Konversi Energi

1)      Macam-Macam Energi Fosil

a.       Batubara

Batubara merupakan sumber energi yang berasal dari fosil tumbuhan yang telah mati berjuta-juta tahun yang lalu. Fosil tumbuhan tersebut mengalami berbagai macam proses, diantaranya proses geologi dan kimia yang kemudian menghasilkan batubara. Banyak pembuktian yang mendukung bahwa tumbuh-tumbuhan sebagai unsure awal terjadinya batubara (American Chemical Society,1987). Selama ini batubara di Indonesia diklarifikasikan menurut nilai kalorinya menjadi tiga yaitu kalori rendah, kalori sedanh, kalori tinggi. Batubara sebagai sumber energi primer memberikan kontriobuasi terbesat untuk pembangkit listrik di Indonesia.

b.      Minyak Bumi

Minyak bumi (bahasa Inggris: petroleum, dari bahasa Latin petrus – karang dan oleum – minyak), dijuluki juga sebagai emas hitam, adalah cairan kental, coklat gelap, atau kehijauan yang mudah terbakar, yang berada di lapisan atas dari beberapa area di kerak Bumi. Minyak bumi terdiri dari campuran kompleks dari berbagai hidrokarbon, sebagian besar seri alkana, tetapi bervariasi dalam penampilan, komposisi, dan kemurniannya.

c.       Gas Alam

Gas alam sering juga disebut sebagai gas bumi atau gas rawa, adalah bahan bakar fosil berbentuk gas yang terutama terdiri dari metana CH₄). Ia dapat ditemukan di ladang minyak, ladang gas bumi dan juga tambang batu bara. Ketika gas yang kaya dengan metana diproduksi melalui pembusukan oleh bakteri anaerobik dari bahan-bahan organik selain dari fosil, maka ia disebut biogas. Sumber biogas dapat ditemukan di rawa-rawa, tempat pembuangan akhir sampah, serta penampungan kotoran manusia dan hewan. Komponen utama dalam gas alam adalah metana (CH₄), yang merupakan molekul hidrokarbon rantai terpendek dan teringan.

Gas alam juga mengandung molekul-molekul hidrokarbon yang lebih berat seperti etana (C₂H₆), propana (C₃H₈) dan butana (C₄H₁₀), selain juga gas-gas yang mengandung sulfur (belerang). Gas alam juga merupakan sumber utama untuk sumber gas helium. Metana adalah gas rumah kaca yang dapat menciptakan pemanasan global ketika terlepas ke atmosfer, dan umumnya dianggap sebagai polutan ketimbang sumber energi yang berguna. Meskipun begitu, metana di atmosfer bereaksi dengan ozon, memproduksi karbon dioksida dan air, sehingga efek rumah kaca dari metana yang terlepas ke udara relatif hanya berlangsung sesaat.

2)      Manfaat Energi Fosil Sebagai Pembangkit Listrik

Berbagai macam manfaat energi fosil dalam kehidupan ini, seperti contohnya digunakan dalam dunia industri, transportasi dan berbagai macam laiannya. Konsumsi energi fosil sangat lah besar, sehingga menyebabkan persediaan energi fosil semakin menipis. Salah satu akibat tingginya angka pertumbuhan penduduk pada suatu daerah adalah naiknya kebutuhan energi listrik.

a)      Energi fosil yang paling banyak digunakan sebagai pembangkit listrik adalah batubara.   Batubara merupakan salah satu bahan bakara fosil yang banyak digunakan untuk pembakit listrik. Listrik dibangkitkan denggan cara batubara dibakar untuk memanaskan air dalam bejana guna menghasilkan uap. Uap yang dihasilkan akan memutar turbin dan menghsilkan listrik. Hal ini juga hampir sama dengan penggunaan minyak bumi sebagai pembangkit energi listrik.

b)      Bentuk sederhana pembangkit tenaga listrik dengan bahan bakar gas alam adalah turbin gas. Dalam bentuk sederhana ini, gas buangnya masih mempunyai temperatur yang relatif tinggi (sekitar 540 ^OC) dan masih dapat dibentuk satu siklus uap yang disebut gas combined cycle. Turbin gas terdiri atas kompresor, ruang bakar, turbin dan generator. Kompresor memampatkan udara dari luar menjadi udara yang bertekanan tinggi sekitar 10 bar sampai 15 bar dan diumpankan ke ruang bakar. Gas alam diinjeksikan melalui ozzle ke ruang bakar. Bersama-sama dengan udara bertekanan tinggi, gas alam dibakar di ruang bakar. Gas hasil pembakaran mempunyai temperatur sekitar 1000oC dan dialirkan ke turbin yang akan menggerakkan rotor yang dihubungkan dengan generator listrik. Gas turbin mempunyai efisiensi yang rendah. Dengan makin meingkatnya kebutuhan tenaga listrik, dibutuhkan juga pembangkit tenaga listrik yang mempunyai efisiensi yang tinggi untuk menghemat pemakaian bahan bakar. Pembangkit tenaga listrik dengan gas combined cycle merupakan pemecahannya dan dapat mencapai efisiensi termal sebesar 50 %.

3)      Dampak Negatif Penggunaan Energi Fosil Terhadap Aspek-Aspek Kehidupan

Sebagai  negara  kepulauan  yang  terletak  di  daerah  equator,  Indonesia  rentan  terhadap dampak  pemanasan  global  dan  perubahan  iklim.  Oleh  karena  itu,  meski  tidak  memiliki kewajiban spesifik untuk mengurangi emisi GRK, Indonesia perlu berpartisipasi dalam upaya kolektif dunia mengurangi konsentrasi GRK di atmosfer bumi. Usaha pengurangan konsentrasi GRK memiliki kaitan  yang sangat erat dengan masalah penyediaan energi, karena mayoritas GRK  berasal  dari  pembakaran  bahan  bakar  fosil.  Di  sisi  lain,  harga  energi  merupakan  isu sensitif,   baik   dari   segi   pertumbuhan   ekonomi   ataupun   sosial   politik.   Oleh   karena   itu, pertumbuhan  energi  yang  berkelanjutan  memiliki  tiga  dimensi  yang  saling  terkait,  yakni ketahanan energi domestik, pertumbuhan ekonomi, dan aspek lingkungan hidup.

Ditinjau dari jumlah produksi dan cadangan bahan bakar fosil yang tersedia, Indonesia perlu segera beralih dari ketergantungan terhadap minyak bumi. Bila dilihat dari faktor lingkungan, jumlah   cadangan,   dan   teknologi,   gas   alam   merupakan   bahan   bakar   yang   sesuai   untuk menggantikan  posisi  minyak  bumi  di  sektor  transportasi,  industri,  dan  rumah  tangga.  Dari kacamata  aspek  ekonomi  dan  jumlah  cadangan  sumber  energi,  dapat  dipahami  terjadinya peningkatan penggunaan batubara. Namun dari segi aspek lingkungan hidup, peningkatan penggunaan  batubara tanpa intervensi teknologi untuk menurunkan emisi pembakaran batubara bertentangan  dengan  semangat  penanggulangan  pemanasan  global  dan  perubahan  iklim.  Di masa mendatang, tingginya kebutuhan domestik pada gas alam dan batubara menuntut adanya pengarusutamaan kebutuhan domestik dibandingkan ekspor.  Berbagai macam dampak negatif penggunaan energi fosil dalam kehidupan dan pembangkit listrik tenaga fosil.

a.       Dampak Sumber Daya Alam

Dengan meningkatnya kebutuhan energi listrik maka akan dibutuhkan pembangunan pembangkit yang lebih banyak sehingga akan berakibat pada exploitasi SDA yang semakin meningkat. Hal ini berdampak pada menurunnya cadanggan SDA yang ada. Sumber daya energi khususnya yang tidak terbaharuukan seperti minyak, gas, batubara  semakin lama akan semakin berkurang sesuai dengan pemakaian yang terus meningkat. Hal itu menyebabkan krisis energi. Dibawah ini adalah data tahun 2005 cadangan energi fosil Indonesia.

Energi	Total Cadangan	Cadangan Terbukti	Produksi	Perbandingan
Minyak	9,6 Milyar bbl	5 Milyard bbl	0,5 Milyard bbl	23 tahun
Gas	170 TSCF	87 TSCF	2,9 TSCF	62 tahun
Batubara	38 Milyar Ton	6.5 Milyard Ton	73 Juta Ton	146 tahun

Tabel 1. Cadangan Energi Fosil Indonesia Tahun 2005

b.      Dampak Terhadap Lingkungan

Limbah gas CO₂ yang dihasilkan dari suatu pembangkit listrik fosil adalah CO₂  yang merupakan salah satu golongan gas rumah kaca. Efek rumah kaca ini  menyebabkan radiasi sinar infra merah dari bumi akan kembali kepermukaan karena tertahan oleh gas rumah kaca. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya pemanasan globalpada bumi. Pemanasan global pada bumi ini akan menimbulkan dampak yang lebih panjangyakni cairnya gunung-gunung es di kutub. Gas sulfur oksida (SO₂) dan nitrogen oksida termasuh limbah gas yang dihasilkan dari pembakit listrik tenaga fosil. Dua jeis limbah ini yang merupakan sumber deposisi asam.

Dampak  terhadap :	Keterangan
Makhluk Hidup	·     Punahnya beberapa jenis ikan ·     Mengganggu siklus makanan ·     Mengganggu pemanfaatan air untuk  air minum, perikanan, pertanian ·     Menimbulkan masalah pada kesehatan ·     pernafasan dan iritasi kulit
Vegetasi	·     Perubahan keseimbangan nutrisi dalam tanah ·     Mengganggu pertumbuhan tanaman ·     Merusak tanaman ·     Menyuburkan pertumbuhan jamur madu yang dapat  mengganggu pertumbuhan tanaman (menjadi layu)
Stuktur Bangunan	·     Melarutkan Kalsium Karbonat pada beton, lantai    marmer ·     Melarutkan tembaga dan baja ·     Mempercepat korosi pada pipa saluran air ·     Mengikis bangunan candi dan patung

Table 2. Dampak Deposisi Asam

4)      Konsevasi Atau Langkah Kedepan Untuk Mengurangi Penggunaan Energi Fosil

Untuk mengurangi penggunaan energi fosil dan mengurangi dampak pencemaran energi fosil maka perlu dikembangkan energi alternative atau terbarukan, diantaranya adalah :

a.       Energi Surya

Energi yang berasal dari matahari, dimana energi surya diubah menjadi energi listrik memakai sel surya.

b.      Energi Angin

Energi yang berasal dari gerakan angina, dimana energi angina dipakai untuk memutar kincir angina dan bila digabungkan dengan generator listrik akan menghasilkan energi listrik.

c.       Energi Panas Bumi

Energi yang berasal dari panas bumi, dimana tenaga panas bumi ini dipakai pada pembangkit listrik untuk menghasilkan listrik.

d.      Energi Air

Energi yang berasal dari pergerakan air, dimana tenaga air dipakai pada PLTA untuk menghasilkan listrik.

e.       Energi Laut

yaitu  energi  yang  berasal  dari  ombak,  pasang‐surut  dan  suhu  air  laut.  Energi  yang tersimpan dalam air laut itu dapat digunakan sebagai pembangkit listrik.

f.       Energi bio massa

yaitu energi yang berasal dari bahan organik yang menyimpan energi matahari dalam bentuk energi kimiawi. Energi massa bio juga dapat digunakan pada pembangkit listrik.

g.      Energi Hidrogen

yaitu energi yang berasal dari gas hidrogen. Gas hidrogen dapat menghasilkan listrik memakai hydrogen fuel cell.

1)      Macam-Macam Energi Fosil

a.       Batubara

Batubara merupakan sumber energi yang berasal dari fosil tumbuhan yang telah mati berjuta-juta tahun yang lalu. Fosil tumbuhan tersebut mengalami berbagai macam proses, diantaranya proses geologi dan kimia yang kemudian menghasilkan batubara. Banyak pembuktian yang mendukung bahwa tumbuh-tumbuhan sebagai unsure awal terjadinya batubara (American Chemical Society,1987). Selama ini batubara di Indonesia diklarifikasikan menurut nilai kalorinya menjadi tiga yaitu kalori rendah, kalori sedanh, kalori tinggi. Batubara sebagai sumber energi primer memberikan kontriobuasi terbesat untuk pembangkit listrik di Indonesia.

b.      Minyak Bumi

Minyak bumi (bahasa Inggris: petroleum, dari bahasa Latin petrus – karang dan oleum – minyak), dijuluki juga sebagai emas hitam, adalah cairan kental, coklat gelap, atau kehijauan yang mudah terbakar, yang berada di lapisan atas dari beberapa area di kerak Bumi. Minyak bumi terdiri dari campuran kompleks dari berbagai hidrokarbon, sebagian besar seri alkana, tetapi bervariasi dalam penampilan, komposisi, dan kemurniannya.

c.       Gas Alam

Gas alam sering juga disebut sebagai gas bumi atau gas rawa, adalah bahan bakar fosil berbentuk gas yang terutama terdiri dari metana CH₄). Ia dapat ditemukan di ladang minyak, ladang gas bumi dan juga tambang batu bara. Ketika gas yang kaya dengan metana diproduksi melalui pembusukan oleh bakteri anaerobik dari bahan-bahan organik selain dari fosil, maka ia disebut biogas. Sumber biogas dapat ditemukan di rawa-rawa, tempat pembuangan akhir sampah, serta penampungan kotoran manusia dan hewan. Komponen utama dalam gas alam adalah metana (CH₄), yang merupakan molekul hidrokarbon rantai terpendek dan teringan.

Gas alam juga mengandung molekul-molekul hidrokarbon yang lebih berat seperti etana (C₂H₆), propana (C₃H₈) dan butana (C₄H₁₀), selain juga gas-gas yang mengandung sulfur (belerang). Gas alam juga merupakan sumber utama untuk sumber gas helium. Metana adalah gas rumah kaca yang dapat menciptakan pemanasan global ketika terlepas ke atmosfer, dan umumnya dianggap sebagai polutan ketimbang sumber energi yang berguna. Meskipun begitu, metana di atmosfer bereaksi dengan ozon, memproduksi karbon dioksida dan air, sehingga efek rumah kaca dari metana yang terlepas ke udara relatif hanya berlangsung sesaat.

2)      Manfaat Energi Fosil Sebagai Pembangkit Listrik

Berbagai macam manfaat energi fosil dalam kehidupan ini, seperti contohnya digunakan dalam dunia industri, transportasi dan berbagai macam laiannya. Konsumsi energi fosil sangat lah besar, sehingga menyebabkan persediaan energi fosil semakin menipis. Salah satu akibat tingginya angka pertumbuhan penduduk pada suatu daerah adalah naiknya kebutuhan energi listrik.

a)      Energi fosil yang paling banyak digunakan sebagai pembangkit listrik adalah batubara.   Batubara merupakan salah satu bahan bakara fosil yang banyak digunakan untuk pembakit listrik. Listrik dibangkitkan denggan cara batubara dibakar untuk memanaskan air dalam bejana guna menghasilkan uap. Uap yang dihasilkan akan memutar turbin dan menghsilkan listrik. Hal ini juga hampir sama dengan penggunaan minyak bumi sebagai pembangkit energi listrik.

b)      Bentuk sederhana pembangkit tenaga listrik dengan bahan bakar gas alam adalah turbin gas. Dalam bentuk sederhana ini, gas buangnya masih mempunyai temperatur yang relatif tinggi (sekitar 540 ^OC) dan masih dapat dibentuk satu siklus uap yang disebut gas combined cycle. Turbin gas terdiri atas kompresor, ruang bakar, turbin dan generator. Kompresor memampatkan udara dari luar menjadi udara yang bertekanan tinggi sekitar 10 bar sampai 15 bar dan diumpankan ke ruang bakar. Gas alam diinjeksikan melalui ozzle ke ruang bakar. Bersama-sama dengan udara bertekanan tinggi, gas alam dibakar di ruang bakar. Gas hasil pembakaran mempunyai temperatur sekitar 1000oC dan dialirkan ke turbin yang akan menggerakkan rotor yang dihubungkan dengan generator listrik. Gas turbin mempunyai efisiensi yang rendah. Dengan makin meingkatnya kebutuhan tenaga listrik, dibutuhkan juga pembangkit tenaga listrik yang mempunyai efisiensi yang tinggi untuk menghemat pemakaian bahan bakar. Pembangkit tenaga listrik dengan gas combined cycle merupakan pemecahannya dan dapat mencapai efisiensi termal sebesar 50 %.

3)      Dampak Negatif Penggunaan Energi Fosil Terhadap Aspek-Aspek Kehidupan

Sebagai  negara  kepulauan  yang  terletak  di  daerah  equator,  Indonesia  rentan  terhadap dampak  pemanasan  global  dan  perubahan  iklim.  Oleh  karena  itu,  meski  tidak  memiliki kewajiban spesifik untuk mengurangi emisi GRK, Indonesia perlu berpartisipasi dalam upaya kolektif dunia mengurangi konsentrasi GRK di atmosfer bumi. Usaha pengurangan konsentrasi GRK memiliki kaitan  yang sangat erat dengan masalah penyediaan energi, karena mayoritas GRK  berasal  dari  pembakaran  bahan  bakar  fosil.  Di  sisi  lain,  harga  energi  merupakan  isu sensitif,   baik   dari   segi   pertumbuhan   ekonomi   ataupun   sosial   politik.   Oleh   karena   itu, pertumbuhan  energi  yang  berkelanjutan  memiliki  tiga  dimensi  yang  saling  terkait,  yakni ketahanan energi domestik, pertumbuhan ekonomi, dan aspek lingkungan hidup.

Ditinjau dari jumlah produksi dan cadangan bahan bakar fosil yang tersedia, Indonesia perlu segera beralih dari ketergantungan terhadap minyak bumi. Bila dilihat dari faktor lingkungan, jumlah   cadangan,   dan   teknologi,   gas   alam   merupakan   bahan   bakar   yang   sesuai   untuk menggantikan  posisi  minyak  bumi  di  sektor  transportasi,  industri,  dan  rumah  tangga.  Dari kacamata  aspek  ekonomi  dan  jumlah  cadangan  sumber  energi,  dapat  dipahami  terjadinya peningkatan penggunaan batubara. Namun dari segi aspek lingkungan hidup, peningkatan penggunaan  batubara tanpa intervensi teknologi untuk menurunkan emisi pembakaran batubara bertentangan  dengan  semangat  penanggulangan  pemanasan  global  dan  perubahan  iklim.  Di masa mendatang, tingginya kebutuhan domestik pada gas alam dan batubara menuntut adanya pengarusutamaan kebutuhan domestik dibandingkan ekspor.  Berbagai macam dampak negatif penggunaan energi fosil dalam kehidupan dan pembangkit listrik tenaga fosil.

a.       Dampak Sumber Daya Alam

Dengan meningkatnya kebutuhan energi listrik maka akan dibutuhkan pembangunan pembangkit yang lebih banyak sehingga akan berakibat pada exploitasi SDA yang semakin meningkat. Hal ini berdampak pada menurunnya cadanggan SDA yang ada. Sumber daya energi khususnya yang tidak terbaharuukan seperti minyak, gas, batubara  semakin lama akan semakin berkurang sesuai dengan pemakaian yang terus meningkat. Hal itu menyebabkan krisis energi. Dibawah ini adalah data tahun 2005 cadangan energi fosil Indonesia.

Energi	Total Cadangan	Cadangan Terbukti	Produksi	Perbandingan
Minyak	9,6 Milyar bbl	5 Milyard bbl	0,5 Milyard bbl	23 tahun
Gas	170 TSCF	87 TSCF	2,9 TSCF	62 tahun
Batubara	38 Milyar Ton	6.5 Milyard Ton	73 Juta Ton	146 tahun

Tabel 1. Cadangan Energi Fosil Indonesia Tahun 2005

b.      Dampak Terhadap Lingkungan

Limbah gas CO₂ yang dihasilkan dari suatu pembangkit listrik fosil adalah CO₂  yang merupakan salah satu golongan gas rumah kaca. Efek rumah kaca ini  menyebabkan radiasi sinar infra merah dari bumi akan kembali kepermukaan karena tertahan oleh gas rumah kaca. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya pemanasan globalpada bumi. Pemanasan global pada bumi ini akan menimbulkan dampak yang lebih panjangyakni cairnya gunung-gunung es di kutub. Gas sulfur oksida (SO₂) dan nitrogen oksida termasuh limbah gas yang dihasilkan dari pembakit listrik tenaga fosil. Dua jeis limbah ini yang merupakan sumber deposisi asam.

Dampak  terhadap :	Keterangan
Makhluk Hidup	·     Punahnya beberapa jenis ikan ·     Mengganggu siklus makanan ·     Mengganggu pemanfaatan air untuk  air minum, perikanan, pertanian ·     Menimbulkan masalah pada kesehatan ·     pernafasan dan iritasi kulit
Vegetasi	·     Perubahan keseimbangan nutrisi dalam tanah ·     Mengganggu pertumbuhan tanaman ·     Merusak tanaman ·     Menyuburkan pertumbuhan jamur madu yang dapat  mengganggu pertumbuhan tanaman (menjadi layu)
Stuktur Bangunan	·     Melarutkan Kalsium Karbonat pada beton, lantai    marmer ·     Melarutkan tembaga dan baja ·     Mempercepat korosi pada pipa saluran air ·     Mengikis bangunan candi dan patung

Table 2. Dampak Deposisi Asam

4)      Konsevasi Atau Langkah Kedepan Untuk Mengurangi Penggunaan Energi Fosil

Untuk mengurangi penggunaan energi fosil dan mengurangi dampak pencemaran energi fosil maka perlu dikembangkan energi alternative atau terbarukan, diantaranya adalah :

a.       Energi Surya

Energi yang berasal dari matahari, dimana energi surya diubah menjadi energi listrik memakai sel surya.

b.      Energi Angin

Energi yang berasal dari gerakan angina, dimana energi angina dipakai untuk memutar kincir angina dan bila digabungkan dengan generator listrik akan menghasilkan energi listrik.

c.       Energi Panas Bumi

Energi yang berasal dari panas bumi, dimana tenaga panas bumi ini dipakai pada pembangkit listrik untuk menghasilkan listrik.

d.      Energi Air

Energi yang berasal dari pergerakan air, dimana tenaga air dipakai pada PLTA untuk menghasilkan listrik.

e.       Energi Laut

yaitu  energi  yang  berasal  dari  ombak,  pasang‐surut  dan  suhu  air  laut.  Energi  yang tersimpan dalam air laut itu dapat digunakan sebagai pembangkit listrik.

f.       Energi bio massa

yaitu energi yang berasal dari bahan organik yang menyimpan energi matahari dalam bentuk energi kimiawi. Energi massa bio juga dapat digunakan pada pembangkit listrik.

g.      Energi Hidrogen

yaitu energi yang berasal dari gas hidrogen. Gas hidrogen dapat menghasilkan listrik memakai hydrogen fuel cell.