Biogas

MAKALAH  KIMIA

ALTERNATIF PENGGANTI MINYAK BUMI

BAB I

PENDAHULUAN

1.1        Latar Belakang

              Seperti yang kita ketahui, kemajuan jaman sekaran memaksa kita untuk b isa memenuhi kebutuhan dengan cepat dan efisien. Sumber daya alam, baik yang dapat diperbaharui dan yan tidak dapat diperbaharui, mempunyai peran yang sanga penting bagi kemudahan pemenuhan kebutuhan menusia.

              Minyak bumi merupakan salah satu sumber daya alam yang menjadi primadona bahan bakar untuk membantu mempermudah aktivitas manusia saat ini. Tidak dapat dipungkiri, minyak  bumi ini merupakan salah satu energy yang paling dibutuhkan agar dapat menunjang kegiatan-kegiatan yang dilakukan oleh manusia modern. Nemun, jumlahnya  yang terbatas dan jenisnya yang merupakan sumber daya alam yang tidak daoat diperbaharui, membuat kami seabagai generasi muda khawatir akan semakin menipisnya persediaan minyak bumi di planet kita, hal ini pula yang menjadi inspirasi bagi sebagian orang untuk mencari alternatif pengganti minyak bumi sebagai bahan bakar. Saat ini mulai banyak pilihan alternatif pengganti minyak bumi dengan kelebihan dan kekurangannya masing-masing.

              Kami tertarik untuk mengetahui lebih dalam mengenai bahan pengganti yang dapat dijadikan sebagai alternative penggunaan minyak bumi. Dengan mengetahui lebih jelas mengenai hal ini, kami berharap dapat menjadi generasi muda yang ikut serta melestarikan sumber daya alam dengan menggunakan sebijaksana mungkin demi kelangsungan hidup manusia yang lebih terjamin di masa depan.

1.2        Tujuan Penulisan

Adapun tujuan penulisan dari makalah ini adalah  :

1.      Untuk mengetahui apa saja bahan-bahan alternatif pengganti minyak bumi.

2.      Untuk memperoleh informasi mengenai kelebihan dan kekurangan dari masing-masing bahan pengganti minyak bumi.

3.      Agar nantinya dapat turut serta menemukan bahan-bahan lain yang berpotensi untuk dijadikan pengganti minyak bumi.

4.      Agar dapat mejadikan pengetahuan mengenai energi alternatif pengganti minyak bumi sebagai inspirasi untuk dapat lebih bijaksana memanfaatkan sumber daya alam di bumi.

BAB II

PEMBAHASAN

1.     Pengertain Energi Alternatif

            Energi alternatif merupakan istilah yang di gunakan uantuk semua energi yang dapat digunakan untuk menggantikan bahan bakar(minyak bumi). Energi alternatif tercipta karena bahan bakar sebelumnya(minyak bumi) tidak dapat diperbarui.

2.     Kriteria-kriteria Energi Alternatif

·        Dapat digunakan berulang-ulang

·        Jumlahnya berlimpah

·        Pengolahannya tidah merusak alam

·        Tidak berbahaya, aman, serta tidak menimbulkan penyakit akibat pengolahan/penggunaanya

·        Ramah lingkungan

Sumber-sumber energi alternatif dapat meliputi sumber daya energi hayati, surya, air, laut, angin, nuklir, dan bahan fosil.

A.    Biogas

Kotoran hewan dapat digunakan sebagai kompos untuk memupuk tanaman atau membuat biogas yang berguna sebagai bahan bakar. Biogas cocok dikembangkan di daerah-daerah yang memiliki biomassa berlimpah, terutama di sentra-sentra produksi padi dan ternak di Jawa Tengah, Jawa Timur, Sulawesi Selatan, Bali, dan lain-lain.

Biogas sebagian besar terdiri atas gas metan yang dapat dibakar. Biogas merupakan hasil fermentasi bakteri metan di dalam kondisi anaerobik. Secara teknis pembuatan biogas tidak merupakan masalah.

Bangunan utama dari instalasi biogas adalah digester yang berfungsi untuk menampung gas metan hasil perombakan bahan bahan organik oleh bakteri. Jenis digester yang paling banyak digunakan adalah model continuous feeding dimana pengisian bahan organiknya dilakukan secara kontinu setiap hari. Besar kecilnya digester tergantung pada kotoran ternak yamg dihasilkan dan banyaknya biogas yang diinginkan. Lahannya yang diperlukan sekitar 16 m². Untuk membuat digester diperlukan bahan bangunan seperti pasir, semen, batu kali, batu koral, bata merah, besi konstruksi, cat dan pipa prolon.

Setelah pengerjaan digester selesai maka mulai dilakukan proses pembuatan biogas dengan langkah langkah sebagai berikut:

1.           Mencampur kotoran sapi dengan air sampai terbentuk lumpur dengan perbandingan 1:1 pada bak penampung sementara. Bentuk lumpur akan mempermudah pemasukan kedalam digester

2.             Mengalirkan lumpur kedalam digester melalui lubang pemasukan. Pada pengisian pertama kran gas yang ada diatas digester dibuka agar pemasukan lebih mudah dan udara yang ada didalam digester terdesak keluar. Pada pengisian pertama ini dibutuhkan lumpur kotoran sapi dalam jumlah yang banyak sampai digester penuh.

3.           Melakukan penambahan starter (banyak dijual dipasaran) sebanyak 1 liter dan isi rumen segar dari rumah potong hewan (RPH) sebanyak 5 karung untuk kapasitas digester 3,5 - 5,0 m². Setelah digester penuh, kran gas ditutup supaya terjadi proses fermentasi.

4.            Membuang gas yang pertama dihasilkan pada hari ke-1 sampai ke-8 karena yang terbentuk adalah gas CO₂. Sedangkan pada hari ke-10 sampai hari ke-14 baru terbentuk gas metan (CH₄) dan CO₂ mulai menurun. Pada komposisi CH₄ 54% dan CO₂ 27% maka biogas akan menyala.

5.            Pada hari ke-14 gas yang terbentuk dapat digunakan untuk menyalakan api pada kompor gas atau kebutuhan lainnya. Mulai hari ke-14 sudah bisa menghasilkan energi biogas yang selalu terbarukan. Biogas ini tidak berbau seperti bau kotoran sapi. Selanjutnya, digester terus diisi lumpur kotoran sapi secara kontinyu sehingga dihasilkan biogas yang optimal.

Manfaat energi biogas adalah sebagai pengganti bahan bakar khususnya minyak tanah dan dipergunakan untuk memasak kemudian sebagai bahan pengganti bahan bakar minyak (bensin, solar). Dalam skala besar, biogas dapat digunakan sebagai pembangkit energi listrik. Di samping itu, dari proses produksi biogas akan dihasilkan sisa kotoran ternak yang dapat langsung dipergunakan sebagai pupuk organik pada tanaman / budidaya pertanian.

B.    Solar

Solar energi atau tenaga surya adalah energi dari matahari, tanpa adanya energi dari matahari maka semua kehidupan di bumi akan berakhir. Energi matahari telah dipandang sebagai sumber energi yang dapat digunakan dalam jangka panjang selama bertahun-tahun karena sejumlah besar energi tersedia bebas, jika dimanfaatkan oleh teknologi modern maka akan dapat digunakan untuk berbagai keperluan dalam kehidupan sehari-hari.                                           Sebagai contoh dari adanya energi surya adalah penemuan mobil surya. Mobil surya adalah jenis kendaraan listrik yang menggunakan tenaga matahari sebagai sumber energinya. Energi matahari ditangkap dengan menggunakan panel cell surya, kemudian digunakan untuk menggerakkan motor listrik yang berfungsi untuk memutar roda agar dapat digunakan secara stabil. Mobil surya dilengkapi dengan tempat penyimpanan energi (energi storage).

C.     Bioetanol

Bioetanol (C₂H₅OH) merupakan salah satu biofuel  yang hadir sebagai bahan bakar alternatif yang lebih ramah lingkungan dan sifatnya yang terbarukan. Merupakan bahan bakar alternatif yang diolah dari tumbuhan yang memiliki keunggulan karena mampu menurunkan emisi CO₂ hingga 18%, dibandingkan dengan emisi bahan bakar fosil seperti minyak tanah. Bioetanol dapat diproduksi dari berbagai bahan baku yang banyak terdapat di Indonesia, sehingga sangat potensial untuk diolah dan dikembangkan karena bahan bakunya sangat dikenal masyarakat. Tumbuhan yang potensial untuk menghasilkan bioetanol antara lain tanaman yang memiliki kadar karbohidrat tinggi, seperti tebu, nira, aren, sorgum, ubi kayu, jambu mete (limbah jambu mete), garut, batang pisang, ubi jalar, jagung, bonggol jagung, jerami, dan bagas (ampas tebu).                                                                                                                        Dari biomas yang banyak mengandung pati dapat dibuat alkohol. Alkohol merupakan bahan bakar yang baik. Dicampur dengan bensin ia dapat digunakan untuk bahan bakar mobil, sehingga dapat mengurangi konsumsi BBM.                                                                                     Biofuel (energi nabati), merupakan tanaman yang dapat dikembangkan bio-fuel meliputi kelapa, kelapa sawit, enau/aren, jarak pagar, tebu, singkong/ ketela.

D.    Gas Alam

Gas alam sudah banyak digunakan di berbagai negara yang biasanya untuk bidang properti dan bisnis. Jika digunakan untuk kendaraan, emisi yang dikeluarkan akan lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan minyak.
Akan tetapi, efek rumah kaca yang dihasilkannya 21 kali lebih buruk.

E.     Listrik

Listrik dapat digunakan sebagai bahan bakar transportasi, seperti baterai. Tenaga listrik dapat diisi ulang dan disimpan dalam baterai. Bahan bakar ini menghasilkan tenaga tanpa ada pembakaran ataupun polusi, namun sebagian dari sumber tenaga ini masih tercipta dari batu bara dan meninggalkan gas karbon.

F.     Hidrogen

Hidrogen adalah suatu unsur kimia yang memiliki nomor atom 1 dan merupakan unsur yang memiliki massa paling ringan dan paling melimpah di alam semesta. Di bumi, kebanyakan hidrogen bersenyawa dengan unsur lain seperti hidrokarbon dan air. Hidrogen dihasilkan oleh beberapa jenis bakteri dan ganggang.                                                                                                        Hidrogen tidak tersedia bebas di alam sehingga tidak dapat ditambang seperti energi fosil. Hidrogen harus diproduksi. Cara utama untuk memproduksi hidrogen adalah dengan mengelektrolisis H₂O. Kendala yang dihadapi dari teknologi ini adalah umur dari electrolyzer yang pendek dan harga materialnya yang masih mahal di pasaran.

Skema sel bahan bakar (fuel cell)

Hidrogen dapat digunakan untuk sel bahan bakar (fuel cell) yang merupakan alat elektrokimia yang mirip dengan baterai, namun berbeda karena reaktannya dapat diisi ulang. Kinerja sel bahan bakar hidrogen menggunakan hidrogen dan oksigen yang bereaksi dan mengalir seperti bahan bakar biasa. Ia tidak mengalami pembakaran sehingga limbah yang dihasilkan berupa air murni yang aman untuk dibuang.

Bus berbahan bakar hydrogen

Di Kanada dan Amerika Serikat, tabung sel bahan bakar hidrogen mulai diperjualbelikan. Namun, harganya masih mahal yaitu sekitar 3000 dolar AS. Di Indonesia sendiri prototipe sepeda motor dengan bahan bakar hidrogen sudah diciptakan oleh Pusat Penelitian Fisika Terapan LIPI.

                

G.    Propana

Propana atau yang biasa dikenal dengan LPG merupakan produk dari pengolahan gas alam dan minyak mentah. Sumber tenaga ini sudah banyak digunakan sebagai bahan bakar. Propana menghasilkan emisi lebih sedikit dibandingkan bensin, namun penciptaan metananya lebih buruk 21 kali lipat.

                            

H.    Biodiesel

Biodiesel merupakan energi yang berasal dari tumbuhan atau lemak binatang. Mesin kendaraan dapat menggunakan biodiesel yang masih murni, maupun biodiesel yang telah dicampur dengan minyak. Biodiesel mengurangi polusi yang ada, akan tetapi terbatasnya produk dan infrastruktur menjadi masalah pada sumber energi ini.

I.        Methanol

Methanol yang juga dikenal sebagai alkohol kayu dapat menjadi energi alternatif pada kendaraan. Methanol dapat menjadi energi alternatif yang penting di masa depan karena hidrogen yang dihasilkan dapat menjadi energi juga. Namun, sekarang ini produsen kendaraan tidak lagi menggunakan methanol sebagai bahan bakar.

J.       Nuklir

Tenaga nuklir merupakan suatu penggunaan yang terkendali dari reaksi nuklir untuk menghasilkan energi panas yang kemudian digunakan untuk pembangkit listrik. Menurut UU No.10/1997; Tenaga Nuklir adalah tenaga dalam bentuk apa pun yang dibebaskan dalam proses transformasi inti, termasuk tenaga yang berasal dari sumber radiasi pengion. Radiasi pengion merupakan gelombang elektromagnetik dan partikel bermuatan yang karena energi yang dimilikinya mampu mengionisasi media yang dilaluinya.

Reaktor nuklir                                   

Tenaga nuklir sangat ramah lingkungan dan tidak menimbulkan pencemaran. Namun radiasi yang ditimbulkan oleh energi ini membuat pemerintah sangat sulit mengembangkannya di Indonesia. Masyarakat menganggap nuklir sebagai suatu hal yang sangat menakutkan terlebih setelah terjadinya bencana nuklir di berbagai negara di dunia. Sebenarnya Indonesia sangatlah kaya akan bahan baku nuklir yaitu, uranium dan plutonium. Namun kekayaan sumber daya mineral tersebut belum dimanfaatkan dengan maksimal. Penentangan dalam pengembangan nuklir bukan hanya di Indonesia, akan tetapi juga di dunia internasional.  Para penentang menganggap bahwa tenaga nuklir menimbulkan ancaman bagi banyak orang dan lingkungan. Sementara para pendukung menganggap bahwa tenaga nuklir adalah sumber energi yang berkelanjutan dan dapat mengurangi emisi karbon.                                                  Pembangkit listrik tenaga nuklir menyediakan 13% listrik di seluruh dunia. Menurut Badan Tenaga Atom Internasional (IAEA) pada bulan Januari 2013 terdapat sekitar 390 reaktor nuklir di seluruh dunia yang beroperasi di 31 negara. Beberapa kecelakaan reaktor yang terjadi adalah bencana Chernobyl (1986), Fukushima Daiichi (2011), Pulau Three Mile (1979), dan beberapa kecelakaan kapal selam bertenaga nuklir. Hal ini membuat para ilmuwan terus memperbaiki keselamatan nuklir dan fusi nuklir diyakini paling aman dan dapat digunakan di masa yang akan datang.

K.     Biomassa

Biomassa adalah suatu bahan yang diperoleh dari makhluk hidup baik masih hidup atau baru mati yang dapat dimanfaatkan sebagai energi dalam jumlah yang besar. Pada umumnya biomassa berasal dari tanaman namun juga terdapat biomassa dari hewan. Biomassa dapat merujuk pada limbah pertanian atau peternakan seperti jerami, serbuk gergaji, kotoran hewan, sampah dapur, dan sebagainya. Biomassa merupakan sumber energi dengan jumlah CO₂ nol sehingga tidak menyebabkan emisi gas rumah kaca.

Kelapa sawit merupakan salah satu bahan baku biomassa

Akhir-akhir ini penggunaan biomassa sebagai energi alternatif berkembang sangat pesat. Beberapa tumbuhan ditanam untuk memenuhi bahan baku biomassa. Jarak, kelapa sawit, dan kedelai merupakan tanaman yang digunakan untuk membuat biomassa utamanya pembuatan biodiesel. Sementara itu tanaman lain seperti sorgum, ubi kayu, dan jagung digunakan untuk pembuatan bioethanol.

Ø  Kelapa Sawit

Kelapa Sawit (Elaeis) adalah tumbuhan sejenis palma yang menghasilkan minyak makan, margarine, sabun, industry baja, kawat dan minyak industri farmasi, maupun bahan bakar

(biodiesel)
African Oil Palm (Elaeis guineensis)

Menurut Kabid Ketenagalistrikan Distamben Riau, Ir Abdi Haro, kelapa sawit dapat dimanfaatkan limbahnya untuk menghasilkan energi listrik dengan potensi 100-200 MW. Abdi menjelaskan bahwa baru sebagian kecil kelapa sawit yang dimanfaatkan perusahaan perkebunan kelapa sawit sebagai campuran untuk pembuatan kompos. ⁵ Padahal, dibandingkan jika ia dibiarkan begitu saja dapat merusak lingkungan sekitar, justru limbah kelapa sawit yang berupa cangkang sawit, pelepah, tankos dan CPO parit masih dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi listrik baru terbarukan biomassa.

Ø  Kemiri Minyak atau Kemiri Sunan

Kemiri minyak atau disebut juga dengan kemiri Sunan (Aleurites trisperma), selain dapat digunakan sebagai bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan, juga menjadi tanaman yang dapat membantu mengatasi masalah global warming (pemanasan global).

Kemiri Minyak (Aleurites trisperma)

Kemiri minyak dapat menjadi alternatif bahan bakar nabati (BBN), demikian hasil penelitian Dibyo Pranowo, Peneliti Bioenergi Balai Penelitian Tanaman Industri dan Penyegar (Balitri), Kementrian Pertanian. Ia menyatakan bahwa satu liter bahan bakar dari kemiri minyak mampu menghidupkan generator selama 240 menit. Sementara solar hanya selama 62 menit.³

L.      Sinar Matahari

Sinar matahari sangat mudah ditemukan di permukaan bumi sehingga energi matahari merupakan suatu hal yang sangat menjanjikan. Energi matahari (energi surya) sangat ramah lingkungan dan merupakan energi yang terbarukan sehingga energi ini dapat digunakan sebagai alternatif dari bahan bakar fosil. Namun, dengan biaya pembangkitan dari tenaga surya yang membutuhkan biaya lebih mahal dari biaya untuk pembangkitan tenaga fosil membuat pembangkitan dari tenaga surya ini kurang diminati. Perangkat untuk mengkonversi energi matahari menjadi energi listrik, yang disebut dengan fotovoltaik, masih didatangkan dari luar negeri sehingga membutuhkan biaya yang mahal.                                                                   Indonesia telah memanfaatkan energi surya di beberapa provinsi di Indonesia terutama wilayah terpencil yang sulit dijangkau jaringan PLN. Pada tahun 2002, total kapasitas PLTS di seluruh wilayah Indonesia hampir mencapai 3 MW_p. Pembangkit Tenaga Surya ini dipasang di wilayah-wilayah terpencil khususnya kawasan timur Indonesia. Namun sebagian PLTS yang terpasang telah rusak dan belum diperbaiki karena terkendali masalah ekonomi karena tingginya biaya perawatan.

Lapangan Pembangkitan Listrik Tenaga Surya

Indonesia merupakan negara yang terletak di khatulistiwa, sehingga Indonesia memiliki sumber energi surya yang sangat berlimpah. Intensitas radiasi matahari di seluruh wilayah Indonesia rata-rata 4,8 kWh/m² per hari. Dengan berlimpahnya sumber energi surya ini seharusnya dapat dimanfaatkan secara maksimal untuk memenuhi kebutuhan energi listrik di Indonesia.

M. Air

Air merupakan senyawa yang menutupi hampir 71% permukaan bumi dan terdapat sekitar 1,4 triliun km³ air di bumi yang sebagian besar berada di laut. Pada dasarnya, air di seluruh permukaan bumi ini mengalir, contohnya adalah aliran sungai, gelombang pasang surut, ombak, arus laut, dan sebagainya. Aliran-aliran air tersebut dapat dimanfaatkan sebagai pemutar turbin yang menggerakkan generator listrik untuk menghasilkan energi listrik.

Kincir air

Energi listrik yang berasal dari aliran air ini disebut dengan hidroelektrik (hydoelectric). Hidroelektrik menyumbang sekitar 19% dari kebutuhan listrik dunia. Energi listrik dengan tenaga air ini biasanya didapatkan dari sungai-sungai yang dibendung kemudian dibuat saluran-saluran untuk mengalirkan air ke turbin.

Waduk Gajah Mungkur

Di Indonesia penggunaan air sebagai sumber energi sudah digunakan sebagai pembangkit listrik dalam skala besar. Pembangkit listrik tenaga air (PLTA) di Indonesia antara lain; PLTA Karangkates, PLTA Gajah Mungkur, dan sebagainya

N.   Angin

Di dunia ada ribuan turbin yang beroperasi dan menghasilkan sekitar 58.982 MW dan 69% di antaranya berada di wilayah Eropa. Namun penggunaan angin sebagai sumber energi listrik hanya sekitar 1% di seluruh dunia. Berbagai negara telah membuat investasi listrik tenaga angin yang sangat besar di antaranya; Jerman, Spanyol, Amerika Serikat, Denmark, dan India. Jerman merupakan produsen tenaga angin terbesar di dunia dengan 32% dari kapasitas seluruh dunia.

Ladang Kincir Angin

Tenaga angin sangat murah dibandingkan dengan tenaga-tenaga yang lainnya. Ia merupakan tenaga yang tidak akan habis dan ada terus menerus (terbarukan) dan dijumpai di banyak tempat di dunia. Tenaga angin juga merupakan tenaga yang bersih dan bebas dari efek rumah kaca.                                                                                                               

Manfaat energi alternatif sebgai pengganti minyak bumi. Secara umum, energi alternatif memiliki manfaat diantaranya:

1.      Menghasilkan devisa suatu negara

2.      Menambah pengaman terhadap pasokan energi

3.      Mengurangi subsidi BBM

4.         Memperbaiki lingkungan

BAB III

PENUTUP

A.  Kesimpulan

Dari uraian diatas daoat disimpulkan bahwa :

1.      Energi alternative merupakan istilah yang dapat digunakan untuk semua energy yang dapat digunakan untuk mengganti bahan bakar konvensional.

2.      Sumber-sumber energy alternatif seperti biogas, solar, bioetano mampu dijadikan sebagai energi  pengganti minyak bumi ( sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui)

3.      Energy alternatif tersebut memiliki banyak manfaat atau keuntungan baik untuk penghematan BBM sendiri jug a baik bagi lingkungan di masa yang akan datang.

B.   Saran

            Saran kami adalah kita sebagai manusia harus menjaga kelestarian alam dan menjaganya dengan baik, sepertu halnya dalam minyak bumi, seharusnya kita sebagai manusia tidak mengeksplorasi secara besar-besaran karena minyak bumi merupakan energy yang tidak dapat diperbaharui dan membutuhkan jutaan tahun untuk mendapatkan minyak bumi tersebut. Selain itu, energi yang bisa menggantikan minyak bumi harus kita kembangkan. Dan yang pasti kita harus lebih ramah lingkungan.