Sumber utama energi terbaharui
Energi panas bumi
Energi panas bumi
Energi panas bumi berasal dari
peluruhan radioaktif di pusat
Bumi,
yang membuat Bumi panas dari dalam, serta dari panas matahari yang
membuat panas permukaan bumi. Ada tiga cara pemanfaatan panas bumi:
- Sebagai tenaga pembangkit listrik dan digunakan dalam bentuk listrik
- Sebagai sumber panas yang dimanfaatkan secara langsung menggunakan pipa ke perut bumi
- Sebagai pompa panas yang dipompa langsung dari perut bumi
Panas bumi adalah suatu bentuk
energi panas
atau energi termal yang dihasilkan dan disimpan di dalam bumi. Energi
panas adalah energi yang menentukan temperatur suatu benda. Energi panas
bumi berasal dari energi hasil pembentukan planet (20%) dan peluruhan
radioaktif dari mineral (80%)
[1]. Gradien panas bumi, yang didefinisikan dengan perbedaan temperatur antara
inti bumi dan permukaannya, mengendalikan
konduksi yang terus menerus terjadi dalam bentuk energi panas dari inti ke permukaan bumi.
Temperatur inti bumi mencapai lebih dari 5000
oC. Panas mengalir secara konduksi menuju bebatuan sekitar inti bumi. Panas ini menyebabkan bebatuan tersebut meleleh, membentuk
magma. Magma mengalirkan panas secara
konveksi dan bergerak naik karena magma yang berupa bebatuan cair memiliki
massa jenis
yang lebih rendah dari bebatuan padat. Magma memanaskan kerak bumi dan
air yang mengalir di dalam kerak bumi, memanaskannya hingga mencapai 300
oC. Air yang panas ini menimbulkan tekanan tinggi sehingga air keluar dari kerak bumi
[2].
Energi panas bumi dari inti Bumi lebih dekat ke permukaan di beberapa
daerah. Uap panas atau air bawah tanah dapat dimanfaatkan, dibawa ke
permukaan, dan dapat digunakan untuk membangkitkan listrik. Sumber
tenaga panas bumi berada di beberapa bagian yang tidak stabil secara geologis seperti
Islandia,
Selandia Baru,
Amerika Serikat,
Filipina, dan
Italia. Dua wilayah yang paling menonjol selama ini di Amerika Serikat berada di kubah
Yellowstone dan di utara
California.
Islandia
menghasilkan tenaga panas bumi dan mengalirkan energi ke 66% dari semua
rumah yang ada di Islandia pada tahun 2000, dalam bentuk energi panas
secara langsung dan energi listrik melalui pembangkit listrik. 86% rumah
yang ada di Islandia memanfaatkan panas bumi sebagai pemanas rumah
[3][4].
Energi surya
Panel surya (photovoltaic arrays) di atas yacht kecil di laut dapat mengisi baterai 12 V sampai 9 ampere dalam kondisi cahaya matahari penuh dan langsung.
Karena kebanyakan energi terbaharui berasal adalah "energi surya"
istilah ini sedikit membingungkan. Namun yang dimaksud di sini adalah
energi yang dikumpulkan secara langsung dari cahaya matahari.
Tenaga surya dapat digunakan untuk:
Tentu saja
matahari
tidak memberikan energi yang konstan untuk setiap titik di bumi,
sehingga penggunaannya terbatas. Sel surya sering digunakan untuk
mengisi daya
baterai, di siang hari dan daya dari baterai tersebut digunakan di malam hari ketika cahaya matahari tidak tersedia.
Tenaga Angin
Perbedaan temperatur di dua tempat yang berbeda menghasilkan
tekanan udara yang berbeda, sehingga menghasilkan
angin. Angin adalah gerakan materi (udara) dan telah diketahui sejak lama mampu menggerakkan turbin.
Turbin angin
dimanfaatkan untuk menghasilkan energi kinetik maupun energi listrik.
Energi yang tersedia dari angin adalah fungsi dari kecepatan angin;
ketika kecepatan angin meningkat, maka energi keluarannya juga meningkat
hingga ke batas maksimum energi yang mampu dihasilkan turbin tersebut
[5]. Wilayah dengan angin yang lebih kuat dan konstan seperti lepas pantai dan dataran tinggi, biasanya diutamakan untuk dibangun "
ladang angin".
Tenaga air
Energi air digunakan karena memiliki massa dan mampu mengalir. Air
memiliki massa jenis 800 kali dibandingkan udara. Bahkan gerakan air
yang lambat mampu diubah ke dalam bentuk energi lain. Turbin air
didesain untuk mendapatkan energi dari berbagai jenis reservoir, yang
diperhitungkan dari jumlah massa air, ketinggian, hingga kecepatan air.
Energi air dimanfaatkan dalam bentuk:
- Bendungan pembangkit listrik. Yang terbesar adalah Three Gorges dam di China.
- Mikrohidro
yang dibangun untuk membangkitkan listrik hingga skala 100 kilowatt.
Umumnya dipakai di daerah terpencil yang memiliki banyak sumber air.
- Run-of-the-river yang dibangun dengan memanfaatkan energi kinetik dari aliran air tanpa membutuhkan reservoir air yang besar.
Biomassa
Tumbuhan biasanya menggunakan
fotosintesis untuk menyimpan tenaga surya, udara, dan
CO2. Bahan bakar bio (
biofuel)
adalah bahan bakar yang diperoleh dari biomassa - organisme atau produk
dari metabolisme hewan, seperti kotoran dari sapi dan sebagainya. Ini
juga merupakan salah satu sumber energi terbaharui. Biasanya biomass
dibakar untuk melepas
energi kimia yang tersimpan di dalamnya, pengecualian ketika biofuel digunakan untuk bahan bakar fuel cell (misal
direct methanol fuel cell dan
direct ethanol fuel cell).
Biomassa dapat digunakan langsung sebagai bahan bakar atau untuk
memproduksi bahan bakar jenis lain seperti biodiesel, bioetanol, atau
biogas tergantung sumbernya. Biomassa berbentuk
biodiesel,
bioetanol, dan
biogas dapat dibakar dalam
mesin pembakaran dalam atau
pendidih secara langsung dengan kondisi tertentu.
Biomassa menjadi sumber energi terbarukan jika laju pengambilan tidak
melebihi laju produksinya, karena pada dasarnya biomassa merupakan
bahan yang diproduksi oleh alam dalam waktu relatif singkat melalui
berbagai proses biologis. Berbagai kasus penggunaan biomassa yang tidak
terbarukan sudah terjadi, seperti kasus
deforestasi zaman romawi, dan yang sekarang terjadi,
deforestasi hutan amazon.
Gambut
juga sebenarnya biomassa yang pendefinisiannya sebagai energi
terbarukan cukup bias karena laju ekstraksi oleh manusia tidak sebanding
dengan laju pertumbuhan lapisan gambut
[6][7].
Ada tiga bentuk penggunaan biomassa, yaitu secara padat, cair, dan gas
[8].
Dan secara umum ada dua metode dalam memproduksi biomassa, yaitu dengan
menumbuhkan organisme penghasil biomassa dan menggunakan bahan sisa
hasil industri pengolahan makhluk hidup.
Bahan bakar bio cair
Bahan bakar bio cair biasanya berbentuk bioalkohol seperti
metanol,
etanol dan
biodiesel.
Biodiesel dapat digunakan pada kendaraan diesel modern dengan sedikit
atau tanpa modifikasi dan dapat diperoleh dari limbah sayur dan minyak
hewani serta
lemak. Tergantung potensi setiap daerah,
jagung,
gula bit,
tebu, dan beberapa jenis
rumput
dibudidayakan untuk menghasilkan bioetanol. Sedangkan biodiesel
dihasilkan dari tanaman atau hasil tanaman yang mengandung minyak
(kelapa sawit, kopra, biji jarak, alga) dan telah melalui berbagai
proses seperti
esterifikasi.
Biomassa padat
Penggunaan langsung biasanya dalam bentuk padatan yang mudah
terbakar, baik kayu bakar atau tanaman yang mudah terbakar. Tanaman
dapat dibudidayakan secara khusus untuk pembakaran atau dapat digunakan
untuk keperluan lain, seperti diolah di industri tertentu dan limbah
hasil pengolahan yang bisa dibakar dijadikan bahan bakar. Pembuatan
briket
biomassa juga menggunakan biomassa padat, di mana bahan bakunya bisa
berupa potongan atau serpihan biomassa padat mentah atau yang telah
melalui proses tertentu seperti
pirolisis untuk meningkatkan persentase karbon dan mengurangi kadar airnya.
Biomassa padat juga bisa diolah dengan cara
gasifikasi untuk menghasilkan gas.
Biogas
Artikel utama untuk bagian ini adalah:
Biogas
Berbagai bahan organik, secara biologis dengan fermentasi, maupun secara fisiko-kimia dengan
gasifikasi, dapat melepaskan gas yang mudah terbakar.
Biogas dapat dengan mudah dihasilkan dari berbagai limbah dari industri yang ada saat ini, seperti produksi
kertas, produksi
gula, kotoran hewan
peternakan, dan sebagainya. Berbagai aliran limbah harus diencerkan dengan air dan dibiarkan secara alami berfermentasi, menghasilkan gas
metana. Residu dari aktivitas fermentasi ini adalah
pupuk yang kaya nitrogen, karbon, dan mineral.
Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Energi_terbarukan