaga Angin (Bayu) PLTB atau sistem konversi energi angin SKEA. Teknologi ini mengkonversi energi kinetik dari angin menjadi energi untuk memutar bilah rotor dalam sebuah generator sehingga dihasilkan listrik yang bebas polusi. Perkembangan teknologi ini menjadikan proses konversi ini semakin efisien sehingga energi angin menjadi alternatif untuk menghasilkan energi listrik.
Indonesia termasuk tertinggal dalam memanfaatkan energi angin sebagai sumber energi listrik. Indonesia yang terletak di jalur khatulistiwa mempunyai potensi angin dengan peringkat kecil hingga sedang dengan kecepatan rata-2 3-5m/s. Perubahan iklim akibat pemanasan global ternyata meningkatkan potensi angin di Indonesia terutama di daerah-daerah tertentu seperti di Nusa Tenggara, pantai selatan Jawa Sumatera dan Sulawasi Selatatan.

Peta potensi angin di Indonesia
http://1.bp.blogspot.com/_ZBfaft147z8/SB9Bzhr18XI/AAAAAAAAABo/hG2b9NKbtEc/s320/PLTB+-+Peta+angin.JPG







4.   Energi Pasang Surut

Pasang surut adalah perubahan atau perbedaan permukaan air laut sepanjang waktu yang diakibatkan karena gaya gravitasi (gaya tarik) bulan dan matahari serta karena gerakan revolusi bumi. Bulan dan matahari keduanya memberikan gaya gravitasi tarikan terhadap bumi yang besarnya tergantung kepada besarnya masa benda yang saling tarik menarik tersebut. Bulan memberikan gaya tarik (gravitasi) yang lebih besar dibanding matahari. Hal ini disebabkan karena walaupun masa bulan lebih kecil dari matahari, tetapi posisinya lebih dekat ke bumi. Gaya-gaya ini mengakibatkan air laut, yang menyusun 71% permukaan bumi, menggelembung pada sumbu yang menghadap ke bulan. Pasang surut terbentuk karena rotasi bumi yang berada di bawah muka air yang menggelembung ini, yang mengakibatkan kenaikan dan penurunan permukaan laut di wilayah pesisir secara periodik. Gaya tarik gravitasi matahari juga memiliki efek yang sama namun dengan derajat yang lebih kecil. Daerah-daerah pesisir mengalami dua kali pasang dan dua kali surut selama periode sedikit di atas 24 jam 1) 5) . Indonesia merupakan negara kepulauan yang dikelilingi oleh lautan. Dua lautan besar yakni Samudera Indonesia dan Samudera Pasifik dan posisinya yang berada di garis katulistiwa menyebabkan kondisi pasang surut, angin, gelombang, dan arus laut cukup besar. Hasil pengukuran tinggi pasang surut di wilayah laut Indonesia menunjukkan beberapa wilayah lepas laut pesisir daerah Indonesia memiliki pasang surut cukup tinggi. Gambar 1 memperlihatkan peta pasang surut wilayah lautan Indonesia. Dari gambar tersebut tampak beberapa wilayah lepas laut pesisir Indonesia yang prospek memiliki pasang surut cukup tinggi antara lain wilayah laut di timur Riau, laut dan muara sungai antara Sumatera Selatan dan Bangka, laut dan selat di sekitar pulau Madura, pesisir Kalimantan Timur, dan muara sungai di selatan pulau Papua (muara sungai Digul).
Perubahan pasang surut permukaan air laut dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi. Sumber energi pasang surut bersifat bukan saja dapat diperbaharui ( renewable ) tetapi juga tidak menghasilkan polusi ( environmentaly friendly ) sebagaimana energi air ( hydro ). Mengingat sumberdaya energi hidrokarbon Indonesia akan terus menyurut dan bahkan habis di suatu saat, perlu sejak dini dilakukan eksplorasi dan pengkajian pemanfaatan energi pasang surut mengingat posisi negara Indonesia yang dikelilingi lautan dengan potensi energi pasang surut cukup besar.
Ombak masuk ke dalam muara sungai ketika terjadi pasang naik air laut.
Pasang surut menggerakkan air dalam jumlah besar setiap harinya; dan pemanfaatannya dapat menghasilkan energi dalam jumlah yang cukup besar. Dalam sehari bisa terjadi hingga dua kali siklus pasang surut. Oleh karena waktu siklus bisa diperkirakan (kurang lebih setiap 12,5 jam sekali), suplai listriknya pun relatif lebih dapat diandalkan daripada pembangkit listrik bertenaga ombak. Namun demikian, menurut situs darvil clara net, hanya terdapat sekitar 20 tempat di dunia yang telah diidentifikasi sebagai tempat yang cocok untuk pembangunan pembangkit listrik bertenaga pasang surut ombak.
Ø  Pada dasarnya ada dua metodologi untuk memanfaatkan energi pasang surut:
gambar3.pnggambar4.png
a.    Ombak masuk ke dalam muara sungai ketika terjadi pasang naik air laut.
b.    Ketika surut, air mengalir keluar dari dam menuju laut sambil memutar turbin.

a.    Dam pasang surut (tidal barrages)
Cara ini serupa seperti pembangkitan listrik secara hidro-elektrik yang terdapat di dam/waduk penampungan air sungai. Hanya saja, dam yang dibangun untuk memanfaatkan siklus pasang surut jauh lebih besar daripada dam air sungai pada umumnya. Dam ini biasanya dibangun di muara sungai dimana terjadi pertemuan antara air sungai dengan air laut. Ketika ombak masuk atau keluar (terjadi pasang atau surut), air mengalir melalui terowongan yang terdapat di dam. Aliran masuk atau keluarnya ombak dapat dimanfaatkan untuk memutar turbin
gambar5.jpg
PLTPs La Rance, Brittany, Perancis.
Gambar atas menampilkan aliran air dari kiri ke kanan. Gambar sebelah kiri bawah menampilkan proyek dam ketika masih dalam masa konstruksi. Gambar kanan menampilkan proses perakitan turbin dan baling-balingnya. Photo credit: Popular Mechanics, December 1997.
Pembangkit listrik tenaga pasang surut (PLTPs) terbesar di dunia terdapat di muara sungai Rance di sebelah utara Perancis. Pembangkit listrik ini dibangun pada tahun 1966 dan berkapasitas 240 MW. PLTPs La Rance didesain dengan teknologi canggih dan beroperasi secara otomatis, sehingga hanya membutuhkan dua orang saja untuk pengoperasian pada akhir pekan dan malam hari. PLTPs terbesar kedua di dunia terletak di Annapolis, Nova Scotia, Kanada dengan kapasitas “hanya” 16 MW.
Kekurangan terbesar dari pembangkit listrik tenaga pasang surut adalah mereka hanya dapat menghasilkan listrik selama ombak mengalir masuk (pasang) ataupun mengalir keluar (surut), yang terjadi hanya selama kurang lebih 10 jam per harinya. Namun, karena waktu operasinya dapat diperkirakan, maka ketika PLTPs tidak aktif, dapat digunakan pembangkit listrik lainnya untuk sementara waktu hingga terjadi pasang surut lagi.
b.     Turbin lepas pantai (offshore turbines)
Pilihan lainnya ialah menggunakan turbin lepas pantai yang lebih menyerupai pembangkit listrik tenaga angin versi bawah laut. Keunggulannya dibandingkan metode pertama yaitu: lebih murah biaya instalasinya, dampak lingkungan yang relatif lebih kecil daripada pembangunan dam, dan persyaratan lokasinya pun lebih mudah sehingga dapat dipasang di lebih banyak tempat.
Beberapa perusahaan yang mengembangkan teknologi turbin lepas pantai adalah: Blue Energy dari Kanada, Swan Turbines (ST) dari Inggris, dan Marine Current Turbines (MCT) dari Inggris.
gambar6.png.
Teknologi MCT bekerja seperti pembangkit listrik tenaga angin yang dibenamkan di bawah laut. Dua buah baling dengan diameter 15-20 meter memutar rotor yang menggerakkan generator yang terhubung kepada sebuah kotak gir (gearbox). Kedua baling tersebut dipasangkan pada sebuah sayap yang membentang horizontal dari sebuah batang silinder yang diborkan ke dasar laut. Turbin tersebut akan mampu menghasilkan 750-1500 kW per unitnya, dan dapat disusun dalam barisan-barisan sehingga menjadi ladang pembangkit listrik. Demi menjaga agar ikan dan makhluk lainnya tidak terluka oleh alat ini, kecepatan rotor diatur antara 10-20 rpm (sebagai perbandingan saja, kecepatan baling-baling kapal laut bisa berkisar hingga sepuluh kalinya).
Dibandingkan dengan MCT dan jenis turbin lainnya, desain Swan Turbines memiliki beberapa perbedaan, yaitu: baling-balingnya langsung terhubung dengan generator listrik tanpa melalui kotak gir. Ini lebih efisien dan mengurangi kemungkinan terjadinya kesalahan teknis pada alat. Perbedaan kedua yaitu, daripada melakukan pemboran turbin ke dasar laut ST menggunakan pemberat secara gravitasi (berupa balok beton) untuk menahan turbin tetap di dasar laut.
Adapun satu-satunya perbedaan mencolok dari Davis Hydro Turbines milik Blue Energy adalah poros baling-balingnya yang vertikal (vertical-axis turbines). Turbin ini juga dipasangkan di dasar laut menggunakan beton dan dapat disusun dalam satu baris bertumpuk membentuk pagar pasang surut (tidal fence) untuk mencukupi kebutuhan listrik dalam skala besar.
Berikut ini disajikan secara ringkas kelebihan dan kekurangan dari pembangkit listrik tenaga pasang surut:

Ø  Kelebihan:
  • Setelah dibangun, energi pasang surut dapat diperoleh secara gratis.
  • Tidak menghasilkan gas rumah kaca ataupun limbah lainnya.
  • Tidak membutuhkan bahan bakar.
  • Biaya operasi rendah.
  • Produksi listrik stabil.
  • Pasang surut air laut dapat diprediksi.
  • Turbin lepas pantai memiliki biaya instalasi rendah dan tidak menimbulkan dampak lingkungan yang besar.
Ø  Kekurangan:
  • Sebuah dam yang menutupi muara sungai memiliki biaya pembangunan yang sangat mahal, dan meliputi area yang sangat luas sehingga merubah ekosistem lingkungan baik ke arah hulu maupun hilir hingga berkilo-kilometer.
  • Hanya dapat mensuplai energi kurang lebih 10 jam setiap harinya, ketika ombak bergerak masuk ataupun keluar.




5.   Energi Biogas
Click to visit the original post
Click to visit the original post
Yang dimaksud dengan biogas di sini adalah hasil dari sisa-sisa jasad hidup yang teruraikan oleh bakteri pengurai melalui proses pembusukan penguraian. Sebagian bahan dasar  proses pembusukan penguraian adalah sisa-sisa jasad hidup misalnya, sampah pertanian seoerti batang pohon jagung, jerami, sisa ampas kelapa atau dapat juga tumbuhan yang cepat tumbuhnya seperti eceng gondok, akasia, dan sebagaianya. Sebagai bahan yang mengandung bakteri pengurai digunakan kotoran kerbau atau sapi. Kemudian kedua bahan itu diaduk bersama air. Supaya proses penguraian itu berjakan cepat maka sampah organic itu dapat dicacah terlebih dahulu. Proses pengvuraian berjalan optimal pada temperature 35-37c. adonan itu tidak boleh terlalu asam, tetapi harus netral. Prosesnya harus dilakukanj dalam keadaan tertutup rapat, tidak boleh kemasukan udara, karena baketri itu akan mati, sehingga proses tidak berjalan.
Adonan tadi ditaurh dalam satu bejana dan diletakan dalam tanah. Dapat juga terbuat dari beton atau drum. Gas yang timbul hasil penguraian itu sebagian besar adalah methan (CH4)  yang sangat mudah terbakar. Gas lainnya adalah karbondioksida (CO2) yang merupakan seperemapt bagian. Gas lain yang ditimbulkan jumlahnya sangat sedikit, antara lain, karbondiokasida (co) yang mudah terbakar dan bersifat beracun, nitrogen yang sama sekali tidak berbahaya tetapi sama sekali tidak berguna karena dapat dibkar dengan udara, dan gas hydrogen sulfida (H2S) yang dapat juga dibakar dan berbau seperti telor busuk.
Untuk menghilangkan bau gas dan untuk menaikkan mutu gas, maka biogas dicuci dengan jalan mengalirkannya melalui air yang dilarutkan sedikit kapur. Dengan pencucian ini bau gas yang tidak enak menjadi hilang, dan gas CO2, yang tidak berguna untuk bahan bakar terserap oleh airsehingga biogas yang diperoleh akhirnya dapat dibakar dengan hasil panas yang tinggi. Biogas kemudian ditampung dalam tangki penampung gas dan dapat dialirkan kerumah untuk memasak, untuk pabrik tahu atau untuk keprluan lain. Teknik pembuatan maupun penggunaan biogas ini masih dalam taraf penelitian.

6.   Energi Biomassa

http://www.pantonanews.com/foto_berita/91Cicle_Biomassa.jpg
Penggunaan energi besar-besaran telah membuat manusia mengalami krisis energi. Karena, ketergantungan terhadap bahan bakar fosil seperti minyak bumi dan gas alam yang sangat tinggi. Sehingga, bahan bakar fosil merupakan sumber daya alam yang tidak terbarukan. Untuk mengatasi krisis energi masa depan, beberapa alternatif sumber energi mulai dikembangkan, salah satunya adalah energi biomassa.
Apa biomassa itu? Biomassa itu adalah energi yang merujuk pada bahan biologis yang hidup atau baru mati yang dapat digunakan sebagai sumber bahan bakar. Biomassa merujuk pada materi tumbuhan yang dipelihara untuk digunakan sebagai biofuel, tapi dapat juga mencakup materi tumbuhan atau hewan yang digunakan untuk produksi serat, bahan kimia, atau panas.  
Biomassa selalu digunakan secara langsung maupun tidak langsung. biomassa diolah menjadi bahan bakar, merupakan penggunaan tidak langsung pada biomassa. Contohnya, kelapa sawit yang diolah terlebih dahulu menjadi biodiesel untuk kemudian digunakan sebagai bahan bakar.
Manusia sudah menggunakan biomassa sebagai sumber energi, pada saat manusia mengenal bahan bakar fossil. Contohnya adalah dengan memakai kayu atau kotoran hewan untuk menyalakan api unggun. Sebagai bahan bakar, biomassa harus diolah dulu agar dapat dengan mudah dipergunakan. Maka, peristiwa ini dikenal sebagai konversi biomassa. Jenis konversi lain adalah mengubah biomassa melalui proses kimia dan fisika seperti anaerobic digestion (peruraian tanpa bantuan oksigen) yang menghasilkan gas metana, pirolisis (dekomposisi menggunakan panas) yang menghasilkan produk bahan bakar padat berupa karbon dioksida dan metana.
Pengambilan energy dari biomassa prinsipnya adalah membakar biomassa itu dalam tungku pembakar. Panas yang timbul digunakan mendidihkan air, dari air mendidih itu timbul uap air yang dapat digunakan untuyk mengerakan generator turbin uap. Selanjutnya turbin uap ini dapat mengerakan generator listrik. Energy listrik dapat didistribusikan untuk berbagai macam kebutuhan
Beberapa negara maju telah melakukan studi tentang biomassa ini seperti negara Jepang, Jerman, dan sebagainya. Namun, untuk menjadikan biomassa sebagai produk komersial, masih diperlukan langkah dan perhatian lebih lanjut, baik dari kalangan ilmuwan, masyarakat maupun pemerintah. Karena, manusia telah bergantung terhadap bahan bakar fosil yang sudah membudaya. Sehingga, semua penelitian ini harus pelan-pelan dialihkan ke sumber energi lain yang terbarukan dan ramah lingkungan.
Namun, dari beberapa alternatif yang telah disebutkan, langkah terbaik dari semua ini adalah dengan menghemat pemakaian energi, apapun itu bentuk energinya. Sehingga, yang tengah ramai dibicarakan adalah pengembangan bio ethanol dan bio diesel. Kedua bahan bakar dari biomassa ini dalam jangka panjang diharapkan dapat menjadi pengganti bahan bakar minyak.
B. Upaya manusia untuk melestarikanya
Usaha manusia untuk melestarikan hidupnya beberapa usaha manusia yang dapat di lakukan untuk melestarikan hidupnya yaitu:
a)    pelestarian tanah upaya pelestarian tanah dapat di lakukan dengan cara menggalakkan kegiatan menanam pohon terhadap tanah yang semula gundul.
b)    pelestarian udara dalam melestarikan udara maka perlu kiat-kiat untuk menjaga kesegaran udara lingkungan agar tetap bersih, segar, dan sehat yaitu dengan cara:
·         menggalakkan penanaman pohon atau tanaman hias di sekitar kita.
·         mengupayakan pengurangan emisi
·         mengurangi atau bahkan menghindari pemakaian gas kimia yang dapat merusak lapisan ozon di atmosfer.
c)    pelestarian hutan upaya yang dapat di lakukan untuk melestarikan hutan yaitu:
·         reboisasi
·         melarang penebangan hutan secara liar
·         menerapkan sistim tebang piih dalam menebang pohon menerapkan
·         sistim tebang tanammemberikan sanksi yang berat bagi mereka yang melanggar ketentuan menganai pengolahan hutan.
d)    pelestarian laut dan pantai ada beberapa upaya dalam melestarikan laut dan pantai:
·         menanam kembali tanaman bakau di areal pantai
·         melarang pengambilan batu karang
·         melarang pemakaian bahan peledak, zat kimia dan pukat harimau dalam mencari ikan.
e)    pelestarian flora dan fauna pelestarian flora dan fauna perlu di perhatikan demi kelangsungan hidup manusia, upaya untuk menjaga kelestarian flora dan fauna di antaranya:
·         mendirikan cagar alam dan suaka marga satwa
·         melarangn kegiatan perburuan liar
·         menggalakkan kegiatan penghijauan.

C. Kesimpulan
a)    Usaha manusia untuk masa mendatang adalah menmanfaatkan energy konvensional dengan maksimal
·         Energy matahari
·         Energy panas bumi
·         Energy angin
·         Energy pasang surut
·         Energy biogas
·         Energy biomasa
b)    Usaha manusia untuk melstarikannya dengan cara menjaga lingkungan sekitar seperti, pelestarian tanah, udara, flora dan fauna.

                                                            

DAFTAR PUSTAKA
 http://www.jurnalinsinyurmesin.com/index.php?option=com_content&view=article&id=52
http://www.esdm.go.id/siaran-pers/55-siaran-pers/3021-pengembangan-energi-panas-bumi-di-indonesia.html
Drs. Abdullah Aly dan Ir. Eny Rahma. ILMU ALAMIAH DASAR. 2009. Jakarta: PT. Bumi Aksara



Tidak ada komentar:

Poskan Komentar