MAKALAH IAD

IPA TEKNOLOGI DAN KELANSUNGAN HIDUP MANUSIA

1. Pendahuluan

A. .Latar belakang

Sudah sejak zaman prasejarn manusia ada di bumi, ilmu pengetahuan (sains) dan teknologi merupakan faktor-faktor penting dalam pembentukan masyarakat dan kebudayaan, namun sebenarnya antara keduanya terdapat perbedaan dalam tujuan penggunaannya. Hal itu berlaku hingga belum lama ini. Di masa lampau, teknologi berperan untuk merubah da menguasai dunia fisik, sedang sains terutama digunakan untuk memahami kejadian-kejadian dunia fisik tersebut. Penyatuan dari keduanya yaitu teknologi berdasarkan dains baru menjadi kenyataan degan timbulnya revolusi sains dan memeberikan buahnya dengan adanya zaman industrilisasi pada abad ke-19.

Penggunaan teknologi modren telah dapat empercepat laju pembangunan, namuna penggunaannya tanpa hati-hati dan tanpa kendali telah menimbulkan masalah. Krisisenergi, maki langkanya beberapa sumberdaya dan bahan, polusi lingkungan dan pembatasan dalam penggunaan teknologi.

Masalah pokok dunia di masa mendatang adalah keterbatasan sumber-sumber daya alam dan energi, dan masalah perledaka penduduk dengan sgala konsekuensinya. Masalah-masalah itu harus kita tanggulangi dengan teknologi. Kelangkaan suber-sumber adaya mengharuskan kita mencari bahan-bahan dan sumber-sumber alernatif yang hingga kini belum dimanfaatkan. Pemanfaatan sumber baru ini dalam kenyataan hal memerlukan pengenbangan sains dan teknologinya sendiri dan kalau hal demikian berhasil, itu berarti monolognya sendiri dan kalau hal demikian berhasil, itu berarti memeperluas lingkunan serta memeprpanjagang kehidupan umat manusia.

B. atasan Masalah

a. Bagaimana Usaha Mencari Sumber Daya Energi Non-konvensional

b. Bagaimana Usaha Manusia Melestarikan Hidupnya.

C. Tujuan Penulisan

Adapun tujuan penulisan dari makalah ini yaitu:

1 Untuk mengetahui Usaha Mencari Sumber Daya Energi Non-konvensional

2 Untuk mengetahui Usaha Manusia Melestarikan Hidupnya.

Bab II

Pembahasan

1. Usaha Mencari Sumber Daya Energi Non-konvensional

Pemilihan sumber energi tentu saja dengan alasan yang jelas mempunyai harapan agar dapat digunakan dalam skala besar, karena dimaksudkan untuk dapat menggganti minak bumi. Tentusaja sumber energi yang dipakai tidak boleh mengeluarkan politan terlallu banyak, bahkan bilamana mungkin tidak mengeluarkan polutan sama sekali.

a. Energi Matahari

Energi surya atau matahari telah dimanfaatkan di banyak belahan dunia dan jika dieksplotasi dengan tepat, energi ini berpotensi mampu menyediakan kebutuhan konsumsi energi dunia saat ini dalam waktu yang lebih lama. Matahari dapat digunakan secara langsung untuk memproduksi listrik atau untuk memanaskan bahkan untuk mendinginkan. Potensi masa depat energi surya hanya dibatasi oleh keinginan kita untuk menangkap kesempatan.Ada banyak cara untuk memanfaatkan energi dari matahari. Tumbuhan mengubah sinar matahari menjadi energi kimia dengan menggunakan fotosintesis. Kita memanfaatkan energi ini dengan memakan dan membakar kayu. Bagimanapun, istilah “tenaga surya” mempunyai arti mengubah sinar matahari secara langsung menjadi panas atau energi listrik untuk kegunaan kita. dua tipe dasar tenaga matahari adalah “sinar matahari” dan “photovoltaic” (photo- cahaya, voltaic=tegangan)Photovoltaic tenaga matahari: melibatkan pembangkit listrik dari cahaya. Rahasia dari proses ini adalah penggunaan bahan semi konduktor yang dapat disesuaikan untuk melepas elektron, pertikel bermuatan negative yang membentuk dasar listrik.

Bahan semi konduktor yang paling umum dipakai dalam sel photovoltaic adalah silikon, sebuah elemen yang umum ditemukan di pasir. Semua sel photovoltaic mempunyai paling tidak dua lapisan semi konduktor seperti itu, satu bermuatan positif dan satu bermuatan negatif. Ketika cahaya bersinar pada semi konduktor, lading listrik menyeberang sambungan diantara dua lapisan menyebabkan listrik mengalir, membangkitkan arus DC. Makin kuat cahaya, makin kuat aliran listrik.

Sistem photovoltaic tidak membutuhkan cahaya matahari yang terang untuk beroperasi. Sistem ini juga membangkitkan listrik di saat hari mendung, dengan energi keluar yang sebanding ke berat jenis awan. Berdasarkan pantulan sinar matahari dari awan, hari-hari mendung dapat menghasilkan angka energi yang lebih tinggi dibandingkan saat langit biru sedang yang benar-benar cerah. Saat ini, sudah menjadi hal umum piranti kecil, seperti kalkulator, menggunakan solar sel yang sangat kecil. Photovoltaic juga digunakan untuk menyediakan listrik di wilayah yang tidak terdapat jaringan pembangkit tenaga listrik. Kami telah mengembangkan lemari pendingin, yang bernama Solar Chill yang dapat berfungsi dengan energi matahari. Setelah dites, lemari pendingin ini akan digunakan oleh organisasi kemanusiaan untuk membantu menyediakan vaksin di daerah tanpa listrik, dan oleh setiap orang yang tidak ingin bergantung dengan tenaga listrik untuk mendinginkan makanan mereka. Penggunaan sel photovoltaic sebagai desain utama oleh para arsitek semakin meningkat. Sebagai contoh, atap ubin atau slites solar dapat menggantikan bahan atap konvsional. Modul film yang fleksibel bahkan dapat diintegrasikan menjadi atap vaulted, ketika modul semi transparan menyediakan percampuran yang menarik antara bayangan dengan sinar matahari. Sel photovoltaic juga dapat digunakan untuk menyediakan tenaga maksimum ke gedung pada saat hari di musim panas ketika sistem AC membutuhkan energi yang besar, hal itu membantu mengurangi beban maskimum elektik.Baik dalam skala besar maupun skala kecil photovoltaic dapat mengantarkan tenaga ke jaringan listrik, atau dapat disimpan dalam selnya.

b. Listrik dari Cahaya Matahari

Pembangkit listrik tenaga surya adalah ramah lingkungan, dan sangat menjanjikan. Sebagai salah satu alternatif untuk menggantikan pembangkit listrik menggunakan uap (dengan minyak dan batubara). Perkembangan teknologi dalam membuat solar panel yang lebih baik dari tingkat efisiensi, pembuatan aki yang tahan lama, dan pembuatan alat elektronik yang dapat menggunakan Direct Current. Pada saat ini penggunaan tenaga matahari (solar panel) masih dirasakan mahal karena tidak adanya subsidi. Listrik yang kita gunakan saat ini sebenarnya adalah listrik bersubsidi. Bayangkan pengusahaan/ penambangan minyak tanah, batubara (yang merusak lingkungan), pembuatan pembangkit tenaga listrik uap, distribusi tenaga listrik, yang semuanya dibangun dengan biaya besar. Kelebihan Pembangkit Listrik Tenaga Surya:

* Energi yang terbarukan/ tidak pernah habis

* Bersih, ramah lingkungan

* Umur panel sel surya panjang/ investasi jangka panjang

* Praktis, tidak memerlukan perawatan

* Sangat cocok untuk daerah tropis seperti Indonesia

Solar panel sebagai komponen penting pembangkit listrik tenaga surya, mengubah sinar matahari menjadi tenaga listrik. Umumnya kita menghitung maksimun sinar matahari yang diubah menjadi tenaga listrik sepanjang hari adalah 5 jam. Tenaga listrik pada pagi - sore disimpan dalam baterai, sehingga listrik dapat digunakan pada malam hari, dimana tanpa sinar matahari.

Perencanaan Pembangkit Listrik Tenaga Surya

Karena pembangkit listrik tenaga surya sangat tergantung kepada sinar matahari, maka perencanaan yang baik sangat diperlukan. Perencanaan terdiri dari:

• Jumlah daya yang dibutuhkan dalam pemakaian sehari-hari (Watt).

• Berapa besar arus yang dihasilkan solar cells panel (dalam Ampere hour), dalam hal ini memperhitungkan berapa jumlah panel surya yang harus dipasang.

• Berapa unit baterai yang diperlukan untuk kapasitas yang diinginkan dan pertimbangan penggunaan tanpa sinar matahari. (Ampere hour).

Dalam nilai ke-ekonomian, pembangkit listrik tenaga surya memiliki nilai yang lebih tinggi, dimana listrik dari PT. PLN tidak dimungkinkan, ataupun instalasi generator listrik bensin ataupun solar. Misalnya daerah terpencil: pertambangan, perkebunan, perikanan, desa terpencil, dll. Dari segi jangka panjang, nilai ke-ekonomian juga tinggi, karena dengan perencanaan yang baik, pembangkit listrik tenaga surya dengan panel surya memiliki daya tahan 20 - 25 tahun. Baterai dan beberapa komponen lainnya dengan daya tahan 3 - 5 tahun.

Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Surya

Untuk instalasi listrik tenaga surya sebagai pembangkit listrik, diperlukan komponen sebagai berikut:

1. Solar panel

2. Charge controller

3. Inverter

4. Battery

Solar panel mengkonversikan tenaga matahari menjadi listrik. Sel silikon (disebut juga solar cells) yang disinari matahari/ surya, membuat photon yang menghasilkan arus listrik. Sebuah solar cells menghasilkan kurang lebih tegangan 0.5 Volt. Jadi sebuah panel surya 12 Volt terdiri dari kurang lebih 36 sel (untuk menghasilkan 17 Volt tegangan maksimun). Jenis solar panel dapat di baca disini. Charge controller, digunakan untuk mengatur pengaturan pengisian baterai. Tegangan maksimun yang dihasilkan solar cells panel pada hari yang terik akan menghasilkan tegangan tinggi yang dapat merusak baterai.

Inverter, adalah perangkat elektrik yang mengkonversikan tegangan searah (DC - direct current) menjadi tegangan bolak balik (AC - alternating current).

Baterai, adalah perangkat kimia untuk menyimpan tenaga listrik dari tenaga surya. Tanpa baterai, energi surya hanya dapat digunakan pada saat ada sinar matahari. Diagram Pembangkit Listrik Tenaga Surya Diagram instalasi pembangkit listrik tenaga surya ini terdiri dari solar panel, charge controller, inverter, baterai.

Dari diagram pembangkit listrik tenaga surya diatas: beberapa solar panel di paralel untuk menghasilkan arus yang lebih besar. Combiner pada gambar diatas menghubungkan kaki positif panel surya satu dengan panel surya lainnya. Kaki/ kutub negatif panel satu dan lainnya juga dihubungkan. Ujung kaki positif panel surya dihubungkan ke kaki positif charge controller, dan kaki negatif panel surya dihubungkan ke kaki negatif charge controller. Tegangan panel surya yang dihasilkan akan digunakan oleh charge controller untuk mengisi baterai. Untuk menghidupkan beban perangkat AC (alternating current) seperti Televisi, Radio, komputer, dll, arus baterai disupply oleh inverter. Instalasi pembangkit listrik dengan tenaga surya membutuhkan perencanaan mengenai kebutuhan daya:

• Jumlah pemakaian

• Jumlah solar panel

• Jumlah baterai

Perhitungan Pembangkit Listrik Tenaga Surya

Perhitungan keperluan daya (perhitungan daya listrik perangkat dapat dilihat pada label di belakang perangkat, ataupun dibaca dari manual):

• Penerangan rumah: 10 lampu CFL @ 15 Watt x 4 jam sehari = 600 Watt hour.

• Televisi 21": @ 100 Watt x 5 jam sehari = 500 Watt hour

• Kulkas 360 liter : @ 135 Watt x 24 jam x 1/3 (karena compressor kulkas tidak selalu hidup, umumnya mereka bekerja lebih sering apabila kulkas lebih sering dibuka pintu) = 1080 Watt hour • Komputer : @ 150 Watt x 6 jam = 900 Watt hour

• Perangkat lainnya = 400 Watt hour

• Total kebutuhan daya = 3480 Watt hour

Jumlah solar cells panel yang dibutuhkan, satu panel kita hitung 100 Watt (perhitungan adalah 5 jam maksimun tenaga surya):

• Kebutuhan solar cells panel : (3480 / 100 x 5) = 7 panel surya.

Jumlah kebutuhan batere 12 Volt dengan masing-masing 100 Ah:

• Kebutuhan batere minimun (batere hanya digunakan 50% untuk pemenuhan kebutuhan listrik), dengan demikian kebutuhan daya kita kalikan 2 x lipat : 3480 x 2 = 6960 Watt hour = 6960 / 12 Volt / 100 Amp = 6 batere 100 Ah.

• Kebutuhan batere (dengan pertimbangan dapat melayani kebutuhan 3 hari tanpa sinar matahari) : 3480 x 3 x 2 = 20880 Watt hour =20880 / 12 Volt / 100 Amp = 17 batere 100 Ah. Instalasi pembangkit listrik tenaga surya dapat dilihat pada gambar-gambar di National Geographic Indonesia.

c. Teknologi angin

Teknologi tenaga angin, sumber energi paling cepat berkembang di dunia, sepintas terlihat sederhana. Namun dibalik menara tinggi, langsing dan bilahan besi putar terdapat pergerakan yang kompleks dari bahan-bahan yang ringan seperti desain aerodinamis dan komputer yang dijalankan secara elektronik. Tenaga ditransfer melalui baling-baling, kadang dioperasikan pada variable kecepatan, lalu ke generator (meskipun beberapa turbin menghindari kotak peralatan dengan menjalankan langsung) Tenaga Angin saat ini

Perkembangan teknologi dalam dua dekade terakhir menghasilkan turbin angin yang modular dan mudah dipasang. Saat ini sebuah turbin angin modern 100 kali lebih kuat daripada turbin dua dekade yang lalu dan ladang angin saat ini menyediakan tenaga besar yang setara dengan pembangkit listrik konvensional. Pada awal tahun 2004, pemasangan tenaga angin secara global telah mencapai 40.300 MW sehingga tenaga yang dihasilkan cukup untuk memenuhi kebutuhan sekitar 19 juta rumah tangga menengah di Eropa yang berarti sama dengan mendekati 47 juta orang. Dalam 15 tahun terakhir ini, seiring meningkatnya pasar, tenaga angin memperlihatkan menurunnya biaya produksi hingga 50%. Saat ini di wilayah yang anginnya maksimum, tenaga angin mampu menyaingi PLTU batu bara teknologi baru dan di beberapa lokasi dapat menandingi pembangkit listrik tenaga gas alam.

Tenaga Angin pada tahun 2020

Selama beberapa tahun terakhir pemasangan kapasitas angin meningkat melebihi 30%. Hal tersebut membuat target untuk menjadikan tenaga angin mampu memenuhi kebutuhan energi dunia hingga 12 persen pada tahun 2020 menjadi realistis. Di saat bersamaan hal tersebut juga akan membuka kesempatan terbukanya lapangan pekerjaan hingga dua juta dan mengurangi emisi CO2 hingga 10.700 juta ton.

Berkah terus meningkatnya ukuran dan kapasitas rata-rata turbin, pada tahun 2020 biaya pembangkit listrik tenaga angin pada wilayah yang menunjang akan turun hingga 2.45 sen per KWh- lebih murah 36 persen dari biaya pada tahun 2003 yang mencapai 3.79 euro/KWh. Sambungan kabel listrik tidak termasuk dalam biaya ini.

Tenaga angin setelah tahun 2020

Sumber angin dunia sangat besar dan menyebar dengan baik di semua kawasan dan negara. Menggunakan teknologi saat ini, tenaga angin diperkirakan dapat menyediakan 53.000 Terawat/jam setiap tahunnya. Yang berarti dua kali lebih besar dari proyeksi permintaan energi pada tahun 2020-meninggalkan tempat yang penting untuk tumbuhnya industri bahkan dalam 1 dekade kedepan. Amerika Serikat sendiri mempunyai potensi angin yang cukup untuk menyediakan pasokan kebutuhan energinya bahkan tiga kali lebih besar daripada kebutuhannya.

Kelebihan Tenaga Angin

Ramah lingkungan- keuntungan terpenting dari tenaga angin adalah berkurangnya level emisi karbon dioksida penyebab perubahan ikilm. Tenaga ini juga bebas dari polusi yang sering diasosiasikan dengan pembangkit listrik berbahan bakar fosil dan nuklir. Penyeimbang energi yang sangat baik -emisi karbon dioksida berhubungan dengan proses produksi. Pemasangan dan penggunaan turbin angin selama rata-rata 20 tahun siklus hidup 'membayar kembali' terjadinya emisi setelah 3-6 bulan pertama-yang berarti lebih dari 19 tahun produksi energi tanpa ongkos lingkungan.

Cepat menyebar-pembangunan ladang angin (wind farm) dapat diselesaikan dalam waktu seminggu. Menara turbin, badan dan bilahan besi di pasang di atas permukaan beton bertulang dengan menggunakan alat pemindah besar.

Sumber energi terbarukan dan dapat diandalkan- angin yang menjalankan turbin selalu gratis dan tidak terkena dampak harga bahan bakar fosil yang fluktuatif. Tenaga ini juga tidak butuh untuk ditambang, digali atau dipindahkan ke pembangkit listrik. Seiring meningkatnya harga bahan bakar fosil, nilai tenaga angin juga meningkat dan biaya keseluruhan pembangkit akan menurun. Selanjutnya, dalam proyek besar yang menggunakan turbin ukuran medium yang sudah disetujui, tenaga angin mampu beroperasi hingga 98% secara konstan. Artinya hanya dua persen waktu turun mesin untuk perbaikan- catatan yang jauh lebih baik dari yang bisa diharapkan dari pembangkit listrik konvensional.

Variable Angin

Variable angin menimbulkan masalah manajemen sistem jaringan listrik lebih sedikit daripada yang diharapkan oleh pihak-pihak yang skeptis. Ketidakstabilan permintaan energi dan kebutuhan untuk melindungi gagalnya pembangkit listrik konvensional memenuhi kebutuhan tersebut, sesungguhnya membutuhkan sistem jaringan listrik yang lebih fleksibel daripada tenaga angin, dan pengalaman dunia nyata telah menunjukan bahwa sistem pembangkit listrik nasional mampu menjalankan tugas tersebut. Pada malam berangin, sebagai contoh, turbin angin 50% pembangkit listrik di bagian barat Denmark, tapi kekuatannya telah terbukti dapat diatur.

Penciptaan jaringan listrik yang super mengurangi masalah ketidakstabilan angin. Caranya dengan membiarkan perubahan pada kecepatan di wilayah-wilayah berbeda untuk diseimbangkan satu sama lain. Bergerak ke depan

Perkembangan tenaga angin berkembang dengan pesat saat ini, namun demikian masa depan tenaga ini belum terjamin. Saat ini tenaga angin telah dimanfaatkan oleh sekitar 50 negara di dunia. Namun sejauh ini kemajuan itu disebabkan oleh usaha segelintir pihak, yang dipimpin oleh Jerman, Spanyol dan Denmark. Negara-negara lain perlu untuk memperbaiki industri tenaga angin secara dramastis jika target global ingin dicapai. Oleh karena itu prediksi untuk menjadikan tenaga angin dapat memasok energi dunia sebesar 12 persen pada tahun 2020 sebaiknya tidak dilihat sebagai hal yang pasti, tapi sebagai tujuan-satu kemungkinan masa depan yang kita bisa pilih jika kita mau.

d. Energi Pasang Surut

Ombak masuk ke dalam muara sungai ketika terjadi pasang naik air laut. Pasang surut menggerakkan air dalam jumlah besar setiap harinya; dan pemanfaatannya dapat menghasilkan energi dalam jumlah yang cukup besar. Dalam sehari bisa terjadi hingga dua kali siklus pasang surut. Oleh karena waktu siklus bisa diperkirakan (kurang lebih setiap 12,5 jam sekali), suplai listriknya pun relatif lebih dapat diandalkan daripada pembangkit listrik bertenaga ombak. Namun demikian, menurut situs darvill.clara.net, hanya terdapat sekitar 20 tempat di dunia yang telah diidentifikasi sebagai tempat yang cocok untuk pembangunan pembangkit listrik bertenaga pasang surut ombak.

Pada dasarnya ada dua metodologi untuk memanfaatkan energi pasang surut:

Dam pasang surut (tidal barrages)

Cara ini serupa seperti pembangkitan listrik secara hidro-elektrik yang terdapat di dam/waduk penampungan air sungai. Hanya saja, dam yang dibangun untuk memanfaatkan siklus pasang surut jauh lebih besar daripada dam air sungai pada umumnya. Dam ini biasanya dibangun di muara sungai dimana terjadi pertemuan antara air sungai dengan air laut. Ketika ombak masuk atau keluar (terjadi pasang atau surut), air mengalir melalui terowongan yang terdapat di dam. Aliran masuk atau keluarnya ombak dapat dimanfaatkan untuk memutar turbin (Lihat gambar 3 dan 4).

Gambar 5. PLTPs La Rance, Brittany, Perancis.

Gambar atas menampilkan aliran air dari kiri ke kanan. Gambar sebelah kiri bawah menampilkan proyek dam ketika masih dalam masa konstruksi. Gambar kanan menampilkan proses perakitan turbin dan baling-balingnya. Photo credit: Popular Mechanics, December 1997. Pembangkit listrik tenaga pasang surut (PLTPs) terbesar di dunia terdapat di muara sungai Rance di sebelah utara Perancis. Pembangkit listrik ini dibangun pada tahun 1966 dan berkapasitas 240 MW. PLTPs La Rance didesain dengan teknologi canggih dan beroperasi secara otomatis, sehingga hanya membutuhkan dua orang saja untuk pengoperasian pada akhir pekan dan malam hari. PLTPs terbesar kedua di dunia terletak di Annapolis, Nova Scotia, Kanada dengan kapasitas “hanya” 16 MW. Kekurangan terbesar dari pembangkit listrik tenaga pasang surut adalah mereka hanya dapat menghasilkan listrik selama ombak mengalir masuk (pasang) ataupun mengalir keluar (surut), yang terjadi hanya selama kurang lebih 10 jam per harinya. Namun, karena waktu operasinya dapat diperkirakan, maka ketika PLTPs tidak aktif, dapat digunakan pembangkit listrik lainnya untuk sementara waktu hingga terjadi pasang surut lagi.

Turbin lepas pantai (offshore turbines)

Pilihan lainnya ialah menggunakan turbin lepas pantai yang lebih menyerupai pembangkit listrik tenaga angin versi bawah laut. Keunggulannya dibandingkan metode pertama yaitu: lebih murah biaya instalasinya, dampak lingkungan yang relatif lebih kecil daripada pembangunan dam, dan persyaratan lokasinya pun lebih mudah sehingga dapat dipasang di lebih banyak tempat. Beberapa perusahaan yang mengembangkan teknologi turbin lepas pantai adalah: Blue Energy dari Kanada, Swan Turbines (ST) dari Inggris, dan Marine Current Turbines (MCT) dari Inggris. Gambar hasil rekaan tiga dimensi dari ketiga jenis turbin tersebut ditampilkan dalam Gambar 6.

Gambar 6. Bermacam-macam jenis turbin lepas pantai yang digerakkan oleh arus pasang surut. Gambar sebelah kiri (1): Seagen Tidal Turbines buatan MCT. Gambar tengah (2): Tidal Stream Turbines buatan Swan Turbines. Gambar kanan atas (3): Davis Hydro Turbines dari Blue Energy. Gambar kanan bawah (4): skema komponen Davis Hydro Turbines milik Blue Energy. Picture credit: (1) marineturbines.com, (2) swanturbines.co.uk, (3) & (4) bluenergy.com.

Teknologi MCT bekerja seperti pembangkit listrik tenaga angin yang dibenamkan di bawah laut. Dua buah baling dengan diameter 15-20 meter memutar rotor yang menggerakkan generator yang terhubung kepada sebuah kotak gir (gearbox). Kedua baling tersebut dipasangkan pada sebuah sayap yang membentang horizontal dari sebuah batang silinder yang diborkan ke dasar laut. Turbin tersebut akan mampu menghasilkan 750-1500 kW per unitnya, dan dapat disusun dalam barisan-barisan sehingga menjadi ladang pembangkit listrik. Demi menjaga agar ikan dan makhluk lainnya tidak terluka oleh alat ini, kecepatan rotor diatur antara 10-20 rpm (sebagai perbandingan saja, kecepatan baling-baling kapal laut bisa berkisar hingga sepuluh kalinya).

Dibandingkan dengan MCT dan jenis turbin lainnya, desain Swan Turbines memiliki beberapa perbedaan, yaitu: baling-balingnya langsung terhubung dengan generator listrik tanpa melalui kotak gir. Ini lebih efisien dan mengurangi kemungkinan terjadinya kesalahan teknis pada alat. Perbedaan kedua yaitu, daripada melakukan pemboran turbin ke dasar laut ST menggunakan pemberat secara gravitasi (berupa balok beton) untuk menahan turbin tetap di dasar laut. Adapun satu-satunya perbedaan mencolok dari Davis Hydro Turbines milik Blue Energy adalah poros baling-balingnya yang vertikal (vertical-axis turbines). Turbin ini juga dipasangkan di dasar laut menggunakan beton dan dapat disusun dalam satu baris bertumpuk membentuk pagar pasang surut (tidal fence) untuk mencukupi kebutuhan listrik dalam skala besar. Berikut ini disajikan secara ringkas kelebihan dan kekurangan dari pembangkit listrik tenaga pasang surut:

Kelebihan:

• Setelah dibangun, energi pasang surut dapat diperoleh secara gratis.

• Tidak menghasilkan gas rumah kaca ataupun limbah lainnya.

• Tidak membutuhkan bahan bakar.

• Biaya operasi rendah.

• Produksi listrik stabil.

• Pasang surut air laut dapat diprediksi.

• Turbin lepas pantai memiliki biaya instalasi rendah dan tidak menimbulkan dampak lingkungan yang besar.

Kekurangan:

• Sebuah dam yang menutupi muara sungai memiliki biaya pembangunan yang sangat mahal, dan meliputi area yang sangat luas sehingga merubah ekosistem lingkungan baik ke arah hulu maupun hilir hingga berkilo-kilometer.

• Hanya dapat mensuplai energi kurang lebih 10 jam setiap harinya, ketika ombak bergerak masuk ataupun keluar.

e. Energi Biogas

Yang dimaksud dengan biogas disini adalah gas yang dihasilkan dari sisa-sisa jasad hidup yang diuraikan oleh bakteri pengurai melalui proses pembusukan penguraian. Proses penguraian berjalan optimal pada temperatur 35-370 C. Prosesnya harus dilakukan dalam keadaan tertutup rapat, tak boleh kemaukan urdara, karena bakteri itu sangat peka terhadap oksigen. Lagipula bila terkena cahaya matahari bakteri itu akan mati, sehingga proses tidak berjalan.

f. Energi bio masa

Biomasa adalah segala jasad hidup yang bisa digunakan untuk menghasilkan energi bila dibakar .Pembuatan bahan bakar murah dari biomasa selangkah lebih dekat lagi, terima kasih kepada katalis baru yang dikembangkan di Amerika Serikat. Katalis – yang dibuat dari partikel nano metal dan karbon nanotube – merenggang batasan antara air dan minyak dan sangat membantu dalam ‘upgrading’ biomasa mentah kedalam bahan bakar yang berguna.

Kuantitas biomasa yang banyak diproduksi tiap tahunnya, seperti limbah materi tumbuhan dari pertanian dan industri kertas, dan limbah rumah tangga biodegradable. Campuran tersebut dapat dipanasakan untuk menghasilkan cairan yang licin disebut dengan ‘bio-oil’, yang perlu perbaikan lebih lanjut sebelum ini dapat untuk digunakan.

Bio-oil utamanya dibuat dari persenyawaan yang diturunkan dari selulosa dan lignin – dan supaya sesuai dengan bahan bakar, mereka perlu di – deoksigenasikan dan diubah kira – kira dengan ukuran yang sama. Namum perlakuan reaksi tersebut sangatlah sulit karena tingkat yang tinggi dari air secara alamiah ada pada minyak tersebut. Secara tipikal ini memproduksi emulsi, dengan molekul lebih kecil yang dilarutkan dalam fase air, dan molekul lebih panjang pada fase minyak. Para peneliti dipimpin oleh Daniel Resasco pada Universitas Oklahoma sekarang telah memecahkan permasalahan tersebut dengan suatu katalis yang mencari tahu batasan dimana minyak dan air bertemu dan memungkinkan reaksi di kedua lapisan pada saat bersamaan. Katalis ini terbuat dari nanopartikel magnesium oksida dengan karbon nanotube yang berdiri diantara mereka.

‘Metal oksida nanopartikel bersifat hydrophilic dan mengorientasi katalis terhadap air, dimana nanotube bersifat hydrophobic dan mengorientasi terhadap minyak,’ jelas Resasco. ’Pada sisi air sendiri, kita dapat, menempelkan suatu kondensasi katalis yang mendorong formasi ikatan karbon – karbon untuk memperlebar panjangnya rantai karbon,’ tambahnya. ‘Secara krusial, sesekali rantai tersebut menjadi cukup panjang, kelarutan mereka dalam air akan turun, dan mereka bermigrasi ke fase minyak.’

Karbon nanotube (puutih) berdiri pada metal oksida nanopartikel (jingga). Partikel – partikel tersebut ditarik ke interface minyak-air, dan penambahan palladium (kuning) menciptakan katalis yang dapat bekerja di kedua fase

Palladium nanopartikel juga terintegrasi ke dalam struktur – memudahkan percampuran hidrokarbon pada fase minyak untuk melakukan deoksigenasi yang membuat mereka sesuai dengan bahan bakar konvensional. Penting sekali, katalis tetap berada pada fase padat dan secara mudah dapat disaring dan didaur ulang.

Robert Brown, seorang ahli bahan bakar pada Universitas Iowa State, Amerika Serikat, berpikir bahwa pekerjaan ini adalah sesuatu ‘kemajuan yang luar biasa’ terhadap tujuan pemroduksian bahan bakar hidrokarbon dari biomasa. Bagaimanapun, dia menjelaskan bahwa penelitian ini masih dalam tahap awal. ‘Sekali anda muali meletakkan katalis kedalam bio-oil sesungguhnya, semua prediksi akan berakhir,’ dia berkata pada Chemistry World. ‘Kontaminant mungkin meracuni katalis atau menyumbat pori – pori – jadi masih banyak pekerjaan yang harus diselesaikan.’

Namun Brown percaya diri bahwa proses ini akan menjadi kunci bagi perkembangan selanjutnya. ‘Bio-oil mempunyai kasus yang sangat mendesak bagi produksi bahan bakar yang akan datang,’ kata dia. ‘Baru – baru ini kita telah melakukan suatu analisa ekonomis yang menganjurkan rute bio-oil menjadi bahan bakar sintetis adalah salah satu yang paling efektif yang dapat diimpikan.’ ‘Fungsionalisasi yang tidak biasa dari katalis juga menemukan aplikasi dalam produksi dari bahan kimiawi lainnya,’ kataid Cole-Hamilton pada Unibversitas St. Andrews, Inggris. Disamping siklus yang berulang dari reaksi dan pemisahannya, persenyawaan malah dapat berganti antara lapisan air dan minyak setelah reaksi konsekutif.

2. Usaha Manusia Melestarikan Hidupnya

Usaha manusia untuk mencari energi pengganti minyak bumi seperti yang baru saja diuraikan diatas hanyalah merupakan salah satu alternatif saja bagi manusia untuk dapat mempertahankan eksistensinya dimuka bumi, kita mengetahui bahwa minyak bumi merupakan sumberdaya yang sangat penting bagi kehidupan kita sehari-hari. Tetapi kita mengetahui juga bahwa sumberdaya alam itu tidak dapat diperbaharui dan jumlahnya pun terbatas, sehinggamanusia perlu berusaha mencari sumber energi lain bila ingin tetap mempertahankan eksistensinya di masa yang akan datang.

Bab III

PENUTUP

Kesimpulan

a. Usaha Manusia Untuk Masa Mendatang

Mencari sumberdaya energi nonkonvensional

1) Energi matahari : cahaya matahari dapat diubah menjadi energi listrik dengan jalan menangkap cahaya matahari itu dengan beribu-ribu fotosel. Fotosel dapat dibuat dari silikon yang dilapisi satu sisinya dengan Boron dan sisi yang lain dengan Asen. Untuk mendapatkan voltase yang tinggi dan arus yang kuat, ribuan fotosel dihubungkan secara seri paralel. Energi cahaya matahari dapat juga diubah menjadi energi panas dengan pertolongan cermin ceking, sedangkan intensitas cahaya matahari yang datang kecermin itu dipertinggi dengan memantulkan cahaya mataharidari tempat lain ( satu tebing ) dengan menggunakan cermin datar.

2) Energi panas bumi : panas dari gunung berapi bersumber dari magma. Bila dekat magma itu terdapat cadangan air, maka air itu akan mendapatkan panas. Rembesannya ke permukaan dapat berupa sumber air panas, semburan uap atau semburan air panas. Bila dilakukan pemboran di tempat itu akan dapat uap air panas yang menyembur atau air panas saja tergantung pada kondisi cadangan air.letak pemboran, dan sebagainya.

3) Energi Angin : lansung dapat diubah menjadi listrik dengan menggunakan kincir angin yang dihubungkan dengan generator listrik.

4) Energi Pasang Surut :dapat dimanfaatkan degnan menggunakan dam dengan pintu-pintu air yang dapat diatur pembukaannya. Juga melalui pintu-pintu air. Di pintu itulah dipasang turbin yang dapat menggerakkan generator listrik.

5) Energi Biogas : pada prinsipnya adalah manfaatkan sampah dari jasad hidup dengan cara pembusukan dengan pertolongan bakteri pengurai. Bakteri itu didapat dari kotoran kerbau atau sapi. Gas yang sebagian besar adalah gas metan yang dapat dibakar untuk kompor di dapur atau untuk keperluan lain.

6) Energi biomasa : yang dugunakan sebagai bahan bakar adalah sampah organik. Panas yang timbul dipakai untuk memanaskan air/ketel uap. Uap yang timbul dipkai untuk menggerakkan generator listrik. b. Usaha Manusia Untuk pelestariannya.

Empat masalah yang menonjol yang perlu ditanggulangi demi kelestarian hidup manusia di masa mendatang adalah :

1) Masalah energi pengganti minyak bumi.

2) Penggunaan teknologi yang tepat guna dengan menguraikan dampak negatifnya.

3) Masalah laju pertumbuhan penduduk yang harus di tanggulangi, antara lain dengan KB, dan

4) Masalah kekestarian lingkungan hidup yang merupakan tanggungjawab dan diusahakan bersama.

Keempat masalah itu merupakan kunci pokok dalam pelestarian kehidupan manusia pada masa mendatang.

DAFTAR PUSTAKA

Suria Atmodja, ilmu lingkungan, Penerbit ITB, Bandung 1981

Tim UNS, IlmuAlamiah Dasar I-II-III, UNS, Solo,1981