Energi Berkelanjutan Itu Bernama Biomassa

Permasalahan energi listik yang melanda bangsa kita sehusnya tidak pernah terjadi apabila sejak lama kita tanggap terhadap kekayaan sumber daya biomassa di negara kita. Secra eksplisit pernyataan tentang “gemah ripah loh jinawi” sampai “tongkat kayu jadi tanaman” sedikitpun tidak membuat ktia sadar bahwa disekeliling kita merupakan sumber daya energi yang sangat melimpah. Biomassa seperti yang kita ketahui merupakan sumber energi terbaharukan yang memiliki kandungan energi luar biasa. Berbagai teknologi konversi biomassa menjadi energi listik dapat diterapkan untuk memecahkan masalah krisis listik ini. Diantara teknologi konversi tersebut adalah pembakaran langsung, pirolisis, co-firing, gasifikasi, anaerobic digestion, landfill gas, dan sistem modular. Teknologi diatas akan di jabarkan dalam tulisan dibawah ini.

1. Pembakaran Langsung

Pada dasarnya fenomena pembakaran langsung biomassa menjadi panas telah di lakukan oleh nenek moyang kita sejak jutan tahun yang lampau. Dengan membakar kayu, dedaunan dipergunakan untuk memasak, membakar maupun menghangatkan tubuh. Dizaman yang telah maju ini, telah banyak teknologi yang lebih efisien untuk menghasilkan panas melalui biomassa. Bebagai plant atau pabrik banyak mengadopsi mekanisme pembakaran langsung ini untuk menghasilkan uap. Uap panas akan dialirkan dalam turbin yang dihubungkan dengan generator, sehingga setiap putaran generator akan menghasilkan energi listrik. Awalnya biomassa dibakar dalam ruang bakar untuk memanaskan boiler atau ketel uap. Ketel uap akan menghasilkan uap panas dan kerja selanjutnya adalah seperti pada keterangan di atas.

Metode pembakaran langsung limbah biomassa diterapkan pada pabrik gula menggunakan ampas tebu yang merupakan limbah hasil proses produksi gula. Listrik yang dihasilkan dipergukan untuk memperoduksi gula itu sendiri sehingga system ini merupakan siklus yang memanfaatkan limbah biomassa menjadi energi listrik.

Pembakaran langsung biomassa kedalam ruang bakar kadang di pandang tidak efisien. Hal ini disebabkan ukuran atau volume biomassa. Sebagai langkah untuk meng-efisienkan proses pembakaran langsung maka proses densifikasi atau biasa dikenal briket perlu dilakukan. Manfaat yang diperoleh adalah meningkatkan energi per unit volume disamping menyeragamkan ukuran biomassa yang akan masuk dalam ruang bakar. Ukuran yang lebih padat dengan peningkatan density menjadikan briket lebih efisien seingga meningkatkan nilai kalor per unit volume. Proses pembriketan sering terjadi pada limbah biomassa seperti jerami, bekas gergajian, atau berbagai cangkang biomassa seperti cangkang kopi, coklat maupun kemiri serta jagung, ketela dan limbah jarak pagar yang yang sangat menarik untuk dikaji.

2. Pirolisis

Pirolisis merupakan suatu proses pembakaran biomassa tanpa melibatkan oksigen pada temperatur tinggi. Produk yng dihasilkn dari pirolisis adalah minyak, arang dan gas sintetik atau syngas. Masing masing produk pirolisis merupakan bahan bakar yang dapat di konversi menjadi listrik melalui berbagai cara yang berbeda. Minyak dapat dipergunakan sebagai bahan bakar untuk menghasilkn energi listrik melalui mesin pembakaran dalam atau internal combustioan engine seperti motor bensin maupun motor diesel. Hasil gerakan dapat di hubungkan pada generator untuk mengasilkan listrik. Char atau arang merupkan sisa pirolis yang dapat dipergunakan sebagai bahan bakar padat. Seperti diterangkan diatas tentang pembakran langsung, arang dapat dipergunakan sebagai pembakaran pada proses pembakaran lansung melalui ataupun tanpa melului proses densifikasi. Sedangkan Syngas dapat menghasilkan energi listrik melalui turbin gas.

Dengan menggunakan peralatan modern proses pirolis telah mencapai tahap yang sangat menggembisakan yaitu apa yang di kenal dengan pirolisis cepat atau fast pirolisis yaitu suatu proses pirolisis dengan meningkatkan kecepatan kenaikan suhu. Dengan cara ini dapat dihasilkan produk minyak pirolisis yang hingga 75 % lebih tinggi dibandingkan dengan pirolisis konvensional. Proses pirolisis cepat telah diadopsi oleh Teknologi biomassa eropa yang telah memproduksi 50 ton minyak pirolisis (setara 314 barel minyak) dengan material kayu sebanyak 250 ton / hari.

3. Co-firing

Co-firing merupakan proses pembakaran langsung dengan mengkombinasikan bahan bakar antara batubara dengan biomassa untuk menghasilkan energy. Cara ini dilakukan untuk menurunkan emisi yang dikeluarkan oleh batubara sehinga menurunkan dampak pemanasan global yang sedang marak di perdebatkan. Selain menurunkan emisi, kombinasi antara batubara dengan biomassa, seperti penelitian yang dilakukan oleh National Energy Laboratory (NREL) menunjukan bahwa kombinasi ini dapat meningkatkan efisiensi turbin hingga 33 % - 37%. Beberapa keuntungan yang diasilkan dari kombinasi batubara dn biomassa yaitu : menurunkan sulphur dioksida yang dapat menyebabkn hujan asam, kabut, dan polusi ozon. Disamping itu, karbon dioksida yang dileskn dari hasil pembakaran akan menurun.

4. Gasifikasi

Gasifikasi adalah suatu proses konversi untuk merubah material baik cair maupun padat menjadi bahan bakar gas dengan menggunakan temperatur tinggi. Proses gasifikasi menghasilkan produk bahan bakar cair yang bersih dan efisien daripada pembkaran secara langsung, yaitu hidrogen dan karbon monoksida. Gas hasil dapat di bakar secara langsung pada internal combustion engine atau eaktor pembakaran. Melalui proses Fische-Tropsch gas hasil gasifikasi dapat di ekstak menjadi metanol. Hasil produk gasifikasi dapat digunakan pad turbin gas untuk di konversi menjadi listrik.

5. Anaerobic digestion

Biogas merupakan sebuah proses produksi gas bio dari material organik dengan bantuan bakteri. Proses degradasi material organik ini tanpa melibatkan oksigen disebut anaerobik digestion Gas yang dihasilkan sebagian besar (lebih 50 % ) berupa metana. material organik yang terkumpul pada digester (reaktor) akan diuraiakan menjadi dua tahap dengan bantuan dua jenis bakteri. Tahap pertama material orgranik akan didegradasi menjadi asam asam lemah dengan bantuan bakteri pembentuk asam. Bakteri ini akan menguraikan sampah pada tingkat hidrolisis dan asidifikasi. Hidrolisis yaitu penguraian senyawa kompleks atau senyawa rantai panjang seperti lemak, protein, karbohidrat menjadi senyawa yang sederhana. Sedangkan asifdifikasi yaitu pembentukan asam dari senyawa sederhana. k Setelah material organik berubah menjadi asam asam, maka tahap kedua dari proses anaerobik digestion adalah pembentukan gas metana dengan bantuan bakteri pembentuk metana seperti methanococus, methanosarcina, methano bacterium. Gas metana inilah yang dapat di konversi menjadi enrgi listrik melalui turbin gas.

Perkembangan proses Anaerobik digestion telah berhasil pada banyak aplikasi. Proses ini memiliki kemampuan untuk mengolah sampah / limbah yang keberadaanya melimpah dan tidak bermanfaat menjadi produk yang lebih bernilai. Aplikasi anaerobik digestion telah berhasil pada pengolahan limbah industri, limbah pertanian limbah peternakan dan municipal solid waste (MSW).

Energi yang terkandung dalam biogas tergantung dari konsentrasi metana (CH4). Semakin tinggi kandungan metana maka semakin besar kandungan energi (nilai kalor) pada biogas, dan sebaliknya semakin kecil kandungan metana semakin kecil nilai kalor. Kualitas biogas dapat ditingkatkan dengan memperlakukan beberapa parameter yaitu, menghilangkan hidrogen sulphur, kandungan air dan karbon dioksida (CO2). Hidrogen sulphur mengandung racun dan zat yang menyebabkan korosi, bila biogas mengandung senyawa ini maka akan menyebabkan gas yang berbahaya sehingga konsentrasi yang di ijinkan maksimal 5 ppm. Bila gas dibakar maka hidrogen sulphur akan lebih berbahaya karena akan membentuk senyawa baru bersama-sama oksigen, yaitu sulphur dioksida /sulphur trioksida (SO2 / SO3). senyawa ini lebih beracun. Pada saat yang sama akan membentuk Sulphur acid (H2SO3) suatu senyawa yang lebih korosif. Parameter yang kedua adalah menghilangkan kandungan karbon dioksida yang memiliki tujuan untuk meningkatkan kualitas, sehingga gas dapat digunakan untuk bahan bakar kendaraan. Kandungan air dalam biogas akan menurunkan titik penyalaan biogas serta dapat menimbukan korosif.

Berbagi metode untuk mencari energi listrik diatas untuk melalui biomassa diatas merupakan cara cara yang sudah lazim dilakukan pada banyak negara. Sepatutnya sebagai negara yang memiliki luas real yang membentang dari sabang sampai merauke dengan kekayaan biomassa yang melimpah sudah sepntasnya kita memikirkan untuk mencri jalan yang efektif, efisien, aman dan sustainable serta ramah lingkungan untuk menghasilkan enegi listrik yang lebih berdaya guna melalui kekayaan yang telah diberikan oleh sang pencipta ini sehinga bangsa kita dapat melepaskan diri dari krisis energi, krisis listrik yang makin memiskinkan rakyat miskin.

energi surya

Energi mempunyai peranan penting dalam pencapaian tujuan sosial, ekonomi, dan lingkungan untuk pembangunan berkelanjutan, serta merupakan pendukung bagi kegiatan ekonomi nasional. Penggunaan energi di Indonesia meningkat pesat sejalan dengan pertumbuhan ekonomi dan pertambahan penduduk. Sedangkan, akses ke energi yang andal dan terjangkau merupakan pra-syarat utama untuk meningkatkan standar hidup masyarakat.

Untuk memenuhi kebutuhan energi yang terus meningkat tersebut, dikembangkan berbagai energi alternatif, di antaranya energi terbarukan. Potensi energi terbarukan, seperti: biomassa, panas bumi, energi surya, energi air, energi angin dan energi samudera, sampai saat ini belum banyak dimanfaatkan, padahal potensi energi terbarukan di Indonesia sangatlah besar.

Energi surya merupakan salah satu energi yang sedang giat dikembangkan saat ini oleh Pemerintah Indonesia.

Kondisi Umum

Sebagai negara tropis, Indonesia mempunyai potensi energi surya yang cukup besar. Berdasarkan data penyinaran matahari yang dihimpun dari 18 lokasi di Indonesia, radiasi surya di Indonesia dapat diklasifikasikan berturut-turut sebagai berikut: untuk kawasan barat dan timur Indonesia dengan distribusi penyinaran di Kawasan Barat Indonesia (KBI) sekitar 4,5 kWh/m 2 /hari dengan variasi bulanan sekitar 10%; dan di Kawasan Timur Indonesia (KTI) sekitar 5,1 kWh/m 2 /hari dengan variasi bulanan sekitar 9%. Dengan demikian, potesi angin rata-rata Indonesia sekitar 4,8 kWh/m 2 /hari dengan variasi bulanan sekitar 9%.

Untuk memanfaatkan potensi energi surya tersebut, ada 2 (dua) macam teknologi yang sudah diterapkan, yaitu teknologi energi surya termal dan energi surya fotovoltaik. Energi surya termal pada umumnya digunakan untuk memasak (kompor surya), mengeringkan hasil pertanian (perkebunan, perikanan, kehutanan, tanaman pangan) dan memanaskan air. Energi surya fotovoltaik digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik, pompa air, televisi, telekomunikasi, dan lemari pendingin di Puskesmas dengan kapasitas total ± 6 MW.

Ada dua macam teknologi energi surya yang dikembangkan, yaitu:

• Teknologi energi surya fotovoltaik;

• Teknologi energi surya termal.

TEKNOLOGI ENERGI SURYA FOTOVOLTAIK

Teknologi dan Kemampuan Nasional

Pemanfaatan energi surya khususnya dalam bentuk SHS (s olar home systems ) sudah mencapai tahap semi komersial.

Komponen utama suatu SESF adalah:

• Sel fotovoltaik yang mengubah penyinaran matahari menjadi listrik, masih impor, namun untuk laminating menjadi modul surya sudah dkuasai;
• Balance of system (BOS) yang meliputi controller, inverter , kerangka modul, peralatan listrik, seperti kabel, stop kontak, dan lain-lain, teknologinya sudah dapat dikuasai;
• Unit penyimpan energi (baterai) sudah dapat dibuat di dalam negeri;
• Peralatan penunjang lain seperti: inverter untuk pompa, sistem terpusat, sistem hibrid, dan lain-lain masih diimpor.

Kandungan lokal modul fotovoltaik termasuk pengerjaan enkapsulasi dan framing sekitar 25%, sedangkan sel fotovoltaik masih harus diimpor. Balance of System (BOS) masih bervariasi tergantung sistem desainnya. Kandungan lokal dari BOS diperkirakan telah mencapai diatas 75%.

Sasaran Pengembangan Fotovoltaik di Indonesia

• Sasaran pengembangan energi surya fotovoltaik di Indonesia adalah sebagai berikut: Semakin berperannya pemanfaatan energi surya fotovoltaik dalam penyediaan energi di daerah perdesaan, sehingga pada tahun 2020 kapasitas terpasangnya menjadi 25 MW.
• Semakin berperannya pemanfaatan energi surya di daerah perkotaan.
• Semakin murahnya harga energi dari solar photovoltaic , sehingga tercapai tahap komersial.
• Terlaksananya produksi peralatan SESF dan peralatan pendukungnya di dalam negeri yang mempunyai kualitas tinggi dan berdaya saing tinggi.

Strategi Pengembangan Fotovoltaik di Indonesia

Strategi pengembangan energi surya fotovoltaik di Indonesia adalah sebagai berikut:

• Mendorong pemanfaatan SESF secara terpadu, yaitu untuk keperluan penerangan (konsumtif) dan kegiatan produktif.Mengembangan SESF melalui dua pola, yaitu pola tersebar dan terpusat yang disesuaikan dengan kondisi lapangan. Pola tersebar diterapkan apabila letak rumah-rumah penduduk menyebar dengan jarak yang cukup jauh, sedangkan pola terpusat diterapkan apabila letak rumah-rumah penduduk terpusat.
• Mengembangkan pemanfaatan SESF di perdesaan dan perkotaan.
• Mendorong komersialisasi SESF dengan memaksimalkan keterlibatan swasta.
• Mengembangkan industri SESF dalam negeri yang berorientasi ekspor.
• Mendorong terciptanya sistem dan pola pendanaan yang efisien dengan melibatkan dunia perbankan.

Program Pengembangan Fotovoltaik di Indonesia

Program pengembangan energi surya fotovoltaik adalah sebagai berikut:

• Mengembangkan SESF untuk program listrik perdesaan, khususnya untuk memenuhi kebutuhan listrik di daerah yang jauh dari jangkauan listrik PLN.
• Meningkatkan penggunaan teknologi hibrida, khususnya untuk memenuhi kekurangan pasokan tenaga listrik dari isolated PLTD.
• Mengganti seluruh atau sebagian pasokan listrik bagi pelanggan Sosial Kecil dan Rumah Tangga Kecil PLN dengan SESF. Pola yang diusulkan adalah:
• Memenuhi semua kebutuhan listrik untuk pelanggan S1 dengan batas daya 220 VA;
• Memenuhi semua kebutuhan untuk pelanggan S2 dengan batas daya 450 VA;
• Memenuhi 50 % kebutuhan listrik untuk pelanggan S2 dengan batas daya 900 VA;
• Memenuhi 50 % kebutuhan untuk pelanggan R1 dengan batas daya 450 VA.
• Mendorong penggunaan SESF pada bangunan gedung, khususnya Gedung Pemerintah.
• Mengkaji kemungkinan pendirian pabrik modul surya untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri dan kemungkinan ekspor.
• Mendorong partisipasi swasta dalam pemanfaatan energi surya fotovoltaik.
• Melaksanakan kerjasama dengan luar negeri untuk pembangunan SESF skala besar.

Peluang Pemanfaatan Fotovoltaik

Kondisi geografis Indonesia yang terdiri atas pulau-pulau yang kecil dan banyak yang terpencil menyebabkan sulit untuk dijangkau oleh jaringan listrik yang bersifat terpusat. Untuk memenuhi kebutuhan energi di daerah-daerah semacam ini, salah satu jenis energi yang potensial untuk dikembangkan adalah energi surya. Dengan demikian, energi surya dapat dimanfaatkan untuk p enyedian listrik dalam rangka mempercepat rasio elektrifikasi desa.

Selain dapat digunakan untuk program listrik perdesaan, peluang pemanfaatan energi surya lainnnya adalah:

• Lampu penerangan jalan dan lingkungan;
• Penyediaan listrik untuk rumah peribadatan. SESF sangat ideal untuk dipasang di tempat-tempat ini karena kebutuhannya relatif kecil. Dengan SESF 100 /120Wp sudah cukup untuk keperluan penerangan dan pengeras suara;
• Penyediaan listrik untuk sarana umum. Dengan daya kapasitas 400 Wp sudah cukup untuk memenuhi listrik sarana umum;
• Penyediaan listrik untuk sarana pelayanan kesehatan, seperti: rumah sakit, Puskesmas, Posyandu, dan Rumah Bersalin;
• Penyediaan listrik untuk Kantor Pelayanan Umum Pemerintah. Tujuan pemanfaatan SESF pada kantor pelayanan umum adalah untuk membantu usaha konservasi energi dan mambantu PLN mengurangi beban puncak disiang hari;
• Untuk pompa air ( solar power supply for waterpump ) yang digunakan untuk pengairan irigasi atau sumber air bersih (air minum).

Kendala Pengembangan Fotovoltaik di Indonesia

• Kendala yang dihadapi dalam pengembangan energi surya fotovoltaik adalah:
• Harga modul surya yang merupakan komponen utama SESF masih mahal mengakibatkan harga SESF menjadi mahal, sehingga kurangnya minat lembaga keuangan untuk memberikan kredit bagi pengembangan SEEF;
• Sulit untuk mendapatkan suku cadang dan air accu , khususnya di daerah perdesaan, menyebabkan SESF cepat rusak;
• Pemasangan SESF di daerah perdesaan pada umumnya tidak memenuhi standar teknis yang telah ditentukan, sehingga kinerja sistem tidak optimal dan cepat rusak.;
• Pada umumnya, penerapan SESF dilaksanakan di daerah perdesaan yang sebagian besar daya belinya masih rendah, sehingga pengembangan SESF sangat tergantung pada program Pemerintah;
• Belum ada industri pembuatan sel surya di Indonesia, sehingga ketergantungan pada impor sangat tinggi. Akibatnya, dengan menurunnya nilai tukar rupiah terhadap dolar menyebabkan harga modul surya menjadi semakin mahal.

2. TEKNOLOGI ENERGI SURYA TERMAL

Selama ini, pemanfaatan energi surya termal di Indonesia masih dilakukan secara tradisional. Para petani dan nelayan di Indonesia memanfaatkan energi surya untuk mengeringkan hasil pertanian dan perikanan secara langsung.

Teknologi dan Kemampuan Nasional

Berbagai teknologi pemanfaatan energi surya termal untuk aplikasi skala rendah (temperatur kerja lebih kecil atau hingga 60 o C) dan skala menengah (temperatur kerja antara 60 hingga 120 o C) telah dikuasai dari rancang-bangun, konstruksi hingga manufakturnya secara nasional. Secara umum, teknologi surya termal yang kini dapat dimanfaatkan termasuk dalam teknologi sederhana hingga madya. Beberapa teknologi untuk aplikasi skala rendah dapat dibuat oleh bengkel pertukangan kayu/besi biasa. Untuk aplikasi skala menengah dapat dilakukan oleh industri manufaktur nasional.

Beberapa peralatan yang telah dikuasai perancangan dan produksinya seperti sistem atau unit berikut:

• Pengering pasca panen (berbagai jenis teknologi);
• Pemanas air domestic;
• Pemasak/oven;
• Pompa air (dengan Siklus Rankine dan fluida kerja Isopentane );
• Penyuling air ( Solar Distilation/Still );
• Pendingin (radiatif, absorpsi, evaporasi, termoelektrik, kompressip, tipe jet);
• Sterilisator surya;
• Pembangkit listrik dengan menggunakan konsentrator dan fluida kerja dengan titik didih rendah.

Untuk skala kecil dan teknologi yang sederhana, kandungan lokal mencapai 100 %, sedangkan untuk sistem dengan skala industri (menengah) dan menggunakan teknologi tinggi (seperti pemakaian Kolektor Tabung Hampa atau Heat Pipe ), kandungan lokal minimal mencapai 50%.

Sasaran Pengembangan Energi Surya Termal

Sasaran pengembangan energi surya termal di Indonesia adalah sebagai berikut:

Meningkatnya kapasitas terpasang sistem energi surya termal, khususnya untuk pengering hasil pertanian, kegiatan produktif lainnya, dan sterilisasi di Puskesmas.

Tercapainya tingkat komersialisasi berbagai teknologi energi surya thermal dengan kandungan lokal yang tinggi.

Strategi Pengembangan Energi Surya Termal

• Strategi pengembangan energi surya termal di Indonesia adalah sebagai berikut: Mengarahkan pemanfaatan energi surya termal untuk kegiatan produktif, khususnya untuk kegiatan agro industri.
• Mendorong keterlibatan swasta dalam pengembangan teknologi surya termal.
• Mendor ong terciptanya sistem dan pola pendanaan yang efektif.
• Mendorong keterlibatan dunia usaha untuk mengembangkan surya termal.

Program Pengembangan Energi Surya Termal

Program pengembangan energi surya termal di Indonesia adalah sebagai berikut:

Melakukan inventarisasi, identifikasi dan pemetaan potensi serta aplikasi teknologi fototermik secara berkelanjutan.

Melakukan diseminasi dan alih teknologi dari pihak pengembang kepada pemakai (agro-industri, gedung komersial, dan lain-lain) dan produsen nasional (manufaktur, bengkel mekanik, dan lain-lain) melalui forum komunikasi, pendidikan dan pelatihan dan proyek-proyek percontohan.

• Melaksanakan standarisasi nasional komponen dan sistem teknologi fototermik.
• Mengkaji skema pembiayaan dalam rangka pengembangan manufaktur nasional.
• Meningkatkan kegiatan penelitian dan pengembangan untuk berbagai teknologi fototermik.
• Meningkatkan produksi lokal secara massal dan penjajagan untuk kemungkinan ekspor.
• Pengembangan teknologi fototermik suhu tinggi, seperti: pembangkitan listrik, mesin stirling , dan lain-lain.

Peluang Pemanfaatan Energi Surya Termal

Prospek teknologi energi surya termal cukup besar, terutama untuk mendukung peningkatan kualitas pasca-panen komoditi pertanian, untuk bangunan komersial atau perumahan di perkotaan.

• Prospek pemanfaatannya dalam sektor-sektor masyarakat cukup luas, yaitu:
• Industri, khususnya agro-industri dan industri pedesaan, yaitu untuk penanganan pasca-panen hasil-hasil pertanian, seperti: pengeringan (komoditi pangan, perkebunan, perikanan/peternakan, kayu olahan) dan juga pendinginan (ikan, buah dan sayuran);
• Bangunan komersial atau perkantoran, yaitu: untuk pengkondisian ruangan ( Solar Passive Building , AC) dan pemanas air;
• Rumah tangga, seperti: untuk pemanas air dan oven/ cooker ;
• PUSKESMAS terpencil di pedesaan, yaitu: untuk sterilisator, refrigerator vaksin dan pemanas air.

Kendala Pengembangan Energi Surya Termal

Kendala utama yang dihadapi dalam pengembangan surya termal adalah:

• Teknologi energi surya termal untuk memasak dan mengeringkan hasil pertanian masih sangat terbatas. Akan tetapi, sebagai pemanas air, energi surya termal sudah mencapai tahap komersial. Teknologi surya termal masih belum berkembang karena sosialisasi ke masyarakat luas masih sangat rendah;
• Daya beli masyarakat rendah, walaupun harganya relatif murah;
• Sumber daya manusia (SDM) di bidang surya termal masih sangat terbatas. Saat ini, SDM hanya tersedia di Pulau Jawa dan terbatas lingkungan perguruan

ENERGI PANAS BUMI

Panas Bumi adalah sumber energi panas yang terkandung di dalam air panas, uap air, dan batuan bersama mineral ikutan dan gas lainnya yang secara genetik semuanya tidak dapat dipisahkan dalam suatu sistem Panas Bumi. Panas bumi adalah sumber daya alam yang dapat diperbarui, berpotensi besar serta sebagai salah satu sumber energi pilihan dalam keanekaragaman energi.

Panas Bumi merupakan sumber energi panas yang terbentuk secara alami di bawah permukaan bumi. Sumber energi tersebut berasal dari pemanasan batuan dan air bersama unsur-unsur lain yang dikandung Panas Bumi yang tersimpan di dalam kerak bumi. Untuk pemanfaatannya, perlu dilakukan kegiatan penambangan berupa eksplorasi dan eksploitasi guna mentransfer energi panas tersebut ke permukaan dalam wujud uap panas, air panas, atau campuran uap dan air serta unsur-unsur lain yang dikandung Panas Bumi. Pada prinsipnya dalam kegiatan Panas Bumi yang ditambang adalah air panas dan uap air.

Pemanfaatan energi panas bumi relative ramah lingkungan karena unsur-unsur yang berasosiasi dengan energi panas tidak membawa dampak lingkungan atau berada dalam batas ketentuan yang berlaku. Panas Bumi merupakan sumber energi panas dengan ciri terbarukan karena proses pembentukannya terus-menerus sepanjang masa selama kondisi lingkungannya dapat terjaga keseimbangannya.

Emisi CO2, SO2, dan NO2 yang dihasilkan PLTP terhitung sangat rendah. PLTP juga tak mengakibatkan degradasi mutu lingkungan karena tidak ada penambangan di permukaan, tumpahan minyak, dan penggenangan habitat.

Potensi Panas Bumi.

Energi panas bumi adalah termasuk energi primer yaitu energi yang diberikan oleh alam seperti minyak bumi, gas bumi, batubara dan tenaga air. Energi primer ini di Indonesia tersedia dalam jumlah sedikit (terbatas) dibandingkan dengan cadangan energi primer dunia. Sebagai gambaran sedikitnya atau terbatasnya energi tersebut adalah berdasarkan data pada Tabel I.

Tabel 1 Cadangan energi primer dunia.
cadangan Minyak Bumi	Indonesia 1,1 %	Timur Tengah 70 %
Cadangan Gas Bumi	Indonesia 1-2 %	Rusia 25 %
Cadangan Batubara	Indonesia 3,1 %	Amaerika Utara 25 %

Sedangkan cadangan energi panas bumi di Indonesia relatif lebih besar bila dibandingkan dengan cadangan energi primer lainnya, diperkirakan mencapai 27 GWe atau setara dengan 40 persen sumberdaya panasbumi dunia, hanya saja belum dimanfaatkan secara optimal.

Tabel 2:

Tabel 3:

Penggunaan Energi Panas Bumi.

Seperti diketahui, energi panas bumi memiliki beberapa keunggulan dibandingkan sumber energi terbarukan yang lain, diantaranya: (1) hemat ruang dan pengaruh dampak visual yang minimal, (2) mampu berproduksi secara terus menerus selama 24 jam, sehingga tidak membutuhkan tempat penyimpanan energi (energy storage), serta (3) tingkat ketersediaan (availability) yang sangat tinggi yaitu diatas 95%. Namun demikian, pemulihan energi (energy recovery) panas bumi memakan waktu yang relatif lama yaitu hingga beberapa ratus tahun. Secara teknis-ekonomis, suatu lokasi sumber panas bumi mampu menyediakan energi untuk jangka waktu antara 30-50 tahun, sebelum ditemukan lokasi pengganti yang baru.

Tabel 4 Pemanfaatan dan perkembangan energi panas bumi di berbagai negara Negara 1976 (MW) 1980 (MW) 1985 (MW) 2000 (MW) Amerika Serikat Italia Filipina Jepang Selandai Baru Meksiko Islandia Rusia Turki China Indonesia Argentina Kanada Spanyol 522 421 - 68 192 78,5 2,5 3 0,5 1 - - - - 908 455 443 218 203 218 64 5,7 0,5 3 2,3 - - - 3.500 800 1.726 6.900 282 1.000 150 - 400 50 32,3 20 10 25 30.000 - 4.000 48.000 352 10.000 500 - 1.000 200 3.500 - - 200 Jumlah 1.288,5 2.520,5 14.895,3 97.752

Apabila dilihat dari tabel tersebut di atas, tampak bahwa pemenuhan kebutuhan energi listrik pada beberapa negara melalui pemanfaatan energi panas bumi terus meningkat.

Selain untuk tenaga listrik, panas bumi dapat langsung dimanfaatkan untuk kegiatan usaha pemanfaatan energi dan/atau fluidanya, misalnya dimanfaatkan dalam dunia agroindustri. Sejumlah lapangan panas bumi Indonesia berdekatan bahkan berada di daerah pertanian, peternakan, kehutanan dan perkebunan yang membutuhkan energi panas dalam proses produksi maupun pengolahan hasil, yaitu untuk proses pengeringan, pengawetan, sterilisasi, pasteurisasi, pemanasan dan sebagainya.

Dampak Negatif Terhadap Lingkungan.

Potensi panas bumi terdapat di kawasan pegunungan yang biasanya dijadikan kawasan konservasi sebagai hutan lindung. Dengan adanya kegiatan eksplorasi dan eksploitasi sumber-sumber panas bumi di kawasan tersebut dapat mengganggu daerah konservasi tersebut. Serta kemungkinan terjadi pencemaran air tanah oleh kontaminan yang terbawa naik fluida panas bumi.

Harga Energi Panas Bumi.

Harga jual uap untuk pembangkit listrik saat ini berkisar 3,7 s/d 38 sen US$/kWh, sedangkan harga jual listrik berkisar 4,2 s/d 4,4 sen US$/kWh.

Masa Depan Energi Panas Bumi.

Pergerakan lapisan bumi yang saling bertumbukan menyebabkan terjadinya proses radioaktif di kedalaman lapisan bumi sehingga menyebabkan terbentuknya magma dengan temperatur lebih dari 2000 °C. Setiap tahun air hujan serta lelehan salju meresap ke dalam lapisan bumi, dan tertampung di suatu lapisan batuan yang telah terkena arus panas dan magma. Lapisan batuan itu disebut dengan geothermal reservoir yang mempunyai kisaran temperatur antara 200° - 300 °C. Siklus air yang setiap tahun berlangsung menyebabkan lapisan batuan reservoir sebagai tempat penghasil energi panas bumi yang dapat terus menerus diproduksi dalam jangka waktu yang sangat lama. Itulah sebabnya mengapa panas bumi disebut sebagai energi terbarukan.

Penggunaan panas bumi sebagai salah satu sumber tenaga listrik memiliki banyak keuntungan di sektor lingkungan maupun ekonomi bila dibandingkan sumber daya alam lainnya seperti batubara, minyak bumi, air dan sebagainya. Tidak seperti sumber daya alam lainnya. Sifat panas bumi sebagai energi terbarukan menjamin kehandalan operasional pembangkit karena fluida panas bumi sebagai sumber tenaga yang digunakan sebagai penggeraknya akan selalu tersedia dan tidak akan mengalami penurunan jumlah.

Pada sektor lingkungan, berdirinya pembangkit panas bumi tidak akan mempengaruhi persediaan air tanah di daerah tersebut karena sisa buangan air disuntikkan ke bumi dengan kedalaman yang jauh dari lapisan aliran air tanah. Limbah yang dihasilkan juga hanya berupa air sehingga tidak mengotori udara dan merusak atmosfer. Kebersihan lingkungan sekitar pembangkit pun tetap terjaga karena pengoperasiannya tidak memerlukan bahan bakar, tidak seperti pembangkit listrik tenaga lain yang memiliki gas buangan berbahaya akibat pembakaran.

Sedangkan di sektor ekonomi, pengembangan energi panas bumi dapat meningkatkan devisa negara. Penggunaannya dapat meminimalkan pemakaian bahan bakar yang berasal dari fosil (minyak bumi, gas dan batubara) di dalam negeri sehingga, mereka dapat diekspor dan menjadikan pemasukan bagi negara. Hal ini mengingat sifat energi panas bumi yang tidak dapat diangkut jauh dari sumbernya. Dengan mengembangkan panas bumi, kapasitas sebesar 330 MW yang dihasilkan energi panas bumi, negara dapat menghemat pemakaian minyak bumi sebesar 105 MM BBL.

Selain sebagai sumber listrik, energi panas bumi juga bisa dimanfaatkan dalam dunia agroindustri. Sejumlah lapangan panas bumi Indonesia berdekatan bahkan berada di daerah pertanian, peternakan, kehutanan dan perkebunan yang membutuhkan energi panas dalam proses produksi maupun pengolahan hasil. Energi panas memang paling dibutuhkan dalam proses pengeringan, pengawetan, sterilisasi, pasteurisasi, pemanasan dan sebagainya. Selama ini, petani menggunakan bahan bakar minyak (BBM) untuk memenuhi kebutuhan energi tersebut. Semakin besar industri yang mereka garap, semakin besar pula BBM yang diperlukan.

EGS dan masa depan energi panas bumi di Indonesia

Akhir tahun 2006 yang lalu MIT dengan sponsor dari Departemen Energi AS merilis laporan mengenai EGS (enhanced geothermal system) yang diberi judul The Future of Geothermal Energy. Laporan yang disusun oleh berbagai ahli di bidang teknologi energi, ekonomi dan lingkungan tersebut menyimpulkan bahwa dengan memanfaatkan EGS, energi panas bumi akan mampu menyumbang 10% kebutuhan listrik di AS pada tahun 2050. Jumlah ini setara dengan pembangkit listrik beban dasar dengan kapasitas 100 GWe. Bahkan laporan tersebut juga menyebutkan, dengan pengembangan teknologi lebih lanjut, jumlah energi yang secara ekonomis dapat dimanfaatkan bisa meningkat hingga 10 kali lipat dari yang ada saat ini. Dengan demikian, menurut laporan tersebut, EGS bisa menjadi sumber energi pilihan yang berkelanjutan hingga berabad-abad.

Seperti diketahui, energi panas bumi memiliki beberapa keunggulan dibandingkan sumber energi terbarukan yang lain, diantaranya: (1) hemat ruang dan pengaruh dampak visual yang minimal, (2) mampu berproduksi secara terus menerus selama 24 jam, sehingga tidak membutuhkan tempat penyimpanan energi (energy storage), serta (3) tingkat ketersediaan (availability) yang sangat tinggi yaitu diatas 95%. Namun demikian, pemulihan energi (energy recovery) panas bumi memakan waktu yang relatif lama yaitu hingga beberapa ratus tahun. Secara teknis-ekonomis, suatu lokasi sumber panas bumi mampu menyediakan energi untuk jangka waktu antara 30-50 tahun, sebelum ditemukan lokasi pengganti yang baru.

Panas bumi yang selama ini dimanfaatkan untuk pembangkit listrik masih terbatas pada sumber-sumber yang dikategorikan ideal atau high-grade hydrothermal system. Secara umum sumber panas bumi seperti ini memiliki karakteristik seperti kedalaman reservoir yang relatif dangkal atau kurang dari 2.500 meter, memiliki kandungan uap dengan enthalpi relatif tinggi dan serta memiliki permeabilitas yang memenuhi syarat.

Definisi EGS menurut laporan ini meliputi semua sumber panasbumi yang saat ini belum dieksploitasi secara komersial dan membutuhkan rangsangan serta penyempurnaan teknologi lebih lanjut. Definisi ini juga mencakup sumber hidro-termal yang memiliki permeabilitas rendah dan yang selama ini dianggap tidak produktif. Sebagai tambahan, produksi uap panas yang merupakan hasil sampingan pada operasi pengeboran minyak dan gas juga dimasukkan sebagai salah satu jenis EGS non-konvensional.

Dengan EGS, energi panas bumi dapat dieksploitasi pada lokasi yang saat ini dianggap tidak potensial. Hal ini dilakukan antara lain dengan dengan melakukan penyempurnaan teknologi pengeboran, pengkondisian reservoir serta penyempurnaan teknologi konversi. Teknologi EGS yang ada saat ini telah dipakai pada pengeboran hingga kedalaman 3.000 - 5.000 m. Di masa yang akan datang, diharapkan pengeboran dapat dilakukan hingga kedalaman 6.000 sampai 10.000 m. Pengkondisian reservoir untuk sumber panas bumi yang memiliki permeabilitas rendah dilakukan dengan cara menciptakan retakan (fracture) dalam volume yang luas yang sehingga memungkinkan transfer panas yang lebih besar dan efektif. Teknologi konversi juga telah ditingkatkan untuk mendapatkan transfer panas yang lebih efisien.

Enhanced geothermal system (Sumber: Geothermal Explorers Ltd)

Sekalipun demikian, masih ada sejumlah tantangan teknologi yang masih harus diatasi. Di bidang pengeboran misalnya, diperlukan teknologi yang mampu beroperasi dalam lingkungan dengan suhu tinggi dan korosif serta dengan sifat batuan yang cenderung lebih keras. Di bidang pengkondisian reservoir diperlukan antara lain: teknologi untuk mengkaji secara akurat volume dan bidang transfer panas reservoir, peralatan ukur yang mampu beroperasi pada suhu tinggi, penelitian yang lebih detail mengenai interaksi air dan batuan, teknologi pengendalian aliran fluida dengan suhu tinggi serta pemodelan reservoir yang lebih akurat. Pada sisi konversi, penyempurnaan perlu dilakukan antara lain dengan cara mengaplikasikan kondisi operasi superkritis dan memanfaatkan produk sampingan uap panas dari operasi pengeboran minyak dan gas. Mengingat teknologi EGS memiliki kemiripan dalam banyak hal dengan teknologi yang dipakai dalam industri pengeboran minyak dan gas, para ahli yang menyusun laporan tersebut yakin bahwa tantangan-tantangan tersebut dapat diatasi dengan lebih mudah dan dengan biaya yang lebih rendah.

Laporan ini tentu sangat penting bagi Indonesia, mengingat besarnya potensi panas bumi di negeri kita yang saat ini diperkirakan mencapai 27 GWe. Angka ini setara dengan 40 persen sumberdaya panasbumi dunia dan ini baru meliputi potensi panas bumi konvensional. Dengan teknologi EGS potensi tersebut sangat mungkin ditingkatkan menjadi 5 kali lipat, atau lebih dari 125 GWe. Katakanlah, hingga 25 tahun yang akan datang 50 persen dari potensi tersebut bisa dimanfaatkan, maka pada 2030 diperkirakan energi panas bumi mampu memenuhi sebagian besar kebutuhan listrik Indonesia. Jika hal ini berhasil diwujudkan, dan dengan dukungan pengembangan sumber daya energi terbarukan yang lain, maka jaminan ketersediaan sumber energi listrik yang berkesinambungan bagi Indonesia akan teratasi.

Informasi terkait:

COGENERATOR :Alat Untuk Mengoptimalkan Bahan-bakar Pembangkit Konvensional

Kegiatan industri yang semakin meningkat tentunya menyebabkan pemakaian pembangkit listrik berbahan bakar fosil meningkat dan pada gilirannya pemakaian bahaba bakar fosil meningkat pula. Kalau hal ini dibiarkan, maka pada permlaan abad ke 20 Indonesia akan berubah dari negara pengekspor menjafi negara pengimpor BBM. Selain dari itu pembangkit ini mempunyai dua permasalahan pertama efisiensinya rendah kedua mengeluarkan gas buang yang mengandung bahan pencemar. Penurunan efisiensi ini disebabkan karena banyaknya panas yang terkandung dalam gas buang pada peralatan ( kondensor ) pembangkit ( PLTU, PLTD dan PLTG ). Untuk memanfaatkan panas pada gas buang dari kondensor yang disebut output termal menjadi pemanas/pendingin digunakan suatu alat yang disebut absortion cheller, heat exchanger dan waste heat recovery hal inilah yang disebut Cogeneration. Pada umumnya cogeneration banyak digunakan pada mesin diesel dan gas turbine. Dengan menggunakan Cogeneration berarti pencemaran udara bisa dikurangi serta efisiensi total pada pembangkit meningkat sampai 84%

Peningkatkan efisiensi itu terjadi pada pembangkit yang menggunakan bahan bakar gas ( gas fired cogeneration ), hal ini karena adanya kombinasi antara panas dan daya listrik.

Untuk mengetahui gas fired cogeneration secara detail bisa digunakan metoda analisis exergy. Hal ini karena dengan metoda itu pengukuran secara detail dan akurat bisa dilakukan pada bagian power plant yang tidak efisien. Sehingga besarnya energi yang hilang atau yang dibuang ke atmosfer bisa diketahui kemudian kualitas dari energi bisa ditentukan secara akurat. Exergy adalah potensi dari energi untuk melakukan kerja dan kerja itu diperoleh dari sejumlah zat yang dibawa ke-kadaan kesetimbangan termo dinamic. Sehingga terbentuklah termo mechanikal exergy yang bisa diklasifikasikan sebagai exergy kinetik, exergy potensial dan phisical exergy.

Sementara itu pembangkit listrik yang menggunakan bahan bakar gas banyak digunakan di pabrik ( peleburan besi dan tekstil ) dan hotel. Berarti energi panas yang dibutuhkan di kedua tempat itu bisa diambil dari panas gas buang dengan menggunakan teknologi gas fired cogeneration. Pembangkit itu umumnya mempunyai kapasitasnya yang relatif kecil, hal ini karena energi listrik yang dibutuhkan kecil sehingga energi termal yang bisa disuplai juga kecil. Hal inilah yang membuat investasi cogenerator menjadi rendah, tapi biaya bahan bakarnya relatif tinggi. Sedang untuk kebutuhan termal dan listrik yang tinggi bisa digunakan pembangkit Combined cycle dengan biaya investasi dan bahan bakar yang tergolong moderat. Untuk pembangkit yang menggunakan back pressure turbined ternyata uap yanfg keluar masih mempunyai entalphi ( mengandung energi ), berarti uap itu masih bisa dimanfaatkan untuk pembangkit listrik dengan menggunakan turbin tekanan rendah dan menengah sehingga terjadilah combined cycle

Keunggulan Cogeneration adalah : bisa mengurangi ketergantungan catu daya, mengurangi biaya untuk pemakaian energi, bisa menghemat konsumsi energi 20 -40�keandalannya baik, fluktuasi tegangan kecil, kebisingan rendah dan pemeliharannya mudah.

Cogeneration juga merupakan teknologi konversi energi yang memproduksi listrik dan termal secara simultan. Konversi energi itu dilakukan dengan cara memodifikasi pembangkit listrik konvensional dengan menambahkan suatu peralatan penukar panas. Dengan demikian teknologi cogeneration merupakan pilihan yang tepat untuk memanfaatkan energi pada boiler, gas turbin dan diesel secara optimum. Teknologi ini bisa memanfattkan dua jenis energi : pertama memanfaatkan uap yang dihasilkan boiler, ke dua memanfaatkan panas gas buang suatu pembangkit listrik untuk memproduksi uap.

Tipe Cogeneration

Berdasarkan sumber panasnya cogeneration dibagi menjadi dua yaitu : siklus topping dan siklus bottoming.

1. Cogeneration Siklus Topping

Siklus topping terjadi bila bahan bakar dipakai langsung untuk memproduksi energi listrik, kemudian gas panasnya digunakan untuk panas/uap proses. Jadi energi listriknya terlebih dahulu diproduksi kemudian baru panas buangnya dimanfaatkan. Sehingga energi termalnya bisa digunakan untuk kebutuhan industri seperti untuk pemanas dan pendingin ruangan serta untuk pemrosesan. Cogenerator siklus topping biasanya terdapat pada PLTU dengan tenaga penggerak turbin uap ( CTU ) biasanya mempunyai sisa uap dengan suhu sekitar 1000 0F dan tekanan 1500 psia. Dengan demikian cogenerator ini cocok digunakan pada industri yang banyak menggunakan uap akibatnya biaya yang dibutuhkan untuk pengadaan uap bisa dihemat.

Bila cogenerator ini akan digunakan pada PLTG, maka gas panas yang digunakan untuk menghasilkan energi listrik pada turbin harus mempunyai suhu 1600 - 1700 0F. Hal ini karena akan menghasilkan gas buang dengan suhu 800 - 900 0F dan gas buang itu akan dimanfaatkan dengan menggunakan Heat Recovery Steam Generation atau panas proses dengan exchenger yang berfungsi untuk membangkitkan uap proses.

Bila cogenerator siklus topping digunakan pada PLTD, maka kapasitasnya harus cukup besar yaitu sekitar 25 MW. Dimana air pendingin mesin digunakan sebagai pemanas awal air baku boiler dan gas buang dipakai sebagai pembangkit uap utama. Karena gas buangnya hanya sedikit mengandung oksigen akibatnya peningkatan kualitas uap sulit dilakukan meskipun sudah ditambah pembakaran.

2. Siklus Bottoming

Siklus bottoming adalah pemanfaatan gas buang melalui heat recovery sehingga menghasilkan panas/uap proses. Proses/uap itu selanjutnya digunakan untuk menggerakan turbin uap sehingga dihasilkanlah energi listrik. Untuk itu berarti gas buangnya harus mempunyai suhu yang tinggi. Bila gas buang mempunyai suhu rendah maka untuk memanfaatkan harus menggunakan fluida kerja dengan titik didih yang rendah. Cogenerator bottoming cycle biasanya menggunakan gas buang dengan suhu 400 - 600 0C berarti suhu fluida kerjanya rendah sehingga efisiensinya rendah. Dengan demikian cogenerator ini cocok digunakan pada PLTG yang umumnya terdapat pada industri berat seperti industri besi-baja dan industri semen, tapi sulit bersaing dengan secara ekonomis dengan teknologi konvensional.

Bila PLTG itu menggunakan bahan bakar bermutu tinggi seperti bahan bakar sulfur rendah, maka gas buang yang dihasilkannya bersih sehingga bisa digunakan langsung untuk panas proses. Bila pada pengolahan gas buang ditambah bahan bakar, maka akan diproleh uap dengan suhu dan tekanan yang lebih tinggi. Sementara bila kapasitas terpasang PLTG turun maka efisiensinya juga turun dengan demikian volume gas buang meningkatkan hal ini berarti banyak gas buang yang tidak terpakai. Untuk itu cogenerator pada PLTG lebih cocok dioperasikan pada beban dasar. Bila kapasitasnya tetap maka keseimbangan antara produksi uap dan produksi listrik bisa dipertahankan.

Macam Cogeneration

1. Cogeneration dengan konversi energi pada Existing Plant pembankaran

Cogenerator ini menghasilkan 20�nergi listrik, 65�anas dan 15�ugi-rugi. Karena energi panas yang di keluarkan cukup besar, maka energi itu bisa digunakan untuk menghasilkan uap. Cogenerator ini menggunakan turbin back pressure ( output listrik dan panas tetap ), sehingga polusi yang dihasilkan akan keluar melalui cerobong ( stack ).

2. Cogeneration dengan turbin gas

Cogenerator ini menggunakan gas sebagai bahan bakar dan terdiri dari dua sistim yaitu sistim open cycle dan sistim kombined cycle.

Pada sistim open cycle gas yang dibakar dalam ruang bakar akan menghasilkan energi mekanmis yang selanjutnya bisa memutar poros generator dan akhirnya akan dihasilkan energi listrik dan gas buang gas buang yang mempunyai suhu 450 0C selanjutnya dioleh melalui unit heat recovery sehingga dihasilkan uap/air panas dan gas buang yang di buang ke atmosfer dengan suhu yang rendah yaitu sebesar 90 - 100 0C . Dengan demikian efisiensi listrik yang diharapkan bisa mencapai 29�an efisiensi termal 76%

Sitim combine cycle terdiri dari turbin gas dan turbin uap dimana uap yang bertekanan tinggi yang akan digunakan untuk memutar turbin uap diperoleh dari unit recovery. Karena turbin uap itu dikopling dengan generator listrik akibatnya putaran turbin itu akan memutar poros generator sehingga dihasilkanlah energi listrik. Karena dalam sistim ini digunakan dua turbin akibatnya energi listrik yang dihasilkan bisa mencapai 39�Dengan demikian dari ke dua sistim tersebut di atas dapat disimpulkan bahwa pertama bila yang diinginkan uap yang besar, maka digunakanlah sistim open cycle. Sedang bila yang diinginkan energi listrik yang besar, maka dapat digujnakan combined cycle.

3. Cogeneration dengan gas engine

Cogenerator ini menghasilkan uap bertekanan lebih rendah dan efisiensi lebih tinggi bila dibandingkan dengan gas turbin dan combined cycle. Kemudian mempunyai dua sistim penyalaan pertama sistim penyalaan dengfan busi ( spark ingnition ) yang menggunakan gas bumi sebagai bahan bakarnya dan dilengkapi dengan heat recovery. Ke dua sistim penyalaan dengan kompressi ( compression ingnition ) yang menggunakan minyak residu sebagai bahan bakarnya. Energi panas dari sistim ini berupa air panas dengan suhu sekitar 80 0C cocok untuk pemanas. Dimana energi panas itu dihasilkan oleh panas gas buang mesin, jacket dan sistim pendingin minyak pelumas. Sementara itu perbandingan panas dan listrik sekitar 2 : 1 dan eefisiensi termal bisa mencapai 95%

Turbin angin

Turbin angin adalah kincir angin yang digunakan untuk membangkitkan tenaga listrik. Turbin angin ini pada awalnya dibuat untuk mengakomodasi kebutuhan para petani dalam melakukan penggilingan padi, keperluan irigasi, dll. Turbin angin terdahulu banyak dibangun di Denmark, Belanda, dan negara-negara Eropa lainnya dan lebih dikenal dengan Windmill.

Kini turbin angin lebih banyak digunakan untuk mengakomodasi kebutuhan listrik masyarakat, dengan menggunakan prinsip konversi energi dan menggunakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui yaitu angin. Walaupun sampai saat ini pembangunan turbin angin masih belum dapat menyaingi pembangkit listrik konvensonal(Co: PLTD,PLTU,dll), turbin angin masih lebih dikembangkan oleh para ilmuwan karena dalam waktu dekat manusia akan dihadapkan dengan masalah kekurangan sumber daya alam tak terbaharui(Co : batubara, minyak bumi) sebagai bahan dasar untuk membangkitkan listrik.

Perhitungan daya yang dapat dihasilkan oleh sebuah turbin angin dengan diameter kipas r adalah :

dimana ρ adalah kerapatan angin pada waktu tertentu dan v adalah kecepatan angin pada waktu tertentu.

umumnya daya efektif yang dapat dipanen oleh sebuah turbin angin hanya sebesar 20%-30%. Jadi rumus diatas dapat dikalikan dengan 0,2 atau 0,3 untuk mendapatkan hasil yang cukup eksak.
Prinsip dasar kerja dari turbin angin adalah mengubah energi mekanis dari angin menjadi energi putar pada kincir, lalu putaran kincir digunakan untuk memutar generator, yang akhirnya akan menghasilkan listrik.

Sebenarnya prosesnya tidak semudah itu, karena terdapat berbagai macam sub-sistem yang dapat meningkatkan safety dan efisiensi dari turbin angin, yaitu :

1. Gearbox
Alat ini berfungsi untuk mengubah putaran rendah pada kincir menjadi putaran tinggi. Biasanya Gearbox yang digunakan sekitar 1:60.

2. Brake System
Digunakan untuk menjaga putaran pada poros setelah gearbox agar bekerja pada titik aman saat terdapat angin yang besar. Alat ini perlu dipasang karena generator memiliki titik kerja aman dalam pengoperasiannya. Generator ini akan menghasilkan energi listrik maksimal pada saat bekerja pada titik kerja yang telah ditentukan. Kehadiran angin diluar diguaan akan menyebabkan putaran yang cukup cepat pada poros generator, sehingga jika tidak diatasi maka putaran ini dapat merusak generator. Dampak dari kerusakan akibat putaran berlebih diantaranya : overheat, rotor breakdown, kawat pada generator putus, karena tidak dapat menahan arus yang cukup besar.

3. Generator
Ini adalah salah satu komponen terpenting dalam pembuatan sistem turbin angin. Generator ini dapat mengubah energi gerak menjadi energi listrik. Prinsip kerjanya dapat dipelajari dengan menggunakan teori medan elektromagnetik. Singkatnya, (mengacu pada salah satu cara kerja generator) poros pada generator dipasang dengan material ferromagnetik permanen. Setelah itu disekeliling poros terdapat stator yang bentuk fisisnya adalah kumparan-kumparan kawat yang membentuk loop. Ketika poros generator mulai berputar maka akan terjadi perubahan fluks pada stator yang akhirnya karena terjadi perubahan fluks ini akan dihasilkan tegangan dan arus listrik tertentu. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan ini disalurkan melalui kabel jaringan listrik untuk akhirnya digunakan oleh masyarakat. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan oleh generator ini berupa AC(alternating current) yang memiliki bentuk gelombang kurang lebih sinusoidal.

4. Penyimpan energi
Karena keterbatasan ketersediaan akan energi angin (tidak sepanjang hari angin akan selalu tersedia) maka ketersediaan listrik pun tidak menentu. Oleh karena itu digunakan alat penyimpan energi yang berfungsi sebagai back-up energi listrik. Ketika beban penggunaan daya listrik masyarakat meningkat atau ketika kecepatan angin suatu daerah sedang menurun, maka kebutuhan permintaan akan daya listrik tidak dapat terpenuhi. Oleh karena itu kita perlu menyimpan sebagian energi yang dihasilkan ketika terjadi kelebihan daya pada saat turbin angin berputar kencang atau saat penggunaan daya pada masyarakat menurun. Penyimpanan energi ini diakomodasi dengan menggunakan alat penyimpan energi. Contoh sederhana yang dapat dijadikan referensi sebagai alat penyimpan energi listrik adalah aki mobil. Aki mobil memiliki kapasitas penyimpanan energi yang cukup besar. Aki 12 volt, 65 Ah dapat dipakai untuk mencatu rumah tangga (kurang lebih) selama 0.5 jam pada daya 780 watt.

Kendala dalam menggunakan alat ini adalah alat ini memerlukan catu daya DC(Direct Current) untuk meng-charge/mengisi energi, sedangkan dari generator dihasilkan catu daya AC(Alternating Current). Oleh karena itu diperlukan rectifier-inverter untuk mengakomodasi keperluan ini. Rectifier-inverter akan dijelaskan berikut.

5. Rectifier-inverter
Rectifier berarti penyearah. Rectifier dapat menyearahkan gelombang sinusodal(AC) yang dihasilkan oleh generator menjadi gelombang DC. Inverter berarti pembalik. Ketika dibutuhkan daya dari penyimpan energi(aki/lainnya) maka catu yang dihasilkan oleh aki akan berbentuk gelombang DC. Karena kebanyakan kebutuhan rumah tangga menggunakan catu daya AC , maka diperlukan inverter untuk mengubah gelombang DC yang dikeluarkan oleh aki menjadi gelombang AC, agar dapat digunakan oleh rumah tangga.

Jenis turbin angin

Jenis turbin angin ada 2, yaitu :

1. Turbin angin sumbu horizontal
2. Turbin angin sumbu tegak (misalnya turbin angin Darrieus)

Turbin angin sumbu horizontal

Turbin angin megawatt pertama di dunia berada di Castleton, Vermont

Turbin angin sumbu horizontal (TASH) memiliki poros rotor utama dan generator listrik di puncak menara. Turbin berukuran kecil diarahkan oleh sebuah baling-baling angin (baling-baling cuaca) yang sederhana, sedangkan turbin berukuran besar pada umumnya menggunakan sebuah sensor angin yang digandengkan ke sebuah servo motor. Sebagian besar memiliki sebuah gearbox yang mengubah perputaran kincir yang pelan menjadi lebih cepat berputar.

Karena sebuah menara menghasilkan turbulensi di belakangnya, turbin biasanya diarahkan melawan arah anginnya menara. Bilah-bilah turbin dibuat kaku agar mereka tidak terdorong menuju menara oleh angin berkecepatan tinggi. Sebagai tambahan, bilah-bilah itu diletakkan di depan menara pada jarak tertentu dan sedikit dimiringkan.

Karena turbulensi menyebabkan kerusakan struktur menara, dan realibilitas begitu penting, sebagian besar TASH merupakan mesin upwind (melawan arah angin). Meski memiliki permasalahan turbulensi, mesin downwind (menurut jurusan angin) dibuat karena tidak memerlukan mekanisme tambahan agar mereka tetap sejalan dengan angin, dan karena di saat angin berhembus sangat kencang, bilah-bilahnya bisa ditekuk sehingga mengurangi wilayah tiupan mereka dan dengan demikian juga mengurangi resintensi angin dari bilah-bilah itu.

[sunting] Kelebihan TASH

• Dasar menara yang tinggi membolehkan akses ke angin yang lebih kuat di tempat-tempat yang memiliki geseran angin (perbedaan antara laju dan arah angin antara dua titik yang jaraknya relatif dekat di dalam atmosfir bumi. Di sejumlah lokasi geseran angin, setiap sepuluh meter ke atas, kecepatan angin meningkat sebesar 20%.

Kelemahan TASH

• Menara yang tinggi serta bilah yang panjangnya bisa mencapai 90 meter sulit diangkut. Diperkirakan besar biaya transportasi bisa mencapai 20% dari seluruh biaya peralatan turbin angin.
• TASH yang tinggi sulit dipasang, membutuhkan derek yang yang sangat tinggi dan mahal serta para operator yang tampil.
• Konstruksi menara yang besar dibutuhkan untuk menyangga bilah-bilah yang berat, gearbox, dan generator.
• TASH yang tinggi bisa mempengaruhi radar airport.
• Ukurannya yang tinggi merintangi jangkauan pandangan dan mengganggu penampilan lansekap.
• Berbagai varian downwind menderita kerusakan struktur yang disebabkan oleh turbulensi.
• TASH membutuhkan mekanisme kontrol yaw tambahan untuk membelokkan kincir ke arah angin.

Turbin Angin Sumbu Vertikal

Tu

rbin angin Darrieus30 m di Kepulauan Magdalen

Turbin angin sumbu vertikal/tegak (atau TASV) memiliki poros/sumbu rotor utama yang disusun tegak lurus. Kelebihan utama susunan ini adalah turbin tidak harus diarahkan ke angin agar menjadi efektif. Kelebihan ini sangat berguna di tempat-tempat yang arah anginnya sangat bervariasi. VAWT mampu mendayagunakan angin dari berbagai arah.

Dengan sumbu yang vertikal, generator serta gearbox bisa ditempatkan di dekat tanah, jadi menara tidak perlu menyokongnya dan lebih mudah diakses untuk keperluan perawatan. Tapi ini menyebabkan sejumlah desain menghasilkan tenaga putaran yang berdenyut. Drag (gaya yang menahan pergerakan sebuah benda padat melalui fluida (zat cair atau gas) bisa saja tercipta saat kincir berputar.

Karena sulit dipasang di atas menara, turbin sumbu tegak sering dipasang lebih dekat ke dasar tempat ia diletakkan, seperti tanah atau puncak atap sebuah bangunan. Kecepatan angin lebih pelan pada ketinggian yang rendah, sehingga yang tersedia adalah energi angin yang sedikit. Aliran udara di dekat tanah dan obyek yang lain mampu menciptakan aliran yang bergolak, yang bisa menyebabkan berbagai permasalahan yang berkaitan dengan getaran, diantaranya kebisingan dan bearing wear yang akan meningkatkan biaya pemeliharaan atau mempersingkat umur turbin angin. Jika tinggi puncak atap yang dipasangi menara turbin kira-kira 50% dari tinggi bangunan, ini merupakan titik optimal bagi energi angin yang maksimal dan turbulensi angin yang minimal.

Kelebihan TASV

• Tidak membutuhkan struktur menara yang besar.
• Karena bilah-bilah rotornya vertikal, tidak dibutuhkan mekanisme yaw.
• Sebuah TASV bisa diletakkan lebih dekat ke tanah, membuat pemeliharaan bagian-bagiannya yang bergerak jadi lebih mudah.
• TASV memiliki sudut airfoil (bentuk bilah sebuah baling-baling yang terlihat secara melintang) yang lebih tinggi, memberikan keaerodinamisan yang tinggi sembari mengurangi drag pada tekanan yang rendah dan tinggi.
• Desain TASV berbilah lurus dengan potongan melintang berbentuk kotak atau empat persegi panjang memiliki wilayah tiupan yang lebih besar untuk diameter tertentu daripada wilayah tiupan berbentuk lingkarannya TASH.
• TASV memiliki kecepatan awal angin yang lebih rendah daripada TASH. Biasanya TASV mulai menghasilkan listrik pada 10km/jam (6 m.p.h.)
• TASV biasanya memiliki tip speed ratio (perbandingan antara kecepatan putaran dari ujung sebuah bilah dengan laju sebenarnya angin) yang lebih rendah sehingga lebih kecil kemungkinannya rusak di saat angin berhembus sangat kencang.
• TASV bisa didirikan pada lokasi-lokasi dimana struktur yang lebih tinggi dilarang dibangun.
• TASV yang ditempatkan di dekat tanah bisa mengambil keuntungan dari berbagai lokasi yang menyalurkan angin serta meningkatkan laju angin (seperti gunung atau bukit yang puncaknya datar dan puncak bukit),
• TASV tidak harus diubah posisinya jika arah angin berubah.
• Kincir pada TASV mudah dilihat dan dihindari burung.

kekurangan TASV

• Kebanyakan TASV memproduksi energi hanya 50% dari efisiensi TASH karena drag tambahan yang dimilikinya saat kincir berputar.
• TASV tidak mengambil keuntungan dari angin yang melaju lebih kencang di elevasi yang lebih tinggi.
• Kebanyakan TASV mempunyai torsi awal yang rendah, dan membutuhkan energi untuk mulai berputar.
• Sebuah TASV yang menggunakan kabel untuk menyanggahnya memberi tekanan pada bantalan dasar karena semua berat rotor dibebankan pada bantalan. Kabel yang dikaitkan ke puncak bantalan meningkatkan daya dorong ke bawah saat angin bertiup.

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. ^[1]

Ada dua strategi umum untuk memproduksi biofuel. Strategi pertama adalah menanam tanaman yang mengandung gula (tebu, bit gula, dan sorgum manis ^[2]) atau tanaman yang mengandung pati/polisakarida (jagung), lalu menggunakan fermentasi ragi untuk memproduksi etil alkohol. Strategi kedua adalah menanam berbagai tanaman yang kadar minyak sayur/nabatinya tinggi seperti kelapa sawit, kedelai, alga, atau jathropa. Saat dipanaskan, maka keviskositasan minyak nabati akan berkurang dan bisa langsung dibakar di dalam mesin diesel, atau minyak nabati bisa diproses secara kimia untuk menghasilkan bahan bakar seperti biodiesel. Kayu dan produk-produk sampingannya bisa dikonversi menjadi biofuel seperti gas kayu, metanol atau bahan bakar etanol.

Biodiesel

Biodiesel merupakan modifikasi dari minyak goreng. Biodiesel biasanya dibuat pada ester asam lemak dari minyak goreng cair yang mempunyai sifat lebih encer tidak mudah membeku terutama jika dipergunakan dinegara ‘dingin’. Sedang kekurangan adalah bahan ini dapat melarutkan atau merusak karet yang biasanya tahan terhadap minyak diesel. Pembuatan biodiesel sedikit sulit karena memerlukan methanol, katalis (soda api, KOH) dan pemisahan gliserin yang berasal dari reaksi samping. Sehingga biodiesel mempunyai harga yang lebih mahal dibanding minyak goreng pada pemakaian langsung
Biodiesel yang dikenal merupakan bahan terbarukan, tidak beracun, bahkan dapat dibanding dengan garam dapur, dan tidak iritasi pada kulit jika dibanding dengan sabun. Jika tertumpah biodiesel akan dapat dikonsumsi oleh mikroba, hingga 98% dalam waktu 3 minggu. Biodiesel mempunyai efek maksimum untuk daerah perairan, laut, sumber air, hutan, penangkapan ikan, dan terutama yang sensitive terhadap adanya tumpahan minyak. Pusat kota yang penuh dengan aktifitas manusia, ruangan yang tertutup seperti pergudangan, pabrik, pengolah makanan, gedung bertingkat, pertambangan bawah tanah akan memperoleh manfaat yang sangat besar dengan adanya biodiesel. Daerah perairan yang sensitive terhadap pencemaran seperti pelabuhan, kanal, danau, daerah parawisata, hutan ‘mutlak harus’ mempergunakan biodiesel disbanding solar.
Biodiesel secara nyata dapat mengurangi pencemaran, mengurangi hidrokarbon yang tidak terbakar, karbon monoksida, sulfat, polisiklikaromatik hidrokarbon, dan hujan asam. Kandungan belerang yang sangat rendah akan memungkinkan penggunaan katalis pada system gas buang. Jika dipergunakan bersama minyak solar, biodiesel dapat mengurangi atau menghilangkan kebutuhan belerang dalam minyak diesel. Biasanya belerang dibutuhkan lebi 500 ppm (per 1 juta bagian) atau 0,05% dalam minyak solar untuk menambah pelumasan. Pencampuran biodiesel dengan solar dapat mengurangi kadar belerang hingga 15 ppm atau 0,0015%. Pencampuran yang dilakukan dengan 1% biodiesel akan memperoleh 65% pelumasan. Untuk maksud pengurangan kadar belerang ini cukup hanya dengan menambahkan biodiesel kedalam solar sebanyak 0,4-0,5%. Perbandingan penggunaan bahan bakar lain:
Penggunaan methanol murni sebagai bahan bakar, mempunyai kesulitan dalam penyimpanan, pengisian bahan bakar, dan modifikasi mesin bis. Gas alam atau CNG mempunyai kesulitan juga dalam penyimpanan karena berbentuk gas yang mudah terbakar, dan bisa meledak sehingga lebih memerlukan tenaga terdidik dalam menanganinya. Sedang biodiesel mempunyai kelebihan kurang mudah menyala dibanding solar, lebih mudah dalam penyimpananya, dan dapat dicampur dengan solar. Penggunaan minyak goreng langsung mempunyai kelebihan lebih murah namun mempunyai kekurangan kekentalan, dan mengganggu ketersediaan untuk konsumsi masyarakat.
Penggunaan biodiesel yang maksimal hanya dapat diperoleh jika mepergunakan 100% biodiesel tanpa mencampur dengan minyak solar
Bagaimana orang mempergunakan biodiesel?.
Biodiesel yang diperoleh dari hasil esterifikasi dengan methanol yang dapat dipergunakan dalam keadaan murni atau campuran dengan solar. Biodiesel dapat dipergunakan 100% atau dikenal dengan B100. Namun harus diperhatikan bahwa biodiesel merupakan ester yang dapat melunakan polimer karet, sehingga bahan tersebut harus diganti dengan jenis yang tahan terhadap ester. Untuk itu sebagai alternative lain adalah mencampur biodiesel sebanyak 20% dalam minyak solar yang selanjutnya dikenal dengan B20. Campuran ini dapat dipergunakan langsung tanpa memerlukan penggantian peralatan dari jenis karet. Sebagaimana diketahui pada otomotif banyak mempergunakan bahan karet sebagai pipa saluran bahan baker, ‘seal, packing’ atau penyekat kebocoran. Penggunaan B100 atau lebih besar dari 20% bio diesel akan memerlukan bahan polimer yang tahan solar dan ester.
Membuat biodiesel
Pada skala kecil dapat dilakukan dengan bahan minyak goreng 1 liter yang baru atau bekas. Methanol sebanyak 200 ml atau 0.2 liter. Soda api atau NaOH 3,5 gram untuk minyak goreng bersih, jika minyak bekas diperlukan 4,5 gram atau mungkin lebih. Kelebihan ini diperlukan untuk menetralkan asam lemak bebas atau FFA yang banyak pada minyak goreng bekas. Dapat pula mempergunakan KOH namun mempunyai harga lebih mahal dan diperlukan 1,4 kali lebih banyak dari soda. Proses pembuatan; Soda api dilarutkan dalam Methanol dan kemudian dimasukan kedalam minyak dipanaskan sekitar 55 oC, diaduk dengan cepat selama 15-20 menit kemudian dibiarkan dalam keadaan dingin semalam. Maka akan diperoleh biodiesel pada bagian atas dengan warna jernih kekuningan dan sedikit bagian bawah campuran antara sabun dari FFA, sisa methanol yang tidak bereaksi dan glyserin sekitar 79 ml. Biodiesel yang merupakan cairan kekuningan pada bagian atas dipisahkan dengan mudah dengan menuang dan menyingkirkan bagian bawah dari cairan. Untuk skala besar produk bagian bawah dapat dimurnikan untuk memperoleh gliserin yang berharga mahal, juga sabun dan sisa methanol yang tidak bereaksi. Mengapa minyak bekas mengandung asam lemak bebas?.
Ketika minyak digunakan untuk menggoreng terjadi peristiwa oksidasi, hidrolisis yang memecah molekul minyak menjadi asam. Proses ini bertambah besar dengan pemanasan yang tinggi dan waktu yang lama selama penggorengan makanan. Adanya asam lemak bebas dalam minyak goreng tidak bagus pada kesehatan. FFA dapat pula menjadi ester jika bereaksi dengan methanol, sedang jika bereaksi dengan soda akan mebentuk sabun. Produk biodiesel harus dimurnikan dari produk samping, gliserin, sabun sisa methanol dan soda. Sisa soda yang ada pada biodiesel dapat henghidrolisa dan memecah biodiesel menjadi FFA yang kemudian terlarut dalam biodiesel itu sendiri. Kandungan FFA dalam biodiesel tidak bagus karena dapat menyumbat filter atau saringan dengan endapan dan menjadi korosi pada logam mesin diesel.
Perhitungan biaya untuk bis kota di Amerika Serikat (1 USD= Rp 10.000).
Perbandingan harga dihitung meliputi: infra struktur, modifikasi pada bis, sistem pengisian bahan bakar, perawatan, dan umur bis 30 tahun. Bahan bakar solar untuk mesin diesel akan memerlukan biaya per-mil (1,6 km) Rp. 2470, gas methan atau CNG bervariasi mulai Rp. 3750-4200, biodiesel murni Rp. 4750, sedang campuran biodiesel dan solar akan bervariasi dari Rp. 2790-4750, methanol murni Rp. 7360. Walaupun harga biodiesel murni atau campuran lebih mahal dibanding solar namun dapat berkompetisi dengan gas methan dan methanol. Kelebihan lain dari campuran solar-biodiesel dibanding minyak solar murni adalah dapat dipergunakanya minyak solar dengan kadar belerang rendah.
Kegunaan lain dari biodiesel
Bio diesel dapat dipergunakan keperluan lain seperti; pelindung kayu termasuk interior rumah yang terbuat dari kayu. Sebagai pelumas dan pelindung korosi pada peralatan rumah tangga, pertanian yang terbuat dari logam. Biodiesel dapat pula dicampur dengan bensin untuk mesin 2 langkah sebagai bahan bakar dan pelumasan. Biodiesel tidak dapat menggantikan minyak tanah untuk keperluan kompor dan lampu minyak karena sifat tidak bisa merambat keatas. Untuk keperluan lampu petromax dengan terang yang sama, biodiesel dapat dipergunakan hingga 8 jam dan kurang memerlukan pemompaan. Biodiesel juga dipergunakan untuk membersihkan noda ‘crayon’ pada baju dengan lebih baik dibanding deterjen.

Jumat, 2008 November 21

Pembangkit Listrik Tenaga Angin

Angin adalah salah satu bentuk energi yang tersedia di alam, Pembangkit Listrik Tenaga Angin mengkonversikan energi angin menjadi energi listrik dengan menggunakan turbin angin atau kincir angin. Cara kerjanya cukup sederhana, energi angin yang memutar turbin angin, diteruskan untuk memutar rotor pada generator dibagian belakang turbin angin, sehingga akan menghasilkan energi listrik. Energi Listrik ini biasanya akan disimpan kedalam baterai sebelum dapat dimanfaatkan. Secara sederhana sketsa kincir angin adalah sebagai berikut :

sumber : http://www.kincirangin.info/plta-gbr.php

Indonesia, negara kepulauan yang 2/3 wilayahnya adalah lautan dan mempunyai garis pantai terpanjang di dunia yaitu ± 80.791,42 Km merupakan wilayah potensial untuk pengembangan pembanglit listrik tenaga angin, namun sayang potensi ini nampaknya belum dilirik oleh pemerintah. Sungguh ironis, disaat Indonesia menjadi tuan rumah konfrensi dunia mengenai pemanasan global di Nusa Dua, Bali pada akhir tahun 2007, pemerintah justru akan membangun pembangkit listrik berbahan bakar batubara yang merupakan penyebab nomor 1 pemanasan global.

Syarat - syarat dan kondisi angin yang dapat digunakan untuk menghasilkan energi listrik dapat dilihat pada tabel berikut.

klik disini untuk gambar lebih besar, langsung dari sumbernya.

Angin kelas 3 adalah batas minimum dan angin kelas 8 adalah batas maksimum energi angin yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik.

Pemanfaatan energi angin merupakan pemanfaatan energi terbarukan yang paling berkembang saat ini. Berdasarkan data dari WWEA (World Wind Energy Association), sampai dengan tahun 2007 perkiraan energi listrik yang dihasilkan oleh turbin angin mencapai 93.85 GigaWatts, menghasilkan lebih dari 1% dari total kelistrikan secara global. Amerika, Spanyol dan China merupakan negara terdepan dalam pemanfaatan energi angin. Diharapkan pada tahun 2010 total kapasitas pembangkit listrik tenaga angin secara glogal mencapai 170 GigaWatt.

Di tengah potensi angin melimpah di kawasan pesisir Indonesia, total kapasitas terpasang dalam sistem konversi energi angin saat ini kurang dari 800 kilowatt. Di seluruh Indonesia, lima unit kincir angin pembangkit berkapasitas masing-masing 80 kilowatt (kW) sudah dibangun. Tahun 2007, tujuh unit dengan kapasitas sama menyusul dibangun di empat lokasi, masing-masing di Pulau Selayar tiga unit, Sulawesi Utara dua unit, dan Nusa Penida, Bali, serta Bangka Belitung, masing-masing satu unit. Mengacu pada kebijakan energi nasional, maka pembangkit listrik tenaga bayu (PLTB) ditargetkan mencapai 250 megawatt (MW) pada tahun 2025

tenaga surya

PEMBANGKIT LISTRIK ALTERNATIVE ?

BEBERAPA MACAM PEMBANGKIT LISTRIK TANPA MENGGUNAKAN BBM :
Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS), adalah pembangkit yang memanfaatkan sinar matahari sebagai sumber penghasil listrik. Alat utama untuk menangkap, perubah dan penghasil listrik adalah Photovoltaic atau yang disebut secara umum Modul / Panel Solar Cell. Dengan alat tersebut sinar matahari dirubah menjadi listrik melalui proses aliran-aliran elektron negatif dan positif didalam cell modul tersebut karena perbedaan electron. Hasil dari aliran elektron-elektron akan menjadi listrik DC yang dapat langsung dimanfatkan untuk mengisi battery / aki sesuai tegangan dan ampere yang diperlukan. Rata-rata produk modul solar cell yang ada dipasaran menghasilkan tegangan 12 s/d 18 VDC dan ampere antara 0.5 s/d 7 Ampere. Modul juga memiliki kapasitas beraneka ragam mulai kapsitas 10 Watt Peak s/d 200 Watt Peak juga memiliki type cell monocrystal dan polycrystal. Komponen inti dari sistem PLTS ini meliputi peralatan : Modul Solar Cell, Regulator / controller, Battery / Aki, Inverter DC to AC, Beban / Load. Perusahaan kami telah mengembangkan beberapa produk PLTS yang digunakan untuk rumah tangga dengan skala kecil, contoh paket produk kami adalah Penerangan Listrik Rumah (PLR). Dengan paket produk PLR tersebut dapat dimanfaatkan untuk para penduduk di Indonesia untuk solusi akan kebutuhan listrik yang di daerahnya sulit dijangkau listrik PLN atau di daerah pelosok dan produk paket PLR ini dari waktu ke waktu juga dibutuhkan beberapa konsumen perkotaan dan perusahaan dengan maksud mengkombinasikan dengan listrik PLN. Rata-rata produk paket PLR ini digunakan untuk lampu-lampu penerangan di rumah, kantor, tempat ibadah, tempat umum dengan skala kecil dan menengah dan hasilnya dari penggunaan tersebut kalau dihitung secara besar diseluruh Indonesia, maka defisit akan listrik PLN akan teratasi karena PLR turut membantu dalam program penghematan listrik. Bayangkan bila tiap rumah, kantor, tempat ibadah, tempat umum di seluruh pulau jawa beberapa peralatan lampu penerangannya diganti / dikombinasi dengan sistem PLTS, maka penghematan dalam listrik PLN akan terwujud secara nyata. Kalo ragu coba dihitung saja, misal 3 lampu 8 Watt (PLS/Cool day light, lumen cahanya sama dengan lampu pijar 40 Watt)untuk tiap rumah menggunakan PLTS maka, (8 Watt x 3 buah) x 20juta/malam(Perkiraan Pemakai PLN) = 480.000.000 Watt/malam. Bayangkan berapa besar penghematan dalam 1 malam saja!. Kami bukan mempromosikan produk kami agar bisa terjual, cuma kami membantu kelangkaan / kesulitan akan energi khususnya listrik yang semakin lama sulit didapat. Hanya dengan karya yang nyata dan bukan program sana-sini tapi gak ada hasil serta semua tergantung kesadaran kita bersama. Salam MATAHARI....!!! sumber energi yang selalu terbit dan akan lenyap selamanya pada waktu kiamat!!!
Pembangkit Listrik Tenaga Angin (Wind Power), adalah pembangkit yang memenfaatkan hembusan angin sebagai sumber penghasil listrik. Alat utamanya adalah generator, dengan generator tersebut maka dapat dihasilkan arus listrik dari gerekan blade / baling-baling yang bergerak karena hembusan angin. Pembangkit ini lebih effisien dari pada pembangkit listrik tenaga surya didalam menghasilkan listriknya. Pembangkit listrik yang ada dipasaran memiliki kapasitas watt per jam 200, 400, 500, 1000, 2000 dan 3000 Watt. Pembangkit ini tidak sembarang dapat digunakan karena medan yang akan dipasang harus memiliki hembusan / kecepatan angin yang tinggi dan stabil. Untuk menggerakan blade / baling-baling agar bisa berputar saja harus memiliki kecepatan angin 2 meter/detik dan untuk menghasilkan listrik yang stabil sesuai kapasitas generatornya rata-rata 6 s/d 10 meter/detik. Pembangkit ini bisa digunakan untuk skala kecil, menengah dan besar karena arus yang dihasilkan dalam 1 jam lebih besar serta membutuhkan investasi yang lebih murah ketimbang PLTS. Daerah yang cocok digunakan pembangkit ini adalah daerah pantai, pesisir, pegunungan.Bayangkan bila tiap rumah, kantor, tempat ibadah, tempat umum di seluruh pulau jawa beberapa peralatan lampu penerangan dan beberapa peralatan elektroniknya diganti / dikombinasi dengan sistem Wind Power, maka penghematan dalam listrik PLN akan terwujud secara nyata. Kalo ragu coba dihitung saja, misal 10 lampu 8 Watt (PLS/Cool day light, lumen cahanya sama dengan lampu pijar 40 Watt) arus listriknya tiap rumah menggunakan digunakan Wind Power 200 Watt maka, (8 Watt x 10 buah) x 5juta/malam(Perkiraan Pemakai PLN daerah pesisir) = 400.000.000 Watt/malam. Bayangkan berapa besar penghematan dalam 1 malam saja!. Kami bukan mempromosikan produk kami agar bisa terjual, cuma kami membantu kelangkaan / kesulitan akan energi khususnya listrik yang semakin lama sulit didapat. Hanya dengan karya yang nyata dan bukan program sana-sini tapi gak ada hasil serta semua tergantung kesadaran kita bersama.
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA), adalah pembangkit yang memenfaatkan aliran air sebagai sumber penghasil listrik. Alat utamanya adalah turbin, dengan turbin ini bisa menggerakan generator tersebut maka dapat dihasilkan arus listrik . Pembangkit ini lebih effisien dari pada pembangkit listrik tenaga surya didalam menghasilkan listriknya. Pembangkit listrik yang ada dipasaran memiliki kapasitas watt per jam 200, 300, 500, 700, dan 1000Watt. PLTA ini tidak sembarang dapat digunakan karena medan yang akan dipasang harus memiliki aliran air (water flow) yang tinggi dan stabil biasanya digunakan dialiran bendungan / sungai. Untuk menggerakan turbin agar bisa berputar saja harus memiliki debit air 0.004 s/d 0.01 meter kubik per detik dan ketinggian air 10 s/d 22 meter dari permukaan turbin. Pembangkit ini bisa digunakan untuk skala kecil, menengah dan besar karena arus yang dihasilkan dalam 1 jam lebih besar serta membutuhkan investasi yang lebih murah ketimbang PLTS. Daerah yang cocok digunakan pembangkit ini adalah daerah aliran sungai dan bendungan.Bayangkan bila tiap rumah, kantor, tempat ibadah, tempat umum di seluruh pulau jawa beberapa peralatan lampu penerangan dan beberapa peralatan elektroniknya diganti / dikombinasi dengan sistem PLTA, maka penghematan dalam listrik PLN akan terwujud secara nyata. Kalo ragu coba dihitung saja, misal 10 lampu 8 Watt (PLS/Cool day light, lumen cahanya sama dengan lampu pijar 40 Watt) arus listriknya tiap rumah menggunakan digunakan Wind Power 200 Watt maka, (8 Watt x 10 buah) x 2juta/malam(Perkiraan Pemakai PLN daerah aliran sungai dan bendungan) = 160.000.000 Watt/malam. Bayangkan berapa besar penghematan dalam 1 malam saja!. Kami bukan mempromosikan produk kami agar bisa terjual, cuma kami membantu kelangkaan / kesulitan akan energi khususnya listrik yang semakin lama sulit didapat. Hanya dengan karya yang nyata dan bukan program sana-sini tapi gak ada hasil serta semua tergantung kesadaran kita bersama. Apabila semua teknologi Pembangkit diatas diaplikasikan di seluruh negeri Indonesia yang tercinta ini berapa besar penghematan yang akan dihasilkan, dari hitungan perkiraan apabila semua pembangkit digunakan adalah : PLTS menghemat = 480.000.000 Watt/malam + Wind Power menghemat = 400.000.000 Watt/malam + PLTA menghemat = 160.000.000 Watt/malam. Jadi TOTAL Penghematan dalam 1 malam = 1.040.000.000 Watt / malam. Bayangkan......!!!!
Link Bantuan: