Pengertian Energi Terbarukan, Sejarah, Sumber, dan Manfaatnya
 |
| Energi Terbarukan |
A. Pengertian Energi Terbarukan
Energi terbarukan adalah energi yang berasal dari proses alam yang berkelanjutan, seperti tenaga surya, tenaga angin, arus air, proses biologi, dan panas bumi. Menurut Undang-Undang Nomor 30 Tahun 2007 tentang Energi, sumber energi terbarukan adalah sumber energi yang dihasilkan dari sumber daya energi yang berkelanjutan jika dikelola dengan baik, antara lain panas bumi, angin, bio energi, sinar matahari, aliran dan terjunan air, serta gerakan dan perbedaan suhu lapisan, laut.
Energi terbarukan merupakan sebuah sumber energi yang berasal alam yang mampu digunakan dengan bebas, mampu diperbarui terus-menerus serta tak terbatas. Konsep energi terbarukan mulai dikenal pada tahun 1970-an, sebagai upaya untuk mengimbangi pengembangan energi berbahan bakar nuklir dan fosil. Definisi paling umum adalah sumber energi yang dapat dengan cepat dipulihkan kembali secara alami, dan prosesnya berkelanjutan. Dengan definisi ini, maka bahan bakar nuklir dan fosil tidak termasuk di dalamnya.
Dari definisinya, semua energi terbarukan sudah pasti juga merupakan energi berkelanjutan, karena senantiasa tersedia di alam dalam waktu yang relatif sangat panjang sehingga tidak perlu khawatir atau antisipasi akan kehabisan sumbernya. Para pengusung energi non-nuklir tidak memasukkan tenaga nuklir sebagai bagian energi berkelanjutan karena persediaan uranium-235 di alam ada batasnya, katakanlah ratusan tahun. Tetapi, para penggiat nuklir berargumentasi bahwa nuklir termasuk energi berkelanjutan jika digunakan sebagai bahan bakar di reaktor pembiak cepat (FBR: Fast Breeder Reactor) karena cadangan bahan bakar nuklir bisa "beranak" ratusan hingga ribuan kali lipat.
B. Sejarah Energi Terbarukan
Sepanjang sejarah, berbagai macam energi terbarukan telah digunakan.
1. Kayu adalah bahan bakar biomassa paling tua dalam sejarah manusia, yang digunakan sebagai sumber energi panas lewat pembakaran, bahkan hingga kini masih digunakan. Kayu bakar digunakan saat memasak dan menghangatkan ruangan sehingga manusia dapat bertahan di cuaca dingin. Jenis kayu tertentu digunakan khusus untuk mengawetkan makanan melalui pengeringan atau pengasapan sehingga makanan tidak cepat basi atau rusak. Kemudian ditemukan bahwa pembakaran parsial dalam kondisi miskin oksigen (pirolisis) untuk menghasilkan arang, yang dapat memberikan panas lebih banyak dalam massa yang relatif lebih sedikit dibandingkan kayu kering. Namun, energi ini kurang efisien karena membutuhkan bahan baku kayu/pohon dalam jumlah besar untuk membuat arang.
2. Tenaga Hewan untuk menarik gerobak/kereta dan alat-alat mekanik tradisional. Hewan seperti kuda, sapi atau kerbau sejak dulu telah dimanfaatkan sebagai tenaga transportasi dan penggerak pabrik. Hingga kini, di berbagai belahan dunia masih banyak penggunaan hewan untuk tujuan ini.
3. Tenaga air akhirnya menggantikan kekuatan hewan untuk pabrik dengan mengubah energi air (kinetik maupun gravitasi) menjadi energi kinetik rotasi. Hingga saat ini, tenaga air menyediakan energi listrik terbarukan di seluruh dunia lebih banyak dari sumber energi terbarukan lainnya.
4. Lemak hewani, terutama minyak ikan paus sudah lama dibakar sebagai minyak untuk lampu.
5. Energi angin telah digunakan selama beberapa ratus tahun. Pada awalnya digunakan pada kincir angin berukuran besar bagaikan layar dengan empat hingga enam lengan, seperti yang terlihat di Belanda. Saat ini, desain kincir angin lebih banyak menyerupai pisau dengan jumlah lengan hanya tiga pada umumnya, seperti yang terlihat di ladang angin di pegunungan maupun lepas pantai. Saat ini, tenaga angin merupakan sumber energi dengan pertumbuhan tercepat di dunia.
6. Tenaga surya sebagai sumber energi dalam sejarah manusia, lebih banyak ditangkap secara arsitektural sebagai penerangan dalam bangunan, dan pengeringan bahan pertanian. Dan pada abad ke-20, matahari telah ditangkap secara mekanis memanfaatkan pergerakan fluida hingga konversi ke energi listrik secara langsung.
C. Sumber Utama Energi Terbarukan
1. Energi Panas Bumi
Energi panas bumi berasal dari peluruhan radioaktif di pusat Bumi, yang membuat Bumi panas dari dalam, serta dari panas matahari yang membuat panas permukaan bumi. Ada tiga cara pemanfaatan panas bumi di antaranya,
a. Sebagai tenaga pembangkit listrik dan digunakan dalam bentuk listrik
b. Sebagai sumber panas yang dimanfaatkan secara langsung menggunakan pipa ke perut bumi
c. Sebagai pompa panas yang dipompa langsung dari perut bumi
Panas bumi adalah suatu bentuk energi panas atau energi termal yang dihasilkan dan disimpan di dalam bumi. Energi panas adalah energi yang menentukan temperatur suatu benda. Energi panas bumi berasal dari energi hasil pembentukan planet (20%) dan peluruhan radioaktif dari mineral (80%)[1]. Gradien panas bumi, yang didefinisikan dengan perbedaan temperatur antara inti bumi dan permukaannya, mengendalikan konduksi yang terus menerus terjadi dalam bentuk energi panas dari inti ke permukaan bumi.
Temperatur inti bumi mencapai lebih dari 5000 oC. Panas mengalir secara konduksi menuju bebatuan sekitar inti bumi. Panas ini menyebabkan bebatuan tersebut meleleh, membentuk magma. Magma mengalirkan panas secara konveksi dan bergerak naik karena magma yang berupa bebatuan cair memiliki massa jenis yang lebih rendah dari bebatuan padat. Magma memanaskan kerak bumi dan air yang mengalir di dalam kerak bumi, memanaskannya hingga mencapai 300 oC. Air yang panas ini menimbulkan tekanan tinggi sehingga air keluar dari kerak bumi.
Energi panas bumi dari inti Bumi lebih dekat ke permukaan di beberapa daerah. Uap panas atau air bawah tanah dapat dimanfaatkan, dibawa ke permukaan, dan dapat digunakan untuk membangkitkan listrik. Sumber tenaga panas bumi berada di beberapa bagian yang tidak stabil secara geologis seperti Islandia, Selandia Baru, Amerika Serikat, Filipina, dan Italia. Dua wilayah yang paling menonjol selama ini di Amerika Serikat berada di kubah Yellowstone dan di utara California. Islandia menghasilkan tenaga panas bumi dan mengalirkan energi ke 66% dari semua rumah yang ada di Islandia pada tahun 2000, dalam bentuk energi panas secara langsung dan energi listrik melalui pembangkit listrik. 86% rumah yang ada di Islandia memanfaatkan panas bumi sebagai pemanas rumah.
2. Energi surya
Karena kebanyakan energi terbarukan berasal adalah "energi surya" istilah ini sedikit membingungkan. Namun yang dimaksud di sini adalah energi yang dikumpulkan secara langsung dari cahaya matahari. Tenaga surya dapat digunakan di antaranya,
a. Menghasilkan listrik menggunakan sel surya
b. Menghasilkan listrik Menggunakan menara surya
c. Memanaskan gedung secara langsung
d. Memanaskan gedung melalui pompa panas
e. Memanaskan makanan Menggunakan oven surya.
f. Memanaskan air melalui alat pemanas air bertenaga surya
Tentu saja matahari tidak memberikan energi yang konstan untuk setiap titik di bumi, sehingga penggunaannya terbatas. Sel surya sering digunakan untuk mengisi daya baterai, di siang hari dan daya dari baterai tersebut digunakan di malam hari ketika cahaya matahari tidak tersedia.
3. Tenaga Angin
Perbedaan temperatur di dua tempat yang berbeda menghasilkan tekanan udara yang berbeda, sehingga menghasilkan angin. Angin adalah gerakan materi (udara) dan telah diketahui sejak lama mampu menggerakkan turbin. Turbin angin dimanfaatkan untuk menghasilkan energi kinetik maupun energi listrik. Energi yang tersedia dari angin adalah fungsi dari kecepatan angin; ketika kecepatan angin meningkat, maka energi keluarannya juga meningkat hingga ke batas maksimum energi yang mampu dihasilkan turbin tersebut. Wilayah dengan angin yang lebih kuat dan konstan seperti lepas pantai dan dataran tinggi, biasanya diutamakan untuk dibangun "ladang angin".
4. Tenaga air
Energi air digunakan karena memiliki massa dan mampu mengalir. Air memiliki massa jenis 800 kali dibandingkan udara. Bahkan gerakan air yang lambat mampu diubah ke dalam bentuk energi lain. Turbin air didesain untuk mendapatkan energi dari berbagai jenis reservoir, yang diperhitungkan dari jumlah massa air, ketinggian, hingga kecepatan air. Energi air dimanfaatkan di antaranya,
a. Bendungan pembangkit listrik. Yang terbesar adalah Three Gorges dam di China.
b. Mikrohidro yang dibangun untuk membangkitkan listrik hingga skala 100 kilowatt. Umumnya dipakai di daerah terpencil yang memiliki banyak sumber air.
c. Run-of-the-river yang dibangun dengan memanfaatkan energi kinetik dari aliran air tanpa membutuhkan reservoir air yang besar.
5. Biomassa
Tumbuhan biasanya menggunakan fotosintesis untuk menyimpan tenaga surya, udara, dan CO2. Bahan bakar bio (biofuel) adalah bahan bakar yang diperoleh dari biomassa - organisme atau produk dari metabolisme hewan, seperti kotoran dari sapi dan sebagainya. Ini juga merupakan salah satu sumber energi terbarukan. Biasanya biomass dibakar untuk melepas energi kimia yang tersimpan di dalamnya, pengecualian ketika biofuel digunakan untuk bahan bakar fuel cell (misal direct methanol fuel cell dan direct ethanol fuel cell).
Biomassa dapat digunakan langsung sebagai bahan bakar atau untuk memproduksi bahan bakar jenis lain seperti biodiesel, bioetanol, atau biogas tergantung sumbernya. Biomassa berbentuk biodiesel, bioetanol, dan biogas dapat dibakar dalam mesin pembakaran dalam atau pendidih secara langsung dengan kondisi tertentu. Biomassa menjadi sumber energi terbarukan jika laju pengambilan tidak melebihi laju produksinya, karena pada dasarnya biomassa merupakan bahan yang diproduksi oleh alam dalam waktu relatif singkat melalui berbagai proses biologis.
Berbagai kasus penggunaan biomassa yang tidak terbarukan sudah terjadi, seperti kasus deforestasi zaman romawi, dan yang sekarang terjadi, deforestasi hutan amazon. Gambut juga sebenarnya biomassa yang pendefinisiannya sebagai energi terbarukan cukup bias karena laju ekstraksi oleh manusia tidak sebanding dengan laju pertumbuhan lapisan gambut. Ada tiga bentuk penggunaan biomassa, yaitu secara padat, cair, dan gas . Dan secara umum ada dua metode dalam memproduksi biomassa, yaitu dengan menumbuhkan organisme penghasil biomassa dan menggunakan bahan sisa hasil industri pengolahan makhluk hidup.
D. Manfaat Energi Terbarukan
Penggunaan energi terbarukan mampu menyerap sumber daya serta investasi yang mana manfaatnya bisa dirasakan hingga di masa mendatang. Berikut ini beberapa manfaat energi terbarukan yang perlu kamu tahu.
1. Meminimalisir efek pemanasan global
2. Sumber energi tak terbatas
3. Meningkatkan kesehatan masyarakat
4. Hemat sumber daya serta uang
5. Menciptakan lapangan kerja dan peluang
Dari berbagai sumber
Post a Comment