BAB I
BAB IPENDAHULUAN
1.1 Latar BelakangSumber daya alam (biasa disingkat SDA) adalah
segala sesuatu yang muncul secara alami yang dapat digunakan untuk
pemenuhan kebutuhan manusia pada umumnya.[1] Yang tergolong di
dalamnya tidak hanya komponen biotik, seperti hewan, tumbuhan, dan
mikroorganisme, tetapi juga komponen abiotik, seperti minyak bumi,
gas alam, berbagai jenis logam, air, dan tanah.[1][2] Inovasi
teknologi, kemajuan peradaban dan populasi manusia, serta revolusi
industri telah membawa manusia pada era eksploitasi sumber daya
alam sehingga persediaannya terus berkurang secara signifikan,
terutama pada satu abad belakangan ini.[2] Sumber daya alam mutlak
diperlukan untuk menunjang kebutuhan manusia, tetapi sayangnya
keberadaannya tidak tersebar merata dan beberapa negara seperti
Indonesia, Brazil, Kongo, Sierra Leone, Maroko, dan berbagai negara
di Timur Tengah memiliki kekayaan alam hayati atau nonhayati yang
sangat berlimpah.[3][4][5][6] Sebagai contoh, negara di kawasan
Timur Tengah memiliki persediaan gas alam sebesar sepertiga dari
yang ada di dunia dan Maroko sendiri memiliki persediaan senyawa
fosfat sebesar setengah dari yang ada di bumi[5]. Akan tetapi,
kekayaan sumber daya alam ini seringkali tidak sejalan dengan
perkembangan ekonomi di negara-negara tersebut.[7]
Indonesia, salah satu negara dengan kekayaan sumber daya alam
hayati dan nonhayati terbesar di dunia.
1.2 Rumusan Materi1.2.1 Apasaja Sumber Energi alternatif?1.2.2
Apasaja sumber energy alternative yang di gunakan di
Indonesia?1.2.3 Apa yang dapat anda lakukan sebagai seorang pelajar
untuk menghemat energi?
1.3 Tujuan1.3.1 Untuk memenuhi tugas dalam mata pelajaran Fisika
di kelas XI IPA Semester 1.1.3.2 Untuk mengetahui mengenai Sumber
energi alternatif
1.4 Manfaat 1.4.1 Untuk menambah wawasan dan pengetahuan
mengenai Sumber energi alternatif.1.4.2 Untuk berbagi ilmu dan
pengetahuan kepada pembaca.BAB IIPEMBAHASAN MATERI
2.1 KLASIVIKASIPada umumnya, sumber daya alam berdasarkan
sifatnya dapat digolongkan menjadi SDA yang dapat diperbaharui dan
SDA tak dapat diperbaharui. SDA yang dapat diperbaharui adalah
kekayaan alam yang dapat terus ada selama penggunaannya tidak
dieksploitasi berlebihan. Tumbuhan, hewan, mikroorganisme, sinar
matahari, angin, dan air adalah beberapa contoh SDA terbaharukan.
Walaupun jumlahnya sangat berlimpah di alam, penggunannya harus
tetap dibatasi dan dijaga untuk dapat terus berkelanjutan. SDA tak
dapat diperbaharui adalah SDA yang jumlahnya terbatas karena
penggunaanya lebih cepat daripada proses pembentukannya dan apabila
digunakan secara terus-menerus akan habis. Minyak bumi, emas, besi,
dan berbagai bahan tambang lainnya pada umumnya memerlukan waktu
dan proses yang sangat panjang untuk kembali terbentuk sehingga
jumlahnya sangat terbatas., minyak bumi dan gas alam pada umumnya
berasal dari sisa-sisa hewan dan tumbuhan yang hidup jutaan tahun
lalu, terutama dibentuk dan berasal dari lingkungan
perairan.Perubahan tekanan dan suhu panas selama jutaaan tahun ini
kemudian mengubah materi dan senyawa organik tersebut menjadi
berbagai jenis bahan tambang tersebut.
2.2 DAYA DUKUNG LINGKUNGANKemampuan lingkungan untuk mendukung
perikehidupan semua makhluk hidup yang meliputi ketersediaan sumber
daya alam untuk memenuhi kebutuhan dasar dan tersedianya cukup
ruang untuk hidup pada tingkat kestabilan sosial tertentu disebut
daya dukung lingkungan.[2] Keberadaan sumber daya alam di bumi
tidak tersebar merata sehingga daya dukung lingkungan pada setiap
daerah akan berbeda-beda.[2] Oleh karena itu, pemanfaatanya harus
dijaga agar terus berkesinambungan dan tindakan eksploitasi harus
dihindari.[2] Pemeliharaan dan pengembangan lingkungan hidup harus
dilakukan dengan cara yang rasional antara lain sebagai
berikut:[2]1. Memanfaatkan sumber daya alam yang dapat diperbaharui
dengan hati-hati dan efisien, misalnya: air, tanah, dan udara.2.
Menggunakan bahan pengganti, misalnya hasil metalurgi (campuran).3.
Mengembangkan metode penambangan dan pemrosesan yang lebih efisien
serta dapat didaur ulang.4. Melaksanakan etika lingkungan dengan
menjaga kelestarian alam.
2.3 ENERGI ALTERNATIFEnergi alternatif adalah istilah yang
merujuk kepada semua energi yang dapat digunakan yang bertujuan
untuk menggantikan bahan bakar konvensional tanpa akibat yang tidak
diharapkan dari hal tersebut. Umumnya, istilah ini digunakan untuk
mengurangi penggunaan bahan bakar hidrokarbon yang mengakibatkan
kerusakan lingkungan akibat emisi karbon dioksida yang tinggi, yang
berkontribusi besar terhadap pemanasan global berdasarkan
Intergovernmental Panel on Climate Change. Selama beberapa tahun,
apa yang sebenarnya dimaksud sebagai energi alternatif telah
berubah akibat banyaknya pilihan energi yang bisa dipilih yang
tujuan yang berbeda dalam penggunaannya.Istilah "alternatif"
merujuk kepada suatu teknologi selain teknologi yang digunakan pada
bahan bakar fosil untuk menghasilkan energi. Teknologi alternatif
yang digunakan untuk menghasilkan energi dengan mengatasi masalah
dan tidak menghasilkan masalah seperti penggunaan bahan bakar
fosil.Oxford Dictionary mendefinisikan energi alternatif sebagai
energi yang digunakan bertujuan untuk menghentikan penggunaan
sumber daya alam atau pengrusakan lingkungan.SejarahDalam
sejarahnya, transisi penggunaan energi alternatif berdasarkan
faktor ekonomi, hadirnya suatu sumber energi baru bertujuan untuk
menggantikan sumber energi yang lama yang semakin langka dan mahal,
tidak ekonomis lagi, atau tidak dapat diakses lagi.Batu bara
sebagai alternatif kayuBerdasarkan catatan Norman F. Cantor, Eropa
telah hidup di abad pertengahan dengan hutan yang sangat lebat.
Setelah tahun 1200an, bangsa Eropa menjadi sangat terlatih dalam
melakukan deforestasi dan di tahun 1500an mereka kehabisan kayu
untuk pemanas ruangan dan memasak. Di masa tersebut, Eropa berada
di ujung ketersediaan bahan bakar dan bencana nutrisi, hingga
ditemukannya batu bara lunak dan pertanian kentang dan jagung
menyelamatkan mereka dari bencana kelaparan.Bahan bakar minyak
sebagai aternatif minyak ikan pausMinyak ikan paus adalah bahan
bakar dominan di awal abad ke 19, namun di pertengahan abad, stok
ikan paus berkurang dan harga minyak ikan paus meningkat tajam dan
tidak dapat bersaing dengan sumber bahan bakar minyak yang murah
dari Pennsylvania yang baru saja dikembangkan di tahun 1859.Alkohol
sebagai alternatif bahan bakar fosilDi tahun 1917, Alexander Graham
Bell mengusulkan etanol dari jagung dan bahan pangan lainnya
sebagai bahan bakar pengganti batu bara dan minyak dan menyatakan
bahwa dunia dekat dengan masa di mana kedua jenis bahan bakar
tersebut akan segera habis. Sejak tahun 1970, Brazil telah memiliki
program bahan bakar etanol yang menjadikan negara tersebut
penghasil etanol kedua terbesar di dunia setelah Amerika Serikat
dan eksportir terbesar dunia. Program etanol Brazil menggunakan
peralatan modern dan bahan baku tebu yang murah sebagai bahan baku,
dan residu yang dihasilkan dari proses tersebut digunakan sebagai
sumber energi untuk proses berikutnya. Saat ini tidak ada lagi
kendaraan pribadi di Brazil yang dijalankan dengan bensin murni. Di
akhir tahun 2008 Brazil telah memiliki sedikitnya 35.000 stasiun
pengisian bahan bakar dengan sedikitnya satu pompa etanol.Etanol
selulosit dapat diproduksi dari berbagai macam bahan pangan, dan
melibatkan penggunaan seluruh bagian hasil pertanian. Pendekatan
baru ini meningkatkan hasil etanol yang diproduksi dan mengurangi
emisi karbon karena jumlah energi pertanian yang digunakan sama
untuk sejumlah etanol yang lebih tinggi.Gasifikasi batu bara
sebagai alternatif bahan bakar minyak yang mahalDi tahun 1970,
pemerintahan Presiden Amerika Serikat Jimmy Carter mengusulkan
gasifikasi batu bara sebagai alternatif bahan bakar minyak yang
mahal yang sebagian besar diimpor. Program ini, termasuk Synthetic
Fuels Corporation, terbengkalai ketika harga bahan bakar minyak
turun di tahun 1980an.Energi terbarukan sebagai alternatif energi
tak terbarukanEnergi terbarukan adalah energi yang dihasilkan dari
sumber alami, seperti cahaya matahari, angin, hujan, arus pasang
surut, dan panas bumi, yang terbarui atau secara alami dapat muncul
kembali setelah dipergunakan. Ketika dibandingkan dengan proses
produksi energinya, terdapat perbedaan mendasar antara energi
terbarukan dengan bahan bakar fosil. Proses produksi bahan bakar
fosil sulit dan membutuhkan proses dengan peralatan, proses fisik
dan kimia yang rumit. Di lain hal, energi alternatif dapat
diproduksi dengan peralatan dasar dan proses alam yang sangat
mendasar.Bentuk energi alternatif saat iniEnergi alternatif yang
bersahabat dengan lingkunganSumber energi terbarukan seperti
biomassa kadang-kadang disebut sebagai alternatif untuk bahan bakar
fosil yang membahayakan bagi ekologi, karena jika biomassa
dikomersialkan dikhawatirkan akan membahayakan hutan sebagai
penghasil biomassa terbesar (kayu juga merupakan biomassa). Energi
terbarukan belum tentu energi alternatif dengan tujuan tersebut.
Seperti contoh, di Belanda, yang pernah digunakan minyak kelapa
sawit sebagai bahan bakar bio, saat ini dihentikan akibat bukti
ilmiah bahwa penggunaannya menciptakan kerusakan lebih parah
dibandingkan bahan bakar fosil, seperti kemungkinan ekspansi lahan
kelapa sawit yang dapat menghabiskan hutan alami. Mengenai bahan
bakar bio dari bahan pangan, realisasi mengkonversi seluruh hasil
panen di Amerika Serikat hanya mampu menggantikan 16% bahan bakar
mobil yang dibutuhkan, dan pemusnahan hutan hujan tropis, yang
selama ini sebagai penyerap CO2, untuk dijadikan ladang penghasil
bahan bakar bio, sangat jelas akan mengakibatkan efek negatif yang
sangat signifikan bagi ekologi dan menghasilkan peningkatan harga
bahan pangan akibat kompetisi pasar. Saat ini, alternatif terhadap
bahan bakar bio berkelanjutan sedang diupayakan dalam bentuk etanol
selulosit.Alternatif "zero carbon"Dari sudut pandang isu perubahan
iklim, bahan bakar ekonomis rendah karbon adalah sumber alternatif
untuk mengeliminasi emisi karbon dan metana. Demi tujuan ini,
sumber energi terbarukan dan berkelanjutan seperti biomassa, dan
hidrogen yang dihasilkan dari gas alam, tidak tersedia secara
ekonomis untuk melawan peningkatan karbon secara global. Energi
nuklir dan tehnik penangkapan dan penyimpanan karbon seperti
teknologi batu bara bersih adalah teknologi energi alternatif yang
rendah emisi karbonnya, namun tidak sesuai dengan tujuan bahwa
energi alternatif harus tidak merusak lingkungan.Alternatif
kemandirian energiDi Eropa, terdapat harapan untuk lebih mandiri
dan tidak bergantung lagi terhadap suplai energi (minyak dan gas)
dari Rusia, begitu juga di Amerika Serikat yang berharap terbebas
dari impor minyak yang diproduksi oleh negara lain. Dari sudut
pandang ini, gas alam domestik, bahan bakar fosil, adalah energi
alternatif terhadap bahan bakar yang diimpor dari luar. Ini adalah
sudut pandang T. Boone Pickens yang menjelaskan Pickens Plan untuk
kemandirian energi, dan merefleksikan undang-undang di Negara
Bagian Florida, Amerika Serikat. Meski gas alam tidaklah dapat
diperbarui, namun dalam sudut pandang ini, hal tersebut adalah
energi alternatif.Konsep baru energi alternatifArea penangkapan
energi angin mengapungArea penangkapan energi angin mengapung sama
dengan area penangkapan energi angin biasa namun mengapung di
tengah-tengah lautan. Area penangkapan energi angin lepas pantai
dapat ditempatkan di perairan sedalam 40 meter. Keuntungan area
penangkapan energi angin mengapung adalah kemampuannya menangkap
energi angin di tengah lautan tanpa halangan bukit, pepohonan, dan
bangunan; angin di tengah lautan dapat mencapai kecepatan dua kali
kecepatan angin di daratan. Perusahaan energi Norwegia,
StatoilHydro, akan melakukan percobaan pertama area penangkapan
energi angin mengapung di musim gugur 2009.Biogas hasil
pencernaanBiogas hasil pencernaan berhubungan dengan pemanfaatan
gas metana yang dilepaskan ketika kotoran hewan membusuk. Gas ini
dapat diperoleh dari sampah dan sistem saluran limbah. Sistem
penghasil biogas digunakan untuk menghasilkan untuk memproses gas
metana melalui bakteri atau dekomposer yang memecah biomassa dalam
lingkungan atau kondisi anaerobik. Gas metana yang dikumpulkan dan
dimurnikan dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi
alternatif.HeliokulturHeliokultur adalah proses memanen energi
matahari menjadi bahan bakar dengan memindahkan karbon dioksida di
atmosfer dengan memanfaatkan pertanian.Energi alternatif dalam
transportasiAkibat peningkatan harga gas di tahun 2008 dengan
peningkatan harga bahan bakar hingga 4 US dollar per galon ketika
itu, telah ada gerakan untuk mengembangkan kendaraan dengan
efisiensi bahan bakar yang lebih tinggi serta kendaraan dengan
bahan bakar alternatif. Menanggapi hal tersebut, banyak perusahaan
kecil meningkatkan penelitian dan pengembangan untuk secara radikal
mengubah cara menggerakkan kendaraan pribadi. Dan saat ini,
kendaraan Hybrid dan bertenaga baterai telah tersedia secara
komersial dan dapat diterima masyarakat secara luas di seluruh
dunia.
2.4 PEMANFAATAN SUMBERDAYA ALAMSumber daya alam memiliki peranan
dalam pemenuhan kebutuhan manusia.[1] Untuk memudahkan
pengkajiannya, pemanfaatan SDA dibagi berdasarkan sifatnya, yaitu
SDA hayati dan nonhayati.[17]
Sumber daya alam nonhayatiIalah sumber daya alam yang dapat
diusahakan kembali keberadaannya dan dapat dimanfaatkan secara
terus-menerus, contohnya: air, angin, sinar matahari, dan hasil
tambang.[2]
Sumber daya alam, air.
Air merupakan salah satu kebutuhan utama makhluk hidup dan bumi
sendiri didominasi oleh wilayah perairan.[20] Dari total wilayah
perairan yang ada, 97% merupakan air asin (wilayah laut, samudra,
dll.) dan hanya 3% yang merupakan air tawar (wilayah sungai, danau,
dll.).[21] Seiring dengan pertumbuhan populasi manusia, kebutuhan
akan air, baik itu untuk keperluan domestik dan energi, terus
meningkat.[20] Air juga digunakan untuk pengairan, bahan dasar
industri minuman, penambangan, dan aset rekreasi.[20] Di bidang
energi, teknologi penggunaan air sebagai sumber listrik sebagai
pengganti dari minyak bumi telah dan akan terus berkembang karena
selain terbaharukan, energi yang dihasilkan dari air cenderung
tidak berpolusi dan hal ini akan mengurangi efek rumah kaca.[20]Air
permukaanAir permukaan adalah air yang terdapat di sungai, danau,
atau rawa air tawar. Air permukaan secara alami dapat tergantikan
dengan presipitasi dan secara alami menghilang akibat aliran menuju
lautan, penguapan, dan penyerapan menuju ke bawah permukaan.Meski
satu-satunya sumber alami bagi perairan permukaan hanya presipitasi
dalam area tangkapan air, total kuantitas air dalam sistem dalam
suatu waktu bergantung pada banyak faktor. Faktor-faktor tersebut
termasuk kapasitas danau, rawa, dan reservoir buatan, permeabilitas
tanah di bawah reservoir, karakteristik aliran pada area tangkapan
air, ketepatan waktu presipitasi dan rata-rata evaporasi setempat.
Semua faktor tersebut juga memengaruhi besarnya air yang menghilang
dari aliran permukaan.Aktivitas manusia memiliki dampak yang besar
dan kadang-kadang menghancurkan faktor-faktor tersebut. Manusia
seringkali meningkatkan kapasitas reservoir total dengan melakukan
pembangunan reservoir buatan, dan menguranginya dengan mengeringkan
lahan basah. Manusia juga sering meningkakan kuantitas dan
kecepatan aliran permukaan dengan pembuatan sauran-saluran untuk
berbagai keperluan, misalnya irigasi.Kuantitas total dari air yang
tersedia pada suatu waktu adalah hal yang penting. Sebagian manusia
membutuhkan air pada saat-saat tertentu saja. Misalnya petani
membutuhkan banyak air ketika akan menanam padi dan membutuhkan
lebih sedikit air ketika menanam palawija. Untuk mensuplai petani
dengan air, sistem air permukaan membutuhkan kapasitas penyimpanan
yang besar untuk mengumpulkan air sepanjang tahun dan melepaskannya
pada suatu waktu tertentu. Sedangkan penggunaan air lainnya
membutuhkan air sepanjang waktu, misalnya pembangkit listrik yang
membutuhkan air untuk pendinginan, atau pembangkit listrik tenaga
air. Untuk mensuplainya, sistem perairan permukaan harus terisi
ketika aliran arus rata-rata lebih rendah dari kebutuhan pembangkit
listrik.Perairan permukaan alami dapat ditambahkan dengan mengambil
air permukaan dari area tangkapan hujan lainnya dengan kanal atau
sistem perpipaan. Dapat juga ditambahkan secara buatan dengan cara
lainnya, namun biasanya jumlahnya diabaikan karena terlalu
kecil.Manusia dapat menyebabkan hilangnya sumber air permukaan
dengan menjadikannya tidak lagi berguna, misalnya dengan cara
polusi.Brazil adalah negara yang diperkirakan memiliki suplai air
tawar terbesar di dunia, diikuti oleh Rusia, Kanada, dan
Indonesia.Aliran sungai bawah tanahTotal volum air yang dialirkan
dari daratan menuju lautan dapat berupa kombinasi aliran air yang
dapat terlihat dan aliran yang cukup besar di bawah permukaan
melalui bebatuan dan lapisan bawah tanah yang disebut dengan zona
hiporeik (hyporheic zone). Untuk beberapa sungai di lembah-lembah
yang besar, komponen aliran yang "tidak terlihat" mungkin cukup
besar dan melebihi aliran permukaan. Zona hiporeik seringkali
membentuk hubungan dinamis antara perairan permukaan dengan
perairan subpermukaan dengan saling memberi ketika salah satu
bagian kekurangan air. Hal ini terutama terjadi di area karst di
mana lubang tempat terbentuknya hubungan antara sungai bawah tanah
dan sungai permukaan cukup banyak.Air tanahAir tanah adalah air
tawar yang terletak di ruang pori-pori antara tanah dan bebatuan
dalam. Air tanah juga berarti air yang mengalir di lapisan aquifer
di bawah water table. Terkadang berguna untuk membuat perbedaan
antara perairan di bawah permukaan yang berhubungan erat dengan
perairan permukaan dan perairan bawah tanah dalam di aquifer (yang
kadang-kadang disebut dengan "air fosil").Sistem perairan di bawah
permukaan dapat disamakan dengan sistem perairan permukaan dalam
hal adanya input, output, dan penyimpanan. Perbedaan yang paling
mendasar adalah kecepatan dan kapasitasnya; air tanah mengalir
dengan kecepatan bervariasi, antara beberapa hari hingga ribuan
tahun untuk muncul kembali ke perairan permukaan dari wilayah
tangkapan hujan, dan air tanah memiliki kapasitas penyimpanan yang
jauh lebih besar dari perairan permukaan.Input alami dari air tanah
adalah serapan dari perairan permukaan, terutama wilayah tangkapan
air hujan. Sedangkan output alaminya adalah mata air dan serapan
menuju lautan.Air tanah mengalami ancaman berarti menghadapi
penggunaan berlebihan, misalnya untuk mengairi lahan pertanian.
Penggunaan secara belebihan di area pantai dapat menyebabkan
mengalirnya air laut menuju sistem air tanah, menyebabkan air tanah
dan tanah di atasnya menjadi asin (intrusi air laut. Selain itu,
manusia juga dapat menyebabkan air tanah terpolusi, sama halnya
dengan air permukaan yang menyebabkan air tanah tidak dapat
digunakan.DesalinasiDesalinasi adalah proses buatan untuk mengubah
air asin (umumnya air laut) menjadi air tawar. Proses desalinasi
yang paling umum adalah destilasi dan osmosis terbalik. Desalinasi
saat ini cukup mahal jika dibandingkan dengan mengambil langsung
dari sumber air tawar, hanya sebagian kecil kebutuhan manusia
terpenuhi melalui desalinasi. Proses ini terjadi secara ekstensif
di Teluk Persia untuk mensuplai air bagi beberapa wilayah di Timur
Tengah dan fasilitas wisata dan perhotelan di wilayah tersebut.Air
beku
Bongkahan es yang terlihat di New Foundland, CanadaEs yang
membeku di kutub dan glasier berpotensi untuk dijadikan sumber air
tawar karena dua per tiga air tawar dunia berada dalam bentuk es.
Beberapa skema telah diajukan untuk menjadikan gunung es di kutub
sebagai sumber air, namun hingga saat ini hal itu hanya sekedar
rencana. Aliran glasier saat ini dikatakan sebagai salah satu
perairan permukaan.Himalaya, "Atap Dunia" mengandung glasier dan es
dalam jumlah besar di luar wilayah kutub, dan menjadi sumber dari
sepuluh sungai besar di Asia yang menghidupi miliaran manusia.
Masalah yang terjadi saat ini adalah peningkatan temperatur dunia
yang cukup cepat, Nepal saat ini mengalami peningkatan rata-rata
sebesar 0,6 derajat Celcius sejak sepuluh tahun lalu, sementara
dunia mengalami peningkatan sebesar 0,7 sejak ratusan tahun yang
lalu.Penggunaan air tawarPenggunaan air tawar dapat dikategorikan
sebagai penggunaan konsumtif dan non-konsumtif. Air dikatakan
digunakan secara konsumtif jika air tidak dengan segera tersedia
lagi untuk penggunaan lainnya, misalnya irigasi (di mana penguapan
dan penyerapan ke dalam tanah serta penyerapan oleh tanaman dan
hewan ternak terjadi dalam jumlah yang cukup besar). Jika air yang
digunakan tidak mengalami kehilangan serta dapat dikembalikan ke
dalam sistem perairan permukaan (setelah diolah jika air berbentuk
limbah), maka air dikatakan digunakan secara non-konsumtif dan
dapat digunakan kembali untuk keperluan lainnya, baik secara
langsung maupun tidak langsung.PertanianDiperkirakan 69% penggunaan
air di seluruh dunia untuk irigasi. Di beberapa wilayah irigasi
dilakukan terhadap semua tanaman pertanian, sedangkan di wilayah
lainnya irigasi hanya dilakukan untuk tanaman pertanian yang
menguntungkan, atau untuk meningkatkan hasil. Berbagai metode
irigasi melibatkan perhitungan antara hasil pertanian, konsumsi
air, biaya produksi, penggunaan peralatan dan bangunan. Metode
irigasi seperti irigasi beralur (furrow) dan sprinkler umumnya
tidak terlalu mahal namun kurang efisien karena banyak air yang
mengalami evaporasi, mengalir atau terserap ke area di bawah atau
di luar wilayah akar. Metode irigasi lainnya seperti irigasi tetes,
irigasi banjir, dan irigasi sistem sprinkler di mana sprinkler
dioperasikan dekat dengan tanah, dikatakan lebih efisien dan
meminimalisasikan aliran air dan penguapan meski lebih mahal.
Setiap sistem yang tidak diatur dengan benar dapat menyia-nyiakan
sumber daya air, sedangkan setiap metode memiliki potensi untuk
efisiensi yang lebih tinggi pada kondisi tertentu di bawah
pengaturan waktu dan manajemen yang tepat.Saat populasi dunia
meningkat, dan permintaan terhadap bahan pangan juga meningkat
dengan suplai air yang tetap, terdapat dorongan untuk mempelajari
bagaimana memproduksi bahan pangan dengan sedikit air, melalui
peningkatan metode dan teknologi irigasi, manajemen air pertanian,
tipe tanaman pertanian, dan pemantauan air.IndustriDiperkirakan
bahwa 15% air di seluruh dunia dipergunakan untuk industri. Banyak
pengguna industri yang menggunakan air, termasuk pembangkit listrik
yang menggunakan air untuk pendingin atau sumber energi, pemurnian
bahan tambang dan minyak bumi yang menggunakan air untuk proses
kimia, hingga industri manufaktur yang menggunakan air sebagai
pelarut. Porsi penggunaan air untuk industri bervariasi di setiap
negara, namun selalu lebih rendah dibandingkan penggunaan untuk
pertanian.Air juga digunakan untuk membangkitkan energi. Pembangkit
listrik tenaga air mendapatkan listrik dari air yang menggerakkan
turbin air yang dihubungkan dengan generator. Pembangkit listrik
tenaga air adalah pembangkit listrik yang rendah biaya produksi,
tidak menghasilkan polusi, dan dapat diperbarui. Energi ini pada
dasarnya disuplai oleh matahari; matahari menguapkan air di
permukaan, yang lalu mengalami pengembunan di udara, turun sebagai
hujan, dan air hujan mensuplai air bagi sungai yang mengaliri
pembangkit listrik tenaga air. Bendungan Three Gorges merupakan
bendungan pembangkit listrik tenaga air terbesar di
dunia.Penggunaan industrial lainnya adalah turbin uap dan penukar
panas, juga sebagai pelarut bahan kimia. Keluarnya air dari
industri tanpa dilakukan pengolahan terlbih dahulu dapat disebut
sebagai polusi. Polusi meliputi pelepasan larutan kimia (polusi
kimia) atau pelepasan air sisa penukaran panas (polusi termal).
Industri membutuhkan air murni untuk berbagai aplikasi dan
menggunakan berbagai tehnik pemurnian untuk suplai air maupun
limbahnya.Rumah tangga
Air minum yang umum berada di negara-negara majuDiperkirakan 15%
penggunaan air di seluruh dunia adalah di rumah tangga. Hal ini
meliputi air minum, mandi, memasak, sanitasi, dan berkebun.
Kebutuhan minimum air yang dibutuhkan dalam rumah tangga menurut
Peter Gleick adalah sekitar 50 liter per individu per hari, belum
termasuk kebutuhan berkebun. Air minum haruslah air yang
berkualitas tinggi sehingga dapat langsung dikonsumsi tanpa risiko
bahaya. Di sebagian besar negara-negara berkembang, air yang
disuplai untuk rumah tangga dan industri adalah air minum standar
meski dalam proporsi yang sangat kecil digunakan untuk dikonsumsi
langsung atau pengolahan makanan.RekreasiPenggunaan air untuk
rekreasi biasanya sangatlah kecil, namun terus berkembang. Air yang
digunakan untuk rekreasi biasanya berupa air yang ditampung dalam
bentuk reservoir, dan jika air yang ditampung melebihi jumlah yang
biasa ditampung dalam reservoir tersebut, maka kelebihannya
dikatakan digunakan untuk kebutuhan rekreasional. Pelepasan
sejumlah air dari reservoir untuk kebutuhan arung jeram atau
kegiatan sejenis juga disebut sebagai kebutuhan rekreasional. Hal
lainnya misalnya air yang ditampung dalam reservoir buatan
(misalnya kolam renang).Penggunaan rekreasional umumnya
non-konsumtif, karena air yang dilepaskan dapat digunakan kembali.
Pengecualian terdapat pada penggunaan air di lapangan golf, yang
umumnya sering menggunakan air dalam jumlah berlebihan terutama di
daerah kering. Namun masih belum jelas apakah penggunaan ini
dikategorikan sebagai penggunaan rekreasional atau irigasi, namun
tetap memberikan efek yang cukup besar bagi sumber daya air
setempat.Sebagai tambahan, penggunaan rekreasional mungkin akan
mengurangi ketersediaan air bagi kebutuhan lainnya di suatu tempat
pada suatu waktu tertentu.Lingkungan dan ekologiPenggunaan bagi
lingkungan dan ekologi secara eksplisit juga sangat kecil namun
terus berkembang. Penggunaan air untuk lingkungan dan ekologi
meliputi lahan basah buatan, danau buatan yang ditujukan untuk
habitat alam liar, konservasi satwa ikan, dan pelepasan air dari
reservoir untuk membantu ikan bertelur.Seperti penggunaan untuk
rekreasi, penggunaan untuk lingkungan dan ekologi juga termasuk
penggunaan non konsumtif, namun juga mengurangi ketersediaan air
untuk kebutuhan lainnya di suatu tempat pada suatu waktu
tertentu.Stres airKonsep stres air dan krisis air sesungguhnya
sangatlah sederhana. Menurut World Business Council for Sustainable
Development, hal ini adalah situasi di mana tidak cukup air untuk
semua kebutuhan, baik itu untuk pertanian, industri, atau yang
lainnya. Mendefinisikan masalah ini dalam bentuk per kapita lebih
rumit, namun mendatangkan asumsi yang lebih baik untuk penggunaan
air dan penghematannya. Namun telah diperkirakan bahwa ketika
ketersediaan air yang dapat diperbarui di bawah 1.700 meter kubik
per kapita per tahun, maka negara tersebut akan mengalami stres air
secara periodik, di bawah 1.000 maka kelangkaan air akan terjadi
dan merintangi pertumbuhan ekonomi dan kesehatan
manusia.Peningkatan populasiDi tahun 2000, dunia berpopulasi 6,2
miliar. PBB memperkirakan bahwa di tahun 2050, dunia akan
mendapatkan tambahan penduduk sekitar 3,5 miliar dengan pertumbuhan
terbesar ada di negara-negara berkembang yang telah mengalami stres
air. Hal itu akan menyebabkan peningkatan permintaan air kecuali
negara melakukan konservasi air dan mendaur ulang sumber daya yang
vital ini.Peningkatan kesejahteraanTingkat kesejahteraan terus
meningkat terutama di negara dengan dua populasi terbanyak di
dunia, yaitu Cina dan India. Namun, peningkatan kesejahteraan ini
berarti juga peningkatan penggunaan air: air bersih untuk kebutuhan
dasar dan sanitasi, berkebun dan membersihkan kendaraan, kolam
renang pribadi, dan sebagainya.Ekspansi bisnisAktivitas bisnis
berkisar dari industri hingga jasa seperti pariwisata dan hiburan
terus berkembang dengan cepat. Ekspansi ini membutuhkan peningkatan
pelayanan terhadap kebutuhan air seperti suplai dan sanitasi, yang
memicu tekanan terhadap sumber daya air dan ekosistem alam.
UrbanisasiPerubahan iklimPerubahan iklim dapat memberikan efek
yang signifikan terhadap sumber daya air di seluruh dunia karena
hubungan yang erat antara iklim dan daur hidrologi. Peningkatan
temperatur akan meningkatkan penguapan dan memicu peningkatan
presipitasi. Secara keseluruhan akan terjadi peningkatan suplai air
tawar dunia. Banjir dan kekeringan akan terjadi lebih sering di
beberapa wilayah dalam waktu yang berbeda-beda, akan terjadi
perubahan yang drastis pada hujan salju dan proses pelelehan salju
di pegunungan akan meningkat. Temperatur yang meningkat juga akan
memengaruhi kualitas air, namun belum dipahami dengan baik. Dampak
yang paling mungkin adalah eutrofikasi, yaitu peningkatan populasi
tumbuhan air (alga, eceng gondok, dll) secara cepat. Perubahan
iklim juga akan meningkatkan permintaan suplai air untuk irigasi,
dan mungkin air untuk kolam renang.Hilangnya aquiferAkibat dari
meningkatnya populasi manusia, kompetisi untuk mendapatkan air
meningkat sehingga banyak aquifer di seluruh dunia menjadi habis.
Hal ini terjadi akibat konsumsi langsung manusia seperti irigasi
pertanian menggunakan air tanah. Jutaan pompa di seluruh dunia
dalam berbagai ukuran saat ini sedang mengambil air tanah. Irigasi
di wilayah kering seperti di utara Cina dan India disuplai oleh air
tanah, dan diambil dalam jumlah yang tidak semestinya. Kota-kota
besar juga telah mengalami kehilangan lapisan aquifer dan
mengakibatkan lapisan tanahnya turun antara 10 hingga 50 meter
seperti yang terjadi di Mexico City, Bangkok, Manila, Beijing,
Madras, Jakarta dan Shanghai.Polusi dan proteksi airPolusi air
adalah satu dari sekian kekhawatiran utama dunia saat ini.
Pemerintahan di berbagai negara telah berusaha mencari solusi untuk
mengurangi masalah ini. Banyak polutan mengancam suplai air, dan di
banyak tempat terutama di negara yang belum berkembang, hal ini
disebabkan pembuangan limbah secara langsung ke perairan alam.
Metode ini umum terjadi di negara yang belum berkembang, namun juga
banyak terjadi di negara yang sedang berkembang seperti Cina,
India, dan Iran.Sampah, limbah, dan bahkan polutan beracun dibuang
ke perairan. Meski limbah tersebut diolah terlebih dahulu, masalah
tetap ada. Sisa olahan limbah berbentuk lumpur mungkin akan
ditempatkan di lahan pembuangan sampah, dibakar di insinerator,
atau dibuang ke laut. Sumber polutan lainnya seperti air sisa
irigasi yang mengandung berbagai macam pupuk kimia dan bahan
organik tanaman pertanian juga mengancam ekosistem perairan,
bersama dengan aliran air hujan di perkotaan dan limbah kimia yang
dibuang oleh industri.Konflik perebutan airSatu-satunya konflik
yang tercatat terjadi akibat perebutan air terjadi di tahun 2500 SM
antara wilayah Lagash dan Umma di Sumeria. Ketika kelangkaan air
menyebabkan ketegangan politik, hal ini dapat dikatakan sebagai
stres air. Stres air telah memicu konflik lokal dan regional.Stres
air juga dapat menyebabkan konflik dan ketegangan politik meski
penyebabnya bukan secara langsung disebabkan oleh air. Reduksi
secara bertahap terhadap kualitas dan kuantitas air tawar dapat
menambah ketidakstabilan suatu wilayah dengan berkurangnya
kesehatan suatu populasi, menghalangi pertumbuhan ekonomi, dan
dapat menyebabkan konfik yang lebih besar.Konflik dan ketegangan
terhadap air seringkali terjadi di perbatasan antar negara. Di
beberapa area seperti wilayah dataran rendah Sungai Kuning di Cina
atau Sungai Chao Phraya di Thailand telah mengalami stres air dalam
beberapa tahun. Dan di beberapa wilayah arid yang bergantung
sepenuhnya pada air untuk irigasi seperti Cina bagian barat, India,
Iran, dan Pakistan, memiliki risiko konflik akibat air. Ketegangan
politik, protes warga sipil, dan kekerasan juga akan terjadi
terhadap reaksi privatisasi air. Perang Air Bolivia tahun 2000
adalah salah satu contohnya.Suplai dan distribusi air duniaPangan
dan air adalah dua kebutuhan dasar manusia. Namun kondisi global
pada tahun 2002 mengindikasikan bahwa dari sepuluh orang, lima
diantaranya memiliki akses ke suplai air berpipa di rumah, tiga
orang memiliki tipe suplai air lainnya seperti mata air terlindung
atau pipa air publik, dua orang tidak sama sekali. Dan sebagai
tambahan, empat dari sepuluh orang tersebut hidup tanpa sanitasi
yang berarti.Dalam Earth Summit 2002, para pemerintahan dari
berbagai negara menyetujui Plan of Action untuk: Mengurangi hingga
setengah dari jumlah rakyat yang tidak mampu mendapatkan air minum
yang aman di tahun 2015. Global Water Supply and Sanitation
Assessment 2000 Report (GWSSAR) mendefinisikan bahwa setiap orang
harus mendapatkan akses sebesar 20 liter per harinya dari sumber
sejauh maksimal satu kilometer dari tempat tinggalnya. Mengurangi
hingga setengahnya jumlah rakyat yang tidak memiliki akses ke
sanitasi dasar. GWSSAR mendefinisikan sanitasi dasar sebagai sistem
pembuangan pribadi atau berbagi namun bukan milik umum yang
memisahkan limbah dari kontak dengan manusia.Di tahun 2025,
kelangkaan air akan lebih terlihat di negara miskin di mana sumber
daya terbatas dan perkembangan populasi meningkat, seperti di
Afrika, Timur Tengah, dan beberapa bagian di Asia. Di tahun 2025,
area urbanisasi yang besar akan membutuhkan banyak infrastruktur
baru untuk menyediakan air yang aman dan sanitasi yang pantas. Hal
ini diperkirakan akan menimbulkan konflik dengan pengguna air di
pertanian, yang saat ini menggunakan sebagian besar air yang
digunakan oleh seluruh manusia.1,6 miliar orang telah mendapatkan
akses sumber air yang aman sejak tahun 1990. Proporsi masyarakat di
negara-negara berkembang dengan akses air yang aman dikalkulasikan
meningkat dari 30 persen hingga 71 persen di tahun 1990, 79 persen
di tahun 2000, dan 84 persen di tahun 2004. Kecenderungan ini
diperkirakan akan berlanjut.
AnginPada era ini, penggunaan minyak bumi, batu bara, dan
berbagai jenis bahan bakar hasil tambang mulai digantikan dengan
penggunaan energi yang dihasilkan oleh angin.[1] Angin mampu
menghasilkan energi dengan menggunakan turbin yang pada umumnya
diletakkan dengan ketinggian lebih dari 30 meter di daerah dataran
tinggi.[1] Selain sumbernya yang terbaharukan dan selalu ada,
energi yang dihasilkan angin jauh lebih bersih dari residu yang
dihasilkan oleh bahan bakar lain pada umumnya.[1] Beberapa negara
yang telah mengaplikasikan turbin angin sebagai sumber energi
alternatif adalah Belanda dan Inggris.[1]Tenaga Angin.Pembangkit
listrik tenaga angin sebagai jenis pembangkitan energi dengan laju
pertumbuhan tercepat di dunia dewasa ini.Saat ini kapasitas total
pembangkit listrik yang berasal dari tenaga angin untuk Indonesia
dengan estimasi kecepatan angin rata-rata sekitar 3 m/s / 12
Km/jam, 6.7 knot/jam turbin skala kecil lebih cocok digunakan, di
daerah pesisir, pegunungan, dataran.Perlu diketahui bahwa kecepatan
angin bersifat fluktuatif, sehingga pada daerah yang memiliki
kecepatan angin rata-rata 3 m/s, akan terdapat pada saat-saat
dimana kecepatan anginnya lebih besar dari 3 m/s - pada saat inilah
turbin angin dengan cut-in win speed 3 m/s akan bekerja.Selain
untuk pembangkitan listrik, turbin angin sangat cocok untuk
mendukung kegiatan pertanian dan perikanan, seperti untuk keperluan
irigasi, aerasi tambak ikan, dsb.Segala kebutuhanDi luar negeri,
pemanfaatan energi surya melalui sistem photovoltaic sudah
berlangsung lama dan banyak digunakan untuk berbagai keperluan. Di
Indonesia, pengembangannya sudah dilakukan pada tahun 1980-an.
Penerapan pertama pemanfaatan energi surya oleh Lembaga Elektronika
Nasional (LEN) yang juga diresmikan oleh Presiden Soeharto di
lakukan di Kec. Sukatani, Kab. Purwakarta pada 1989. Hanya, dalam
perjalanannya, kebijakan pemanfaatan energi surya seperti setengah
hati. Alasannya klise, skala kegiatan yang kurang ekonomis,
sementara biaya investasi yang dibutuhkan sangat besar.Ke depan,
dengan kondisi topograpi wilayah yang dimiliki Indonesia, untuk
menjangkau masyarakat di daerah terpencil, pengembangan pembangkit
listrik tenaga surya (PLTS) tampkanya akan menjadi sebuah tuntutan
yang tak bisa ditawar. Selain sumber energinya (matahari) begitu
melimpah sehingga pemanfaatannya tak terbatas, PLTS relatif lebih
mudah dipasang dan dipelihara, ramah lingkungan, tahan lama, dan
tak menimbulkan radiasi elektromagnetik yang berbahaya bagi
kesehatan. Selain itu, PLTS bisa digunakan untuk segala kebutuhan,
seperti penerangan rumah tangga, pompa air, atau
telekomunikasi.Bukan itu saja. Berdasarkan hasil perhitungan Dr.
Mulyo Widodo, dosen Teknik Mesin ITB yang juga penemu sistem
penerangan listrik tenaga surya Solare, total biaya yang
dikeluarkan pengguna PLTS relatif lebih murah daripada menggunakan
energi listrik PLN dan lampu minyak tanah. Dengan menghitung biaya
investasi awal, nilai depresiasi terhadap umur instalasi tiap
tahun, dan biaya operasional per hari, rata-rata biaya per bulan
yang harus dikeluarkan pengguna PLTS Solare SP-4 dengan 4 titik
penerangan hanya mencapai Rp 7.000,00. Sedangkan rata-rata biaya
yang harus dikeluarkan pengguna PLN 450 Watt Rp 32,083,33 per bulan
dan lampu minyak tanah dengan empat titik penerangan Rp 14,133,33
per bulan.Memang, dibandingkan dengan kualitas penerangan yang
dihasilkan lampu TL, penerangan lampu LED masih kalah terang.
Namun, jika dibandingkan dengan lampu cempor, lampu LED jelas lebih
baik. Lagi pula tidak seimbang membandingkan kualitas penerangan
lampu LED dari PLTS dengan yang dihasilkan listrik PLN. Janganlah
mengukur itu semua dengan kacamata orang kota. Lihatlah manfaatnya
bagi penduduk yang puluhan tahun tak pernah menikmati penerangan
listrik, kata Mulyo.SINAR MATAHARICara kerja PLTS cukup sederhana.
Pancaran sinar matahari ditangkap oleh sebuah panel dan diubah
menjadi energi listrik. Energi itu disimpan dalam sebuah baterai
(aki) yang bisa digunakan sebagai sumber penerangan pada malam hari
atau saat tak ada sinar matahari. Kemampuan energi yang dapat
dibangkitkan oleh sebuah panel surya sangat bergantung kepada
kondisi radiasi sinar matahari. Sistem PLTS adalah sistem arus
searah (DC) sehingga peralatan yang digunakan harus disesuaikan
dengan arus searah tegangan nominal 12/24 volt.Besar kecilnya
energi yang dihasilkan dari radiasi sinar matahari akan sangat
ditentukan oleh seberapa kuat pancaran sinar, lebar dan kualitas
bahan panel surya penerima sinar. Ada beberapa jenis panel surya,
dari yang kualitasnya paling baik dan harganya mahal hingga yang
biasa-biasa saja dan murah. Yang paling baik itu monokristal,
harganya mahal dan biasa digunakan oleh lembaga strategis. Yang
banyak di pasaran adalah polikristal, jelas Gusrilizon, salah
seorang ahli sistem tenaga surya PT LEN Industri.Berdasarkan hasil
perhitungan Mulyo Widodo, dalam kondisi peak atau posisi matahari
tegak lurus, sinar matahari yang jatuh di permukaan panel surya di
Indonesia seluas 1 meter persegi setara dengan daya 1.000 watt atau
900 watt. Dengan bahan panel surya yang monokristal dan
poli-kristal, sistem photovoltaic bisa mengkonversi daya sebesar
900-1000 watt itu menjadi energi listrik sebesar 17 %. Jadi, dalam
kondisi pancaran sinar yang peak (cerah dan posisi matahari tegak
lurus dengan permukaan panel penerima), satu panel surya seluas 1
meter persegi akan menghasilkan daya sebesar 170 watt.Dengan rumus
tersebut, akan mudah menentukan berapa luas bahan panel surya
dibutuhkan untuk menghasilkan daya listrik sesuai kebutuhan. Atau
sebaliknya, dari rumus itu juga bisa menentukan berapa besarnya
daya listrik yang dihasilkan dari sebuah bahan panel surya dengan
ukuran tertentu. Faktor inilah yang menjadikan sistem tenaga surya
masih relatif mahal karena struktur biaya PLTS masih didominasi
oleh harga panel surya. Makin besar dan luas panel surya, energi
yang dihasilkan memang makin besar, namun harga yang harus dibayar
juga makin mahal.Dalam aplikasinya, PLTS bisa dimanfaatkan untuk
berbagai keperluan. Mulai dari sistem penerangan rumah tangga
(solar home system), lampu penerangan jalan (solar street lamp),
wartel satelit tenaga surya (solar satellite public phone),
pembangkit listrik tenaga hibrida (hybrid solar diesel), hingga
system pompa air tenaga surya (solar pumping system). Di samping
itu, bisa juga digunakan untuk para nelayan, penerangan di bagan
apung atau tancap, puskesmas terpencil, penerangan pos keamanan,
camping dan kegiatan outdoor, hingga sistem pengisian baterai radio
komunikasi di lapangan.Saat ini, selain PT LEN Industri yang
merupakan lembaga milik pemerintah, perusahaan swasta yang bergerak
dalam pengembangan PLTS adalah Solare Indonesia. Dua perusahaan
tersebut menghasilkan produk dengan segmen pasar berbeda. Produk
buatan LEN umumnya berukuran relatif besar, minimal 50 WP untuk
skala rumah. Telah terpasang lebih dari 250 kWP yang terdiri dari
hampir 50.000 unit PLTS yang tersebar di berbagai pelosok tanah
air. Khususnya di daerah-daerah terpincil di Kawasan Timur
Indonesia (KTI).Berbeda dengan LEN yang masih ditujukan untuk skala
besar, PT Solare Indonesia mengembangkan sistem penerangan PLTS
berskala kecil dengan target rumah-rumah penduduk dengan ukuran
lebih kecil dan harga relatif terjangkau. Pada sistem Solare
terdapat dua komponen yang dibuang yakni inventer dan sistem
kontrol baterai atau battery control unit (BCU) sehingga harganya
relatif lebih murah. Selain itu, jenis lampu yang digunakan
bukanlah lampu TL, tetapi LED (light emitting diode) yang lebih
awet. PT LEN sendiri masih menggunakan konfigurasi PLTS
konvensional dengan jenis lampu TL.Sistem Solare sangat sederhana
dan mudah digunakan. Ini adalah teknologi tepat guna yang dirancang
sangat simpel dan aplikatif untuk masyarakat pedesaan atau siapa
pun yang menggunakannya, jelas Anton S. Tirto, Direktur Citra Surya
Utama, distributor Solare. Produk Solare sudah digunakan di
berbagai tempat seperti Kampung Cigumentong (Sumedang) dan daerah
translok Kertajati (Majalengka) bersama dengan produk LEN. Selain
itu, digunakan pula di Nanggroe Aceh Darussalam (NAD) dan Nias,
serta sejumlah tempat lain di tanah air.Terlepas dari adanya dua
perbedaan antara dua produk, tetap saja keduanya memberi andil
sangat besar dalam membantu memutus keterisolasian penduduk negeri
ini yang belum terjamah. Keduanya memang berbeda karena filosofi
yang menjadi dasar bagi kedua perusahaan itu juga berbeda. Justru,
dari perbedaan spesifikasi itu pula, bisa dicapai nilai ekonomis
dan efisiensi penggunaan PLTS.Untuk sistem penerangan rumah-rumah
penduduk yang jarak antarrumah berjauhan, sistem Solare lebih
cocok. Apalagi jika dikaitkan dengan faktor harga. Sedangkan untuk
daerah-daerah dengan rumah penduduk terkonsentrasi dan jarak
antarrumah tak berjauhan, pembangkit listrik tenaga hibrida (PLTH)
atau hybrid solar diesel (HSD) buatan LEN lebih cocok.HSD adalah
salah satu alternatif sistem PLTS, yakni dengan mengombinasikan
antara energi matahari dengan diesel/generator sel (genset)
sehingga menghasilkan energi listrik yang lebih efektif dan
efisien. Pada sistem ini, satu sistem PLTH bisa menghasilkan energi
listrik yang dibagi-bagi ke rumah-rumah penduduk. Saat ini, sudah
ada 14 lokasi di Indonesia yang menggunakan hybrid solar diesel,
yakni 8 unit di Sulawesi Tengah dan 6 unit di Sulawesi Tenggara. Di
Indramayu juga ada, tapi tak terurus, kata Gusrilizon.Harus diakui,
peibangunan PLTS masih butuh investasi besar. Maklum saja, beberapa
komponen mulai dari panel surya, aki, hingga lampu LED masih harus
didatangkan dari luar negeri. Padahal, seperti diakui Gusrilizon
dan Mulyo Widodo, para pakar Indonesia sudah mampu membikin
sendiri. Apalagi sejumlah bahan baku, seperti silica untuk
pembuatan panel surya, juga tersedia melimpah di tanah air.Untuk
skala laboratorium kita (LEN) sudah mampu bikin sendiri panel
surya. Yang jadi persoalan adalah belum bisa mencapai skala
efisiensi karena kita tak punya pabrik untuk menghasilkan secara
missal, kata Gusrilizon. (Muhtar IT/PR)***BAB IIIPEMANFAATAN SUMBER
ENERGI DI INDONESIA
3.1 Batu BaraPenduduk Indonesia yang bergolongan ekonomi
menengah ke bawah masih cukup banyak yang menggunakan minyak tanah
sebagai bahan bakar untuk menjalankan kehidupan kesehariannya.
Padahal, harga minyak bumi yang beberapa tahun terakhir ini sangat
bergejolak dan cenderung mengalami trend kenaikan harga membuat
harga minyak tanahpun semakin meningkat. Berbagai sumber energi
alternatif pengganti BBM tentunya sangat diperlukan dalam rangka
menghadapi kondisi ini. Salah satu energi alternatif untuk
kebutuhan memasak yang berpotensi bagi penduduk ekonomi menengah ke
bawah adalah briket batubara.Walaupun cadangan batubara di
Indonesia relatif besar, sebagian besar sumber daya batubatra
tersebut merupakan batubara berperingkat rendah yang berkadar air
tinggi. Batubara berperingkat rendah akan cocok untuk berbagai
kebutuhan rumah tangga dan industri kecil, misalnya memasak. Oleh
karena itu, bentuk briket merupakan bentuk paling cocok sebagai
sumber energi alternatif memasak di kegiatan rumah tangga.
Briket BatubaraSelanjutnya, perbandingan analisis ekonomi pada
investasi dan pengeluaran saat menggunakan minyak tanah, elpiji,
dan briket batubara akan diperlihatkan. Berbagai asumsi yang
dipakai dalam analisis ekonomi ini adalah sebagai berikut:1.
Investasi awal untuk penggunaan minyak tanah dan briket batubara
adalah berupa kompor2. Investasi awal untuk penggunaan elpiji
adalah berupa kompor gas, regulator, dan tabung elpiji 3 kg.3.
Harga dari minyak tanah dan elpiji adalah harga yang ditetapkan
oleh PT Pertamina sebagai bahan bakar bersubsidi4. Harga briket
batubara merupakan harga nyata di daerah Bandung, Jawa Barat (di
tingkat pengecer)5. Lama penggunaan bahan bakar : 2 jam/hari
Minyak TanahElpijiBriket
Investasi Awal (Rupiah)5000030000060000
Harga (Rupiah/Unit)2500150001500
Lama Pemakaian (hari)1101
Pengeluaran Bulanan (Rupiah)750004500045000
Pengeluaran Total (Rupiah)6 bulan500000570000330000
1 tahun950000840000600000
Tabel di atas memaparkan analisis ekonomi pada bahan bakar
minyak tanah, elpiji, dan briket batubara. Setelah sekitar 6 bulan
pemakaian briket batubara, pengguna briket diprediksi sudah mampu
menekan pengeluaran total dibandingkan jika menggunakan bahan bakar
minyak tanah atau elpiji. Penggunaan bahan bakar elpiji relatif
mahal di awal karena investasi peralatannya relatif lebih mahal
dibandingkan yang lain. Penggunaan elpiji baru akan ekonomis saat
bahan bakar ini digunakan dalam jangka waktu yang panjang. Dalam
jangka waktu 1 tahun, diperlihatkan bahwa baik elpiji maupun briket
batubara sudah mampu memberikan penghematan jika dibandingkan
dengan penggunaan minyak tanah yang masih banyak digunakan sekarang
untuk memasak. Analisis ekonomi dengan berbagai asumsi kasar di
atas ini menunjukkan adanya potensi keekonomisan penggunaan bahan
bakar alternatif briket batubara dalam menggantikan minyak tanah
saat ini.Sumber:Rangkuman paper yang ditulis oleh Dimas Putra
Paramajaya, 2011, Pemanfaatan Briket Batubara sebagai Sumber Energi
Alternatif untuk Industri Kecil dan Rumah Tangga dengan referensi
sebagai berikut:1. Goleczka J, et al, 1988, United States Patent
Number: 4,738,685 tertanggal 19 April 19882. Gronli M, Industrial
Production of Charcoal, SINTEF Energy Research3. Hawaria, 2000,
Pengaruh Volatile Matter Briket Batubara pada Pembakarannya,
Universitas Indonesia4. Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya
Mineral Nomor: 47 Tahun 2006, Pedoman Pembuatan dan Pemanfaatan
Briket Batubara dan Bahan Bakar Padat Berbasis Batubara5. Suganal,
2008, Rancangan Proses Pembuatan Briket Batubara Nonkarbonisasi
Skala Kecil dari Batubara Kadar Abu Tinggi, Jurnal Teknologi
Mineral dan Batubara, Vol.5 No.13 Januari 20096. Suhala S, Quo
Vadis Kebijakan Energi Nasional, Majalah TAMBANG, 25 Oktober 20107.
Yusgiantoro, P, 2006. Peran Strategis Gasifikasi Batubara Untuk
Memperkuat Ketahanan Energi Nasional, Paparan Seminar Gasifikasi
Batubara Peringkat Rendah, Jakarta, Mei 2006.
3.2 Sumber Energi Alternatif (SEA) Dan Terbarukan Meningkat
Pembangkit Listrik Energi TerbarukanDalam 10 tahun terakhir ini,
kebutuhan dunia akan sumber energi alternatif (SEA) dan terbarukan
meningkat dengan laju hampir 25% per tahun. Peningkatan ini
didorong oleh: (i) naiknya kebutuhan energi listrik; (ii) naiknya
keinginan untuk menggunakan teknologi yang bersih; (iii) terus
naiknya harga bahan bakar fossil; (iv) naiknya biaya pembangunan
saluran transmisi; dan (v) naiknya untuk meningkatkan jaminan
pasokan energi. Agar peran SEA bisa meningkat dengan cepat maka
harga dan keandalan sistem pembangkit listrik berbasis energi
alternatif harus bisa bersaing dengan pembangkit konvensional.
Gambar 1 memperlihatkan perkembangan harga energi yang dibangkitkan
dengan SEA selama 20 tahun terakhir ini. Gambar ini menunjukkan
bahwa harga energi listrik yang didapat dengan SEA terus menurun
dan bahkan beberapa diantaranya telah lebih rendah dari sumber
energi konvensional. Perkembangan teknologi menunjukkan bahwa harga
energi listrik yang dibangkitkan dengan SEA akan terus menurun
sehingga kebutuhan akan peralatan yang digunakan dalam pembangkit
semacam ini akan meningkat dengan cepat. Pasar pembangkit listrik
tenaga bayu (PLTB) di dunia terus meningkat pesat dalam 10 tahun
terakhir ini. Pada tahun 2008 saja, diperkirakan akan dipasang
lebih dari 20.000 MW pembangkit listrik tenaga bayu. Sampai tahun
2025, pemerintah Indonesia berencana untuk memasang PLTB dengan
kapasitas sampai 250 MW.
Gambar 1. Biaya produksi listrikElektronika daya merupakan
teknologi kunci dalam pemanfaatan sumber energi alternatif.
Pembangkit listrik berbasis SEA menghasilkan tegangan listrik
searah (DC) atau bolak-balik (AC) yang frekuensinya berubah-ubah.
Agar bisa dimanfaatkan oleh banyak konsumen maka tegangan listrik
ini harus diubah menjadi tegangan AC yang frekuensinya tetap, yaitu
50 atau 60 Hz. Ini berbeda dengan pembangkit listrik konvensional
yang menggunakan generator sinkron putaran tetap dan menghasilkan
tegangan listrik pada frekuensi 50 atau 60 Hz. Perubahan bentuk
tegangan listrik yang dihasilkan dengan SEA hanya bisa dilakukan
secara efisien dengan menggunakan pengubah (konverter) berbasis
elektronika daya. Jika kebutuhan akan pembangkit semacam ini
meningkat pesat maka kebutuhan akan peralatan elektronika daya juga
meningkat pesat. Kesempatan ini harus diambil oleh rakyat Indonesia
jika tidak ingin hanya menjadi konsumen seperti halnya teknologi
lain. Artikel ini membahas pemanfaatan sumber energi alternatif
terbarukan dan beberapa permasalahannya.3.3 Pembangkit Listrik
Tenaga Bayu (PLTB)Pembangkit listrik tenaga angin atau bayu (PLTB)
mengalami perkembangan yang sangat pesat dalam 20 tahun terakhir
ini, terutama di belahan Eropa utara. Jerman dan Denmark telah
menggunakan tenaga angin untuk membangkitkan hampir 20% kebutuhan
energi listriknya. Pada akhir tahun 2010, diperkirakan PLTB
terpasang di dunia akan mencapi lebih dari 150 GW. Sebagai negara
yang berada di ekuator, potensi dari PLTB memang tidak terlalu
besar. Akan tetapi berdasarkan data yang ada, ada beberapa daerah
di Indonesia, misal NTB dan NTT, yang mempunyai potensi bagus.
Sebagian besar daerah di Indonesia mempunyai kecepatan angin
rata-rata sekitar 4 m/s, kecuali di dua propinsi tersebut. Oleh
sebab itu, PLTB yang cocok dikembangkan di Indonesia adalah
pembangkit dengan kapasitas di bawah 100 kW. Tentu saja ini berbeda
dengan Eropa yang berkonsentrasi untuk mengembangkan PLTB dengan
kapasitas di atas 1 MW atau lebih besar lagi untuk dibangung di
lepas pantai. Masalah utama dari penggunaan PLTB adalah
ketersediaannya yang rendah. Untuk mengatasi masalah ini maka PLTB
harus dioperasikan secara paralel dengan pembangkit listrik
lainnya. Pembangkit listrik lainnya bisa berbasis SEA atau
pembangkit konvensional. Walaupun sebuah PLTB hanya membangkit daya
kurang dari 100 kW, kita bisa membangun puluhan PLTB dalam satu
daerah. Dengan memanfaatkan PLTB maka kebutuhan akan bahan bakar
fossil akan jauh berkurang. Selain mengurangi biaya operasi,
penggunaan PLTB akan meningkatkan jaminan pasokan energi suatu
daerah. Di daerah kepulauan seperti halnya NTB dan NTT, yang mana
semua kebutuhan energinya harus didatangkan dari daerah lain,
keberadaan PLTB akan membantu meningkatkan kemandiriannya. Di
banding dengan diesel, PLTB mempunyai potensi mengurangi emisi CO2
sebesar 700 gram untuk setiap kWh energi listrik yang
dibangkitkan.Gambar 2 memperlihatkan skema PLTB yang cocok untuk
daya kurang dari 100 kW. Turbin angin memutar generator tegangan
bolak-balik. Karena kecepatan angin berubah-ubah maka tegangan AC
yang dihasilkan generator mempunyai frekuensi yang berubah-ubah.
Tegangan AC yang frekuensinya berubah-ubah ini harus diubah menjadi
tegangan DC yang tetap dengan menggunakan penyearah. Tegangan DC
ini selanjutnya diubah menjadi tegangan AC frekuensi 50 Hz dengan
menggunakan inverter. Keluaran inverter diparalel dengan jaringan
listrik yang ada. Dengan menggunakan konsep ini, semua energi
listrik yang dibangkitkan oleh PLTB bisa dikirim ke jaringan untuk
dimanfaatkan. Pembangkit semacam ini juga tidak memerlukan batere
yang mahal dan butuh pemeliharaan rutin. Teknologi turbin atau
kincir angin yang diperlukan dalam PLTB telah dikuasai oleh orang
Indonesia dan beberapa industri lokal telah mampu membuatnya dengan
baik. Generator yang digunakan bisa menggunakan generator induksi
(yang murah dan kokoh) atau generator magnet permanen yang efisien.
Kedua teknologi generator ini telah dikuasai oleh orang Indonesia
dan beberapa industri telah mampu membuatnya. Yang menjadi masalah
adalah bahan baku yang sebagian besar harus didatangkan dari luar.
Teknologi penyearah dan inverter juga dikuasai oleh orang Indonesia
walaupun industri yang mampu membuatnya masih terbatas. Di
Indonesia juga tidak tersedia orang yang menguasai teknologi
komponen elektronika daya, apalagi industrinya. Semua komponen
elektronika daya harus didatangkan dari luar. Di Indonesia,
peneliti yang mendalami teknologi elektronika daya juga sangat
terbatas. Perkembangan kebutuhan akan pembangkit listrik berbasis
SEA ini sebaiknya diambil oleh pemerintah Indonesia untuk
mengembangkan industri elektronika daya berserta sumber daya
manusianya.
Gambar 2. Pembangkit listrik tenaga bayu3.4 Pembangkit Listrik
Tenaga Surya Sebagai negara yang berada di ekuator, Indonesia
mempunyai potensi energi matahari yang sangat besar. Ada dua cara
yang umum digunakan dalam pemanfaatan energi matahari, yaitu
menggunakan solar-thermal dan sel fotovoltaik. Pada sistem
solar-thermal, panas matahari dikumpulkan dengan menggunakan cermin
untuk memanaskan air yang diletakkan dalam suatu ketel (boiler).
Uap yang dihasilkan selanjutnya digunakan untuk memutar turbin dan
generator. Pada sistem fotovoltaik, energi matahari langsung diubah
menjadi energi listrik dengan menggunakan sel fotovoltaik atau sel
surya. DI sini kita hanya akan membahas pembangit listrik tenaga
surya berbasis fotovoltaik. Pada tahun 2007, lebih dari 500 MW
modul fotovoltaik terjual di dunia. Sebagian besar dari modul
tersebut berbasis sel silikon kristal tunggal dan polikristal
dengan efisiensi berkisar antara 14 sampai 20%. Kelemahan utama
dari sel semacam ini adalah mahalnya harga wafer silikon yang
digunakan. Perkembangan terbaru teknologi sel surya adalah
teknologi pita tipis silikon (kurang dari 1 mikron) yang didapat
dari uap bahan semikonduktor. Pita tipis ini bisa dilekatkan pada
bahan nonfleksibel (kaca) maupun yang fleksibel (metal foil atau
polymer). Bahan semikonduktor yang umum digunakan adalah silikon
amorphous. Sel surya yang diproduksi dengan cara ini mempunyai
efisiensi sekitar 8-9%. Keuntungan utama dari teknologi ini adalah
dimungkinkannya pembuatan sel surya secara kontinyu dalam bentuk
gulungan sehingga mengurangi biaya penyambungan antar sel. Karena
fleksibel, sel surya yang dihasilkan bisa dibentuk seperti genting,
jendela, atau bentuk bagian bangunan lainnya. Hambatan utama dari
penerapan teknologi ini adalah mahalnya teknologi peralatan yang
dipakai untuk memproduksinya. Teknologi terbaru yang masih dalam
tahap pengembangan adalah sel surya berbasis bahan organik.
Teknologi yang digunakan berbeda jauh dengan teknologi sel surya
konvensional. Jika teknologi manufaktur yang murah bisa diciptakan
maka sel surya organik semacam ini bisa jauh lebih murah dibanding
sel surya konvensional. Seperti halnya PLTB, masalah utama dari
PLTS adalah ketersediannya. Energi matahari hanya tersedia di siang
hari. Oleh sebab itu, PLTS harus bekerjasama dengan pembangkit lain
untuk meningkatkan keandalannya. Untuk itu, tegangan DC yang
dihasilkan oleh modul fotovoltaik harus diubah menjadi tegangan AC
dengan menggunakan inverter. Tegangan bolak-balik yang dihasilkan
inverter harus mempunyai bentuk dan frekuensi yang baik agar bisa
diparalelkan dengan jaringan listrik yang ada. Gambar 3
memperlihatkan skema pembangkit listrik tenaga surya skala kecil
yang dipakai untuk skala rumahtangga. Tegangan DC yang dihasilkan
sel surya diubah menjadi tegangan AC dengan menggunakan inverter.
Inverter diparalel dengan tegangan jala-jala (misal PLN). Sebagian
energi listrik yang dihasilkan sel surya akan dikonsumsi sendiri.
Jika berlebih, energi listrik yang dihasilkan bisa dijual ke
jaringan PLN. Pembangkit listrik semacam ini tidak memerlukan
batere sebagai penyimpan energi.
Gambar 3. Pembangkit listrik tenaga suryaPLTS tidak hanya
berguna bagi rakyat Indonesia yang tinggal di daerah kepulauan
untuk meningkatkan kemandirian di bidang energi tetapi juga berguna
bagi penduduk pulau Jawa yang ingin mengurangi beban PLN atau
mengurangi emisi CO2. Di banding pembangkit batu bara, PLTS
mempunyai peluang mengurangi lebih dari 1 kg CO2 untuk setiap kWh
energi listrik yang dibangkitkannya. Dengan menggunakan teknologi
film tipis, PLTS bisa dipasang di kaca-kaca jendela gedung
bertingkat tanpa mengubah tampilan bangunan. Pemasangan PLTS bisa
digunakan untuk meningkatkan image perusahaan dalam memperoleh
sertifikat ramah lingkungan. Di banyak negara maju, memiliki
sertifikat ramah lingkungan terbukti sangat berguna dalam menarik
investor dan menaikkan harga saham. Sampai tahun 2025, pemerintah
Indonesia berencana memasang PLTS sampai 1000 MW. Jika melihat
kebutuhan akan PLTS dunia, maka peluang bisnis PLTS sangat-sangat
besar. Sayangnya, hanya sedikit orang Indonesia yang menguasai
teknologi ini. Tidak ada industri di Indonesia yang memproduksi sel
surya, biasanya baru terbatas merakitnya. Seperti halnya PLTB,
hanya sedikit orang atau industri di Indonesia yang menguasai
teknologi elektronika daya yang diperlukan dalam PLTS.3.5 Potensi
PLTA Indonesia Indonesia mempunya potensi pembangkit listrik tenaga
air (PLTA) sebesar 70.000 mega watt (MW). Potensi ini baru
dimanfaatkan sekitar 6 persen atau 3.529 MW atau 14,2 persen dari
jumlah energi pembangkitan PT PLN.
Hal ini dikatakan oleh Menteri Pekerjaan Umum Joko Kirmanto dan
Dirut PT PLN Fahmi Mochtar, dalam Seminar Nasional Bandungan Besar
Indonesia Tahun 2008 dan Rapat Anggota Tahunan Komite Nasional
Indonesia Bendungan Besar di Hall PT Pembangkit Jawa Bali Kantor
Pusat, di Surabaya, Rabu (2/7/08).
"Betapa banyak potensi sumber daya air yang saat ini masih belum
dimanfaatkan dan terbuang sia-sia," kata Joko dihadapan ratusan
peserta seminar. Lalu Joko membandingkan dengan negara-negara bekas
Uni Sovyet yang disebut Commonwealth of Independen States (CIS).
Gabungan potensi hydropower di CIS mencapai 98.000 MW dengan jumlah
bendungan sekitar 500 buah dengan keseluruhan daya terpasang PLTA
66.000 MW atau sekitar 67 persen dari potensi yang tersedia.
Peluang pembangunan PLTA di Indonesia katanya masih besar,
apalagi Indonesia masih dilanda kesulitan bahan bakar minyak (BBM).
Pemanfaatan sumber daya air sebagai salah satu sumber energi primer
yang terbarukan bisa disinergikan dengan memanfaatkan air untuk
meningkatkan ketahanan pangan.
Selain itu, PLTA juga menjadi jawaban untuk pembangkit tenaga
yang tidak menghasilkan CO2 seperti dihasilkan bahan bakar fossil
meski ada yang menuduh peningkatan CO2 diatmosfir terjadi akibat
pembangunan bendungan dan beroperasinya waduk. Karena itu pada
pencanangan energi 10.000 MW berikutnya diharapkan 7000 diantaranya
dari tenaga air. "Indonesia mempunyai jumlah air permukaan
terbanyak ke lima di dunia," paparnya.
Joko menjelaskan, belum lama ini ada tiga buah bendungan mulai
beroperasi yaitu bendungan Kedung Brubus Jatim, Tibukuning di
Lombok dan bendungan Pernek di Sumbawa. Dua bendungan lainnya yang
masih dibangun bendungan Nipah dan Bajulmati di Jatim.
Di Jateng bendungan Gonggong dan Panohan. Bendungan Jatigede di
Jabar, bendungan Karian di Banten, bendungan Benel di Bali. Selain
itu ada pembangunan bendungan Beriwit dan Marangkayu di Kalimatan
Timur, bendungan Ponre-Ponre di Sulawesi, di Nusa Tenggara Timur
ada bendungan Haekrit dan bendungan Keuliling di Nanggroe Aceh
Darussalam.
Pemerintah juga membangun bendungan Upper Cisokan pumped storage
di Jabar yang masih dalam proses persetujuan desain dan pembangunan
bendungan PLTA Asahan 3 di Sumatera Utara. Jumlah bendungan di
Indonesia masih bisa dihitung dengan jari. Bandingkan dengan Saudi
Arabia pada 2006 lalu melelang pembangunan 41 buah bendingkan.
"Peluang yang banyak untuk membangun bendungan di tanah air
belum dimanfaatkan secara optimal, padahal krisis energi dan
ketahanan pangan bisa diselesaikan dengan ini," paparnya.
Meski demikian, tantangan yang dihadapi pembangunan bendungan
diantaranya masalah sosial, erosi di daerah tangkapan dan
sedimentasi pada waduk. Akibatnya umur waduk tak suseai dengan yang
direncanakan. "Ini tantangan besar yang harus diselesaikan secara
serentak oleh berbagai pihak," tegasnya.
Sementara Dirut PLN Fahmi Mochtar, menambahkan biaya operasi
rata-rata per kWh pembangkit hydro adalah paling rendah dibanding
pembangkit tipe yang lain hanya Rp 140/kWh. Saat ini PLN mengelolaz
dan mengoperasikan pembazngkit hydro dengan skala besar dan kecil
yang tersebar di Indonesia.
Unit pembangkit hydro berjumlah 203 unit dengan total kapasitas
terpasang sekitar 3.529 MW dan produksi energi sekitar 8.759 GWh.
PLN katanya mendorong pengembangan pembangkit hydro cdengan
bendungan, diantaranya pembangunan bendungan Serbaguna Jatigede,
Jabar (108 MW), PLTA Kusan, Kalimantan (135 MW), bendungan Upper
Cisokan Pumped Storage Hydroelectric Plant, Jabar (1000 MW),
bendungan Rajamandala Jabar (35 MW), PLTA Genyem, Papua (20 MW),
PLTA Poigor 2 Sulawesi Utara (20 MW), dan bendungan PLTA Asahan 3
Sumatera Utara (150 MW)3.6 Biogas, Sumber Energi Alternatif
Kelangkaan bahan bakar minyak, yang disebabkan oleh kenaikan
harga minyak dunia yang signifikan, telah mendorong pemerintah
untuk mengajak masyarakat mengatasi masalah energi bersama-sama
(Kompas, 23 Juni 2005). Kenaikan harga yang mencapai 58 dollar
Amerika Serikat ini termasuk luar biasa sebab biasanya terjadi saat
musim dingin di negara-negara yang mempunyai empat musim di Eropa
dan Amerika Serikat. Masalah ini memang pelik sebagaimana dikatakan
Presiden Susilo Bambang Yudhoyono dalam pertemuan dengan para
gubernur di Pontianak, Kalimantan Barat, tanggal 22 Juni 2005, dan
mengajak masyarakat melakukan penghematan energi di seluruh Tanah
Air. Penghematan ini sebetulnya harus telah kita gerakkan sejak
dahulu karena pasokan bahan bakar yang berasal dari minyak bumi
adalah sumber energi fosil yang tidak dapat diperbarui
(unrenewable), sedangkan permintaan naik terus, demikian pula
harganya sehingga tidak ada stabilitas keseimbangan permintaan dan
penawaran. Salah satu jalan untuk menghemat bahan bakar minyak
(BBM) adalah mencari sumber energi alternatif yang dapat diperbarui
(renewable). Kebutuhan bahan bakar bagi penduduk berpendapatan
rendah maupun miskin, terutama di pedesaan, sebagian besar dipenuhi
oleh minyak tanah yang memang dirasakan terjangkau karena disubsidi
oleh pemerintah. Namun karena digunakan untuk industri atau usaha
lainnya, kadang-kadang terjadi kelangkaan persediaan minyak tanah
di pasar. Selain itu mereka yang tinggal di dekat kawasan hutan
berusaha mencari kayu bakar, baik dari ranting-ranting kering dan
tidak jarang pula menebangi pohon-pohon di hutan yang terlarang
untuk ditebangi, sehingga lambat laun mengancam kelestarian alam di
sekitar kawasan hutan. Sebetulnya sumber energi alternatif cukup
tersedia. Misalnya, energi matahari di musim kemarau atau musim
kering, energi angin dan air. Tenaga air memang paling banyak
dimanfaatkan dalam bentuk pembangkit listrik tenaga air (PLTA),
namun bagi sumber energi lain belum kelihatan secara signifikan.
Energi terbarukan lain yang dapat dihasilkan dengan teknologi tepat
guna yang relatif lebih sederhana dan sesuai untuk daerah pedesaan
adalah energi biogas dengan memproses limbah bio atau bio massa di
dalam alat kedap udara yang disebut digester. Biomassa berupa
limbah dapat berupa kotoran ternak bahkan tinja manusia, sisa-sisa
panenan seperti jerami, sekam dan daun-daunan sortiran sayur dan
sebagainya. Namun, sebagian besar terdiri atas kotoran ternak.
Teknologi biogas Gas methan terbentuk karena proses fermentasi
secara anaerobik (tanpa udara) oleh bakteri methan atau disebut
juga bakteri anaerobik dan bakteri biogas yang mengurangi
sampah-sampah yang banyak mengandung bahan organik (biomassa)
sehingga terbentuk gas methan (CH4) yang apabila dibakar dapat
menghasilkan energi panas. Sebetulnya di tempat-tempat tertentu
proses ini terjadi secara alamiah sebagaimana peristiwa ledakan gas
yang terbentuk di bawah tumpukan sampah di Tempat Pembuangan Sampah
Akhir (TPA) Leuwigajah, Kabupaten Bandung, Jawa Barat, (Kompas, 17
Maret 2005). Gas methan sama dengan gas elpiji (liquidified
petroleum gas/LPG), perbedaannya adalah gas methan mempunyai satu
atom C, sedangkan elpiji lebih banyak. Kebudayaan Mesir, China, dan
Roma kuno diketahui telah memanfaatkan gas alam ini yang dibakar
untuk menghasilkan panas. Namun, orang pertama yang mengaitkan gas
bakar ini dengan proses pembusukan bahan sayuran adalah Alessandro
Volta (1776), sedangkan Willam Henry pada tahun 1806
mengidentifikasikan gas yang dapat terbakar tersebut sebagai
methan. Becham (1868), murid Louis Pasteur dan Tappeiner (1882),
memperlihatkan asal mikrobiologis dari pembentukan methan. Pada
akhir abad ke-19 ada beberapa riset dalam bidang ini dilakukan.
Jerman dan Perancis melakukan riset pada masa antara dua Perang
Dunia dan beberapa unit pembangkit biogas dengan memanfaatkan
limbah pertanian. Selama Perang Dunia II banyak petani di Inggris
dan benua Eropa yang membuat digester kecil untuk menghasilkan
biogas yang digunakan untuk menggerakkan traktor. Karena harga BBM
semakin murah dan mudah memperolehnya pada tahun 1950-an pemakaian
biogas di Eropa ditinggalkan. Namun, di negara-negara berkembang
kebutuhan akan sumber energi yang murah dan selalu tersedia selalu
ada. Kegiatan produksi biogas di India telah dilakukan semenjak
abad ke-19. Alat pencerna anaerobik pertama dibangun pada tahun
1900. (FAO, The Development and Use of Biogas Technology in Rural
Asia, 1981). Negara berkembang lainnya, seperti China, Filipina,
Korea, Taiwan, dan Papua Niugini, telah melakukan berbagai riset
dan pengembangan alat pembangkit gas bio dengan prinsip yang sama,
yaitu menciptakan alat yang kedap udara dengan bagian-bagian pokok
terdiri atas pencerna (digester), lubang pemasukan bahan baku dan
pengeluaran lumpur sisa hasil pencernaan (slurry) dan pipa
penyaluran gas bio yang terbentuk. Dengan teknologi tertentu, gas
methan dapat dipergunakan untuk menggerakkan turbin yang
menghasilkan energi listrik, menjalankan kulkas, mesin tetas,
traktor, dan mobil. Secara sederhana, gas methan dapat digunakan
untuk keperluan memasak dan penerangan menggunakan kompor gas
sebagaimana halnya elpiji. Alat pembangkit biogas Ada dua tipe alat
pembangkit biogas atau digester, yaitu tipe terapung (floating
type) dan tipe kubah tetap (fixed dome type). Tipe terapung
dikembangkan di India yang terdiri atas sumur pencerna dan di
atasnya ditaruh drum terapung dari besi terbalik yang berfungsi
untuk menampung gas yang dihasilkan oleh digester. Sumur dibangun
dengan menggunakan bahan-bahan yang biasa digunakan untuk membuat
fondasi rumah, seperti pasir, batu bata, dan semen. Karena
dikembangkan di India, maka digester ini disebut juga tipe India.
Pada tahun 1978/79 di India terdapat l.k. 80.000 unit dan selama
kurun waktu 1980-85 ditargetkan pembangunan sampai 400.000 unit
alat ini. Tipe kubah adalah berupa digester yang dibangun dengan
menggali tanah kemudian dibuat bangunan dengan bata, pasir, dan
semen yang berbentuk seperti rongga yang ketat udara dan
berstruktur seperti kubah (bulatan setengah bola). Tipe ini
dikembangkan di China sehingga disebut juga tipe kubah atau tipe
China (lihat gambar). Tahun 1980 sebanyak tujuh juta unit alat ini
telah dibangun di China dan penggunaannya meliputi untuk
menggerakkan alat-alat pertanian dan untuk generator tenaga
listrik. Terdapat dua macam tipe ukuran kecil untuk rumah tangga
dengan volume 6-10 meter kubik dan tipe besar 60-180 meter kubik
untuk kelompok. India dan China adalah dua negara yang tidak
mempunyai sumber energi minyak bumi sehingga mereka sejak lama
sangat giat mengembangkan sumber energi alternatif, di antaranya
biogas. Di dalam digester bakteri-bakteri methan mengolah limbah
bio atau biomassa dan menghasilkan biogas methan. Dengan pipa yang
didesain sedemikian rupa, gas tersebut dapat dialirkan ke kompor
yang terletak di dapur. Gas tersebut dapat digunakan untuk
keperluan memasak dan lain-lain. Biogas dihasilkan dengan mencampur
limbah yang sebagian besar terdiri atas kotoran ternak dengan
potongan-potongan kecil sisa-sisa tanaman, seperti jerami dan
sebagainya, dengan air yang cukup banyak. Untuk pertama kali
dibutuhkan waktu lebih kurang dua minggu sampai satu bulan sebelum
dihasilkan gas awal. Campuran tersebut selalu ditambah setiap hari
dan sesekali diaduk, sedangkan yang sudah diolah dikeluarkan
melalui saluran pengeluaran. Sisa dari limbah yang telah ?dicerna?
oleh bakteri methan atau bakteri biogas, yang disebut slurry atau
lumpur, mempunyai kandungan hara yang sama dengan pupuk organik
yang telah matang sebagaimana halnya kompos sehingga dapat langsung
digunakan untuk memupuk tanaman, atau jika akan disimpan atau
diperjualbelikan dapat dikeringkan di bawah sinar matahari sebelum
dimasukkan ke dalam karung. Untuk permulaan memang diperlukan biaya
untuk membangun pembangkit (digester) biogas yang relatif besar
bagi penduduk pedesaan. Namun sekali berdiri, alat tersebut dapat
dipergunakan dan menghasilkan biogas selama bertahun-tahun. Untuk
ukuran 8 meter kubik tipe kubah alat ini, cocok bagi petani yang
memiliki 3 ekor sapi atau 8 ekor kambing atau 100 ekor ayam di
samping juga mempunyai sumber air yang cukup dan limbah tanaman
sebagai pelengkap biomassa. Setiap unit yang diisi sebanyak 80
kilogram kotoran sapi yang dicampur 80 liter air dan potongan
limbah lainnya dapat menghasilkan 1 meter kubik biogas yang dapat
dipergunakan untuk memasak dan penerangan. Biogas cocok
dikembangkan di daerah-daerah yang memiliki biomassa berlimpah,
terutama di sentra-sentra produksi padi dan ternak di Jawa Tengah,
Jawa Timur, Sulawesi Selatan, Bali, dan lain-lain. Pembangkit
biogas juga cocok dibangun untuk peternakan sapi perah atau
peternakan ayam dengan mendesain pengaliran tinja ternak ke dalam
digester. Kompleks perumahan juga dapat dirancang untuk menyalurkan
tinja ke tempat pengolahan biogas bersama. Negara-negara maju
banyak yang menerapkan sistem ini sebagai bagian usaha untuk daur
ulang dan mengurangi polusi dan biaya pengelolaan limbah. Jadi
dapat disimpulkan bahwa biogas mempunyai berbagai manfaat, yaitu
menghasilkan gas, ikut menjaga kelestarian lingkungan, mengurangi
polusi dan meningkatkan kebersihan dan kesehatan, serta penghasil
pupuk organik yang bermutu. Untuk menuai hasil yang signifikan,
memang diperlukan gerakan secara massal, terarah, dan terencana
meliputi pengembangan teknologi, penyuluhan, dan pendampingan.
Dalam jangka panjang, gerakan pengembangan biogas dapat membantu
penghematan sumber daya minyak bumi dan sumber daya kehutanan.
Mengenai pembiayaannya mungkin secara bertahap sebagian subsidi BBM
dialihkan untuk pembangunan unit-unit pembangkit biogas. Melalui
jalan ini, mungkin imbauan pemerintah mengajak masyarakat untuk
bersama-sama memecahkan masalah energi sebagian dapat
direalisasikan.
BAB IVYANG DAPAT DI LAKUKAN PELAJAR DALAM MENGHEMAT ENERGIhemat
energi. Menggunakan energi seminimal mungkin untuk mendapatkan
kepuasan atau kemudahan sebanyak yang kita inginkan. Atau dengan
kata lain menggunakan energi secara bijaksana sesuai kebutuhan.
Dengan berhemat kita bisa memperpanjang rasio ketersediaan energi
fosil sampai energi alternatif dapat menggantikannya. Selain itu
hemat energi juga merupakan upaya pengurangan emisi CO2 yang
berarti menjaga lingkungan kita dari ancaman pemanasan
global.Berdasarkan hasil analisa data yang dilakukan Tim Nasional
Penghematan Energi dan Air tahun 2009, jika Indonesia menghemat
listrik sebesar 10% saja per tahun maka kita dapat menghemat
listrik sebesar 22 ribu Gwh. Hal ini setara dengan menghemat biaya
sekitar 15,43 triliun rupiah dan mengurangi 20 juta ton emisi
CO2.Angka tersebut menggambarkan bahwa hemat energi dapat
memberikan dampak besar bagi kehidupan kita di masa mendatang. Maka
adalah tanggung jawab kita bersama untuk terus menyuarakan gerakan
hemat energi sebagai wujud nasionalisme dan kecintaan terhadap bumi
tempat kita berpijak.
Menyalakan lampu seperlunyaMenyalakan lampu seperlunya, bila
tidak di pakai di matikan, atau pun siang hari lampu di matikanNaik
kendaraan umumNaik kendaraan umum juga di kategorikan sebagai hemat
energi karena kita tidak membuang-buang bensin untuk kendaraan yang
kita pakai jika ingin bepergian
Memakai komputer seperlunya Memakai komputer seperlunya dapat
menghemat energi listrik, karena kita tidak terus menerus
menyalakan komputer yang memerlukan energi listrik yang lumayan
besar
Jangan terlalu sering memakai peralatan rumah yang menggunakan
listrikPemakaian peralatan rumah yang menggunakan listrik terlalu
sering dapat mengakibatkan pemborosan energi.
Pemakaian lampu hemat energi Pemakaian lampu hemat energi juga
dapat menghemat listrik
Tidak membuang-buang airtidak membuang-buang air juga dapat
menghemat air,
penggunaan bahan bakar yang masih banyakpenggunaan bahan bakar
yang masih tersedia, seperti gas, atau batu bara
Daftar pustaka
1.Geoogle2.Fppea3.wikipedia
TUGAS INDIVIDU
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Tugas MakalahMata Pelajaran :
FISIKAGuru :Dewi asri nirwana
Oleh :
Nama : Risma ArumKelas XI IPA 1
SMA NEGERI 9 KOTA CIREBONJalan Pramuka Kebon Pelok
Daftar IsiKATA PENGANTAR
......................................................................................
iDAFTAR ISI
..................................................................................................
ii
BAB I PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang
...................................................................................................1
1.2 Rumusan Materi
................................................................................................11.3
Tujuan
................................................................................................................11.4
Manfaat
.............................................................................................................1
BAB II PEMBAHASAN MATERIBAB III PEMANFAATAN SUMBER ENERGI DI
INDONESIA
BAB IV YANG DAPAT DI LAKUKAN PELAJAR DALAM MENGHEMAT ENERGI
BAB V PENUTUP
DAFTAR PUSTAKA
BAB V PENUTUP
Demikian yang dapat saya paparkan mengenai materi yang menjadi
pokok bahasan dalam makalah ini, tentunya masih banyak kekurangan
dan kelemahannya, kerena terbatasnya pengetahuan dan kurangnya
rujukan atau referensi yang ada hubungannya dengan judul makalah
ini.saya banyak berharap para pembaca yang budiman juga memberikan
kritik dan saran yang membangun kepada saya demi sempurnanya
makalah ini dan dan penulisan makalah di kesempatan-kesempatan
berikutnya. Semoga makalah ini berguna bagi saya pada khususnya
juga para pembaca yang budiman pada umumnya. Kemudian semoga
makalah mengenai sumber energi alternatif ini bisa memperoleh nilai
yang baik dalam memenuhi tugas makalah dalam mata pelajaran fisika
ini. Amin. Saya sebagai penyusun memohon maaf kembali apabila
terjadi kesalahan dan kekurangan dalam pembuatan dan penyusunan
makalah ini. Atas perhatiannya saya ucapkan terimakasih.
Kata PengantarPuji dan Syukur saya Panjatkan ke Hadirat Tuhan
Yang Maha Esa karena berkat limpahan Rahmat dan Karunia-Nya
sehingga saya dapat menyelesaikan pembuatan dan penyusunan makalah
ini tepat pada waktunya. Makalah ini membahas mengena sumber energi
alternatif Dalam penyusunan makalah ini, saya banyak mendapat
tantangan dan hambatan akan tetapi dengan bantuan dari berbagai
pihak tantangan itu bisa teratasi. Oleh karena itu, saya
mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak
yang telah membantu dalam pembuatan dan penyusunan makalah ini,
semoga bantuannya mendapat balasan yang setimpal dari Tuhan Yang
Maha Esa.Saya menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari
kesempurnaan baik dari bentuk penyusunan maupun materinya. Saran
dan kritik yang bersifat membangun demi kesempurnaan Makalah ini
dari pembaca sangat saya harapkan dan saya terima dengan tangan
terbuka, karena saya pun masih dalam tahap pembelajaran. Jadi
sekiranya saya meminta maaf yang sebesar-besarnya apabila dalam
makalah ini terdapat kesalahan atau kekurangan.Akhir kata semoga
makalah ini dapat memberikan manfaat dan dapat membantu Kita
sekalian baik untuk pembaca atau pihak yang berkepentingan. Atas
perhatiannya saya ucapkan terima kasih.
Cirebon, 12 November 2011