Sumber Energi
Sumber energi adalah segala sesuatu yang menghasilkan energi. Sumber energi secara umum dapat dibedakan menjadi dua kelompok yaitu. Ada sumber energi yang yang telah tersedia di alam dan ada juga yang membutuhkan rekayasa manusia. Sumber energi juga bisa dibedakan menjaid dua berdasarkan keterbaruannya, yakni energi terbarukan dan tidak terbarukan. Sumber energi yang tersedia di alam secara umum dapat dibedakan menjadi dua kelompok besar berdasarkan keterbaruannya: Energi terbarukan dan tidak terbarukan. Sedangkan sumber energi yang membutuhkan rekayasa manusia sebagian besar merupakan energi yang dapat terbarukan. Pertama-tama mari, kita kenali sumber energi yang telah tersedia dialam terlebih dahulu, dan membahasnya berdasarkan keterbaruannya.
Sumber Daya Energi yang telah tersedia di Alam
Energi tak terbarukan
Energi tak terbarukan merupakan energi yang memiliki jumlah terbatas dan tidak dapat diperbaharui, walaupun ada yang dapat diperbaharui namun memerlukan waktu yang panjang hingga berjuta-juta tahun. Contoh dari energi tak terbarukan diantaranya:
Energi hasil tambang
Bumi Minyak bumi, gas, dan batu bara merupakan bahan bakar fosil berasal dari tumbuhan dan hewan-hewan yang terkubur jutaan tahun di dalam bumi. Untuk mendapatkan minyak bumi, dilakukan penambangan ke dalam perut bumi.
Energi nuklir
Energi nuklir adalah energi potensial yang terdapat pada partikel di dalam nukleus atom. Partikel nuklir, seperti proton dan neutron, tidak terpecah di dalam proses reaksi fisi dan fusi. Akan tetapi, kumpulan tersebut memiliki massa lebih rendah daripada ketika berada dalam posisi terpisah. Adanya perbedaan massa ini dibebaskan dalam bentuk energi panas melalui radiasi nuklir.
Energi tak terbarukan
Energi terbarukan dimaksudkan adalah energi yang dapat diperbaharui dan dapat dipakai tanpa khawatir habis. Berikut ini merupakan contoh dari energi terbarukan.
Energi matahari
Energi surya atau energi matahari adalah energi yang didapat dengan mengubah energi panas surya (matahari) melalui peralatan tertentu menjadi energi dalam bentuk lain. Matahari merupakan sumber utama energi. Energi matahari dapat digunakan secara langsung maupun diubah ke bentuk energi lain.
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah pembangkit yang mengandalkan energi potensial dan kinetik dari air untuk menghasilkan energi listrik. Energi listrik yang dibangkitkan ini disebut sebagai hidroelektrik. Komponen pembangkit listrik jenis ini adalah generator yang dihubungkan ke turbin yang digerakkan oleh energi kinetik dari air. Namun, secara luas, pembangkit listrik tenaga air tidak hanya terbatas pada air dari sebuah waduk atau air terjun, melainkan juga meliputi pembangkit listrik yang menggunakan tenaga air dalam bentuk lain seperti tenaga ombak.
Energi Angin
Energi angin memanfaatkan tenaga angin dengan menggunakan kincir angin untuk diubah menjadi energi listrik atau bentuk energi lainnya. Umumnya, digunakan dalam ladang angin skala besar untuk menyediakan listrik di lokasi yang terisolir
Energi Tidal
Energi tidal merupakan energi yang memanfaatkan pasang surut air yang sering disebut juga sebagai energi pasang surut. Jika dibandingkan dengan energi angin dan energi matahari, energi tidal memiliki sejumlah keunggulan, antara lain memiliki aliran energi yang lebih pasti/mudah diprediksi, lebih hemat ruang, dan tidak membutuhkan teknologi konversi yang rumit. Kelemahan energi ini adalah membutuhkan alat konversi yang andal yang mampu bertahan dengan kondisi lingkungan laut yang keras karena tingginya tingkat korosi dan kuatnya arus laut.
Sumber Energi Terbarukan Hasil Rekayasa Manusia
Penggunaan energi tak terbarukan mendominasi penggunaan energi dunia. Kondisi ini cukup mengkhawatirkan untuk keberlanjutan kehidupan di bumi. Para ilmuwan gencar meneliti dan menyuarakan pentingnya perubahan gaya hidup dalam mengkonsumsi energi. Beberapa inovasi di bidang energi terbarukan membuahkan sejumlah hasil yang cukup menjanjikan. Berikut ini kita akan mempelajari contoh temuan sumber energi hasil rekayasa manusia yang tergolong sebagai energi terbarukan
Bio-fuel (bahan bakar bio)
Penggunaan energi tak terbarukan mendominasi penggunaan energi dunia. Kondisi ini cukup mengkhawatirkan untuk keberlanjutan kehidupan di bumi. Para ilmuwan gencar meneliti dan menyuarakan pentingnya perubahan gaya hidup dalam mengkonsumsi energi. Beberapa inovasi di bidang energi terbarukan membuahkan sejumlah hasil yang cukup menjanjikan. Berikut ini kita akan mempelajari contoh temuan sumber energi hasil rekayasa manusia yang tergolong sebagai energi terbarukan.
Bahan bakar bio merupakan salah satu energi terbarukan yang merupakan produk dari bahan organik (biomassa). Jenis bahan bakar bio yang dikembangkan sudah beragam, yakni bio-ethanol, bio-methanol, bio-diesel. etanol (etil alkohol) dengan jenis yang sama dengan yang ditemukan pada minuman beralkohol dengan penggunaan sebagai bahan bakar. Etanol sering kali dijadikan bahan tambahan bensin sehingga menjadi biofuel. Produksi etanol dunia untuk bahan bakar transportasi meningkat 3 kali lipat dalam kurun waktu 7 tahun, dari 17 miliar liter pada tahun 2000 menjadi 52 miliar liter pada tahun 2007. Dari tahun 2007 ke 2008, komposisi etanol pada bahan bakar bensin di dunia telah meningkat dari 3.7% menjadi 5.4%
Brazil telah berhasil mengganti 50% energinya dengan energi terbarukan terutama di sektor bahan bakar minyak. Produksi bio-ethanol juga telah dikomersilkan seara besar-besaran di beberapa negara bagian Amerik Serikat. Banyak jenis turunan bio-ethanol yang telah diproduksi secara massal.
Bio-etanol biasanya diperoleh dari tanaman pertanian. Tanaman pertanian ini dianggap bisa diperbaharui karena mereka mendapatkan energi dari matahari melalui fotosintesis. Etanol dapat diproduksi dari banyak macam tanaman seperti tebu, bagasse, miscanthus, bit gula, sorgum, grain sorghum, switchgrass, jelai, hemp, kenaf, kentang, ubi jalar, singkong, bunga matahari, buah, molasses, jagung, stover, serealia, gandum, straw, kapas, biomassa lainnya, termasuk berbagai macam sampah selulosa.
Sebuah proses alternatif untuk memproduksi bioetanol dari algae (rumput laut) saat ini sedang dikembangkan oleh perusahaan Algenol. Daripada algae hanya ditanam dan lalu dipanen jika sudah matang, algae dapat memproduksi etanol secara langsung tanpa membunuh tanaman itu sendiri. Diklaim bahwa proses dari algae ini dapat menghasilkan 6000 galon per acre per tahun, daripada tanaman jagung yang hanya 400 galon per acre per tahun.
Biodiesel atau biosolar adalah jenis bahan bakar alternatif yang terbuat dari minyak nabati yang berasal dari berbagai jenis biji-bijian.Biasanya bahan bakar nabati ini diproduksi dari berbagai jenis biji-b. ijian yang mengandung asam lemak yang mengandung mono-alkyl ester. Beberapa jenis biji-bijian yang terbukti bisa diproses menjadi biodiesel adalah kemiri, biji jarak pagar, nyamplung, kacang Tanah, biji kapuk dan jenis lainya.
Biodiesel atau biosolar, baik sebagai bahan bakar murni atau campuran memperlihatkan efek polutif yang lebih rendah dibandingkan solar yang berasal dari minyak bumi. Ketersediaannya pun memenuhi kriteria bisa diperbaharui karena tanaman bisa ditumbuhkan kembali ketika mati. Itulah mengapa bahan bakar nabati ini, biodiesel menjadi salah satu tumpuan masa depan, karena mereka juga bisa memenuhi kedua kriteria tambahan sebagai bahan bakar alternatif.
Bio-gas
Bio-gas dibuat dengan bahan baku organik berupa limbah organik dari buangan hewan, manusia, atau pun tumbuhan. Proses pembutan bio-gas tidak terlalu berbeda jauh dengan pembuatan bio fuel namun hanya perlu tabung penyimpan dan penyalur gas. gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik atau fermentasi dari bahan-bahan organik termasuk di antaranya; kotoran manusia dan hewan, limbah domestik (rumah tangga), sampah biodegradable atau setiap limbah organik yang biodegradable dalam kondisi anaerobik. Kandungan utama dalam biogas adalah metana dan karbon dioksida.
Bio-gas dibuat dengan bahan baku organik berupa limbah organik dari buangan hewan, manusia, atau pun tumbuhan. Proses pembutan bio-gas tidak terlalu berbeda jauh dengan pembuatan bio fuel namun hanya perlu tabung penyimpan dan penyalur gas. gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik atau fermentasi dari bahan-bahan organik termasuk di antaranya; kotoran manusia dan hewan, limbah domestik (rumah tangga), sampah biodegradable atau setiap limbah organik yang biodegradable dalam kondisi anaerobik. Kandungan utama dalam biogas adalah metana dan karbon dioksida.
Biogas dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan maupun untuk menghasilkan listrik. Komposisi biogas bervariasi tergantung dengan asal proses anaerobik yang terjadi. Gas landfill memiliki konsentrasi metana sekitar 50%, sedangkan sistem pengolahan limbah maju dapat menghasilkan biogas dengan 55-75% CH4. Nilai kalori dari 1 meter kubik .
Biogas sekitar 6.000 watt jam yang setara dengan setengah liter minyak diesel. Oleh karena itu biogas sangat cocok digunakan sebagai bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan pengganti minyak tanah, LPG, butana, batu bara, maupun bahan-bahan lain yang berasal dari fosil.
Limbah biogas, yaitu kotoran ternak yang telah hilang gasnya (slurry) merupakan pupuk organik yang sangat kaya akan unsur-unsur yang dibutuhkan oleh tanaman. Bahkan, unsur-unsur tertentu seperti protein, selulosa, lignin, dan lain-lain tidak bisa digantikan oleh pupuk kimia.
Program Studi Pendidikan Kimia
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Lambung Mangkurat
2023