Transcript
BIOMASSA
Indonesia, Sebagai negara agraris yang
beriklim tropis memiliki beberapa
sumber energi terbarukan yang
berpotensi besar, antara lain : energi
hidro dan mikrohidro, energi geotermal,
energi biomassa, energi surya dan energi
angin.
Potensi biomassa yang besar di negara,
hingga mencapai 49.81 GW tidak
sebanding dengan kapasitas terpasang
sebesar 302.4 MW. Bila kita maksimalkan
potensi yang ada dengan menambah
jumlah kapasitas terpasang, maka akan
membantu bahan bakar fosil yang selama
ini menjadi tumpuan dari penggunaan
energi. Hal ini akan membantu
perekonomian yang selama ini menjadi
boros akibat dari anggaran subsidi bahan
bakar minyak yang jumlahnya melebihi
anggaran sektor lainnya.
Energi biomassa menjadi penting bila
dibandingkan dengan energi
terbaharukan karena proses konversi
menjadi energi listrik memiliki investasi
yang lebih murah bila di bandingkan
dengan jenis sumber energi
terbaharukan lainnya. Hal inilah yang
menjadi kelebihan biomassa
dibandingkan dengan energi lainnya.
Proses energi biomassa sendiri
memanfaatkan energi matahari untuk
merubah energi panas menjadi
karbohidrat melalui proses fotosintesis
yang selanjutnya diubah kembali menjadi
energi panas.
Konversi Biomassa
Penggunaan biomassa untuk
menghasilkan panas secara sederhana
sebenarnya telah dilakukan oleh nenek
moyang kita beberapa abad yang lalu.
Penerapannya masih sangat sederhana,
biomassa langsung dibakar dan
menghasilkan panas. Di zaman modern
sekarang ini panas hasil pembakaran
akan dikonversi menjadi energi listrik
melali turbin dan generator. Panas hasil
pembakaran biomassa akan
menghasilkan uap dalam boiler. Uap
akan ditransfer kedalam turbin sehingga
akan menghasilkan putaran dan
menggerakan generator. Putaran dari
turbin dikonversi menjadi energi listrik
melalui magnet magnet dalam generator.
Pembakaran langsung terhadap biomassa
memiliki kelemahan, sehingga pada
penerapan saat ini mulai menerapkan
beberapa teknologi untuk
meningkatkanmanfaat biomassa sebagai
bahan bakar. Beberapa penerapan
teknologi konversi yaitu :
Densifikasi
Praktek yang mudah untuk meningkatkan
manfaat biomassa adalah membentuk
menjadi briket atau pellet. Briket atau
pellet akan memudahkan dalam
penanganan biomassa. Tujuannya adalah
untuk meningkatkan densitas dan
memudahkan penyimpanan dan
pengangkutan. Secara umum densifikasi
(pembentukan briket atau pellet)
mempunyai beberapa keuntungan
(bhattacharya dkk, 1996) yaitu :
menaikan nilai kalor per unit volume,
mudah disimpan dan diangkut,
mempunyai ukuran dan kualitas yang
seragam.
Karbonisasi
Karbonisasi merupakan suatu proses
untuk mengkonversi bahan orgranik
menjadi arang . pada proses karbonisasi
akan melepaskan zat yang mudah
terbakar seperti CO, CH4, H2,
formaldehid, methana, formik dan acetil
acid serta zat yang tidak terbakar seperti
seperti CO2, H2O dan tar cair. Gas-gas
yang dilepaskan pada proses ini
mempunyai nilai kalor yang tinggi dan
dapat digunakan untuk memenuhi
kebutuhan kalor pada proses karbonisasi.
Pirolisis
Pirolisis atau bisa di sebut thermolisis
adalah proses dekomposisi kimia dengan
menggunakan pemanasan tanpa
kehadiran oksigen. Proses ini sebenarnya
bagian dari proses karbonisasi yaitu
roses untukmemperoleh karbon atau
aran, tetapi sebagian menyebut pada
proses pirolisis merupakan high
temperature carbonization (HTC), lebih
dari 500 oC. Proses pirolisis
menghasilkan produk berupa bahan
bakar padat yaitu karbon, cairan berupa
campuran tar dan beberapa zat lainnya.
Produk lainn adalah gas berupa karbon
dioksida (CO2), metana (CH4) dan
beberapa gas yang memiliki kandungan
kecil.
Anaerobic digestion
Proses anaerobic igestion yaitu proses
dengan melibatkan mikroorganisme
tanpa kehadiran oksigen dalam suatu
digester. Proses ini menghasilkan gas
produk berupa metana (CH4) dan karbon
dioksida (CO2) serta beberapa gas yang
jumlahnya kecil, seperti H2, N2, dan
H2S. Proses ini bisa diklasifikasikan
menjadi dua macam yaitu anaerobic
digestion kering dan basah. Perbedaan
dari kedua proses anaerobik ini adalah
kandungan biomassa dalam campuran
air. pada anaerobik kering memiliki
kandungan biomassa 25 – 30 %
sedangkan untuk jenis basah memiliki
kandungan biomassa kurang dari 15 %
(Sing dan Misra, 2005).
Gasifikasi
Gasifikasi adalah suatu proses konversi
untuk merubah material baik cair
maupun pada menjadi bahan bakar cair
dengan menggunakan temperatur tinggi.
Proses gasifikasi menghasilkan produk
bahan bakar cair yang bersih dan efisien
daripada pembkaran secara langsung,
yaitu hidrogen dan karbon monoksida.
Gas hasil dapat di bakar secara langsung
pada internal combustion engine atau
eaktor pembakaran. Melalui proses
Fische-Tropsch gas hasil gasifikasi dapat
di ekstak menjadi metanol.
AIR
Salah satu bentuk sumber energi yang
terbarukan yang sedang dikembangkan
adalah dengan memanfaatkan air. Air
merupakan zat yang tersedia banyak di
bumi. 2/3 dari permukaan bumi ini
ditutupi oleh air. Air merupakan bahan
alam yang memiliki banyak kegunaan.
Jika air dioptimalkan menjadi energi atau
sebagai penghemat energi maka akan
menjadi suatu bentuk energi alternatif
yang potensial.
OMBAK berdasarkan survei yang
dilakukan Badan Pengkajian dan
Penerepan Teknologi (BPPT) dan
pemerintah Norwegia sejak tahun 1987,
terlihat banyak daerah-daerah pantai
yang berpotensi sebagai pembangkit
listrik tenaga ombak. Ombak di
sepanjang Pantai Selatan Pulau Jawa, di
atas kepala Burung irian Jaya dan
sebelah barat pulau Sumatera sangat
sesuai untuk menyuplai energi listrik.
Kondisi ombak seperti itu tentu sangat
menguntungkan, sebab tinggi ombak
yang bisa dianggap potensial untuk
membangkitkan energi listrik adalah
sekitar 1,5 hingga 2 meter dan
gelombang ini tidak pecah hingga sampai
di pantai.
Potensi tingkat teknologi saat ini
diperkirakan bisa mengkonversi per
meter panjang pantai menjadi daya listrik
sebesar 20-35 KW (panjang pantai
Indonesia sekitar 80.000 km, yang terdiri
dari sekitar 17.000 pulau dan sekitar
9.000 pulau-pulau kecil yang tidak
terjangkau arus listrik nasional, dan
penduduknya hidup dari hasil laut).
Dengan perkiraan semacam itu, seluruh
pantai di Indonesia dapat menghasilkan 2
– 3 Terra Watt Ekuivalensi listrik, bahkan
tidak lebih dari 1% panjang pantai
Indonesia.(~800 km) dapat memasok
minimal ~16 GW atau sama dengan
pasokan seluruh listrik di Indonesia
tahun ini.
Untuk sistem mekaniknya, PLTO dikenal
memakai teknologi OWC (Oscillating
Wave Column). Untuk OWC ini ada dua
macam, yaitu OWC terapung dan OWC
tidak terapung. Untuk OWC tidak
terapung prinsip kerjanya sebagai
berikut. Instalasi OWC tidak terapung
terdiri dari tiga bangunan utama, yakni
saluran masuk air, reservoir
(penampungan) dan pembangkit. Dari
ketiga bangunan tersebut yang
terpenting adalah tahap pemodifikasian
bangunan saluran masuk air yang
berbentuk U, sebab ia bertujuan
menaikkan air laut ke reservoir.
Beberapa kebijakan fiskal yang dapat
diambil pemerintah untuk mengatasi
krisis energi dan pangan adalah sebagai
berikut:
Pajak BBM dan Subsidi BBM
Pajak BBM sesungguhnya menjadi hak
seluruh rakyat Indonesia, dan merupakan
kewajiban bagi para pemakai BBM.
Karena pemerintah sudah menyiapkan
sarana dan prasarana untuk para
pemakai BBM dan mereka (pemakai
BBM) menimbulkan pencemaran
lingkungan, yang dibiayai dan
ditanggung seluruh rakyat Indonesia atau
oleh negara. Sejumlah 160 negara besar
didunia pola kebijakan pemasaran dan
harga jual BBM dapat dibagi atas empat
katagori model yaitu; (1) pola subsidi, (2)
pola pajak rendah, (3) pola pajak sedang,
dan (4) pola pajak BBM tinggi.
Pokok-pokok mengenai energi telah
dicantumkan dalam Kebijakan Energi
Nasional yang tujuan dari kebijakan
tersebut adalah penghematan bahan
bakar minyak bumi dan pengembangan
sumber-sumber energi alternatif lainnya.
Untuk mengatasi hal itu selanjutnya
presiden menekankan penghematan
bahan bakar minyak dalam negeri
terutama untuk kebutuhan yang tidak
dapat digantikan dengan bentuk energi
yang lain seperti transportasi, feedstock
industri dan lain-lain serta pemanfaatan
seoptimal mungkin sumber-sumber
energi alternatif lain, seperti Tenaga Air,
panas bumi, Tenaga Matahari dan
sebagainya. Dengan mempertimbangkan
permasalahan-permasalahan energi
tersebut maka diperlukan langkah-
langkah serta strategi untuk
pengembangan energi lebih lanjut seperti
tertuang dalam Kebijakan Energi
Nasional. Tujuan Kebijakan Energi
Nasional dapat dirumuskan
• Pengadaan energi dalam negeri,
mengusahakan tersedianya energi dalam
negeri secara terus-menerus dalam
jumlah dan mutu yang sesuai dengan
kebutuhan dan harga yang terjangkau.
• Pengadaan energi untuk ekspor,
mengusahakan tersedianya minyak, gas
bumi, dan sumber energi lain untuk
ekspor dengan harga yang paling
menguntungkan dalam waktu cukup
panjang.
• Penghematan penggunaan bahan bakar
minyak, menggunakan bahan bakar
minyak dengan cara yang sehemat-
hematnya terutama untuk kebutuhan
yang tidak dapat diganti dengan bentuk
energi lain seperti transportasi dan
feedstock industri.
• Pengembangan sumber-sumber energi
lainnya. Mengembangkan sumber energi
yang terbarukan (dapat diganti dan tidak
habis dipakai) dalam waktu yang tidak
terlalu lama, menggantikan sejauh
mungkin pemakaian sumber-sumber
energi yang tidak terbarukan (tak dapat
diganti dan habis dalam jangka waktu
tertentu)
• Pelestarian Lingkungan.
Mengembangkan sumber energi secara
efisien dan bijaksana dengan
memperhatikan dampak negatif dan
meningkatkan dampak positif terhadap
lingkungan pada pengadaan dan
pemanfaatan energi.
• Menyediakan energi dan mengelola
sumber daya energi yang dapat
memperkuat ketahanan nasional dalam
arti meningkatkan kemampuan dan
ketangguhan bangsa Indonesia
menghadapi masa depan dan
mengurangu ketergantungan pada
pemanfaatan energi dari luar negeri.
Untuk tercapainya tujuan tersebut perlu
langkah-langkah kebijaksanaan mengenai
energi ialah mengusahakan energi tidak
habis terpakai sebagai pemenuhan
kebutuhan energi dalam negeri. Untuk
memungkinkan tercapainya maka perlu
diadakan berbagai lengkah kebijakan
yang dikelompokan dalam pola upaya
sebagai berikut :
• Intensifikasi • Konservasi • Indeksasi •
Diversifikasi
Dari ke empat pola upaya yang
terpenting adalah pola upaya Konservasi
dan Diversifikasi :
• Konservasi adalah uapaya penggunaan
energi dengan lebih effisien dengan tidak
mengurangi laju pertumbuhan
pembangunan. Usaha ini harus didukung
dan dilaksanakan semua sektor, rumah
tangga, angkutan, prasarana, industri,
petanian dan lain-lain. Prinsip ini perlu
diterapkanoleh masyarakat dengan
ditumbuhkan pengertian dan kesadaran
tentang masalah energi, terutama
tentang kelangkaan dan mengikuti gaya
hidup hemat energi.
• Diversifikasi adalah usaha strategis
mengurangi ketergantungan dari minyak
bumi dalam usaha memenuhi kebutuhan
energi dalam negeri (kecuali kebutuhan
yang tidak dapat diganti dengan bentuk
energi yang lain seperti transportasi dan
feedstock industri yang harus dilakukan
penghematan yang se-hemat-hematnya
dan menggantikan dengan jenis energi
lain.
Diversifikasi akan meningkatkan
penganeka ragaman penggunaan
berbagai jenis energi di dalam negeri.
Salah satunya yang terpenting adalah
pemnafaatan Tenaga Surya dengan
mengguanakan sel surya.
Kelangkaan Energi Bahan Bakar
Salah satu permasalahan besar negara
Repulik Indonesia yang belum bisa
tertangani sampai saat ini adalah
mengenai kelangkaan energi bahan
bakar yang didukung oleh semakin
meningkatnya populasi masyarakat
Indonesia. Dan hal ini masih saja
berlangsung meskipun pemerintah telah
melakukan impor dengan nilai triliunan
rupiah per tahunnya untuk mencukupi
kebutuhan energi bahan bakar tersebut.
Sehingga perlu dicarikan solusi cerdas
sebagai pemecahannya, antara lain
adalah pemanfaatan energi surya akan
diaplikasikan melalui pembuatan Kompor
Energi Surya (KES). Kenapa pemerintah
sangat kurang support dalam hal
pendanaan ilmiah mahasiswa maupun
dosen. Bahkan untuk proses
pengembangan saja sangat minim.
Sehingga banyak karya mahasiswa yang
berakhir di gudang maupun pengarsipan
saja. Minyak langka, elpiji langka. Mau
cari apa kalau tidak ke energi alternatif.
http://coretanmbon.blogspot.com/search?updated-
min=2011-01-01T00:00:00-08:00&updated-
max=2012-01-01T00:00:00-08:00&max-results=6
ENERGI MATAHARI, SUMBER ENERGI
ALTERNATIF YANG EFISIEN, HANDAL
DAN RAMAH LINGKUNGAN DI
INDONESIA
ENERGI MATAHARI, SUMBER ENERGI
ALTERNATIF YANG EFISIEN, HANDAL
DAN RAMAH LINGKUNGAN DI
INDONESIA
Saat ini kebutuhan energi,
khususnya energi listrik (energi listrik
adalah energi yang mudah
dikonrversikan ke dalam bentuk energi
yang lain) terus meningkat dengan pesat,
bahkan di luar perkiraan. Hal ini sudah
selayaknya sebagai dampak
meningkatnya seluruh aktivitas
kehidupan yang menggunakan energi
listrik.
Selama ini kebutuhan energi
bahkan kebutuhan dunia masih
mengandalkan minyak bumi sebagai
penyangga utama kebutuhan energi.
Sementara itu tidak dapat dihindarkan
bahwa sumber energi ini semakin langka
dan mahal harganya. Bagi Indonesia
masalah energi menjadi lebih penting
lagi artinya dan perlu mendapatkan
penanganan yang khusus karena :
• Kurang lebih 80 % kebutuhan energi di
Indonesia dipenuhi oleh minyak bumi
(data 2002)
• Harga minyak dan Konsumsi minyak
bumi yang cenderung meningkat dengan
pesat setiap tahun.
• Banyaknya sumber-sumber alternatif di
Indonesia yang perlu dikembangkan.
Matahari adalah sumber energi
utama yang memancarkan energi yang
luar biasa besarnya ke permukaan bumi.
Pada keadaan cuaca cerah, permukaan
bumi menerima sekitar 1000 watt energi
matahari per-meter persegi. Kurang dari
30 % energi tersebut dipantulkan
kembali ke angkasa, 47% dikonversikan
menjadi panas, 23 % digunakan untuk
seluruh sirkulasi kerja yang terdapat di
atas permukaan bumi, sebagaian kecil
0,25 % ditampung angin, gelombang dan
arus dan masih ada bagian yang sangat
kecil 0,025 % disimpan melalui proses
fotosintesis di dalam tumbuh-tumbuhan
yang akhirnya digunakan dalam proses
pembentukan batu bara dan minyak bumi
(bahan bakar fosil, proses fotosintesis
yang memakan jutaan tahun) yang saat
ini digunakan secara ekstensif dan
eksploratif bukan hanya untuk bahan
bakar tetapi juga untuk bahan pembuat
plastik, formika, dan bahan sintesis
lainnya. Sehingga bisa dikatakan bahwa
sumber segala energi adalah energi
matahari.
Dalam keadaan cuaca yang
cerah, sebuah sel surya akan
menghasilkan tegangan konstan sebesar
0.5 V sampai 0.7 V dengan arus sekitar
20 mA dan jumlah energi yang diterima
akan mencapai optimal jika posisi sel
surya (tegak lurus) terhadap sinar
matahari. Selain itu juga tergantung dari
konstruksi sel surya itu sendiri. Ini
berarti bahwa sebuah sel surya akan
menghasilkan daya 0.6 V x 20 mA = 12
mW.
Bagi Indonesia upaya
pemanfaatan energi surya mempunyai
berbagai keuntungan yang antara lain
adalah :
• Energi ini tersedia dengan jumlah yang
besar di Indonesia.
• Sangat mendukung kebijakan energi
nasional tentang penghematan,
diversifikasi dan pemerataan energi.
• Memungkinkan dibangun di daerah
terpencil karena tidak memerlukan
transmisi energi maupun transportasi
sumber energi.
Oleh karena itu, untuk
meningkatkan efisiensi dan
mengoptimalkan sinar matahari
diperlukan alat yang mampu mengikuti
pergeseran matahari agar posisi modul
sel surya selalu tegak lurus atau bersudut
sembilan puluh derajat terhadap posisi
matahari. Sistem kendali itu adalah
sistem penjejak matahari (sun seeker).
Peralatan ini menggunakan dua sensor,
berupa komponen LDR yang diletakan
sedemikian rupa dan dipisahkan oleh
sebuah penguat.
Unsur-unsur utama dari sistem
penjejak matahari ini adalah selisih
anatara referens (set) dengan umpan
balik yang merupakan error yang berasal
dari dua sel photovolteic kecil di
belakang yang dipisahkan dengan satu
layer/tabir. Sel yang dipasang sedemikian
sehingga ketika sensor menghadap
matahari, berkas cahaya dari celah akan
menyinari kedua LDR atau cell. LDR atau
sel yang sebagai sumber arus dan yang
dihubungkan pembalik polaritas dan
menjadi masukan dari suatu Op. Amp.
Jika salah satu LDR atau cell tertutup
tabir/layer pemisah maka terdapat
perbedaan arus dari dua sel.
Dan perbedaan arus tersebut
akan diperbesar oleh op amp. Karena
arus masing-masing LDR atau sel adalah
sebanding dengan kekuatan penerangan
yang menyinari LDR atau sel, maka
ketika cahaya dari celah pemisah tidak
terpusat atau bergeser akan
mengakibatkan adanya selisih arus
anatara kedua LDR dan itu merupakan
suatu isyarat kesalahan, dan akan
menjadi sinyal input dari amplifier,
output dari Op. Amp. Berupa sinyal error
tegangan ini selanjutnya menjadi input
servoamplifier, servoamplifier akan
memandu sistem kembali ke semula atau
tegak lurus dengan matahari.
http://coretanmbon.blogspot.com/2012/02/energi-
matahari-sumber-energi.html
Energi dan Elektrifikasi (Aplikasi)
ENERGI HEWAN DALAM BIDANG
PERTANIAN
Penggunaan tenaga ternak masih
memegang peranan penting terutama
untuk negara yang sedang berkembang.
Tenaga hewan sudah lama digunakan
manusia dalam menggantikan tenaga
manusia untuk berbagai pekerjaan di
bidang pertanian, misalnya mengolah
lahan (membajak), memompa air,
menggerakkan mesin penggiling,
pengangkutan hasil pertanian, dan
sebagainya. Hewan yang biasa digunakan
dalam bidang pertanian diantaranya sapi,
kerbau, keledai dan kuda. Energi hewan
masih memegang peranan penting
karena beberapa faktor, antara lain
yaitu : luasan tanah yang sempit,
topografi, jenis tanaman, bahan bakar
mahal, dan juga harga mesin mahal.
Tenaga yang dapat diberikan oleh
hewan sangat tergantung
pada jenis, umur dan berat dari hewan
tersebut. Besarnya energi yang
digunakan untuk menarik
adalah berkisar antara 0,5 sampai 1 KW
dengan jam kerja efektif 3 - 5 jam per
hari. Menurut KING dalam Frans
J.Daywin (1991) seekor kuda yang
bekerja terus menerus dengan kecepatan
3,75 km/jam, hanya mampu menarik
beban 1/10 berat badannya. Atas dasar
ini kuda seberat 500 kg, dapat
menghasilkan daya sebesar 0,50-0,62 kw,
berat 800 kg dayanya 0,80-0,99
kw. Penggunaan energi hewan selain
mempunyai keuntungan juga mempunyai
beberapa kelemahan. Keuntungan
penggunaan tenaga hewan di bidang
pertanian: 1. dapat digunakan pada
berbagai tempat
2. setiap saat dapat digunakan
3. dapat melakukan beberapa gerakan
tanpa perlu alat transmisi
4. hewan selain dimanfaatkan tenaganya
dapat pula dimanfaatkan dagingnya.
5. hewan dapat dikembangbiakkan
Sedangkan kelemahannya :
1. kapasitasnya terbatas, baik besar
tenaganya maupun lama penggunaannya
2. dipengaruhi oleh keadaan lingkungan
dan kesehatan.
http://coretanmbon.blogspot.com/
2012/04/energi-dan-elektrifikasi-
aplikasi.html
Resume Energi dan Elektrifikasi
ENERGI
1. Turunnya jumlah curahan energi
manusia di bidang pertanian.
Keterbatasan tenaga kerja di bidang
pertanian pada masa mendatang akan
terus menurun, karena urbanisasi dan
meningkatnya pembangunan di sektor
industri dan jasa. Hal itu seiring dengan
menurunnya animo kerja di sektor
pertanian, ter-utama angkatan kerja
berusia muda. Hasil penelitian Ananto
(1991) menunjukkan bahwa terjadi
penurunan tenaga kerja pada bidang
pertanian di Kabupaten Karawang telah
mencapai sekitar 1,52% per tahun.
Keterbatasan tenaga kerja pada sentra
padi sawah akan memotivasi petani yang
sernula menanam padi sawah dengan
padat tena-ga kerja beralih ke sistem
yang hemat tenaga ker-ja dengan
menerapkan sistem tanpa olah tanah
(TOT)
(repository.unand.ac.id/2462/1/100-
Soni_Isnaini-Pujo_Suwarno.doc).
Menanam energi, memanen energi.
Indonesia sebagai salah satu negara
tropis yang memiliki sumberdaya alam
yang sangat potensial. Usaha pertanian
merupakan usaha yang sangat potensial
untuk dikembangkan di Indonesia karena
Indonesia memiliki potensi sumber daya
lahan, agroklimat dan sumber daya
manusia yang memadai. Kondisi iklim
tropis dengan curah hujan yang cukup,
ketersediaan lahan yang masih luas,
serta telah berkembangnya teknologi
optimalisasi produksi dapat mendukung
kelayakan pengembangan usaha
agribisnis.
Terjadinya krisis energi, khususnya
bahan bakar minyak (BBM) yang
diinduksi oleh meningkatnya harga BBM
dunia telah membuat Indonesia perlu
mencari sumber-sumber bahan bakar
alternatif yang mungkin dikembangkan di
Indonesia. Salah satu tanaman yang
memiliki potensi sebagai sumber bahan
bakar adalah tanaman jarak pagar
(Jatropha curcas). Selama ini ini tanaman
jarak pagar hanya ditanam sebagai pagar
dan tidak diusahakan secara khusus.
Secara agronomis, tanaman jarak pagar
ini dapat beradaptasi dengan lahan
maupun agroklimat di Indonesia bahkan
tanaman ini dapat tumbuh dengan baik
pada kondisi kering (curah hujan < 500
mm per tahun) maupun pada lahan
dengan kesuburan rendah (lahan
marjinal dan lahan kritis). Walaupun
tanaman jarak tergolong tanaman yang
bandel dan mudah tumbuh, tetapi ada
permasalahan yang dihadapi dalam
agribisnis saat ini yaitu belum adanya
varietas atau klon unggul, jumlah
ketersediaan benih terbatas, teknik
budidaya yang belum memadai dan
sistem pemasaran serta harga yang
belum ada standar.
Luas lahan kritis di Indonesia lebih
dari 20 juta ha, sebagian besar berada di
luar kawasan hutan, dengan pemanfaatan
yang belum optimal atau bahkan
cenderung ditelantarkan. Dengan
memperhatikan potensi tanaman jarak
yang mudah tumbuh, dapat
dikembangkan sebagai sumber bahan
penghasil minyak bakar alternatif pada
lahan kritis dapat memberikan harapan
baru pengembangan agribisnis.
Keuntungan yang diperoleh pada
budidaya tanaman jarak di lahan kritis
antara lain (1) menunjang usaha
konservasi lahan, (2) memberikan
kesempatan kerja sehingga berimplikasi
meingkatkan penghasilan kepada petani
dan (3) memberikan solusi pengadaan
minyak bakar (biofuel)
(http://www.indobiofuel.com.php).
Produktivitas lahan berhubungan dengan
curahan energi.
Salah satu kunci keberhasilan bidang
pertanian adalah peran sumber daya
manusia pelaksana budidaya komoditas
pertanian yang dikenal dengan sebutan
“buruh tani”. Dalam usaha tani
khususnya usaha tani padi sawah,
peranan petani sangat besar dan
merupakan faktor tertentu betapapun
majunya penerapan teknologi modern.
Menurut Vink (1941) jumlah buruh tani
adalah 960 jam tenaga per hektar sawah
sejak masa persiapan tanam sampai
panen, tetapi pada masa dengan teknik
budidaya tanaman yang lebih maju,
curahan tenaga dan waktu bahkan lebih
tinggi yaitu 1160 jam tenaga per hektar
sawah dengan rata-rata keluaran (output)
2,2 kilogram beras per jam tenaga
(Trisno, Bambang. Gizi dan Kemampuan
Fisik Sumber Daya Manusia Di Sektor
Pertanian. DIGNA Edisi No. 09 Tahun
III/1996).
http://coretanmbon.blogspot.com/
2012/02/resume-energi-dan-
elektrifikasi.html
BAB I
ENERGI MATAHARI DAN ENERGI
LISTRIK
A. ENERGI MATAHARI
Energi matahari merupakan
energi yang utama bagi kehidupan di
bumi ini. Berbagai jenis energi, baik yang
terbarukan maupun tak-terbarukan
merupakan bentuk turunan dari energi
ini baik secara langsung maupun tidak
langsung.Berikut ini adalah beberapa
bentuk energi yang merupakan turunan
dari energi matahari misalnya:
1. Energi angin yang timbul akibat adanya
perbedan suhu dan tekanan satu tempat
dengan tempat lain sebagai efek energi
panas matahari.
2. Energi air karena adanya siklus
hidrologi akibat dari energi panas
matahari yang mengenai bumi.
3. Energi biomassa karena adanya
fotosintesis dari tumbuhan yang
notabene menggunakan energi matahari.
4. Energi gelombang laut yang muncul
akibat energi angin.
5. Energi fosil yang merupakan bentuk
lain dari energi biomassa yang telah
mengalami proses selama berjuta-juta
tahun.
Selain itu energi panas matahari juga
berperan penting dalam menjaga
kehidupan di bumi ini. Tanpa adanya
energi panas dari matahari maka seluruh
kehidupan di muka bumi ini pasti akan
musnah karena permukaan bumi akan
sangat dingin dan tidak ada makluk yang
sanggup hidup di bumi.
Energi panas matahari
merupakan salah satu energi yang
potensial untuk dikelola dan
dikembangkan lebih lanjut sebagai
sumber cadangan energi terutama bagi
negara-negara yang terletak di
khatulistiwa termasuk Indonesia, dimana
matahari bersinar sepanjang tahun.Dapat
dilihat dari gambar di atas bahwa energi
matahari yang tersedia adalah sebesar
81.000 TerraWatt sedangkan yang
dimanfaatkan masih sangat sedikit.
Ada beberapa cara pemanfaatan
energi panas matahari yaitu:
1. Pemanasan ruangan
2. Penerangan ruangan
3. Kompor matahari
4. Pengeringan hasi pertanian
5. Distilasi air kotor
6. Pemanasan air
7. Pembangkitan listrik
Pemanasan Ruangan
Ada beberapa teknik penggunan
energi panas matahari untuk pemanasan
ruangan, yaitu:
a. Jendela
Ini merupakan teknik pemanasan
dengan menggunakan energi panas
matahari yang paling sederhana.Hanya
diperlukan sebuah lubang pada dinding
untuk meneruskan panas matahari dari
luar masuk ke dalam bangunan.Ada
jendela yang langsung tanpa ada kacanya
dan ada yang menggunakan kaca.Untuk
mendapatkan panas yang optimal maka
pada jendela dipasang kaca
ganda.Biasanya di daerah-daerah empat
musim dinding/tembok bangunan diganti
dengan kaca agar matahari bebas
menyinari dan menghangatkan ruangan
pada saat musim dingin.
b. Dinding Trombe(Trombe Wall)
Dinding trombe adalah dinding
yang diluarnya terdapat ruangan sempit
berisi udara.Dinding bagian luar dari
ruangan sempit tersebut biasanya berupa
kaca. Dinding ini dinamai berdasarkan
nama penemunya yaitu Felix Trombe,
orang berkebangsaan Perancis.
Prinsip kerjanya adalah
permukaan luar ruangan ini akan
dipanasi oleh sinar matahari, kemudian
panas tersebut perlahan-lahan
dipindahkan kedalam ruangan sempit.
Selanjutnya panas di dalam ruangan
sempit tersebut akan dikonveksikan ke
dalam bangunan melalui saluran udara
pada dinding trombe.
c. Greenhouse
Teknik ini hampir sama dengan
dinding trombe hanya saja jarak antara
dinding masif dengan kaca lebih lebar,
sehingga tanaman bisa hidup di
dalamnya.
Prinsip kerja greenhouse juga serupa
dengan dinding trombe.Panas masuk
melalui kaca ke dalam greenhouse lalu
dikonveksikan ke dalam bangunan untuk
menghangatkan ruangan atau menjaga
suhu rungan tetap stabil meskipun pada
waktu siang atau malam hari.
- Penerangan Ruangan
Adalah teknik pemanfaatan
energi matahari yang banyak dipakai saat
ini.Dengan teknik ini pada siang hari
lampu pada bangunan tidak perlu
dinyalakan sehingga menghemat
penggunaan listrik untuk
penerangan.Teknik ini dilaksanakan
dengan mendesain bangunan yang
memungkinkan cahaya matahari bisa
masuk dan menerangi ruangan dalam
bangunan.
- Kompor Matahari
Prinsip kerja dari kompor
matahari adalah dengan memfokuskan
panas yang diterima dari matahari pada
suatu titik menggunakan sebuah cermin
cekung besar sehingga didapatkan panas
yang besar yang dapat digunakan untuk
menggantikan panas dari kompor minyak
atau kayu bakar.
Untuk diameter cermin sebesar1,3 meter
kompor ini memberikan daya thermal
sebesar 800 watt pada panci. Dengan
menggunakan kompor ini maka
kebutuhan akan energi fosil dan energi
listrik untuk memasak dapat dikurangi.
- Pengeringan Hasil Pertanian
Hal ini biasanya dilakukan petani
di desa-desa daerah tropis dengan
menjemur hasil panennya dibawah terik
sinar matahari.Cara ini sangat
menguntungkan bagi para petani karena
mereka tidak perlu mengeluarkan biaya
untuk mengeringkan hasil
panennya.Berbeda dengan petani di
negara-negara empat musim yang harus
mengeluarkan biaya untuk mengeringkan
hasil panennya dengan menggunakan
oven yang menggunakan bahan bakar
fosil maupun menggunakan listrik.
- Distilasi Air
Cara kerjanya adalah sebuah
kolam yang dangkal, dengan kedalaman
25mm hingga 50 mm, ditututup oleh
kaca. Air yang dipanaskan oleh radiasi
matahari, sebagian menguap, sebagian
uap itu mengembun pada bagian bawah
dari permukaan kaca yang lebih dingin.
Kaca tersebut dimiringkan sedikit 10
derajat untuk memungkinkan embunan
mengalir karena gaya berat menuju ke
saluran penampungan yang selanjutnya
dialirkan ke tangki penyimpanan.
- Pemanasan Air
Penyediaan air panas sangat
diperlukan oleh masyarakat, baik untuk
mandi maupun untuk alat antiseptik pada
rumah sakit dan klinik
kesehatan.Penyediaan air panas ini
memerlukan biaya yang besar karena
harus tersedia sewaktu-waktu dan
biasanya untuk memanaskan digunakan
energi fosil ataupun energi listrik.
Namun Dengan menggunakan pemanas
air tenaga surya maka hal ini bukan
merupakan masalah karena pemanasan
air dilakukan dengan menyerap panas
matahari dengan menggunakan kolektor
sehingga tidak memerlukan biaya bahan
bakar.
Prinsip kerjanya adalah panas
dari matahari diterima oleh kolektor yang
terdapat di dalam terdapat pipa-pipa
berisi air. Panas yang diterima kolektor
akan diserap oleh air yang berada di
dalam pipa sehingga suhu air meningkat.
Air dingin dialirkan dari bawah
sedangkan air panasnya dialirkan lewat
atas karena massa jenis air panas lebih
kecil daripada massa jenis air dingin
(prinsip thermosipon). Air ini lalu masuk
ke dalam penyimpan panas. Pada
penyimpan panas, panas dari air ini
dipindahkan ke pipa berisi air yang lain
yang merupakan persediaan air untuk
mandi/antiseptik. Sedangkan air yang
berasal dari kolektor akan diputar
kembali ke kolektor dengan
menggunakan pompa atau hanya
menggunakan prinsip thermosipon.
Persediaan air panas akan disimpan di
dalam tangki penyimpanan yang terbuat
dari bahan isolator thermal. Pada sistem
ini terdapat pengontrol suhu jika suhu air
panas yang dihasilkan kurang dari yang
diinginkan maka air akan dimasukkan
kembali ke tangki penyimpan panas
untuk dipanaskan kembali.
Kolektor yang digunakan pada
pemanas air tenaga panas matahari ini
adalah kolektor surya plat datar yang
bagian atasnya terbuat dari kaca yang
berwarna hitam redup sedangkan bagian
bawahnya terbuat dari bahan isolator
yang baik sehingga panas yang terserap
kolektor tidak terlepas ke lingkungan. Air
panas di dalam kolektor bisa mencapai
82 C sedangkan air panas yang
dihasilkan tergantung keinginan karena
sistem dilengkapi pengontrol suhu.
- Pembangkitan Listrik
Prinsipnya hampir sama dengan
pemanasan air hanya pada pembangkitan
listrik, sinar matahari diperkuat oleh
kolektor pada suatu titik fokus untuk
menghasilkan panas yang sangat tinggi
bahkan bisa mencapai suhu 3800 C. Pipa
yang berisi air dilewatkan tepat pada titik
fokus sehingga panas tersebut diserap
oleh air di dalam pipa. Panas yang sangat
besar ini dibutuhkan untuk mengubah
fase cair air di dalam pipa menjadi uap
yang bertekanan tinggi. Uap bertekanan
tinggi yang di hasilkan ini kemudian
digunakan untuk menggerakkan turbin
uap yang kemudian akan memutar turbo
generator untuk menghasilkan listrik.Ada
dua jenis kolektor yang biasa digunakan
untuk pembangkitan listrik yaitu kolektor
parabolik memanjang dan kolektor
parabolik cakram.
Di California, Amerika Serikat,
alat ini telah mampu menghasilkan 354
MW listrik. Dengan memproduksi
kolektor ini secara massal, maka harga
satuan energi matahari ini di AS, sekitar
Rp 100/KWh lebih murah dibandingkan
energi nuklir dan sama dengan energi
dari tenaga pembangkit dengan bahan
baku energi fosil.(Ivan A Hadar, 2005).Di
India dengan area seluas 219.000 meter
persegi maka kolektor mampu
menghasilkan listrik sebesar 35-40 MW
dengan rata-rata intensitas penyinaranya
adalah sebesar 5.8 KWH per meter
persegi per hari.(Gordon Feller).
Kita dapat juga membangkitkan
listrik langsung dari energi surya, yaitu
dengan menggunakan photovoltaic.Alat
ini terbuat dari bahan semikonduktor
yang sangat peka dalam melepaskan
elektron ketika terkena panjang
gelombang sinar matahari tertentu.Akan
tetapi alat ini masih sangat mahal dan
efisiensinya masih sangat rendah, yaitu
sekitar 10%.
Pembangkitan listrik berdasarkan
perbedaan tekanan pada gas juga bisa
dilakukan, yaitu dengan menggunakan
chimney.Ini sebuah sistem tower yang
terdiri turbin gas dan jalinan kaca
tertutup yang luas untuk memerangkap
panas matahari.
Prinsipnya sinar matahari akan
menembus kaca dari alat ini kemudian
memanaskan gas yang terperangkap di
bawah kaca. Gas suhu tinggi ini akan
memasuki tower tertutup yang tingginya
bisa mencapai 1000 meter vertikal. Oleh
karena perbedaan suhu gas pada
permukaan bumi dan 1000 meter diatas
permukaan bumi, maka gas akan
mengalir ke atas melalui tower ini. Aliran
gas/udara tersebut akan memutar turbin
gas. Skema sederhana dapat dilihat pada
gambar dibawah.
Keuntungan dari penggunaan
energi panas matahari antara lain:
1. Energi panas matahari merupakan
energi yang tersedia hampir diseluruh
bagian permukaan bumi dan tidak habis
(renewable energy).
2. Penggunaan energi panas matahari
tidak menghasilkan polutan dan emisi
yang berbahaya baik bagi manusia
maupun lingkungan.
3. Penggunaan energi panas matahari
untuk pemanas air, pengeringan hasil
panen akan dapat mengurangi kebutuhan
akan energi fosil.
4. Pembanguan pemanas air tenaga
matahari cukup sederhana dan memiliki
nilai ekonomis.
Kerugian dari penggunaan energi panas
matahari antara lain:
1. Sistem pemanas air dan pembangkit
listrik tenaga panas matahari tidak
efektif digunakan pada daerah memiliki
cuaca berawan untuk waktu yang lama.
2. Pada musim dingin, pipa-pipa pada
sistem pemanas ini akan pecah karena
air di dalamnya membeku.
3. Membutuhkan lahan yang sangat luas
yang seharusnya digunakan untuk
pertanian, perumahan, dan kegiatan
ekonomi lainya. Hal ini karena rapat
energi matahari sangat rendah.
4. Lapisan kolektor yang menyilaukan bisa
mengganggu dan membahayakan
penglihatan, misalnya penerbangan.
5. Sistem hanya bisa digunakan pada saat
matahari bersinar dan tidak bisa
digunakan ketika malam hari atau pada
saat cuaca berawan.
6. Penyimpanan air panas untuk
perumahan bukan merupakan masalah,
tetapi penyimpanan uap air pada
pembangkit listrik memerlukan teknologi
yang sulit.
C. ENERGI LISTRIK
Energi Listrik adalah energi akhir
yang dibutuhkan bagi peralatan listrik
untuk
menggerakkan motor, lampu penerangan
, memanaskan, mendinginkan ataupun
untuk menggerakkan kembali suatu
peralatan mekanik untuk menghasilkan
bentuk energi yang lain. Energi yang
dihasilkan ini dapat berasal dari berbagai
sumber misalnya, air, minyak, batu
bara,angin, panas
bumi, nuklir, matahari dan lainnya.
Energi ini besarnya dari
beberapa volt sampai ribuan hingga
jutaan volt.
Listrik memegang peranan yang
vital dalam kehidupan.Dapat dikatakan
bahwa listrik telah menjadi sumber
energi utama dalam setiap kegiatan baik
di rumah tangga maupun industri.Mulai
dari peralatan dapur hingga mesin
pabrik-pabrik besar bahkan pesawat
terbang, semua memerlukan listrik.
umumnya listrik diperoleh dari
mengubah energi kinetik melalui
generator menjadi listrik. Energi kinetik
untuk menggerakkan generator bisa
diperoleh dari uap yang dihasilkan dari
pembakaran sumber energi fosil, seperti
minyak, batubara dan gas atau bisa juga
dari aliran air atau dari aliran udara.
Intinya adalah energi listrik dihasilkan
dari pengubahan sumber energi lain.
Sumber-sumber energi untuk
listrik memiliki kelebihan dan
kekurangan.Sumber energi fosil mudah
diperoleh namun bersifat polutif dan
cadangannya terbatas.Sementara sumber
energi aliran air atau angin relatif bersih,
tak terbatas (renewable) namun tidak
selalu ada.
Kebutuhan listrik di Indonesia
saat ini sebagian besar disuplai dari
sumber energi fosil.Dalam beberapa
waktu terakhir ini, harga bahan bakar
minyak mengalami kenaikan yang sangat
berarti.Cadangan minyak bumi pun
semakin menipis dalam kurun waktu
kurang dari 20 tahun
mendatang.Cadangan batubara dan gas
pun jumlahnya terbatas (unrenewable
energy).Disamping itu, saat ini terjadi
pemanasan global akibat polusi yang
ditimbulkan dari pembakaran sumber
energi fosil.Hal ini menuntut kita mencari
sumber energi alternatif yang bersih dan
tidak terbatas untuk menghasilkan listrik.
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.
Energi yang sering kita pakai
sehari-hari semakin lama semakin
berkurang atau menipis. Karena
banyaknya pemakaian yang tidak
terkontrol sehingga menimbulkan
kelangkaan atau bahkan habis sama
sekali. Untuk itu sekarang perlu
dipikirkan adanya energi alternative
untuk pengganti dari energi yang
biasanya sering dipakai . Dibawah ini
adalah berbagai sumber energi alternatif
yang dapat kita manfaatkan, selain akan
membantu udara untuk jadi bersih,
penghematan juga akan dapat dilakukan.
Tenaga kinetik angin sekarang
sudah mulai banyak dipergunakan
sebagai pemutar angin dengan
menggunakan turbin angin baik untuk
rumah maupun untuk keperluan
bisnis.Satu turbin angin dapat berharga
dua setengah milyar rupiah sampai
dengan 10 milyar rupiah, tergantung dari
ukurannya.Tapi satu turbin saja dapat
menghidupi sampai dengan tiga puluh
rumah, tapi karena angin tidak selalu
bertiup, tenaga cadangan harus selalu
tetap tersedia, misalnya dari PLN.
Negara kita yang kaya matahari
tampaknya sangat cocok menggunakan
sumber daya ini.Coba gunakan atap yang
terbuat dari sistem tenaga surya yang
disebut sel fotovoltaik.Harganya memang
tidak murah, untuk atap ukuran standar
dapat mencapai 200 juta rupiah.Tapi
sistem ini sangat mengurangi tagihan
listrik pemilik rumah, apalagi dengan
sistem tagihan PLN yang ada sekarang.
Bahan dasar bahan bakar
biodiesel dibuat dari tumbuhan seperti
kedelai, kelapa dan sebangsanya,
biodiesel adalah bahan bakar non-toxic
yang dapat dicampurkan dengan minyak
diesel biasa atau digunakan sebagaimana
adanya untuk mengurangi emisi.
Nuklir. Dengan bahan bakar
uranium, logam yang ditemukan di
bebatuan, dan diproses di reaktor nuklir,
energi panas yang ada akan digunakan
sebagai bahan untuk memutar turbin
yang ada. Sumber energi ini tidak
melepaskan emisi gas rumah kaca dan
tidak malah.20% sumber listrik di
Amerika sudah berbahan bakar nuklir.
Hidrogen merupakan sumber
bahan bakar terkini yang sedang
dikembangkan.Masalah yang ada
sekarang adalah untuk memisahkan
hidrogen dari bentuk komposisinya,
misalnya rantai karbon atau air, berarti
menggunakan sumber daya
lainnya.Penyimpanan hidrogen juga tidak
mudah, karena kepadatannya sangat
rendah, maka sangatlah sulit untuk
menempatkan hidrogen dalam jumlah
besar dalam ruangan yang sempit.Oleh
karena itulah, walaupun banyak
kendaraan mulai menggunakan hidrogen
sebagai bahan bakarnya, masih sulit
didirikan stasiun pengisian hidrogen.
Energi listrik adalah kehadiran
dan aliran dari muatan listrik. Bagian
energi listrik ditemukan dalam berbagai
fenomena seperti listrik statis , medan
elektromagnetik dan petir . Manusia
telah menemukan kemampuan untuk
memanfaatkan fenomena ini dan
menyimpan muatan listrik untuk
digunakan.Konsep energi listrik
didefinisikan menggunakan berbagai
istilah yang berbeda seperti biaya, saat
ini dan potensial.
Energi listrik merupakan hasil
dari interaksi partikel subatomik
dengan gaya elektromagnetik. Dalam
atom, elektron dan proton membuat
biaya.Biaya ini dapat ditransfer antara
badan yang menggunakan kontak
langsung dengan bahan konduktif seperti
kawat.
potensial listrik adalah penting untuk
jangkauan dan kekuatan energi listrik.
Ketika muatan listrik ada di dalam objek,
gaya yang diberikan dari medan listrik
tersebut. Ini mempercepat objek dalam
arah baik terhadap atau jauh dari
tuduhan, tergantung pada polarisasi
elektromagnetik.Umumnya, listrik
bermuatan positif mendorong objek jauh,
sementara listrik bermuatan negatif
menarik objek ke lapangan.
Energi listrik dapat dihasilkan
dengan menggunakan berbagai cara.
Pembakaran fosilbahan bakar atau panas
dari reaksi nuklir menghasilkan uap yang
kekuatan generator yang, pada
gilirannya, menciptakan listrik.Jika
tidak, energi kinetik diekstraksi baik dari
angin atau air semacam pembangkit
listrik bisa.Semua metode ini
memerlukan transformator yang
mengubah energi listrik menjadi
tegangan yang lebih tinggi dengan lebih
rendah saat ini.Berbagai metode
penyimpanan energi ini
termasuk kapasitor dan baterai.
Energi listrik itu adalah suatu
kemampuan yang disebabkan oleh
karena adanya suatu sumber tegangan
yang berguna sekali untuk melakukan
suatu usaha yaitu memindahkan muatan
melalui perbedaan potensial sehingga
arus listrik dapat mengalir.Secara
matematis, dirumuskan sebagai berikut.
W = Q.V = V.i.t = i2.R.t = v2/R.t
dengan:
W = energi listrik (joule) 1J = 0,24 kal
Q. = muatan listrik (coulomb) 1 kal= 4,2
J
V = beda potensial (volt)
i = kuat arus listrik (ampere)
R = hambatan (ohm)
t = waktu (s)
Daya listrik adalah besarnya energi listrik
per satuan detik.
p=W/t=V.i=i2.R=v2.t
dengan:
P = daya listrik (watt)
W = energi listrik (joule)
t = waktu (s)
V = tegangan (volt)
i = kuat arus (ampere)
R - hambatan (ohm)
Pada alat-alat listrik, pasti selalu
tercantum tulisan yang menandakan
spesifikasi dari alat tersebut. Misalnya
sebuah kayak sebuah lampu berkekuatan
220 V, 50 W. Ini berarti lampu tersebut
akan menyerap daya sebesar 50 jika
dihubungkan dengan sumber tegangan
220 V.
Biaya Energi Listrik
Banyaknya energi listrik yang
dipakai oleh banyak pelanggan listrik
disebut rekening listrik.Besarnya energi
listrik yang dipakai dan dinyatakan dalam
kWh (kiloWatt-hour).1 kWh = 3,6 xl06
Joule. Alat untuk mengukur banyaknya
suatu energi listrik yang sudah dipakai
pelanggan listrik disebut kWh-meter.
BAB III
KESIMPULAN
A. KESIMPULAN
Dari penjelasan di atas maka dapat
disimpulkan bahwa:
1. Penggunaan tenaga surya sangat besar
jika dalam penggunaannya tidak terjadi
hambatan seperti cuaca mendung.
2. Untuk penggunaan Solar Collector sinar
matahari harus selalu fokus mengenai
wadah yang sedang dipanaskan.
3. Penggunaan Solar Collector sebagai
pengganti kompor memang dapat dinilai
ekonomis jika dilihat dari jangka panjang.
4. Namun penggunaannya harus pada
keadaan yang tepat, seperti cuaca yang
cerah.
5. Listrik merupakan sumber energi yang
sangat penting dalam kehidupan.
6. Dalam keseharian listrik digunakan
untuk bebagai keperluan seperti
penerangan.
7. Dalam pengukuran tegangan dan arus
di Jurusan Teknologi Pertanian didapat
tegangan yang terukur adalah 210 Volt.
Padahal tegangan umum listrik dari PLN
adalah 220V.
8. Hal ini dapat diakibatkan karena
penggunaan listrik yang bersamaan di
Jurusan Teknologi Pertanian.
9. Hasil pengukuran pada sumber listrik
lainnya seperti pada aki didapat arus
yang mengalir adalah 12.64 A pada 20
Volt, 12.6 A pada 200 Volt dan 0.12 A
pada 600 Volt.
B. PESAN DAN KESAN
Selama praktikum Energi dan
Elektrifikasi kesan yang kami berikan
yaitu asistennya baik dan sabar
menghadapi para praktikan.Dan selama
praktikum banyak pengalaman yang
dapat diambil.Pesan untuk praktikum
Energi dan Elektrifikasi yaitu semoga ada
laboratorium yang memadai dan
didukung dengan alat yang cukup dan
baik kondisinya.
http://sartikahikaru.blogspot.com/
2011/10/energi-dan-elektrifikasi.html
Biofuel
Bahan bakar hayati atau biofuel adalah
setiap bahan bakar
baik padatan, cairan ataupun gas yang
dihasilkan dari bahan-bahan organik.
Biofuel dapat dihasilkan secara langsung
dari tanaman atau secara tidak langsung
dari limbah industri, komersial, domestik
atau pertanian. Ada tiga cara untuk
pembuatan biofuel: pembakaran limbah
organik kering (seperti buangan rumah
tangga, limbah industri dan
pertanian); fermentasilimbah basah
(seperti kotoran hewan)
tanpa oksigen untuk menghasilkan biogas
(mengandung hingga 60 persen metana),
atau fermentasi tebuatau jagung untuk
menghasilkan alkohol dan ester; dan
energi dari hutan (menghasilkan kayu
dari tanaman yang cepat tumbuh sebagai
bahan bakar).
Proses fermentasi menghasilkan dua tipe
biofuel: alkohol dan ester. Bahan-bahan
ini secara teori dapat digunakan untuk
menggantikan bahan bakar fosil tetapi
karena kadang-kadang diperlukan
perubahan besar pada mesin, biofuel
biasanya dicampur dengan bahan bakar
fosil. Uni Eropa merencanakan 5,75
persen etanol yang dihasilkan
dari gandum, bit, kentang atau jagung
ditambahkan pada bahan bakar fosil pada
tahun 2010 dan 20 persen pada 2020.
Sekitar seperempat bahan bakar
transportasi di Brazil tahun 2002 adalah
etanol.
Biofuel menawarkan kemungkinan
memproduksi energi tanpa meningkatkan
kadar karbon di atmosfer karena
berbagai tanaman yang digunakan untuk
memproduksi biofuel mengurangi kadar
karbondioksida di atmosfer, tidak seperti
bahan bakar fosil yang mengembalikan
karbon yang tersimpan di bawah
permukaan tanah selama jutaan tahun ke
udara. Dengan begitu biofuel lebih
bersifat carbon neutral dan sedikit
meningkatkan konsentrasi gas-gas rumah
kaca di atmosfer (meski timbul keraguan
apakah keuntungan ini bisa dicapai di
dalam prakteknya). Penggunaan biofuel
mengurangi pula ketergantungan pada
minyak bumi serta meningkatkan
keamanan energi. [1]
Ada dua strategi umum untuk
memproduksi biofuel. Strategi pertama
adalah menanam tanaman yang
mengandung gula (tebu, bit gula, dan
sorgum manis [2]) atau tanaman yang
mengandung pati/polisakarida (jagung),
lalu menggunakan fermentasi ragi untuk
memproduksi etil alkohol. Strategi kedua
adalah menanam berbagai tanaman yang
kadar minyak sayur/nabatinya tinggi
seperti kelapa sawit, kedelai, alga,
atau jathropa. Saat dipanaskan, maka
keviskositasan minyak nabati akan
berkurang dan bisa langsung dibakar di
dalam mesin diesel, atau minyak nabati
bisa diproses secara kimia untuk
menghasilkan bahan bakar
seperti biodiesel. Kayu dan produk-
produk sampingannya bisa dikonversi
menjadi biofuel seperti gas
kayu, metanol atau bahan bakar etanol.
ENERGY BAHAN BIO DARI LIMBAH
Penggunaan limbah biomassa untuk
memproduksi energi mampu mengurangi
berbagai permasalahan manajemen
polusi dan pembuangan, mengurangi
penggunaan bahan bakar fosil, serta
mengurangi emisi gas rumah kaca. Uni
Eropa telah mempublikasikan sebuah
laporan yang menyoroti potensi energi
bio yang berasal dari limbah untuk
memberikan kontribusi bagi
pengurangan pemanasan global. Laporan
itu menyimpulkan bahwa di tahun 2020
nanti 19 juta ton minyak tersedia dari
biomassa, 46% dari limbah bio: limbah
padat perkotaan, residu pertanian,
limbah peternakan, dan aliran limbah
terbiodegradasi yang lain.
Tempat penampungan akhir sampah
menghasilkan sejumlah gas karena
limbah yang dipendam di dalamnya
mengalami pencernaan anaerobik.
Secara kolektif gas-gas ini dikenal
sebagai landfill gas (LFG) atau gas
tempat pembuangan akhir sampah.
Landfill gas bisa dibakar baik secara
langsung untuk menghasilkan panas atau
menghasilkan listrik bagi konsumsi
publik. Landfill gas mengandung sekitar
50% metana, gas yang juga terdapat di
dalam gas alam.
Biomassa bisa berasal dari limbah materi
tanaman. Gas dari tempat penampungan
kotoran manusia dan hewan yang
memasuki atmosfer merupakan hal yang
tidak diinginkan karena metana adalah
salah satu gas rumah kaca yang potensil
pemanasan globalnya melebihi
karbondioksida. [5][6] Frank Keppler dan
Thomas Rockmann menemukan bahwa
tanaman hidup juga memproduksi
metana CH4.
Bahan bakar berbentuk cair bagi
transportasi
Sebagian besar bahan bakar transportasi
berbentuk cairan, sebab berbagai
kendaraan biasanya
membutuhkan kepadatan energi yang
tinggi. Kendaraan biasanya
membutuhkan kepadatan kekuatan yang
tinggi yang bisa disediakan oleh mesin
pembakaran dalam. Mesin ini
membutuhkan bahan bakar pembakaran
yang bersih untuk menjaga kebersihan
mesin dan meminimalisir polusi udara.
Bahan bakar yang lebih mudah dibakar
dengan bersih biasanya berbentuk cairan
dan gas. Dengan begitu cairan (serta gas-
gas yang bisa disimpan dalam bentuk
cair) memenuhi persyaratan pembakaran
yang portabel dan bersih. Selain itu
cairan dan gas bisa dipompa, yang
berarti penanganannya mudah
dimekanisasi, dan dengan begitu tidak
membutuhkan banyak tenaga.
Biofuel generasi pertama
Biofuel generasi pertama menunjuk
kepada biofuel yang terbuat
dari gula, starch, minyak sayur,
atau lemak hewan menggunakan
teknologi konvensional.[7]
Biofuel generasi pertama yang umum
didaftar sebagai berikut.
Minyak sayur
Minyak sayur dapat digunakan sebagai
makanan atau bahan bakar; kualitas dari
minyak dapat lebih rendah untuk
kegunaan bahan bakar. Minyak sayur
dapat digunakan dalam mesin diesel yang
tua (yang dilengkapi dengan sistem
injeksi tidak langsung, tapi hanya dalam
iklim yang hangat. Dalam banyak kasus,
minyak sayur dapat digunakan untuk
memproduksi biodiesel, yang dapat
digunakan kebanyakan mesin diesel bila
dicampur dengan bahan bakar diesel
konvensional. MAN B&W
Diesel, Wartsila dan Deutz
AG menawarkan mesin yang dapat
digunakan langsung dengan minyak
sayur. Minyak sayur bekas yang diproses
menjadi biodiesel mengalami
peningkatan, dan dalam skala kecil,
dibersihkan dari air dan partikel dan
digunakan sebagai bahan bakar.
Biodiesel
Biodiesel merupakan biofuel yang paling
umum di Eropa. Biodiesel diproduksi dari
minyak atau lemak
menggunakan transesterifikasi dan
merupakan cairan yang komposisinya
mirip dengan diesel mineral. Nama
kimianya adalah methyl asam lemak
(atau ethyl) ester (FAME). Minyak
dicampur dengan sodium hidroksida dan
methanol (atau ethanol_ dan reaksi kimia
menghasilkan biodiesel (FAME)
dan glycerol. 1 bagian glycerol dihasilkan
untuk setiap 10 bagian biodiesel.
Biodiesel dapat digunakan di
setiap mesin diesel kalau dicampur
dengan diesel mineral. Di beberapa
negara produsen memberikan garansi
untuk penggunaan 100% biodiesel.
Kebanyakan produsen kendaraan
membatasi rekomendasi mereka untuk
penggunaan biodiesel sebanyak 15%
yang dicampur dengan diesel mineral. Di
kebanyakan negara Eropa, campuran
biodiesel 5% banyak digunakan luas dan
tersedia di banyak stasiun bahan bakar.
Di AS, lebih dari 80% truk komersial dan
bis kota beroperasi menggunakan diesel.
Oleh karena itu penggunaan biodiesel AS
bertumbuh cepat dari sekitar 25 juta
galon per tahun pada 2004 menjadi 78
juta galon pada awal 2005. Pada akhir
2006, produksi biodiesel diperkirakan
meningkat empat kali lipat menjadi 1
milyar galon.
Bioalkohol
Alkohol yang diproduksi secarai biologi,
yang umum adalah ethanol, dan yang
kurang umum
adalah propanol dan butanol, diproduksi
dengan
aksi mikroorganisme danenzym melalui
fermentasi gula atau starch, atau
selulosa. Biobutanol seringkali dianggap
sebagai pengganti langsung bensin,
karena dapat digunakan langsung dalam
mesin bensin.
Butanol terbentuk dari fermentasi
ABE (aseton, butanol, etanol) dan
eksperimen modifikasi dari proses
tersebut memperlihatkan potensi yang
menghasilkan energi yang tinggi dengan
butanol sebagai produk cair. Butanol
dapat menghasilkan energi yang lebih
banyak dan dapat terbakar "langsung"
dalam mesin bensin yang sudah ada
(tanpa modifikasi mesin).[10] Dan lebih
tidak menyebabkan korosi dan kurang
dapat tercampur dengan air dibanding
ethanol, dan dapat didistribusi melalui
infrastruktur yang telah
ada. Dupont dan BP bekerja sama untuk
menghasilkan butanol.
Bahan bakar etanol merupakan biofuel
paling umum di dunia, terutama bahan
bakar etanol di Brasil. Bahan bakar
alkohol diproduksi dengan cara
fermentasi gula yang dihasilkan
dari gandum, jagung, bit
gula, tebu, molasses dan gula atau
amilum yang dapat dibuat minuman
beralkohol (seperti kentang dan
sisa buah, dll). Produksi etanol
menggunakan digesti enzim untuk
menghasilkan gula dari
amilum, fermentasi gula, distilasi dan
pengeringan. Proses ini membutuhkan
banyak energi untuk pemanasan
(seringkali menggunakan gas alam).
Produksi etanol
selulosa menggunakan tanaman non-
pangan atau produk sisa yang tak bisa
dikonsumsi, yang tidak mengakibatkan
dampak pada siklus makanan.
Memproduksi etanol dari selulosa merup
akan langkah-tambahan yang sulit dan
mahal dan masih menunggu penyelesaian
masalah teknis. Ternak yang memakan
rumput dan menggunakan proses digestif
yang lamban untuk memecahnya
menjadi glukosa (gula). Dalam
laboratorium ethanol selulosik, banyak
proses eksperimental sedang dilakukan
untuk melakukan hal yang sama, dan
menggunakan cara tersebut untuk
membuat bahan bakar ethanol.
Beberapa ilmuwan telah mengemukakan
rasa prihatin terhadap percobaan teknik
genetika DNA rekombinan yang mencoba
untuk mengembangkan enzym yang
dapat memecah kayu lebih cepat dari
alam, makhluk mikroskopik tersebut
dapat tidak sengaja terlepas ke alam,
tumbuh secara eksponensial, disebarkan
oleh angin, dan pada akhirnya
menyebabkan kerusakan struktur
seluruh tanaman, yang dapat mengakhiri
produksi oksigen yang dilepaskan oleh
proses fotosintesis tumbuhan.
Ethanol dapat digunakan dalam mesin
bensin sebagai pengganti bensin; ethanol
dapat dicampur dengan bensin dengan
persentase tertentu. Kebanyakan mesin
bensin dapat beroperasi menggunakan
campuran ethanol sampai 15% dengan
bensin. Bensin dengan ethanol memiliki
angka oktan yang lebih tinggi, yang
berarti mesin dapat terbakar lebih panas
dan lebih efisien.
Bahan bakar etanol memiliki BTU yang
lebih rendah, yang berarti memerlukan
lebih banyak bahan bakar untuk
melakukan perjalan dengan jarak yang
sama. Dalam mesin kompresi-tinggi,
dibutuhkan bahan bakar dengan sedikit
ethanol dan pembakaran lambat untuk
mencegah pra-ignisi yang merusak
(knocking).
Ethanol sangat korosif terhadap sistem
pembakaran, selang dan gasket
karet, aluminium, dan ruang
pembakaran. Oleh karena itu
penggunaan bahan bakar yang
mengandung alkohol ilegal bila
digunakan pesawat. Untuk campuran
ethanol konsentrasi tinggi atau 100%,
mesin perlu dimodifikasi.
Ethanol yang meyebabkan korosif tidak
dapat disalurkan melalui pipa bensin,
oleh karena itu diperlukan truk tangki
stainless-steel yang lebih mahal,
meningkatkan konsumsi biaya dan energi
yang dibutuhkan untuk mengantar
ethanol ke konsumen.
Banyak produsen kendaraan sekarang ini
memproduksi kendaraan bahan bakar
fleksibel, yang dapat beroperasi dengan
kombinasi bioethanol dan bensin, sampai
dengan 100% bioethanol.
Alkohol dapat bercampur dengan bensin
dan air, jadi bahan bakar etanol dapat
tercampur setelah proses pembersihan
dengan menyerap kelembaban dari
atmosfer. Air dalam bahan bakar ethanol
dapat mengurangi efisiensi,
menyebabkan mesin susah dihidupkan,
menyebabkan gangguan operasi, dan
mengoksidasi aluminum (karat
pada karburator dan komponen dari
besi).
BioGas
Artikel utama untuk bagian ini
adalah: biogas
Biogas diproduksi dengna proses digesti
anaerobik dari bahan
organik oleh anaerobe. Biogas dapat
diproduksi melalui bahan sisa yang dapat
terurai atau menggunakan tanaman
energi yang dimasukan ke
dalam pencerna anaerobik untuk
menambah gas yang dihasilkan. Hasil
sampingan, digestate, dapat digunakan
sebagai bahan bakar bio atau pupuk.
Biogas mengandung methane dan dapat
diperoleh dari digester anaerobik industri
dan sistem pengelolaan biologi mekanik.
Gas sampah adalah sejenis biogas yang
tidak bersih yang diproduksi
dalam tumpukan sampah melalui digesti
anaerobik yang terjadi secara alami. Bila
gas ini lepas ke atmosfer, gas ini
merupakan gas rumah kaca.
Oils and gases can be produced from
various biological wastes:
Thermal depolymerization of waste
can extract methane and other oils
similar to petroleum.
GreenFuel Technologies
Corporation developed a patented
bioreactor system that uses nontoxic
photosynthetic algae to take in
smokestacks flue gases and produce
biofuels such as biodiesel, biogas and
a dry fuel comparable to coal.[11]
Biofuel padat
Contohnya termasuk kayu, arang,
dan manur kering.
Syngas
Syngas dihasilkan oleh kombinasi
proses pyrolysis, kombusi, dan gasifikasi.
Bahan bakar bio dikonversi
menjadi karbon monoksida dan energi
melalui pyrolysis. Masukan oksigen
terbatas diberikan untuk mendukung
kombusi. Gasifikasi mengubah materi
organik menjadi hidrogen dan karbon
monoksida.
Campuran gas yang dihasilkan, syngas,
adalah bahan bakar.
Biofuel generasi kedua
Para pendukung biofuel mengklaim telah
memiliki solusi yang lebih baik untuk
meningkatkan dukungan politik serta
industri untuk, dan percepatan,
implementasi biofuel generasi kedua dari
sejumlah tanaman yang tidak digunakan
untuk konsumsi manusia dan hewan, di
antaranya cellulosic biofuel.[12] Proses
produksi biofuel generasi kedua bisa
menggunakan berbagai tanaman yang
tidak digunakan untuk konsumsi manusia
dan hewan yang diantaranya adalah
limbah biomassa, batang/tangkai
gandum, jagung, kayu, dan berbagai
tanaman biomassa atau energi yang
spesial (contohnya Miscanthus). Biofuel
generasi kedua (2G) menggunakan
teknologi biomassa ke cairan,
diantaranya cellulosic biofuel dari
tanaman yang tidak digunakan untuk
konsumsi manusia dan hewan.[13]
Sebagian besar biofuel generasi kedua
sedang dikembangkan
seperti biohidrogen, biometanol, DMF,
Bio-DME, Fischer-Tropsch diesel,
biohydrogen diesel, alkohol campuran
dan diesel kayu. Produksi cellulosic
ethanol mempergunakan berbagai
tanaman yang tidak digunakan untuk
konsumsi manusia dan hewan atau
produk buangan yang tidak bisa dimakan.
Memproduksi etanol dari selulosa
merupakan sebuah permasalahan teknis
yang sulit untuk dipecahkan. Berbagai
hewan ternak pemamah biak (seperti
sapi) memakan rumput lalu
menggunakan proses pencernaan yang
berkaitan dengan enzim yang lamban
untuk menguraikannya menjadi glukosa
(gula). Di dalam labolatorium cellulosic
ethanol, berbagai proses eksperimen
sedang dikembangkan untuk melakukan
hal yang sama, lalu gula yang dihasilkan
bisa difermentasi untuk menjadi bahan
bakar etanol. Para ilmuwan juga sedang
bereksperimen dengan sejumlah
organisme hasil rekayasa
genetik penyatuan kembali DNA yang
mampu meningkatkan potensi biofuel
seperti pemanfaatan
tepung Rumput Gajah (Panicum
virgatum).
http://id.wikipedia.org/wiki/Biofuel
Ampas Kelapa, Bahan Baku Alternatif
Pembuatan Biodiesel
Kelapa (Cocos nucifera ) adalah salah
satu bahan baku potensial pembuatan
biodiesel yang ketersediaannya di dalam
negeri cukup melimpah. Minyak kelapa
merupa-kan komoditas yang berharga
cukup mahal di pasar inter- nasional,
karena sangat dibutuhkan oleh industri
oleokimia dan pangan. Untuk
menghindari persaingan penyediaan
minyak kelapa sebagai bahan baku kedua
industri tersebut, maka dalam
memproduksi biodiesel dapat
memanfaatkan minyak kelapa yang masih
terkandung di dalam ampas kelapa.
Ampas kelapa merupakan hasil samping
dari ekstraksi daging kelapa untuk
mendapatkan santan sebagai bahan baku
pembuatan minyak kelapa. Kandungan
minyak di dalam ampas kelapa berkisar
12,2 – 15,9% sehingga merupakan
potensi yang besar untuk digunakan
sebagai bahan baku pembuatan biodiesel.
Selama ini ampas kelapa hanya sebagian
kecil yang dimanfaatkan, sisanya
terbuang sebagai limbah. Pengolahan
menjadi biodiesel akan meningkatkan
nilai tambah dariampas kelapa.
Pembuatan biodiesel yang umum
dilakukan adalah dengan reaksi
transesterifikasi/esterifikasi yaitu
mereaksikan minyak nabati dengan
metanol/etanol dan katalis. Sedangkan
untuk membuat biodiesel dari ampas
kelapa dilakukan dengan langsung
mereaksikan ampas kelapa dengan
metanol dan katalis, tanpa terlebih
dahulu mengekstraksi minyak yang
terkandung di dalam ampas kelapa.
Proses ini dikenal dengan reaksi
transesterifikasi in situ (ekstraksi dan
transesterifikasi serempak).
Transesterifikasi in situ pertama-tama
dilakukan oleh para ahli kimia analitik
dalam upaya mempersingkat waktu yang
diperlukan untuk menentukan komposisi
asam-asam lemak yang dikandung biji-
bijian sumber minyak. Keefektifan
aplikasi transesterifikasi in situ pada
ampas kelapa untuk pembuatan biodiesel
diperoleh pada temperatur kamar,
penambahan katalis kalium metoksida
sebanyak 3-4% dan tanpa menggunakan
penstabil katalis. Biodiesel yang
dihasilkan memenuhi syarat mutu
menurut SNI-04-7182-2006, dengan
angka asam 0,359-0,388 mg KOH/g,
kadar gliserol total 0,174-0,197%-b,
kadar gliserol bebas 0,0028-0,0049%-b,
kadar ester alkil 99,46-99,52%
dan yield 35%.
Pengembangan unit pengolah biodiesel
berbahan baku ampas kelapa sebaiknya
terintegrasi dengan industri pengolahan
kelapa untuk kemudahan memperoleh
bahan baku. Biodiesel yang dihasilkan
dapat langsung digunakan sebagai bahan
bakar untuk menggerakkan mesin-mesin
produksi pada industri pengolahan
kelapa tersebut.
http://bengkeltip.wordpress.com/2013/01/15/ampas-
kelapa-bahan-baku-alternatif-pembuatan-biodiesel/
bioetanol dari tanaman
Harga minyak dunia yang melambung,
sudah lama diprediksi. Logikanya,
minyak bumi (fossil fuel) adalah bahan
bakar yang tak dapat diperbaharui. Cepat
atau lambat, minyak dunia akan habis.
Saat ini, harga minyak memang sedang
booming karena kebutuhan negara-
negara industri baru.
Ke depan, jika negara-negara di dunia tak
segera mengantisipasi kelangkaan fossil
fuel, harga minyak akan naik tinggi
sekali. Tapi sebaliknya, jika negara-
negara di dunia menyiapkan
antisipasinya sejak sekarang, niscaya
harga minyak tak akan naik lagi, bahkan
bisa turun. Mengapa? Karena dunia
nantinya bisa mencari pengganti minyak
fosil yang aman, murah, dan mudah
diproduksi oleh siapa pun. Saat ini,
industri minyak hanya dipegang oleh
para pemodal besar.
Seiring dengan menipisnya cadangan
energi BBM, jagung menjadi alternatif
yang penting sebagai bahan baku
pembuatan ethanol (bahan pencampur
BBM). Karenanya, kebutuhan terhadap
komoditas ini pada masa mendatang
diperkirakan mengalami peningkatan
yang signifikan.
Bioetanol (C2H5OH) adalah cairan
biokimia dari proses fermentasi gula dari
sumber karbohidrat menggunakan
bantuan mikroorganisme. Produk
bioetanol yang memenuhi standar,
hampir bisa dikatakan tidak mempunyai
efek samping yang merugikan selama di
pakai memenuhi kriteria.
Pemanfaatan Bioetanol
Sebagai bahan bakar substitusi
BBM pada motor berbahan bakar
bensin; digunakan dalam bentuk
neat 100% (B100) atau dicampur
dengan premium (EXX).
Gasohol* s.d E10 bisa digunakan
langsung pada mobil bensin biasa
(tanpa mengharuskan mesin
dimodifikasi).
Keterangan :
*Gasohol campuran bioetanol
kering/absolut terdena-turasi dan bensin
pada kadar alkohol s/d sekitar 22 %-
volume. Istilah bioetanol identik dengan
bahan bakar murni.
Manfaat Bioetanol
Motor atau mobil yang
menggunakan bahan bakar
campuran bioetanol kerja
mesinnya lebih bagus. Bisa
membuat kendaraan sanggup
menempuh jarak lebih jauh.
Syaratnya, bioetanol yang
digunakan sebagai campuran
harus murni 99,5%. Artinya,
nyaris tak tercampur zat lain.
Pernah dilakukan uji coba pada
dua buah motor. Satu motor diisi
1 liter bensin campur bioetanol,
motor yang satunya diisi 1 liter
bensin murni. Motor dengan
bensin campur bioetanol meampu
menempuh jarak 47 km, motor
bensin murni 40 km.
Gas buang bioetanol lebih sedikit
polusinya. Itu karena gas buang
bioetanol melepas karbondioksida
lebih banyak dari pada
karbonmonoksida.
Karbondioksida adalah zat yang
diperlukan tumbuhan untuk
memasak makanan. Sebaliknya,
gas buang bensin banyak
mengandung karbonmonoksida
yang merugikan kesehatan
makhluk hidup.
Pencampuran bioetanol juga bisa
menghemat penggunaan bensin.
Dalam setahun, kita bisa
menghemat bensin sebanyak 1,5
juta kiloliter. Kalau diuangkan,
itu setara dengan Rp
8.170.000.000.000,00.
Pembakarannya lebih sempurna.
Asapnya pun lebih ramah
lingkungan dan tanaman ini
dikenal gampang hidup. Tinggal
tancap batangnya di tanah basah,
ketela pohon (Manihot utilissima
atau Manihot esculenta) niscaya
tumbuh.
Teknologi Pengolahan Bioetanol
Secara umum, produksi bioethanol ini
mencakup 3 (tiga) rangkaian proses,
yaitu:
1. Persiapan Bahan Baku
Bahan baku untuk produksi
biethanol bisa didapatkan dari berbagai
tanaman, baik yang secara langsung
menghasilkan gula sederhana semisal
tebu atau yang menghasilkan tepung
seperti jagung, singkong dan gandum
disamping bahan lainnya. Pembuatan
bioetanol melibatkan proses fermentasi
yang menghasilkan etanol dan limbah
organik. Selama proses pengolahan
limbah memenuhi kriteria yang telah
ditentukan, tidak ada dampak lingkungan
yang akan tercemari.
Persiapan bahan baku beragam
bergantung pada bahan bakunya, tetapi
secara umum terbagi menjadi beberapa
proses, yaitu :
Tebu dan Gandum manis harus
digiling untuk mengektrak gula
Tepung dan material selulosa
harus dihancurkan untuk
memecahkan susunan tepungnya
agar bisa berinteraksi dengan air
secara baik
Pemasakan, Tepung dikonversi
menjadi gula melalui proses
pemecahan menjadi gula
kompleks (liquefaction) dan
sakarifikasi (Saccharification)
dengan penambahan air, enzyme
serta panas (enzim hidrolisis).
Pemilihan jenis enzim sangat
bergantung terhadap supplier
untuk menentukan pengontrolan
proses pemasakan.
Tahap Liquefaction memerlukan
penanganan sebagai berikut :
1. Pencampuran dengan air secara
merata hingga menjadi bubur
2. Pengaturan pH agar sesuai
dengan kondisi kerja enzim
3. Penambahan enzim (alpha-
amilase) dengan perbandingan
yang tepat
4. Pemanasan bubur hingga kisaran
80 sd 90 C, dimana tepung-
tepung yang bebas akan
mengalami gelatinasi (mengental
seperti Jelly) seiring dengan
kenaikan suhu, sampai suhu
optimum enzim bekerja
memecahkan struktur tepung
secara kimiawi menjadi gula
komplek (dextrin). Proses
Liquefaction selesai ditandai
dengan parameter dimana bubur
yang diproses menjadi lebih cair
seperti sup.
Tahap sakarifikasi (pemecahan
gula kompleks menjadi gula
sederhana) melibatkan proses
sebagai berikut :
1. Pendinginan bubur sampai suhu
optimum enzim sakarifikasi
bekerja
2. Pengaturan pH optimum enzim
3. Penambahan enzim
(glukoamilase) secara tepat
4. Mempertahankan pH dan
temperature pada rentang 50 sd
60 C sampai proses sakarifikasi
selesai (dilakukan dengan
pengetesan gula sederhana yang
dihasilkan)
2. Fermentasi
1. Pada tahap ini, tepung telah
sampai pada titik telah berubah
menjadi gula sederhana (glukosa
dan sebagian fruktosa) dimana
proses selanjutnya melibatkan
penambahan enzim yang
diletakkan pada ragi (yeast) agar
dapat bekerja pada suhu
optimum. Proses fermentasi ini
akan menghasilkan etanol dan
CO2.
2. Bubur kemudian dialirkan
kedalam tangki fermentasi dan
didinginkan pada suhu optimum
kisaran 27 sd 32 C, dan
membutuhkan ketelitian agar
tidak terkontaminasi oleh
mikroba lainnya. Karena itu
keseluruhan rangkaian proses
dari liquefaction, sakarifikasi dan
fermentasi haruslah dilakukan
pada kondisi bebas kontaminan.
3. Selanjutnya ragi akan
menghasilkan ethanol sampai
kandungan etanol dalam tangki
mencapai 8 sd 12 % (biasa
disebut dengan cairan beer), dan
selanjutnya ragi tersebut akan
menjadi tidak aktif, karena
kelebihan etanol akan berakibat
racun bagi ragi.
4. Dan tahap selanjutnya yang
dilakukan adalah destilasi, namun
sebelum destilasi perlu dilakukan
pemisahan padatan-cairan, untuk
menghindari terjadinya clogging
selama proses distilasi.
3. Pemurnian / Distilasi
Distilasi dilakukan untuk
memisahkan etanol dari beer (sebagian
besar adalah air dan etanol). Titik didih
etanol murni adalah 78 C sedangkan air
adalah 100 C (Kondisi standar). Dengan
memanaskan larutan pada suhu rentang
78 - 100 C akan mengakibatkan sebagian
besar etanol menguap, dan melalui unit
kondensasi akan bisa dihasilkan etanol
dengan konsentrasi 95 %
volume. Semakin murni etanol, semakin
bagus untuk mesin. Harga jualnya pun
lebih tinggi.
Produksi Terbatas
Sayang, sampai saat ini, bioetanol
belum bisa menggantikan bensin secara
penuh. Pertama, perlu biaya yang sangat
besar untuk memproduksi bioetanol
dalam jumlah yang sangat banyak.
Kedua, kiat belum punya pabrik besar
yang khusus memproduksi bioetanol. Kita
membutuhkan tidak kurang dari
30.833.000 liter bioetanol sebulan.
Sampai saat ini, kita baru bisa
memproduksi sekitar 137.000 liter
perbulan. Itu karena selama ini bioetanol
masih dibuat di rumah-rumah. Itulah
kenapa, selama ini peran bioetanol masih
sebagai campuran bensin. Tujuannya
untuk lebih menghemat penggunaan
bensin.
Kita sungguh beruntunghidup di
negeri sekaya Indonesia. Kita kaya
minyak bumi, sekaligus kaya tanaman
penghasil minyak (bensin). Jika bisa
memanfaatkannya, kita mungkin bisa
menjadi Negara paling kaya di dunia!
http://sarwendahs.blogspot.com/2012/04/
bioetanol-bensin-dari-tanaman.html
Biodiesel Dari Biji Jarak Pagar
Pada Pembahasan sebelumnya, kita telah
mengenal tanaman Jatropha Curcas(Jarak
Pagar). Buah jarak pagar merupakan
bahan baku pembuatan Jatropha Curcas
Oil (JCO) yang nantinya dapat
dikembangkan kembali menjadi biodiesel.
Setiap 10Kg buah bisa menghasilkan 3
liter minyak jarak pagar dan
menghasilkan 30% rendemen. Berikut
adalah cara menghasilkan JCO:
Biji jarak dibersihkan dari
kotoran dengan cara dicuci secara
manual atau dengan mesin.
Biji direndam sekitar 5 menit di
dalam air mendidih, kemudian ditiriskan
sampai air tidak menetes lagi.
Biji dikeringkan dengan
menggunakan alat pengering atau
dijemur di bawah matahari sampai cukup
kering, kemudian biji tersebut
dimasukkan ke dalam mesin pemisah
untuk memisahkan daging biji dari kulit
bijinya.
Daging biji yang telah terpisah
dari kulitnya, digiling dan siap untuk
dipres. Lama tenggang waktu dari
penggilingan ke pengepresan diupayakan
sesingkat mungkin untuk menghindari
oksidasi.
Proses pengepresan biasanya
meninggalkan ampas yang masih
mengandung 7 – 10 % minyak.
Rendemen(ampas) yang berbentuk
padatan setelah ekstraksi minyak dari biji
dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku
pembuatan pupuk organik.
JCO merupakan minyak kasar yang belum
dapat dimanfaatkan sebagai biodisel
karena JCO harus melewati 2 tahap lagi
untuk menjadi biodiesel/alternatif BBM.
JCO harus melewati tahap:
a. Reaksi Esterifikasi
JCO mempunyai komponen utama berupa
trigliserida dan asam lemak bebas. Asam
lemak bebas harus dihilangkan terlebih
dahulu agar tidak mengganggu reaksi
pembuatan biodiesel (reaksi
transesterifikasi). Penghilangan asam
lemak bebas ini dapat dilakukan melalui
reaksi esterifikasi. Secara umum reaksi
esterifikasi adalah sebagai berikut. Pada
reaksi ini asam lemak bebas direaksikan
dengan metanol menjadi biodiesel
sehingga tidak mengurangi perolehan
biodiesel. Tahap ini
menghasilkan JCO yang sudah tidak
mengandung asam lemak bebas,
sehingga dapat dikonversi menjadi
biodiesel melalui reaksi transesterifikasi.
b. Reaksi Transesterifikasi
Reaksi transesterifikasi merupakan
reaksi utama dalam pembuatan biodiesel.
Secara umum reaksi transesterifikasi
adalah sebagai berikut. Pada reaksi ini,
trigliserida (minyak) bereaksi dengan
metanol dalam katalis basa untuk
menghasilkan biodiesel dan gliserol
(gliserin). Sampai tahap ini, pembuatan
biodiesel telah selesai dan dapat
digunakan sebagai bahan bakar yang
mengurangi pemakaian solar.
Produk sampingan dari proses trans-
esterifikasi (metilasi) dapat
diperdagangkan sebagai bahan baku
industri yang memanfaatkan asam lemak,
seperti kertas berkualitas tinggi (high
quality paper), pil energi, sabun,
kosmetik, obat batuk, dan agen pelembab
pada tembakau.[amd]
PROSES PEMBUATAN
BIODIESEL DARI JATROPHA
CURCAS
Dalam proses pengolahan biji jarak
menjadi biodiesel, dilakukan dengan
beberapa tahap, yaitu :
1. Proses Pembuatan Crude Jatropha
Oil (CJO)
- Biji jarak dibersihkan dari kotoran
dengan cara dicuci secara manual atau
masinal (dengan mesin).
- Biji direndam sekitar 5 menit di dalam
air mendidih, kemudian ditiriskan sampai
air tidak menetes lagi.
- Biji dikeringkan dengan menggunakan
alat pengering atau dijemur di bawah
matahari sampai cukup kering, kemudian
biji tersebut dimasukkan ke dalam mesin
pemisah untuk memisahkan daging biji
dari kulit bijinya.
- Daging biji yang telah terpisah dari
kulitnya, digiling dan siap untuk dipres.
Lama tenggang waktu dari penggilingan
ke pengepresan diupayakan sesingkat
mungkin untuk menghindari oksidasi.
- Proses pengepresan biasanya
meninggalkan ampas yang masih
mengandung 7 – 10 % minyak. Oleh
sebab itu, ampas dari proses
pengepresan dilakukan proses ekstraksi
pelarut, sehingga ampasnya hanya
mengandung minyak kurang dari 0,1%
dari berat keringnya. Pelarut yang biasa
digunakan adalah pelarut n – heksan
dengan rentang didih 60 – 70 0C.
- Tahap ini menghasilkan Crude
Jatropha Oil (CJO), yang selanjutnya akan
diproses menjadi Jatropha Oil (JO).
2. Proses Pembuatan Biodiesel
a. Reaksi Esterifikasi
CJO mempunyai komponen utama berupa
trigliserida dan asam lemak bebas. Asam
lemak bebas harus dihilangkan terlebih
dahulu agar tidak mengganggu reaksi
pembuatan biodiesel (reaksi
transesterifikasi). Penghilangan asam
lemak bebas ini dapat dilakukan melalui
reaksi esterifikasi. Secara umum reaksi
esterifikasi adalah sebagai berikut :(Klik
di sini)
Pada reaksi ini asam lemak bebas
direaksikan dengan metanol menjadi
biodiesel sehingga tidak mengurangi
perolehan biodiesel.
Tahap ini menghasilkan Jatropa Oil (JO)
yang sudah tidak mengandung asam
lemak bebas, sehingga dapat dikonversi
menjadi biodiesel melalui reaksi
transesterifikasi.
b. Reaksi Transesterifikasi
Reaksi transesterifikasi merupakan
reaksi utama dalam pembuatan biodiesel.
Secara umum reaksi transesterifikasi
adalah sebagai berikut
Pada reaksi ini, trigliserida (minyak)
bereaksi dengan metanol dalam katalis
basa untuk menghasilkan biodiesel dan
gliserol (gliserin).
Sampai tahap ini, pembuatan biodiesel
telah selesai dan dapat digunakan
sebagai bahan bakar yang mengurangi
pemakaian solar.
Berikut ini adalah ” Kualitas Biodiesel
Hasil Proses Es-Trans Dibandingkan
dengan Standar
Penanaman
Penanaman jarak pagar dapat dilakukan
sebagai berikut :
- Penanaman dilakukan pada awal atau
sebelum musim hujan. Tinggi bibit dari
persemaian sudah mencapai minimal 30
cm.
- Lapangan dibersihkan dan dibuat
lubang 30 cm x 30 cm x 30 cm, jarak
tanam 2m x 2 m, lalu dibiarkan selama 2
– 3 minggu.
- Setelah bibit ditanam, bulan berikutnya
dilakukan pembersihan gulma setiap
bulan sampai 4 bulan berikutnya.
- Pemupukan pada tahun pertama
dilakukan 1/3 dosis dan tahun
selanjutnya dengan dosis penuh. Dosis
tersebut adalah 50 kg urea, 150 kg SP-
36, dan 50 kg KCl / ha. Pada tanah yg
kurang subur harus diberi kompos atau
pupuk kandang sebanyak 2,5 – 5 ton / ha.
Porsi urea dan KCl bisa ditingkatkan
sampai maksimum 2 kali lipat.
- Pemangkasan dilakukan sejak tanaman
mencapai tinggi 1 m (umur 1 tahun).
Pemangkasan pada ketinggian 20 cm dari
pangkal batang, dilakukan setiap tahun
untuk setiap trubusan baru.
3. Panen dan Pasca Panen
Panen biji perlu dilakukan secara benar
agar tidak diperoleh biji hampa, kadar
minyak rendah, dan bahkan akan
menyebabkan minyak menjadi asam.
Berikut beberapa cara penanganan biji di
lapangan :
- Panen dilakukan pada buah yang telah
masak dengan ciri kulitnya hitam atau
kulit buah terbuka.
- Cara pemanenan yang efisien, yaitu
buah diambil per malai dengan syarat
jumlah buah yang matang lebih banyak
dari buah mentah.
- Buah sebelum disimpan terlebih dahulu
dikeringkan untuk keperluan produksi
minyak. Buah dapat langsung
dikeringkan di bawah sinar matahari
setiap hari sampai kulit buah mudah
dipisahkan dari biji secara manual, tetapi
untuk benih cukup diangin – anginkan
atau dikeringkan di dalam oven suhu 60*
0C.
- Pemisahan kulit buah dilakukan dengan
menggunakan tangan atau mesin.
Selanjutnya, biji dikeringkan setiap hari
sampai benar – benar kering (kadar air 7
– 10 %). Setelah kering, biji disimpan di
dalam kantong plastik. Kantong –
kantong plastik tersebut dimasukkan ke
dalam karung plastik yang ditutup rapat
menggunakan tali, kemudian disimpan di
atas lantai beralas bata atau papan.
Kemasan harus dihindarkan dari kontak
langsung dengan lantai agar tidak
lembab.
4. Produktivitas Jatropha curcas
Produktivitas biji Jatropha curcas
bergantung kepada kesuburan tanah.
Seperti tanaman lainnya, semakin subur
lahan maka produktivitasnya juga tinggi.
Meskipun demikian, tanaman ini memiliki
kelebihan yaitu dapat bertahan hidup
dalam kondisi kekeringan yang ekstrim.
Menurut Hartono, 2006, produksi biji per
hektar pada tanah normal sebesar 2.500
kg, dapat menghasilkan minyak sekitar
30 – 35 % atau 830 kg. Dan menurut
Syah, 2006, 75 kg minyak jarak pagar
menghasilkan 71,88 kg biodiesel. Dari
kedua data tersebut di atas dapat
diperkirakan bahwa untuk memproduksi
biodiesel sebanyak 8 ton, diperlukan biji
± 25.000 kg.
Menurut Hartono, 2006, pada tanah
normal dengan jarak tanam 2m x 2m
yang jumlah tanamannya per hektar
berkisar 2.500 tanaman, dan produksi biji
per pohon per tahun adalah ± 5 kg.
Sehingga biji sebanyak 25.000 kg
( pabrik kapasitas 8 ton ) diperlukan
lahan sekitar 740 hektar.
II. Proses Pembuatan Biodiesel dari
Jatropha curcas
Dalam proses pengolahan biji jarak
menjadi biodiesel, dilakukan dengan
beberapa tahap, yaitu :
1. Proses Pembuatan Crude Jatropha
Oil (CJO)
- Biji jarak dibersihkan dari kotoran
dengan cara dicuci secara manual atau
masinal (dengan mesin).
- Biji direndam sekitar 5 menit di dalam
air mendidih, kemudian ditiriskan sampai
air tidak menetes lagi.
- Biji dikeringkan dengan menggunakan
alat pengering atau dijemur di bawah
matahari sampai cukup kering, kemudian
biji tersebut dimasukkan ke dalam mesin
pemisah untuk memisahkan daging biji
dari kulit bijinya.
- Daging biji yang telah terpisah dari
kulitnya, digiling dan siap untuk dipres.
Lama tenggang waktu dari penggilingan
ke pengepresan diupayakan sesingkat
mungkin untuk menghindari oksidasi.
- Proses pengepresan biasanya
meninggalkan ampas yang masih
mengandung 7 – 10 % minyak. Oleh
sebab itu, ampas dari proses
pengepresan dilakukan proses ekstraksi
pelarut, sehingga ampasnya hanya
mengandung minyak kurang dari 0,1%
dari berat keringnya. Pelarut yang biasa
digunakan adalah pelarut n – heksan
dengan rentang didih 60 – 70 0C.
- Tahap ini menghasilkan Crude Jatropha
Oil (CJO), yang selanjutnya akan diproses
menjadi Jatropha Oil (JO).
2. Proses Pembuatan Biodiesel
a. Reaksi Esterifikasi
CJO mempunyai komponen utama berupa
trigliserida dan asam lemak bebas. Asam
lemak bebas harus dihilangkan terlebih
dahulu agar tidak mengganggu reaksi
pembuatan biodiesel (reaksi
transesterifikasi). Penghilangan asam
lemak bebas ini dapat dilakukan melalui
reaksi esterifikasi.
Pada reaksi ini asam lemak bebas
direaksikan dengan metanol menjadi
biodiesel sehingga tidak mengurangi
perolehan biodiesel.
Tahap ini menghasilkan Jatropa Oil (JO)
yang sudah tidak mengandung asam
lemak bebas, sehingga dapat dikonversi
menjadi biodiesel melalui reaksi
transesterifikasi.
b. Reaksi Transesterifikasi
Reaksi transesterifikasi merupakan
reaksi utama dalam pembuatan biodiesel.
Pada reaksi ini, trigliserida (minyak)
bereaksi dengan metanol dalam katalis
basa untuk menghasilkan biodiesel dan
gliserol (gliserin).
Sampai tahap ini, pembuatan biodiesel
telah selesai dan dapat digunakan
sebagai bahan bakar yang mengurangi
pemakaian solar.
http://chemicalliberty.blogspot.com/2012/03/
biodiesel-jarak-pagar.html
panel surya
Panel surya adalah alat yang terdiri dari sel
surya yang mengubah cahaya menjadi listrik.
Mereka disebut surya atas Matahari atau "sol"
karena Matahari merupakan sumber cahaya
terkuat yang dapat dimanfaatkan. Panel surya
sering kali disebut sel photovoltaic, photovoltaic
dapat diartikan sebagai "cahaya-listrik". Sel
surya atau sel PV bergantung pada efek
photovoltaic untuk menyerap energi Matahari
dan menyebabkan arus mengalir antara dua
lapisan bermuatan yang berlawanan.
Jumlah penggunaan panel surya di porsi
pemroduksian listrik dunia sangat kecil, tertahan
oleh biaya tinggi per wattnya dibandingkan
dengan bahan bakar fosil - dapat lebih tinggi
sepuluh kali lipat, tergantung keadaan. Mereka
telah menjadi rutin dalam beberapa aplikasi
yang terbatas seperti, menjalankan "buoy" atau
alat di gurun dan area terpencil lainnya, dan
dalam eksperimen lainnya mereka telah
digunakan untuk memberikan tenaga untuk
mobil balap dalam kontes seperti Tantangan
surya dunia di Australia.
Sekarang ini biaya panel listrik surya
membuatnya tidak praktis untuk penggunaan
sehari-hari di mana tenaga listrik "kabel" telah
tersedia. Bila biaya energi naik dalam jangka
tertentu, atau bila penerobosan produksi terjadi
yang mengurangi ongkos produksi panel surya,
ini sepertinya tidak akan terjadi dalam waktu
dekat.
Pada 2001 Jepang telah memasang kapasitas
0,6 MWp tenaga surya puncak, sementara
itu Jermanmemilik 0,26 MWp dan Amerika
Serikat 0,16 MWp. Pada saat ini tenaga listrik
surya seluruh dunia kira-kira sama dengan yang
diproduksi oleh satu kincir angin bear. Di AS
biaya pemasangan panel surya ini telah jatuh
dari $55 per watt puncak pada 1976 menjadi $4
per watt peak di 2001.
http://id.wikipedia.org/wiki/Panel_surya
Panel surya
http://www.google.com/url?
sa=t&rct=j&q=panel%20surya
%20pertanian&source=web&cd=8&cad=rj
a&ved=0CF8QFjAH&url=http://
mekanisasi.litbang.deptan.go.id/eng/
index.php%3Foption%3Dcom_docman
%26task%3Ddoc_download%26gid
%3D12%26Itemid
%3D64&ei=99IhUd_HCMXrrQfCs4DICA&us
g=AFQjCNHNnJu4YpZNSnudCbt2wsjQHz_
MxQ&bvm=bv.42553238,d.bmk
top related