MENYONGSONG MASA DEPAN ATASI KRISIS ENERGI

MENYONGSONG MASA DEPAN
ATASI KRISIS ENERGI
Oleh :
Luqman Wibowo

BAB I. PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Ditinjau dari perspektif fisika, setiap sistem fisik mengandung (secara alternatif, menyimpan) sejumlah energi; berapa tepatnya ditentukan dengan mengambil jumlah dari sejumlah persamaan khusus, masing-masing didesain untuk mengukur energi yang disimpan secara khusus. Secara umum, adanya energi diketahui oleh pengamat setiap ada pergantian sifat objek atau sistem. Tidak ada cara seragam untuk memperlihatkan energi.

Masih dalam perspektif fisika, kita mengenal sebuah teori bahwa
Energi tak dapat dihapus atau dihilangkan, tetapi energi dapat dipindahkan

Issaac Newton dikenal dengan Hukum I Newton

berangkat dari teori inilah manusia akhirnya mengenal dan memanfaatkan energi untuk mengatasi berbagai permasalahnnya. Bersamaan dengan kemajuan peradaban manusia yang diawali revolusi Industri di Inggris, mulailah manusia mencari bahan mentah untuk dipakai sebagai bahan baku dan bahan bakar industri-industri mereka.
Energi terbagi dua yaitu : energi terbarui dan energi tak terbarui. Energi terbarui adalah sumber-sumber energi yang dapat diperbarui. Sedangkan Energi tak terbarui adalah energi yang jika telah dipakai maka kita tak dapat menggantinya, karena energi dari benda tersebut sudah berpindah ke dalam bentuk lain. Kedua jenis energi ini banyak dimanfaatkan oleh manusia untuk memenuhi kebutuhan hidupnya.
Semangat industrilisasi yang terbungkus dalam kemasan masyarakat modern, dipelopori oleh Inggris dan negara-negara Eropa barat berhasil memimpin negara-negara lain khususnya negara dunia ke-3 untuk bergerak kearah yang sama, menuju masyarakat modern. Banyak negara-negara berkembang termasuk (Indonesia) akhirnya mengikuti dan memiliki banyak wilayah-wilayah industri yang didanai negara-negara maju.
Konsekuensi logis dari banyak industri yang berkembang di berbagai negara, permintaan bahan mentah sebagai bahan baku dan bahan bakar industri pun semakin meningkat. Permintaan yang berujung pada krisis bahan baku. Bahan baku dalam sudut pandang ini adalah sebagai sumber energi baik secara langsung digunakan oleh manusia, maupun tak langsung (bahan baku industri).
Kelangkaan bahan baku atau lebih eksis disebut Krisis Energi, akan berdampak langsung dan bisa dirasakan adalah tingginya harga bahan bakar. Hal ini didorong oleh kenyataan bahwa kebutuhan (konsumen) terhadap bahan bakar semakin meningkat dengan pesat, sementara itu sumbernya makin berkurang. Sebagai konsenkuensi logis, tanpa bahan baku energi kehidupan ini tidak ada. Selain itu, penggunaan bahan bakar juga berdampak bagi bumi kita. Penggunaan bahan bakar dari minyak dan batu bara disinyalir sebagai penyebab utama terjadinya pemanasan global.

I.2 Masalah
Penggunaan bahan baku dalam jumlah banyak ternyata membuat masalah baru dan berdampak sangat besar buat kita sebagai konsumen. Industri tengah sibuk dan diambang gulung tikar jika sumber-sumber bahan baku mereka habis dan tak ada lagi. Selain itu, penggunaan bahan bakar besar-besaran membawa efek negatif bagi lingkungan, polusi air, udara dan tanah sudah jelas di depan mata.
Dalam konteks ini ada beberapa masalah yang bisa kita angkat dan belajar mencari solusi-solusi atas permasalahan tersebut. Permasalahn tersebut yaitu :
Apakah ada bahan baku (sumber energi) lain yang dapat menggantikan bahan baku yang akan habis?
Apakah ada bahan baku yang ideal bagi kita semua?
Apa yang bisa kita lakukan sebagai pihak yang ketergantungan pada energi?

BAB II. PEMBAHASAN

Krisis energi adalah kekurangan (atau peningkatan harga) dalam persediaan sumber daya energi ke ekonomi. Krisis ini biasanya menunjuk ke kekurangan minyak bumi, listrik, atau sumber daya alam lainnya. Krisis ini memiliki akibat pada ekonomi, dengan banyak resesi disebabkan oleh krisis energi dalam beberapa bentuk. Terutama, kenaikan biaya produksi listrik, yang menyebabkan naiknya biaya produksi. Bagi para konsumen, harga BBM untuk mobil dan kendaraan lainnya meningkat, menyebabkan pengurangan keyakinan dan pengeluaran konsumen.
Dalam sebuah ekonomi pasar harga persediaan energi, seperti minyak, gas atau listrik didorong oleh prinsip persediaan dan permintaan yang dapat menyebabkan perubahan mendadak dalam harga energi bila baik persediaan atau permintaan berubah. Namun dalam beberapa kasus krisis energi disebabkan oleh kegagalan pasar untuk menyesuaikan harga-harga dalam menjawab kepada kekurangan energi tersebut. Dalam kasus lainnya, krisis dapat disebabkan oleh kurangnya pasar bebas. Beberapa ekonomis mengemukakan bahwa krisis energi 1973 diperburuk oleh pengaturan harga.
Ada beberapa topik yang ingin penulis sampaikan disini, yaitu :

  1. Mencari sumber energi alternatif untuk memenuhi kebutuhan industri dan konsumen
  2. Menggunakan energi yang tidak memberikan efek samping bagi lingkungan
  3. Memberdayakan masyarakat sebagai konsumen sekaligus produsen energi Energi Alternatif

Indonesia adalah surga dunia, bahkan tongkat-pun bisa jadi tanaman. Itulah gambaran Indonesia lewat lagunya Koes Plus. Banyak yang masih bisa dimanfaatkan oleh negara ini untuk dikelola dan dikembangkan menjadi energi alternatif. Beberapa energi alternatif yang bisa kita usahakan, diantaranya adalah :

Biofuel
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); fermentasi limbah basah (seperti kotoran hewan) tanpa oksigen untuk menghasilkan biogas (mengandung hingga 60 persen metana), atau fermentasi tebu atau 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 terkadang 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 atmosfir karena berbagai tanaman yang digunakan untuk memproduksi biofuel mengurangi kadar karbondioksida di atmosfir, 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 atmosfir (meski timbul keraguan apakah keuntungan ini bisa dicapai di dalam prakteknya). Penggunaan biofuel mengurangi pula ketergantungan pada minyak bumi serta meningkatkan keamanan energi.
Ada dua strategi umum untuk memproduksi biofuel. Strategi pertama adalah menanam tanaman yang mengandung gula (tebu, bit gula, dan sorgum manis) 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.
Limbah Biomassa
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 atmosfir merupakan hal yang tidak diinginkan karena metana adalah salah satu gas rumah kaca yang potensil pemanasan globalnya melebihi karbondioksida. Frank Keppler dan Thomas Rockmann menemukan bahwa tanaman hidup juga memproduksi metana CH4.
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 setiapa 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 dan enzym melalui fermentasi gula atau starch, atau selulosa. Biobutanol seringkali dianggap sebagai pengganti langsung bensin, karena dapat digunakan langsung dalam mesin bensin.
Butanol terbentuk dari ABE fermentation (acetone, butanol, ethanol) 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 ethanol merupakan biofuel paling umum di dunia, terutama bahan bakar ethanol di Brazil. Bahan bakar alkohol diproduksi dengan cara fermentasi gula yang dihasilkan dari gandum, jagung, sugar beet, sugar cane, molasses dan gula atau starch yang dapat dibuat minuman beralkohol (seperti kentang dan sisa buah, dll). Produksi ethanol menggunakan digesti enzyme untuk menghasilkan gula dari starch, fermentasi gula, distilasi dan pengeringan. Proses ini membutuhkan banyak energi untuk pemanasan (seringkali menggunakan gas alam).
Produksi ethanol selulosik menggunakan tanaman non-pangan atau produk sisa yang tak bisa dikonsumsi, yang tidak mengakibatkan dampak pada siklus makanan. Memproduksi ethanol dari selulosa merupakan 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 ethanol 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, aluminum, 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 ethanol 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
Biogas adalah gas produk akhir pencernaan atau degradasi anaerobik bahan-bahan organik oleh bakteri-bakteri anaerobik dalam lingkungan bebas oksigen atau udara (Tatang, 2006). Komponen terbesar (penyusun utama) biogas adalah metana (CH4, 54 – 80 %-vol) dan karbon dioksida (CO2, 20 – 45 %-vol).
Pada prinsipnya proses produksi biogas, terjadi dua tahap yaitu penyiapan bahan baku dan proses penguraian anaerobik oleh mikroorganisme untuk menghasilkan gas metana.
Bahan Baku
Biogas berasal dari hasil fermentasi bahan-bahan organik diantaranya:
Limbah tanaman : tebu, rumput-rumputan, jagung, gandum, dan lain-lain,
Limbah dan hasil produksi : minyak, bagas, penggilingan padi, limbah sagu,
Hasil samping industri : tembakau, limbah pengolahan buah-buahan dan sayuran, dedak, kain dari tekstil, ampas tebu dari industri gula dan tapioka, limbah cair industri tahu,
Limbah perairan : alga laut, tumbuh-tumbuhan air,
Limbah peternakan : kotoran sapi, kotoran kerbau, kotoran kambing, kotoran unggas.
Proses Anaerob
Proses penguraian oleh mikroorganisme untuk menguraikan bahan-bahan organik terjadi secara anaerob. Proses anaerob adalah proses biologi yang berlangsung pada kondisi tanpa oksigen oleh mikroorganisme tertentu yang mampu mengubah senyawa organik menjadi metana (biogas). Proses ini banyak dikembangkan untuk mengolah kotoran hewan dan manusia atau air limbah yang kandungan bahan organiknya tinggi. Sisa pengolahan bahan organik dalam bentuk padat digunakan untuk kompos.
Secara umum, proses anaeorob terdiri dari empat tahap yakni: hidrolisis, pembentukan asam, pembentukan asetat dan pembentukan metana. Proses anaerob dikendalikan oleh dua golongan mikroorganisme (hidrolitik dan metanogen). Bakteri hidrolitik memecah senyawa organik kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana. Senyawa sederhana diuraikan oleh bakteri penghasil asam (acid-forming bacteria) menjadi asam lemak dengan berat molekul rendah seperti asam asetat dan asam butirat. Selanjutnya bakteri metanogenik mengubah asam-asam tersebut menjadi metana.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Aktivitas Mikroorganisme Anaerob
Laju proses anaerob yang tinggi sangat ditentukan oleh faktor-faktor yang mempengaruhi mikroorganisme, diantaranya temperatur, pH, salinitas dan ion kuat, nutrisi, inhibisi dan kadar keracunan pada proses, dan konsentrasi padatan. Berikut ini adalah pembahasan tentang faktor-faktor tersebut.
Temperatur
Gabungan bakteri anaerob bekerja dibawah tiga kelompok temperatur utama. Temperatur kriofilik yakni kurang dari 20 C, mesofilik berlangsung pada temperatur 20-45 C (optimum pada 30-45) dan termofilik terjadi pada temperatur 40-80 C (optimum pada 55-75 C).
pH
Pada dekomposisi anaerob faktor pH sangat berperan, karena pada rentang pH yang tidak sesuai, mikroba tidak dapat tumbuh dengan maksimum dan bahkan dapat menyebabkan kematian yang pada akhirnya dapat menghambat perolehan gas metana. Berdasarkan beberapa percobaan pH optimum untuk memproduksi metana adalah rentang netral yaitu 6,2 sampai 7,6.
Nutrisi
Mikroorganisme membutuhkan beberapa vitamin esensial dan asam amino. Zat tersebut dapat disuplai ke media kultur dengan memberikan nutrisi tertentu untuk pertumbuhan dan metabolismenya. Selain itu juga dibutuhkan mikronutrien untuk meningkatkan aktivitas mikroorganisme, misalnya besi, magnesium, kalsium, natrium, barium, selenium, kobalt dan lain-lain (Malina,1992).
Keracunan dan Hambatan
Keracunan (toxicity) dan hambatan (inhibition) proses anaerob dapat disebabkan oleh berbagai hal, misalnya produk antara asam lemak mudah menguap (volatile) yang dapat mempengaruhi pH. Zat-zat penghambat lain terhadap aktivitas mikroorganisme pada proses anaerob diantaranya kandungan logam berat sianida.
Faktor Konsentrasi Padatan
Konsentrasi ideal padatan untuk memproduksi biogas adalah 7-9% kandungan kering. Kondisi ini dapat membuat proses digester anaerob berjalan dengan baik.
Penentuan Kadar Metana Dengan BMP
Uji BMP (Biochemical Methane Potential) ditunjukan untuk mengukur gas metana yang dihasilkan selama masa inkubasi secara anaerob pada media kimia. Uji BMP dilakukan dengan cara menempatkan cairan contoh, inokulan (biakan bakteri anaeorob) dan media kimia dalam botol serum. Botol serum ini, diinkubasi pada suhu 35oC, lalu pengukuran dilakukan selama masa inkubasi secara periodik (biasanya setiap 5 hari), sehingga pada akhir masa inkubasi (hari ke-30) didapatkan akumulasi gas metana. Pengukuran dilakukan dengan memasukkan jarum suntik (metoda syringe) ke botol serum.
Hal-hal diatas adalah beberapa teknik pemanfaatan sumber-sumber energi alternatif yang banyak di Indonesia. Selain itu, teknik-teknik memproduksi energi alternatif tersebut sangat relatif mudah dan beberapa diantaranya bisa diusahakan dalam produksi rumah tangga.

BAB III. PENUTUP

III.1 Kesimpulan
Setelah beberapa hal yang singkat disampaikan diatas kita dapat menarik kesimpulan bahwa kita bisa memanfaatkan limbah yang memang sudah ada di dekat kita. Menggunakan energi alternatif bukanlah sesuatu yang utopis bagi kita. Maju terus Indonesiaku.

III.2 Rekomendasi
Ada beberapa hal yang perlu disampaikan kepada pihak dari penulis adalah diantaranya :
Perlunya pemerintah menangani dan turut andil bagian dalam menanggulangi krisis energi
Sosialisasi dan penyuluhan yang diselenggarakan oleh pemerintah agar masyarakat dapat dengan mudah mempelajari dan mengelola teknik-teknik membuat energi alternatif

DAFTAR PUSTAKA

http://www.indobiofuel.com/produc%20biodiesel           product%20biodiesel%20utama.php
http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Miscanthus&action=edit&redlink=1
http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Energi&action=edit
http://majarimagazine.com/2009/04/biogas-krisis-energi-dan-pemanasan-global/

One thought on “MENYONGSONG MASA DEPAN ATASI KRISIS ENERGI

  1. Great goods from you, man. I have understand your stuff previous to and you’re just too
    excellent. I actually like what you have acquired
    here, really like what you are stating and the way in which you say it.

    You make it enjoyable and you still care for to keep it smart.
    I can’t wait to read far more from you. This is really
    a great web site.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s