UJI KINERJA KOMPOR SURYA DENGAN VARIASI BENTUK GEOMETRI DAN LUAS KOLEKTOR
3.5. Analisis Kelayakan Ekonomi dan Dampak Ling kungan
Faktor penting dalam perkembangan sumber daya manu- sia, diantaranya adalah kesehatan. Dengan memperkenalkan cara memasak menggunakan tenaga matahari dapat dipakai sebagai alternatif untuk mengurangi paparan polutan dan memberikan kesempatan untuk memperbaiki kesehatan bagi pemakai energi fosil. Energi ramah lingkungan akan mem- berikan keuntungan lebih bagi konsumen yang mengguna- kan kompor surya untuk memasak.
Proses pembakaran pada kompor energi fosil adalah pembakaran tidak sempurna sehingga dapat menghasilkan
polutan karbon monoksida (CO) dan karbondioksida (CO2).
Jenis bahan bakar dan tungku pembakaran mempengaruhi
proses pembakaran dan tingkat emisi gas CO dan CO2.
Tabel 5. Faktor emisi CO dan CO2 hasil pembakaran
beberapa jenis bahan bakar [9]
No. Jenis bahan bakar Faktor emisi CO (kg/TJ) Faktor emisi CO2 (kg/TJ) 1. Kayu bakar 30.500 112.000 2. Briket batubara 26.600 97.500 3. Minyak tanah 19.600 71.900 4. LPG 17.200 63.100
Di kehidupan masyarakat Indonesia ada 4 jenis bahan bakar fosil yang sebagian besar digunakan untuk memasak, yaitu minyak tanah, gas LPG, briket batubara dan kayu bakar (biomassa). Dari semua jenis bahan bakar tersebut akan dibandingkan dengan kompor energi surya dari sudut pan- dang nilai ekonomi dan nilai lingkungannya. Perbandingan ini penting dan memudahkan konsumen untuk memilih bahan bakar untuk memasak.
a. Memasak dengan kayu bakar (biomassa padat)
Memasak dengan kayu bakar dinilai boros dan
menimbulkan emisi CO dan CO2 yang sangat besar. Untuk
satu kali memasak, dibutuhkan sedikitnya 1,5 kg kayu dengan daya bakar yang besar. Diperkirakan setiap keluarga menggunakan 135 kg kayu bakar per bulan. Selain itu, memasak dengan kayu bakar itu harus ditunggu, tidak bisa ditinggal [2].
Penggunaan satu kompor surya diasumsikan akan mengurangi konsumsi 40% kayu bakar per tahun yang digu- nakan oleh satu keluarga. Bila setiap keluarga menggunakan 135 kg kayu bakar per bulan, maka berarti telah diselamatkan 54 kg kayu bakar per bulan.
Berdasarkan hasil pengamatan UNDP (2001), kayu bakar
dapat menimbulkan emisi CO2 dan besarnya energi kayu
bakar kayu yang dipindahkan ke dalam panci memasak
hanya 5 โ 15%. Untuk aplikasi praktis efisiensi kompor kayu
(ฮท) = 10%. Konsumsi kayu bakar dihitung dari energi yang
menjadi energi biomassa yang sama dengan energi efektif kompor surya, seperti dijelaskan dalam persamaan berikut.
๐ธ=๐ร๐ก
๐ (1)
dengan E = energi biomassa (J)
t = waktu penggunaan dari kompor surya (s)
P = daya efektif kompor surya= 130 W = 130 J/s
ฮท = efisiensi memasak dengan kayu bakar; ฮท = 10%
The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)
menyatakan bahwa faktor emisi karbon dari kayu bakar atau biomassa padat adalah 29,9 kg C/GJ atau 0,0299 kg C/MJ (IPCC, 1996). Penangkapan massa emisi karbon dapat dihitung dengan persamaan berikut.
๐C=๐ร๐กร 0,299 kg C/MJ (2)
dengan mC = massa emisi karbon (kg)
Penangkapan massa emisi karbon dapat dikonversi menjadi massa emisi karbondioksida dengan menggunakan persamaan berikut.
๐CO2=๐Cร 44/12 kg CO2/kg C (3)
Untuk kompor surya dengan daya P = 130 W setiap
kompor dan diasumsikan waktu penggunaan dalam 1 tahun adalah 146 hari (40%) maka dengan mengunakan persamaan energi biomassa sebesar 341640 kWs/tahun untuk setiap kompor atau sekitar 341 MJ/tahun. Besarnya penangkapan
massa emisi CO2 dari kayu bakar atau biomassa dapat
dihitung dengan menggunakan persamaan yaitu 374 kg
CO2/tahun untuk satu kompor surya.
Berdasarkan data dari IPCC (2007), faktor emisi kayu
bakar 112.000 kg CO2/TJ. Jika kayu bakar digunakan untuk
mendidihkan air 1,5 L maka akan menimbulkan emisi 5,1ยท10-2 kg CO
2. Oleh karena itu, dengan menggunakan
kompor surya dapat mengurangi emisi tersebut. Jika kayu diperoleh di lokasi yang subur, tentu ada harapan sumber energi itu bisa berkesinambungan. Akan tetapi, tidak semua masyarakat yang menggunakan bahan bakar kayu itu berada di lokasi yang subur. Di daerah terpencil dan tidak subur, masyarakat sering dihadapkan ketiadaan pilihan untuk memanfaatkan kayu sebagai sumber energi. Kompor surya menjadi penting peranannya, jika kayu makin sulit didapat. Dengan kompor tenaga surya, biaya bahan bakar bisa ditekan lebih murah. Namun diperlukan waktu memasak yang lebih lama dari biasanya.
b.Memasak dengan briket batubara
Briket batu bara telah dikembangkan oleh B2TE Balai Besar Teknologi Energi BPPT di Serpong, Tangerang. Briket ini tanpa karbonisasi bertipe sarang tawon dan telur yang dilengkapi dengan penyulut sehingga memudahkan proses penyalaan kompor briket batu bara.
Briket tipe ini aman, tidak bisa meledak, selama proses tidak perlu dipantau dan tidak menimbulkan jelaga. Harga briket batubara ini Rp 2.500,00 per kg. Harga kompor
berkisar Rp 80.000 sampai Rp 200.000. Penggunaan 1 โ 1,8
kg briket batubara sama dengan 1 liter minyak tanah, tergantung pada efisiensi kompor atau tungku briket batu bara yang digunakan.
Dibandingkan dengan kompor minyak tanah (meng- hasilkan emisi karbon monoksida sekitar 19.600 kg/TJ), kompor briket batubara menghasilkan emisi karbon monok- sida lebih besar yaitu sekitar 26.600 kg/TJ [9]. Oleh karena itu, tidak disarankan dipakai di dalam dapur tertutup untuk
menjaga kesehatan. Jika briket batubara digunakan untuk mendidihkan air 1,5 L maka akan menimbulkan emisi
4,4ยท10-2 kg CO2 karena energi untuk mendidihkan air 1,5 L
adalah sebesar 452,51 kJ.
Emisi CO dan CO2 dari kompor bahan bakar batubara
yang masih cukup besar menuntut partisipasi masyarakat dalam mengurangi emisi gas rumah kaca tersebut. Alternatif termurah yang dapat dilakukan bersama-sama dalam upaya mengurangi emisi gas rumah kaca adalah gerakan bersama penghematan energi dengan menggunakan kompor energi surya.
c. Memasak dengan minyak tanah
Minyak tanah adalah produk hasil destilasi sederhana dari minyak mentah, yang dikenal dalam bahasa Inggris
kerosene. Harga minyak tanah di pasaran mencapai Rp 8.500,00/liter. Akan tetapi saat ini minyak tanah sulit di- dapatkan di pasaran. Dengan 1 liter minyak tanah bisa
dipakai memasak selama 2 โ 3 jam[2].
Jika dalam 1 hari konsumen menggunakan 2 liter minyak tanah maka dalam 1 hari akan mengeluarkan uang Rp 17.000,00. Dengan kompor surya yang bisa digunakan selama 146 hari dalam setahun (40%) maka dalam 1 tahun satu kompor surya dapat menghemat pemakaian 292 liter minyak tanah atau mengurangi pengeluaran dengan Rp 2.482.000,00. Selain itu, apabila minyak tanah digunakan untuk mendidihkan air 1,5 L maka akan menimbulkan emisi
CO2 3,3ยท10-2 kg karena faktor emisi minyak tanah 71.900 kg
CO2/TJ. Dengan menggunakan kompor surya akan meng-
hemat pengeluaran uang dan juga akan membantu
mengurangi emisi gas CO dan CO2.
d.Memasak dengan LPG (elpiji)
Kompor gas memiliki kelebihan, yaitu waktu panasnya tidak lama, mudah meregulasi pijar panas, berpijar cepat sesuai kebutuhan dan sumber panas terlihat. Seperti banyak ditemui di Indonesia, elpiji ini menjadi pilihan utama keluarga kelas menengah ke atas.
Elpiji merupakan gas yang dicairkan untuk memper- mudah dan memperkecil volume penampungan. Bila diban- dingkan dengan minyak tanah dan kayu bakar, daya pemanasan elpiji lebih tinggi sehingga memasak lebih cepat matang. Elpiji lebih efektif dibandingkan bahan bakar lainnya.
Saat ini harga resmi per tabung elpiji untuk massa 3 kg di daerah bisa mencapai Rp 14.500 per tabung. Tabung dengan
massa 3 kg ini bila digunakan untuk memasak selama 2 โ 3
jam per harinya maka 1 tabung elpiji dapat dipakai untuk 3 โ
5 hari. Harga kompor gas paling murah harganya Rp 350.000,00 [2].
Jika dalam 1 bulan konsumen menggunakan 7 tabung elpiji 3 kg maka akan mengeluarkan uang Rp 101.500,00. Dengan kompor surya yang bisa digunakan selama 146 hari dalam setahun (40%) maka dalam 1 tahun satu kompor surya dapat menghemat pengeluaran dengan Rp 487.200,00.
Selain segala bentuk keuntungan dan kemudahan yang ditawarkan dengan penggunaan LPG sebagai bahan bakar terutama untuk rumah tangga, ternyata ada faktor-faktor yang harus dipertimbangkan yaitu dari segi emisi yang dihasil- kannya. Hasil pembakaran LPG yang tidak sempurna ter-
Seminar Nasional Teknik Mesin 7 21 Juni 2012, Surabaya, Indonesia
K-53
sebut menghasilkan emisi CO sebesar 17.200 kg/TJ dan CO2
sebesar 63.100 kg/TJ. Apabila LPG digunakan untuk mendidihkan air 1,5 L maka akan menimbulkan emisi
3,3ยท10-2 kg CO2 karena energi untuk mendidihkan air 1,5 L
adalah sebesar 452,51 kJ.
Standard kualitas udara yang dikeluarkan oleh lembaga perlindungan lingkungan internasional (EPA, 2000), batas standard lingkungan untuk polutan CO sebesar 9 ppm (nilai
per jam dari rata-rata dalam 8 jam) dan untuk polutan CO2
sebesar 35 ppm (nilai per jam dari rata-rata dalam 1 hari). Emisi gas CO2 dan CO berperan penting dalam gejala
pemanasan global atau dikenal sebagai gejala rumah kaca yang diikuti oleh penipisan lapisan ozon, telah menimbulkan ketidak-teraturan iklim dunia. Dampak ini dapat berpengaruh terhadap pola iklim di indonesia, mengganggu ekosistem dan merusak SDA hayati.
Oleh karena itu, pengelolaan sumber daya alam dan pengembangan energi yang berbasis pada sumber energi terbarukan seperti energi surya, harus menjadi pertimbangan yang utama dalam pengelolaan dan pemakaian sumber energi di masa datang karena ramah lingkungan.
Dana untuk pembuatan alat pemasak dari tenaga matahari tersebut tidak banyak dan jika sudah tidak penelitian lagi atau sudah memasuki tahap produksi, apalagi produksi massal, harga per paket pemasak matahari, tidak lebih dari Rp 300.000,00 atau sebanding dengan harga sebuah kompor gas. Selain itu kompor matahari juga relatif lebih murah dibandingkan dengan bahan bakar memasak yang lain saat ini. Perincian biaya pembuatan kompor surya berdasarkan penelitian ini dapat ditunjukkan dalam Tabel 6 berikut.
Tabel 6. Biaya pembuatan kompor surya