Pengertian dan Definisi Energi yang Dapat Diperbaharui Energi yang dapat diperbarui adalah energi yang berasal dari proses alam yang berkelanjutan. Istilah lain dari energi tersebut adalah energi berkelanjutan. Artinya, energi ini merupakan energi yang dapat diperbarui terus-menerus selamanya, selama masih ada sumber energi yang digunakan untuk memperbaruinya. Definisi paling umumnya ialah sumber energi yang dapat dengan cepat dipulihkan kembali secara alami, dan prosesnya berkelanjutan. Contoh Energi yang Dapat Diperbarui / Energi Berkelanjutan Berikut adalah contoh energi berkelanjutan yang telah dirangkum oleh Alverdi dan beberapa diantaranya sering dijumpai sehari-hari : 1. Energi Angin : Angin terbentuk karena adanya perbedaan suhu di suatu tempat, atau kata lainnya udara yang bergerak dari suhu rendah (tekanan tinggi) ke suhu yang lebih tinggi (bertekanan rendah). Energi angin banyak dimanfaatkan oleh manusia untuk membangkitkan tenaga listrik. Kebanyakan tenaga angin modern dihasilkan dalam bentuk listrik dengan cara mengubah rotasi dari pisau turbin menjadi arus listrik dengan menggunakan generator listrik. Keunggulan dari energi ini ialah jumlahnya yang banyak, tidak habishabis, tersebar luas, bersih, dan merendahkan efek rumah kaca. 2. Energi Panas Bumi (Geothermal) : Energi panas Bumi adalah energi yang diekstraksi dari panas yang tersimpan di dalam bumi. Energi panas Bumi ini berasal dari aktivitas tektonik di dalam bumi yang terjadi sejak planet ini diciptakan. Panas ini juga berasal dari panas matahari yang diserap oleh permukaan Bumi. Energi ini telah dipergunakan untuk memanaskan (ruangan ketika musim dingin atau air) sejak peradaban Romawi, namun sekarang lebih populer untuk menghasilkan energi listrik. Sekitar 10 Giga Watt pembangkit listrik tenaga panas Bumi telah dipasang di seluruh dunia pada tahun 2007, dan menyumbang sekitar 0.3% total energi listrik dunia. Pembangkit listrik tenaga panas Bumi hanya dapat dibangun di sekitar lempeng tektonik di mana temperatur tinggi dari sumber panas Bumi tersedia di dekat permukaan. Pengembangan dan penyempurnaan dalam teknologi pengeboran dan ekstraksi telah memperluas jangkauan pembangunan pembangkit listrik tenaga panas Bumi dari lempeng tektonik terdekat. Efisiensi termal dari pembangkit listrik tenaga panas Bumi cenderung rendah karena fluida panas Bumi berada pada temperatur yang lebih rendah dibandingkan dengan uap atau air mendidih. Berdasarkan hukum termodinamika, rendahnya temperatur membatasi efisiensi dari mesin kalor dalam mengambil energi selama menghasilkan listrik. Sisa panas terbuang, kecuali jika bisa dimanfaatkan secara lokal dan langsung, misalnya untuk pemanas ruangan. Efisiensi sistem tidak memengaruhi biaya operasional seperti pembangkit listrik tenaga bahan bakar fosil. 3. Energi Surya : Karena kebanyakan energi terbaharui pusatnya adalah "energi surya" istilah ini sedikit membingungkan. Namun yang dimaksud di sini adalah energi yang dikumpulkan langsung dari cahaya matahari. Tenaga surya dapat digunakan untuk:a. Menghasilkan listrik menggunakan sel suryab. Menghasilkan listrik menggunakan menara suryac. Memanaskan gedung secara langsungd. Memanaskan gedung melalui pompa panase. Memanaskan makanan menggunakan oven suryaf. Dan kegunaan penting
lainnyaJelas matahari tidak memberikan energi konstan untuk setiap titik di bumi, sehingga penggunaannya terbatas. Sel surya sering digunakan untuk daya baterai, karena kebanyakan aplikasi lainnya akan membutuhkan sumber energi sekunder, untuk mengatasi padam. Beberapa pemilik rumah menggunakan tata surya yang menjual energi ke grid pada siang hari, dan menarik energi dari grid di malam hari, inilah keuntungan untuk semua orang, karena permintaan listrik AC tertinggi pada siang hari. 4. Biofuel (Bahan Bakar Bio) : Bahan bakar hayati atau biofuel adalah setiap bahan bakar baik padatan, cairan ataupun gas yang dihasilkan dari bahanbahan organik. Biofuel dapat dihasilkan secara langsung dari tanaman atau secara tidak langsung dari limbah industri, komersial, domestik atau pertanian. Ada tiga cara untuk pembuatan biofuel: pembakaran limbah organik kering (seperti buangan rumah tangga, limbah industri dan pertanian); fermentasi limbah basah (seperti kotoran hewan) tanpa oksigen untuk menghasilkan biogas (mengandung hingga 60 persen metana), atau fermentasi tebu atau jagung untuk menghasilkan alkohol dan ester; dan energi dari hutan (menghasilkan kayu dari tanaman yang cepat tumbuh sebagai bahan bakar). Cabang-cabang dari biofuel antara lain : 5. Biogas : Biogas merupakan gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik atau fermentasi dari bahan-bahan organik termasuk diantaranya: 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 dari biogasKomposisi biogas bervariasi tergantung dengan asal proses anaerobik yang terjadi. Komponen
%
Metana (CH4)
55-75
Karbon (CO2)
25-45
dioksida
Nitrogen (N2)
0-0.3
Hidrogen (H2)
1-5
Hidrogen (H2S)
0-3
sulfida
Oksigen (O2)
0.1-0.5
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. 6. Biodiesel : Biodiesel merupakan biofuel yang paling umum di Eropa. Biodiesel diproduksi dari minyak atau lemak menggunakan transesterifikasi dan merupakan cairan yang komposisinya mirip dengan diesel mineral. Nama kimianya adalah methyl asam lemak (atau ethyl) ester (FAME). Minyak dicampur dengan sodium hidroksida dan methanol (atau ethanol) dan reaksi kimia menghasilkan biodiesel (FAME) dan glycerol. 1 bagian glycerol dihasilkan untuk setiap 10 bagian biodiesel. 7. Bioalkohol : Meskipun saat ini bahan bakar fosil masih mendominasi sumber energi dunia, alkohol sudah digunakan sebagai bahan bakar oleh manusia sejak zaman lampau. Empat alkohol alifatik pertama, yaitu (metanol, etanol, propanol, dan butanol) adalah jenis alkohol yang sering digunakan sebagai bahan bakar karena alkohol-alkohol ini dapat disintesis secara kimia maupun biologi, dan karakteristik yang dimiliki membuat alkohol ini dapat dipakai pada mesin-mesin modern saat ini. Salah satu keuntungan yang dimiliki oleh keempat jenis alkohol ini adalah angka oktan yang tinggi. Angka oktan yang tinggi dapat membuat efisiensi bahan bakar meningkat sehingga dapat menutupi kepadatan energinya yang rendah (jika dibandingkan dengan bensin/diesel). Biobutanol merupakan salah satu bahan bakar yang paling menguntungkan karena kepadatan energinya hampir sama dengan bensin, dengan angka oktan yang masih 25% lebih tinggi dari bensin. 8. Energi Air (Hydropower) : Tenaga air adalah energi yang diperoleh dari air yang mengalir. Pada dasarnya, air di seluruh permukaan Bumi ini bergerak (mengalir). Di alam sekitar kita, kita mengetahui bahwa air memiliki siklus. Dimana air menguap, kemudian terkondensasi menjadi awan. Air akan jatuh sebagai hujan setelah ia memiliki massa yang cukup. Air yang jatuh di dataran tinggi akan terakumulasi menjadi aliran sungai. Aliran sungai ini menuju ke laut. Air yang mengalir dapat menghasilkan listrik dengan menggunakan kincir air. 9. Ocean Power (Energi dari Laut) : Energi ini merupakan cabang dari energi air, yang hanya saja dimanfaatkan dari laut (berupa ombak atau gelombang laut). Pada dasarnya prinsip kerja teknologi yang mengkonversi energi gelombang laut menjadi energi listrik adalah mengakumulasi energi gelombang laut untuk memutar turbin generator. Karena itu, sangat penting memilih lokasi yang secara topografi memungkinkan akumulasi energi. Meskipun penelitian untuk mendapatkan teknologi yang optimal dalam mengonversi energi gelombang laut masih terus dilakukan. Alternatif teknologi yang diprediksi tepat dikembangkan di pesisir pantai selatan Pulau Jawa adalah teknologi Tapered Channel (Tapchan). Prinsip teknologi ini cukup sederhana, gelombang laut yang datang disalurkan memasuki sebuah saluran runcing yang berujung pada sebuah bak penampung yang diletakkan pada sebuah ketinggian tertentu. Air laut yang berada dalam bak penampung dikembalikan ke laut melalui saluran yang terhubung dengan turbin generator penghasil energi listrik. Adanya bak penampung memungkinkan aliran air
penggerak turbin dapat beroperasi terus menerus dengan kondisi gelombang laut yang berubah-ubah. Teknologi ini tetap memerlukan bantuan mekanisme pasang surut dan pilihan topografi garis pantai yang tepat. Teknologi ini telah dikembangkan sejak l985. Alternatif teknologi pembangkit tenaga gelombang laut yang lebih banyak dikembangkan adalah teknik osilasi kolom air (oscillating water column). Proses pembangkitan tenaga listrik dengan teknologi ini melalui 2 tahapan proses. Gelombang laut yang datang menekan udara pada kolom air yang diteruskan ke kolom atau ruang tertutup yang terhubung dengan turbin generator. Tekanan tersebut menggerakkan turbin generator pembangkit listrik. Sebaliknya, gelombang laut yang meninggalkan kolom air diikuti oleh gerakan udara dalam ruang tertutup yang menggerakkan turbin generator pembangkit listrik.Keuntungan pemanfaatan energi gelombang ini adalah: Energi ini bebas, tidak perlu bahan bakar, tidakada limbah/polusi; Sumber energi yang dapat diperbaharui; Dapat menghasilkan banyak energi; Biaya tidak mahal. Sedangkan kelemahannya adalah: Sangat tergantung dengan karakteristik gelombang,kadang-kadang bisa menghasilkan energi yang besar, kadang-kadang tidak ada; Perlu satu lokasi yang tepat dimana gelombangnyakonsisten besar; Alatnya harus kokoh sehingga tahan terhadap kondisi cuaca yang buruk. 10. Energi Surya : Energi surya adalah salah satu jenis pembangkit tenaga listrik dimana tenaga listrik didapat dari mesin turbin yang diputar oleh uap yang dihasilkan melalui pembakaran suatu bahan (yang populer : batubara). Siklus di PLTU dapat dibedakan menjadi :Siklus Udara, sebagai campuran bahan bakarUdara sebagai campuran bahan bakar masuk ke dalam Boiler melalui PA Fan, FD Fan dan ID Fan. PA Fan mengalirkan udara awal masuk boiler dalam kondisi hangat, karena udara di PA Fan telah dipanaskan dahulu oleh sisa panas pembakaran di Economizer. PLTU batubara adalah sumber utama dari listrik dunia saat ini. Sekitar 60% listrik dunia bergantung pada batubara, hal ini dikarenakan PLTU batubara bisa menyediakan listrik dengan harga yang murah. Kelemahan utama dari PLTU batubara adalah pencemaran emisi karbonnya sangat tinggi, paling tinggi dibanding bahan bakar lain.a. Siklus Air, sebagai media untuk menghasilkan uap air (steam)b. Siklus Batubara, sebagai bahan bakar
