ENERGI BARU DAN TERBARUKAN

Oleh

Muhammad Aldino

(4314040007)

PROGRAM STUDI TEKNIK OTOMASI LISTRIK INDUSTRI

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

2015

Energi Baru dan Terbarukan

Energi adalah sesuatu yang memang sangat dibutuhkan manusia, energi digunakan

dalam berbagai macam hal, seperti salah satunya listrik. Listrik yang kita ketahui diperoleh

dari diesel yang mengunakan bahan bakar minyak bumi dan batu bara, sedangkan

persediaanya sangat terbatas dan telah diprediksi oleh para ahli geologis dan geofisika bahwa

minyak bumi dan batu bara akan habis dalam kurun waktu 30-50 tahun kedepan. Selain

karena akan habis, energi fosil juga berdampak negatif terhadap lingkungan. Emisi gas rumah

kaca dari pembakaran energi fosil berdampak pada pemanasan global yang menyebabkan

perubahan iklim. Karena itulah energi pengganti fosil sangat diperlukan untuk kebutuhan

energi di masa yang akan datang.

Energi terbarukan merupakan solusi dari permasalahan-permasalahan di atas. Energi

terbarukan adalah sumber energi yang cepat dipulihkan kembali secara alami, dan prosesnya

berkelanjutan. Energi terbarukan dihasilkan dari sumberdaya energi yang secara alami tidak

akan habis bahkan berkelanjutan jika dikelola dengan baik. Energi terbarukan kerap disebut

juga sebagai energi berkelanjutan (sustainable energy).

Konsep energi terbarukan mulai dikenal di dunia pada era 1970-an. Kemunculannya

sebagai antitesis terhadap pengembangan dan penggunaan energi berbahan fosil (batubara,

minyak bumi, dan gas alam) dan nuklir. Selain dapat dipulihkan kembali, energi terbarukan

diyakini lebih bersih (ramah lingkungan), aman, dan terjangkau masyarakat. Penggunaan

energi terbarukan lebih ramah lingkungan karena mampu mengurangi pencemaran

lingkungan dan kerusakan lingkungan di banding energi non-terbarukan.

Berikut macam-macam energy baru dan terbarukan :

1. Panas Bumi

Panas bumi merupakan energi yang alami dan terdapat di dalam bumi hasil dari

interaksi antara panas batuan dan air. Energi ini merupakan energi terbarukan.

Menurut UU No. 27/2003; Panas bumi adalah sumber energi panas yang terkandung

di dalam air panas, uap air, dan batuan bersama mineral ikutan dan gas lainnya yang

secara genetik semuanya tidak dapat dipisahkan dalam satu sistem panas bumi dan

untuk pemanfaatannya diperlukan proses penambangan.

Sistem panas bumi terdiri dari Heat Sources, Reservoir dan Clay Cap, dan adanya

Hydrology System. Seperti inilah sistem panas bumi:

Sistem Panas Bumi (klik gambar untuk memperbesar)

Indonesia memiliki potensi panas bumi yang sangat besar yaitu mencapai

29.215 MW atau sekitar 40% dari cadangan panas bumi di seluruh dunia. Saat ini

potensi tersebut baru digunakan sekitar 1.281 MW (Data Badan Geologi bulan

Desember 2011). Dengan potensi sebesar itu, Indonesia diprediksi oleh Al Gore,

mantan Wakil Presiden Amerika Serikat, mampu menjadi negara super power

pengguna energi panas bumi. Al Gore mengatakan hal itu saat membuka KTT Asia-

Pasific The Climate Project di Jakarta pada tahun 2011.

Saat ini kapasitas terpasang di Indonesia terdiri dari: Lapangan Sibayak 12

MW, Gunung Salak 377 MW, Wayang Windu 227 MW, Kamojang 200 MW, Darajat

270 MW, Dieng 60 MW, Lahendong 80 MW, dan Ulubelu 55 MW.

2. Nuklir

Tenaga nuklir merupakan suatu penggunaan yang terkendali dari reaksi nuklir

untuk menghasilkan energi panas yang kemudian digunakan untuk pembangkit listrik.

Menurut UU No.10/1997; Tenaga Nuklir adalah tenaga dalam bentuk apa pun yang

dibebaskan dalam proses transformasi inti, termasuk tenaga yang berasal dari sumber

radiasi pengion. Radiasi pengion merupakan gelombang elektromagnetik dan partikel

bermuatan yang karena energi yang dimilikinya mampu mengionisasi media yang

dilaluinya.

Reaktor nuklir

Tenaga nuklir sangat ramah lingkungan dan tidak menimbulkan pencemaran.

Namun radiasi yang ditimbulkan oleh energi ini membuat pemerintah sangat sulit

mengembangkannya di Indonesia. Masyarakat menganggap nuklir sebagai suatu hal

yang sangat menakutkan terlebih setelah terjadinya bencana nuklir di berbagai negara

di dunia. Sebenarnya Indonesia sangatlah kaya akan bahan baku nuklir yaitu, uranium

dan plutonium. Namun kekayaan sumber daya mineral tersebut belum dimanfaatkan

dengan maksimal. Penentangan dalam pengembangan nuklir bukan hanya di

Indonesia, akan tetapi juga di dunia internasional. Para penentang menganggap

bahwa tenaga nuklir menimbulkan ancaman bagi banyak orang dan lingkungan.

Sementara para pendukung menganggap bahwa tenaga nuklir adalah sumber energi

yang berkelanjutan dan dapat mengurangi emisi karbon.

Pembangkit listrik tenaga nuklir menyediakan 13% listrik di seluruh dunia.

Menurut Badan Tenaga Atom Internasional (IAEA) pada bulan Januari 2013 terdapat

sekitar 390 reaktor nuklir di seluruh dunia yang beroperasi di 31 negara. Beberapa

kecelakaan reaktor yang terjadi adalah bencana Chernobyl (1986), Fukushima Daiichi

(2011), Pulau Three Mile (1979), dan beberapa kecelakaan kapal selam bertenaga

nuklir. Hal ini membuat para ilmuwan terus memperbaiki keselamatan nuklir dan fusi

nuklir diyakini paling aman dan dapat digunakan di masa yang akan datang.

3. Biomassa

Biomassa adalah suatu bahan yang diperoleh dari makhluk hidup baik masih

hidup atau baru mati yang dapat dimanfaatkan sebagai energi dalam jumlah yang

besar. Pada umumnya biomassa berasal dari tanaman namun juga terdapat biomassa

dari hewan. Biomassa dapat merujuk pada limbah pertanian atau peternakan seperti

jerami, serbuk gergaji, kotoran hewan, sampah dapur, dan sebagainya. Biomassa

merupakan sumber energi dengan jumlah CO2 nol sehingga tidak menyebabkan emisi

gas rumah kaca.

Kelapa sawit merupakan salah satu bahan baku biomassa

Akhir-akhir ini penggunaan biomassa sebagai energi alternatif berkembang

sangat pesat. Beberapa tumbuhan ditanam untuk memenuhi bahan baku biomassa.

Jarak, kelapa sawit, dan kedelai merupakan tanaman yang digunakan untuk membuat

biomassa utamanya pembuatan biodiesel. Sementara itu tanaman lain seperti sorgum,

ubi kayu, dan jagung digunakan untuk pembuatan bioethanol.

4. Surya

Energi matahari (energi surya) sangat ramah lingkungan dan merupakan

energi yang terbarukan sehingga energi ini dapat digunakan sebagai alternatif dari

bahan bakar fosil. Namun, dengan biaya pembangkitan dari tenaga surya yang

membutuhkan biaya lebih mahal dari biaya untuk pembangkitan tenaga fosil membuat

pembangkitan dari tenaga surya ini kurang diminati. Perangkat untuk mengkonversi

energi matahari menjadi energi listrik, yang disebut dengan fotovoltaik, masih

didatangkan dari luar negeri sehingga membutuhkan biaya yang mahal.

Indonesia telah memanfaatkan energi surya di beberapa provinsi di Indonesia

terutama wilayah terpencil yang sulit dijangkau jaringan PLN. Pada tahun 2002, total

kapasitas PLTS di seluruh wilayah Indonesia hampir mencapai 3 MWp. Pembangkit

Tenaga Surya ini dipasang di wilayah-wilayah terpencil khususnya kawasan timur

Indonesia. Namun sebagian PLTS yang terpasang telah rusak dan belum diperbaiki

karena terkendali masalah ekonomi karena tingginya biaya perawatan.

Lapangan Pembangkitan Listrik Tenaga Surya

Indonesia merupakan negara yang terletak di khatulistiwa, sehingga Indonesia

memiliki sumber energi surya yang sangat berlimpah. Intensitas radiasi matahari di

seluruh wilayah Indonesia rata-rata 4,8 kWh/m2 per hari. Dengan berlimpahnya

sumber energi surya ini seharusnya dapat dimanfaatkan secara maksimal untuk

memenuhi kebutuhan energi listrik di Indonesia.

5. Hidrogen

Hidrogen adalah suatu unsur kimia yang memiliki nomor atom 1 dan

merupakan unsur yang memiliki massa paling ringan dan paling melimpah di alam

semesta. Di bumi, kebanyakan hidrogen bersenyawa dengan unsur lain seperti

hidrokarbon dan air. Hidrogen dihasilkan oleh beberapa jenis bakteri dan ganggang.

Hidrogen tidak tersedia bebas di alam sehingga tidak dapat ditambang seperti

energi fosil. Hidrogen harus diproduksi. Cara utama untuk memproduksi hidrogen

adalah dengan mengelektrolisis H2O. Kendala yang dihadapi dari teknologi ini adalah

umur dari electrolyzer yang pendek dan harga materialnya yang masih mahal di

pasaran.

Skema sel bahan bakar (fuel cell)

Hidrogen dapat digunakan untuk sel bahan bakar (fuel cell) yang merupakan

alat elektrokimia yang mirip dengan baterai, namun berbeda karena reaktannya dapat

diisi ulang. Kinerja sel bahan bakar hidrogen menggunakan hidrogen dan oksigen

yang bereaksi dan mengalir seperti bahan bakar biasa. Ia tidak mengalami

pembakaran sehingga limbah yang dihasilkan berupa air murni yang aman untuk

dibuang.

Di Kanada dan Amerika Serikat, tabung sel bahan bakar hidrogen mulai

diperjualbelikan. Namun, harganya masih mahal yaitu sekitar 3000 dolar AS. Di

Indonesia sendiri prototipe sepeda motor dengan bahan bakar hidrogen sudah

diciptakan oleh Pusat Penelitian Fisika Terapan LIPI.

6. Air

Air merupakan senyawa yang menutupi hampir 71% permukaan bumi dan

terdapat sekitar 1,4 triliun km3 air di bumi yang sebagian besar berada di laut. Pada

dasarnya, air di seluruh permukaan bumi ini mengalir, contohnya adalah aliran sungai,

gelombang pasang surut, ombak, arus laut, dan sebagainya. Aliran-aliran air tersebut

dapat dimanfaatkan sebagai pemutar turbin yang menggerakkan generator listrik

untuk menghasilkan energi listrik.

Energi listrik yang berasal dari aliran air ini disebut dengan hidroelektrik

(hydoelectric). Hidroelektrik menyumbang sekitar 19% dari kebutuhan listrik dunia.

Energi listrik dengan tenaga air ini biasanya didapatkan dari sungai-sungai yang

dibendung kemudian dibuat saluran-saluran untuk mengalirkan air ke turbin.

Waduk Gajah Mungkur

Di Indonesia penggunaan air sebagai sumber energi sudah digunakan sebagai

pembangkit listrik dalam skala besar. Pembangkit listrik tenaga air (PLTA) di

Indonesia antara lain; PLTA Karangkates, PLTA Gajah Mungkur, dan sebagainya.

7. Angin

Di dunia ada ribuan turbin yang beroperasi dan menghasilkan sekitar 58.982

MW dan 69% di antaranya berada di wilayah Eropa. Namun penggunaan angin

sebagai sumber energi listrik hanya sekitar 1% di seluruh dunia. Berbagai negara telah

membuat investasi listrik tenaga angin yang sangat besar di antaranya; Jerman,

Spanyol, Amerika Serikat, Denmark, dan India. Jerman merupakan produsen tenaga

angin terbesar di dunia dengan 32% dari kapasitas seluruh dunia.

Ladang Kincir Angin

Tenaga angin sangat murah dibandingkan dengan tenaga-tenaga yang lainnya.

Ia merupakan tenaga yang tidak akan habis dan ada terus menerus (terbarukan) dan

dijumpai di banyak tempat di dunia. Tenaga angin juga merupakan tenaga yang bersih

dan bebas dari efek rumah kaca.

8. Gelombang Laut

Energi gelombang laut berupa ombak sangat bermanfaat untuk pembangkit

listrik yang ramah lingkungan dan effesian dalam penggunaannya. Ombak adalah

pergerakan naik dan turunnya air dengan arah tegak lurus permukaan air laut yang

membentuk kurva/grafik sinusoidal. Gelombang laut disebabkan oleh angin. Angin di

atas lautan mentransfer energinya ke perairan, menyebabkan riak-riak yang kemudian

berubah menjadi apayang kita sebut sebagai gelombang. Energi ombak  laut adalah

energi kinetik yang ada pada gelombang laut digunakan untuk menggerakkan turbin.

Ombak naik ke dalam ruang generator, lalu air yang naik menekan udara keluar dari

ruang generator dan menyebabkan turbin berputar. Ketika air turun, udara bertiup dari

luar ke dalam ruang generator dan memutar turbin kembali.Putaran turbin kemudian

dihubungkan ke generator dan diubah menjadi energi listrik dan di distribusikan ke

beban.

Gambar PLTO

Aplikasi di dunia :

The Limpet, yang merupakan OWC terletak di pantai Islay , Skotlandia , saat

ini beroperasi sebagai prototipe di 75kW . Namun, fasilitas ini mampu bekerja pada

kapasitas penuh dari 500kW . Ini adalah kapasitas pembangkit yang membuat energi

gelombang ekonomis dan mampu bersaing di pasar komersial ( Carbon Trust , 2010)

situs di India yang dibangun sebagai dekat pantai OWC beroperasi pada 150kw . The

Mk3 -PC dibangun oleh Oceanlinx dinilai untuk 2.5MW . Perbedaan mencolok

tergantung pada konstruksi, turbin udara, dan energi gelombang yang tersedia . Energi

gelombang saat operasi cukup mahal di 14 sen per kWh . Hal ini disebabkan sebagian

untuk biaya instalasi mahal dan pengembangan teknologi . Akhirnya sebagai energi

gelombang menjadi lebih tersebar luas biaya akan diturunkan menjadi harga yang

sebanding dengan energi angin .

9. Energi Piezoelektrik

Piezoelektrik merupakan sistem yang dapat mengubah gaya mekanik,

khususnya gaya tekanan menjadi energi listrik. Piezoelektrik ini biasanya digunakan

untuk menghasilkan listrik di tempat-tempat umum seperti contohnya stasiun kereta di

Jepang dan Disco House di London. Jadi piezoelektrik ini mengunakan gaya tekanan

yang dihasilkan oleh manusia itu sendiri yang dapat digunakan untuk memenuhi

kebutuhan listrik di area tersebut. Namun sayangnya penggunaan energi piezoelektrik

belum sepenuhnya diterapkan di dunia.

10. Energi Ethanol

Merupakan bahan bakar yang berbasis alkohol dari fermentasi tanaman,

seperti jagung dan gandum. Bahan bakar ini dapat dicampur dengan bensin untuk

meningkatkan kadar oktan dan kualitas emisi. Namun, ethanol memiliki dampak

negatif terhadap harga pangan dan ketersediannya.

11. P-Series

P-series merupakan gabungan dari ethanol, gas alam, dan

metyhltetrahydrofuran (MeTHF). P-series sangat efektif dan efisien karena oktan

yang terkandung cukup tinggi. Penggunaannya pun sangat mudah jika ingin

dicampurkan tanpa ada proses dengan teknologi lain. Akan tetapi, hingga sekarang

belum ada produsen kendaraan yang menciptakan kendaraan dengan bahan bakar

fleksibel ini.

Daftar Pustaka :

[15/11 09.25] agungadhyaksa.blogspot.co.id/2012/11/14-macam-energi-alternatif-di-dunia.html?m=1

[15/11 09.26] m.greenpeace.org/seasia/id/high/blog/terobosan-baru-ini-mungkin-dapat-menyelamatka/blog/51301

[15/11 09.27] alamendah.org/2014/09/09/8-sumber-energi-terbarukan-di-indonesia