BAB 12 SUMBER DAYA ENERGI

Bab 12

Sumber Daya Energi

I.         Macam Sumber Daya Energi

Sumber daya merupakan bahan-bahan yang digunakan untuk keperluan sehari-hari. Sumber daya alam yang terpenting ialah energi, yang digunakan untuk kelangsungan hidup, seperti memasak, penerangan saat malam hari, dan lain-lain.

Energi yang digunakan sehari-hari di peroleh dari proses pembakaran bahan bakar fosil, seperti minyak bumi, gas alam, dan batu bara. Namun bahan bakar fosil jumlahnya di bumi sekarang sudah semakin menipis dan mencemari lingkungan.

Sumber energi ada juga yang lebih ramah lingkungan, biasanya disebut dengan sumber energy terbarukan, contohnya angina, matahari, air, dan lain sebagainya. Sekarang mari kita lihat apa saja energi terbarukan yang dapat kita gunakan sebagai pengganti energi yang tidak dapat kita perbarukan.

A.    Sumber Energi Terbarukan

Energi terbarukan adalah sumber energi yang cepat dipulihkan kembali secara alami, dan prosesnya berkelanjutan. Energi terbarukan dihasilkan dari sumberdaya energi yang secara alami tidak akan habis bahkan berkelanjutan jika dikelola dengan baik. Energi terbarukan kerap disebut juga sebagai energi berkelanjutan (sustainable energy).

Selain dapat dipulihkan kembali, energi terbarukan diyakini lebih bersih (ramah lingkungan), aman, dan terjangkau masyarakat. Penggunaan energi terbarukan lebih ramah lingkungan karena mampu mengurangi pencemaran lingkungan dan kerusakan lingkungan di banding energi non-terbarukan. Berikut merupakan 8 macam sumber energy terbarukan.

1.    Energi Matahari (Tenaga Surya)

Sinar matahari yang mencapai bumi merupakan sumber yang paling penting di planet ini energi. Energi sinar matahari, yang disebut energi surya, energi elektromagnetik. Ini adalah bentuk energi yang bergerak melalui ruang dalam gelombang listrik dan magnetik. Energi matahari dapat digunakan untuk memanaskan rumah dan menghasilkan listrik dalam sel surya. Daerah cerah menerima banyak sinar matahari untuk menghasilkan listrik, namun energi matahari mungkin tidak praktis di daerah yang sering berawan.

2.    Energi Angin (Tenaga Angin)

Angin merupakan udara yang bergerak, sehingga memiliki energi mekanik yang dapat melakukan usaha. Orang-orang telah menggunakan angin untuk energi selama ribuan tahun. Kincir angin kuno adalah salah satu cara yang energi angin dapat digunakan. Turbin angin pada foto pembukaan di atas adalah cara yang jauh lebih baru dalam menggunakan energi angin. Mereka mengubah energi kinetik angin menjadi energi listrik.

Namun, hanya daerah-daerah tertentu di dunia mendapatkan cukup angin stabil untuk menghasilkan banyak listrik. Banyak orang juga berpikir bahwa turbin angin akan berisik, berbahaya bagi burung, dan tidak menarik dalam lanskap.

3.    Energi Air (Tenaga Air)

Energi mekanik yang mengalir cepat dari air dapat memutar turbin dan menghasilkan listrik. Listrik yang dihasilkan dengan cara ini disebut pembangkit listrik tenaga air. Air dapat mengalir di atas air terjun atau melalui bendungan. Sebuah kelemahan dari bendungan adalah bahwa mereka membanjiri tanah hulu dari bendungan dan mengurangi aliran air hilir dari bendungan, dan ini dapat merusak ekosistem.

4.    Energi Biomassa

Energi kimia yang tersimpan dalam bahan organik atau limbah disebut energi biomassa. Bahan organik mungkin pohon atau tanaman lain, atau mungkin limbah dari rumah dan industri. Ketika biomassa dibakar, menghasilkan energi panas yang dapat digunakan untuk pemanasan rumah, memasak, atau pembangkit listrik. Biomassa terutama kayu-merupakan sumber energi yang penting di negara-negara miskin di mana kebanyakan orang tidak mampu membeli bahan bakar fosil.

Namun, pembakaran biomassa melepaskan polusi udara dan memberikan kontribusi terhadap perubahan iklim global. Biomassa dapat digunakan untuk membuat ethanol, bahan bakar yang ditambahkan ke bensin. Meskipun polusi yang dilepaskan etanol kurang dari bensin, lahan luas akan dibutuhkan untuk menumbuhkan tanaman yang diperlukan untuk membuatnya. Hal ini akan mengurangi jumlah lahan yang tersedia untuk produksi pangan.

5.    Energi Ombak (Tenaga Ombak)

Listrik dapat dihasilkan dari gelombang air laut. Massa air tidak ikut terhanyut bersama gelombang ombak, melaiknkan hanya bergerak naik-turun. Gerak seperti ini dapat dipakai untuk memutar generator. Cara lain untuk menyadap energy gelombang laut adalah dengan generator daya pasang surut, yang memanfaatkan aliran dari dan estuaria sungai untuk memutar generator.

6.    Energi Geotermal (Tenaga Panas Bumi)

Energi panas bumi adalah kalor (“panas”) energi dari bawah permukaan bumi. Hal ini dapat digunakan untuk memanaskan rumah atau menghasilkan listrik. Sebuah sistem panas bumi pompa air bawah tanah di mana dipanaskan dan kemudian pompa air hangat kembali ke rumah atau pembangkit.

Energi panas dari air dapat digunakan secara langsung untuk memanaskan rumah. Atau dapat digunakan untuk menghasilkan uap dan menghasilkan listrik. Instalasi sistem panas bumi bisa mahal karena kebutuhan untuk mengebor melalui batuan bawah tanah, tetapi energi yang digunakannya gratis.

7.    Energi Pasang Surut Air Laut

Energi pasang surut adalah energi yang dihasilkan dari pasang surut air laut dan menjadikannya energi dalam bentuk lain, terutama listrik. Energi pasang surut merupakan salah satu jenis energi terbarukan yang relatif lebih mudah diprediksi jumlahnya dibandingkan energi angin dan energi surya. Pemanfaatannya saat ini belum luas karena tingginya biaya awal dan terbatasnya lokasi yang memiliki pasang surut yang mencukupi. Energi ini merupakan interaksi gravitasi bulan dan matahari dan rotasi bumi yang membuatnya menjadi sumber ternaga listrik yang hamper tidak ada habisnya.

8.    Energi Nuklir

Partikel nuklir seperti proton dan neuron tidak terpecah di dalam proses reaksi fisi dan fusi, tapi kumpulan dari mereka memiliki massa lebih rendah daripada jika mereka berada dalam posisi terpisah/ sendiri-sendiri. Adanya perbedaan massa ini dibebaskan dalam bentuk panas dan radiasi di reaksi nuklir (panas dan radiasinya mempunyai massa yang hilang, tapi terkadang terlepas ke sistem, di mana tidak terukur). Energi matahari adalah salah satu contoh konversi energi ini. Di matahari, proses fusi hidrogen mengubah 4 miliar ton materi surya per detik menjadi energi elektromagnetik, yang kemudian diradiasikan ke angkasa luar.

B.    Sumber Energi Tidak Terbarukan

1.    Bahan bakar fosil

Bahan bakar fosil yang berasal dari bahan organik yang telah terperangkap antara lapisan sedimen dalam bumi selama jutaan tahun. Bahan organik, biasanya tanaman yang telah membusuk dan dikompresi dari waktu ke waktu, meninggalkan apa yang dikenal sebagai timbunan bahan bakar fosil. Timbunan ini, dan bahan yang dihasilkan dari mereka, cenderung sangat mudah terbakar, membuat mereka sumber energi yang ideal. Mereka sulit untuk mendapatkannya karena mereka biasanya diambil melalui pengeboran atau pertambangan, namun jumlah bahan bakar fosil yang dihasilkan sepadan dengan usaha yang dikeluarkan dengan energi yang mereka hasilkan.

2.    Gas alam

Gas alam berkumpul di bawah kerak bumi dan, seperti minyak mentah, harus dibor untuk dan dipompa keluar. Metana dan etana adalah jenis yang paling umum dari gas yang diperoleh melalui proses ini. Gas ini yang paling sering digunakan dalam pemanasan rumah serta oven gas dan pemanggang.Rusia, Iran, dan Qatar adalah negara-negara dengan mencatat cadangan gas alam terbesar.

3.    Batu bara

Batubara adalah yang terakhir dari bahan bakar fosil utama. Dibuat oleh dikompresi bahan organik, itu padat seperti batu dan diperoleh melalui pertambangan. Dari semua negara, Cina memproduksi batubara paling jauh.    Menurut statistik Energi Dunia, yang diterbitkan pada 2011 oleh BP, mereka menghasilkan yang mengejutkan 48.3% (3.240 juta ton) batubara dunia pada tahun 2010, diikuti oleh Amerika Serikat yang memproduksi hanya 14,8%. Batubara yang paling biasanya digunakan dalam pemanasan rumah dan menjalankan pembangkit listrik.

II Pembangkit Tenaga Listrik

Pembangkit Tenaga Listrik adalah salah satu bagian dari sistem tenaga listrik, pada Pembangkit Tenaga Listrik terdapat peralatan elektrikal, mekanikal, dan bangunan kerja. Terdapat juga komponen-komponen utama pembangkitan yaitu generator, turbin yang berfungsi untuk mengkonversi energi (potensi) mekanik menjadi energi (potensi) listrik.

1.    Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)

PLTMH ini adalah pembangkitan listrik yang memanfaatkan tenaga air, tetapi dalam skala kecil, biasanya PLTMH ini dibangun untuk daerah-daerah terpencil yang susah terjangkau oleh PLN.

2.    Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)

PLTA merupakan pusat pembangkitan listrik yang menggunakan energi potensial yang dihasilkan oleh air, sehingga dapat memutarkan turbin air dan menngerakkan generator. Pola PLTA ini dapat menggunakan sistem bendungan atau aliran sungai (run of river) 

3.    Pembangkit Litrik Tenaga Uap (PLTU)

PLTU adalah pembangkit yang mengandalkan energi kinetik dari uap untuk menghasilkan energi listrik. Bentuk utama dari pembangkit listrik jenis ini adalah Generator yang dihubungkan ke turbin yang digerakkan oleh tenaga kinetik dari uap panas/kering. Pembangkit listrik tenaga uap menggunakan berbagai macam bahan bakar terutama batu bara dan minyak bakar serta MFO untuk start up awal.

4.    Pembangkit Listrik Tenaga Gas (PLTG

PLTG adalah pembangkitan listrik yang mengkonversi energi kinetik dari gas untuk menghasilkan putaran pada turbin gas sehingga menggerakkan generator dan kemudian menghasilkan energi listrik.

5.    Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap (PLTGU)

Pada dasarnya PLTGU adalah gabungan dari PLTG dan PLTU yang dikombinasikan, PLTGU sangat efektif dikarenakan pemanfaatan energi yang sangat efisien, dengan menggunakan satu macam bahan bakar dapat menggerakkan dua turbin, yaitu tubin gas dan turbin uap.

6.    Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP)

PLTP merupakan pembangkit listrik yang memanfaatkan energi dari panas bumi, sehinnga dapat memanaskan ketel uap, dan uap yang dihasilkan dugunakan untuk menggerakkan turbin

7.    Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) 

PLTD adalah pembangkit tenaga listrik yang  menggunakan tenaga mesin diesel sebagai penggerak untuk memutarkan turbin 

III.         Dampak Penggunaan Sumber Daya Energi terhadap Lingkungan

1.    Energi Ombak dan Energi Pasang Surut

Pemasangan dan perawatan tenaga listrik tenaga ombak dan pasang surut biasanya menelan biaya yang besar. Unit pengubah ombak yang dipasang di tengah laut juga dapat membawa dampak menguntungkan, seperti menciptakan habitat bawah laut yang terlindung dan sekaligus mencegah deburan ombak langsung ke pantai.

2.    Energi Air

Pembangunan bendungan sangat efektif dan juga di rancang untuk bertahan dalam waktu yang sangat lama, dengan biaya operasional dan pemeliharaan yang relatif rendah. Pembangkit listrik tenaga air juga di pakai di berbagai belahan dunia Karen dapat menjamin pasokan listrik secara konstan karena air termasuk ke dalam energi yang dibarukan. Selain itu juga Pembangkit listrik tenaga air juga bisa menunjang di bidang ekonomi karena bendungannya bisa digunakan sebagai irigasi, pariwisata dan rekreasi, olahraga air, memancing, berenang, berperahu, dan jenis rekreasi lainnya.

3.    Energi Panas Bumi

Pembangkit listrik tenaga panas bumi hampir tidak menimbulkan polisi atau emisi gas rumah kaca. Tenaga ini juga tidak berisik dan dapat diandalkan. Pembangkit listrik tenaga geotermal menghasilkan sekitar 90%, dibandingkan 65-75 persen pembangkit listrik berbahan bakar fosil.

4.    Energi Nuklir

Penggunaan energi nuklir berdampak pada penghematan bahan bakar fosil dan perlindungan lingkungan. Pembangkit listrik mengambil 25% bahan bakar fosil dunia. Dengan menggunakan energi  nuklir untuk menghasilkan listrik akan mengurangi perlunya membakar bahan bakar ini, sehingga cadangannya dapat bertahan lama. Tenaga Nuklir juga sangat sedikit menyebabkan kerusakan lingkungan dan bermanfaat bila mereka menggantikan pembangkit-pembangkit yang mengemisi CO_2. Dalam kaitan ini akan bantu mengurangi hujan asam dan membatasi emisi gas rumah kaca. Tapi dampak negatif dari Tenaga listrik yang pertama adalah Radiasi langsung, yaitu radiasi yang terjadi bila radio aktif yang dipancarkan mengenai langsung kulit atau tubuh manusia. Kedua, radiasi tak langsung. Radiasi tak langsung adalah radiasi yang terjadi lewat makanan dan minuman yang tercemar zat radio aktif, baik air, udara, atau media lainnya.

5.    Energi Angin

Energi angin bersifat terbarukan. Hal ini berarti eksploitasi sumber energi angin tidak akan membuat sumber daya angin berkurang seperti halnya penggunaan bahan bakar fosil. Sehingga tenaga angin dapat berkontribusi dalam ketahanan energi dunia di masa depan. Dalam penggunaannya tenaga angin tidak mengakibatkan emisi gas buang atau polusi ke lingkungan luar. 

Namun begitu, pembangkit listrik tenaga angin ini tidak sepenuhnya ramah lingkungan, terdapat beberapa masalah yang terjadi akibat penggunaan sumber energi angin sebagai pembangkit listrik, di antaranya adalah dampak visual , derau suara, beberapa masalah ekologi, dan keindahan.

Dampak visual biasanya merupakan hal yang paling serius dikritik. Penempatan ladang angin pada lahan yang masih dapat digunakan untuk keperluan yang lain dapat menjadi persoalan tersendiri bagi penduduk setempat. Selain mengganggu pandangan akibat pemasangan barisan pembangkit angin, penggunaan lahan untuk pembangkit angin dapat mengurangi lahan pertanian serta pemukiman. Penggunaan tiang yang tinggi untuk turbin angin juga dapat menyebabkan terganggunya cahaya matahari yang masuk ke rumah-rumah penduduk. Perputaran sudu-sudu menyebabkan cahaya matahari yang berkelap-kelip dan dapat mengganggu pandangan penduduk setempat.

Efek lain akibat penggunaan turbin angin adalah terjadinya derau frekuensi rendah. Putaran dari sudu-sudu turbin angin dengan frekuensi konstan lebih mengganggu daripada suara angin pada ranting pohon. Selain derau dari sudu-sudu turbin, penggunaan gearbox serta generator dapat menyebabkan derau suara mekanis dan juga derau suara listrik. Derau mekanik yang terjadi disebabkan oleh operasi mekanis elemen-elemen yang berada dalam nacelle atau rumah pembangkit listrik tenaga angin. Dalam keadaan tertentu turbin angin dapat juga menyebabkan interferensi elektromagnetik, mengganggu penerimaan sinyal televisi atau transmisi gelombang mikro untuk komunikasi.

Pengaruh ekologi yang terjadi dari penggunaan pembangkit tenaga angin adalah terhadap populasi burung dan kelelawar. Burung dan kelelawar dapat terluka atau bahkan mati akibat terbang melewati sudu-sudu yang sedang berputar. Dalam beberapa studi yang telah dilakukan, adanya pembangkit listrik tenaga angin ini dapat mengganggu migrasi populasi burung dan kelelawar. Pembangunan pembangkit angin pada lahan yang bertanah kurang bagus juga dapat menyebabkan rusaknya lahan di daerah tersebut.

Ladang angin lepas pantai memiliki masalah tersendiri yang dapat mengganggu pelaut dan kapal-kapal yang berlayar. Konstruksi tiang pembangkit listrik tenaga angin dapat mengganggu permukaan dasar laut. Hal lain yang terjadi dengan konstruksi di lepas pantai adalah terganggunya kehidupan bawah laut. 

Dalam operasinya, pembangkit listrik tenaga angin bukan tanpa kegagalan dan kecelakaan. Kegagalan operasi sudu-sudu telah menyebabkan beberapa kecelakaan dan kematian. Walaupun dampak-dampak lingkungan ini menjadi ancaman dalam pembangunan pembangkit listrik tenaga angin, namun jika dibandingkan dengan penggunaan energi fosil, dampaknya masih jauh lebih kecil.

6.    Energi Surya

Cahaya matahari memiliki banyak fungsi yang tidak pernah habis untuk dibahas, salah satunya adalah menjadi sumber tenaga pembangkit listrik. Mendapatkan sinar matahari tidaklah sulit dan mahal. Selain itu, energi surya tidak mengakibatkan polusi udara atau polusi air, dan tidak juga menghasilkan gas rumah kaca. Tetapi meskipun begitu, energi surya tetap memiliki beberapa dampak tidak langsung terhadap lingkungan. Misalnya, ada beberapa bahan beracun dan bahan kimia, sejumlah kecil bahan limbah, dan berbagai pelarut dan alkohol yang digunakan dalam proses pembuatan sel fotovoltaik yang mengonversi sinar matahari menjadi listrik.

Selain itu, pembangkit listrik panas matahari yang besar dapat merusak ekosistem gurun jika tidak dikelola dengan baik. Burung dan serangga dapat terbunuh jika mereka terbang melewati konsentrasi sinar matahari. Sistem tenaga surya mungkin memerlukan air untuk pembersihan konsentrator dan receiver secara rutin; begitu juga dengan pendinginan turbin-generator. Menggunakan air dari sumur bawah tanah dapat mempengaruhi ekosistem di beberapa lokasi yang gersang.

7.    Energi Bakar Fosil

Bahan bakar fosil adalah bahan bakar yang terbentuk dari proses alam seperti dekomposisi anaerobik dari sisa-sisa organisme termasuk fitoplankton dan zooplankton yang mengendap ke bagian bawah laut (atau danau) dalam jumlah besar, selama jutaan tahun. Bahan bakar fosil merupakan sumber daya tak terbarukan karena proses pembentukannya memerlukan waktu jutaan tahun, sedangkan cadangan di alam habis jauh lebih cepat daripada proses pembentukannya. Produksi dan penggunaan bahan bakar fosil menimbulkan keprihatinan lingkungan. 

Pemakaian energi fosil yang terus menerus akan  mengakibatkan dampak negatif terhadap lingkungan dan kesehatan makhluk hidup. Hal tersebut dikarenakan bahan bakar fosil seperti batu bara , minyak bumi , dan gas alam  mengandung persentase karbon yang tinggi. Gas karbon adalah gas tanpa warna yang merupakan senyawa karbon dengan oksigen, tidak terbakar dan larut dalam air. Jika gas karbon tersebut terlepas ke udara akan bersenyawa dengan oksigen dan membentuk gas karbon dioksida. Karbon dioksida adalah salah satu gas rumah kaca yang meningkatkan radiasi dan memberikan kontribusi pada  pemanasan global , yang menyebabkan rata-rata suhu permukaan bumi meningkat.

a.    Dampak Udara dan Iklim

Penggunaan bahan bakar fosil telah meningkatkan konsentrasi Gas Rumah Kaca (GRK) yaitu karbon dioksida (CO₂), metana (CH₄), nitrogen oksida (NO_x), sulfur dioksida (SO₂) dan tiga gas-gas industri yang mengandung fluor (HFC, PFC, dan SF₆) sehingga menyebabkan meningkatnya radiasi yang terperangkap di atmosfer bumi. Sehingga gas-gas industri yang mengandung fluor (HFC, PFC, dan SF₆) akan tinggal di atmosfer hampir selama-lamanya karena tidak ada penyerap atau penghancur alaminya. Selain itu, pemakaian bahan bakar fosil juga dapat menyebabkan fenomena pemanasan global yaitu naiknya temperatur rata-rata di permukaan bumi. Pemanasan global itu sendiri akan mengakibatkan perubahan iklim, yaitu perubahan pada unsur-unsur iklim seperti naiknya suhu permukaan bumi, meningkatnya penguapan di udara, berubahnya pola curah hujan, dan tekanan udara yang pada akhirnya akan mengubah pola iklim negara bahkan dunia.

b.    Dampak Terhadap Perairan

Pemakaian bahan bakar fosil dapat menyebabkan terjadinya hujan asam.  Untuk perairan, hujan asam akan menyebabkan terganggunya makhluk hidup di dalamnya. Selain dikarenakan oleh hujan asam, pencemaran air banyak dikarenakan tindakan manusia. Misalnya, bocornya tanker minyak atau kecelakaan lain bahkan sengaja membuang limbah sisa pabrik ke perairan akan mengakibatkan tumpahnya minyak (ke laut, sungai atau air tanah) dapat menyebabkan pencemaran perairan. Dengan adanya minyak pada permukaan air menghalangi kontak antara air dengan udara sehingga kadar oksigen di dalam air akan berkurang dan dapat mengganggu biota-biota yang berada di dalam air tersebut.

c.     Dampak Terhadap Tanah

Masalah yang berkaitan dengan lapisan tanah muncul terutama dalam pertambangan terbuka (Open Pit Mining). Pertambangan ini memerlukan lahan yang sangat luas. Selain itu lapisan batu bara terdapat di tanah yang subur, sehingga bila tanah tersebut digunakan untuk pertambangan batu bara maka lahan tersebut tidak dapat dimanfaatkan untuk pertanian atau hutan selama kurun waktu tertentu. Ini mengakibatkan berkurangnya lahan hijau sebagai paru-paru di bumi.