PENGERTIAN ENERGI DAN BENTUK ENERGI
Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja (usaha). Satuan energi menurut Satuan Internasional (SI) adalah joule, satuan energi yang lain: erg, kalori, dan kWh. Satuan kWh biasa digunakan untuk menyatakan energi listrik, dan kalori biasanya untuk energi kimia. Konversi satuan energi:
1 kalori = 4,2 joule 1 joule = 0,24 kalori 1 joule = 1 watt sekon 1 kWh = 3.600.000 joule
Beberapa bentuk energi antara lain:
- Energi kimia adalah energi yang terkandung dalam zat, misal makanan, bahan bakar atau aki.
- Energi listrik, berasal dari arus listrik.
- Energi cahaya merupakan gelombang elektromagnetik, misal yang dipancarkan dari matahari atau lampu pijar.
- Energi bunyi dihasilkan oleh benda yang bergetar, misal gitar yang dipetik atau bel listrik. - Energi nuklir berasal dari reaksi pembelahan atom (reaksi fisi) atau penggabungan atom (reaksi fusi).
- Energi mekanik dimiliki benda karena sifat geraknya, misal air terjun.
Hukum kekekalan energi “Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain”
ENERGI MEKANIK
Energi mekanik adalah energi yang dimiliki suatu benda karena sifat geraknya. Energi mekanik terdiri dari energi potensial dan energi kinetik.
Secara matematis dapat dituliuskan : Em = Ep + Ek
dimana Em = Energi Mekanik Energi Potensial
Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena posisinya (kedudukan) terhadap suatu acuan.
Sebagai contoh sebuah batu yang kita angkat pada ketinggian tertentu memiliki energi potensial, jika batu kita lepas maka batu akan melakukan kerja yaitu bergerak ke bawah atau jatuh. Jika massa batu lebih besar maka energi yang dimiliki juga lebih besar, batu yang memiliki energi potensial ini karena gaya gravitasi bumi, energi ini disebut energi potensial bumi.
Energi potensial bumi tergantung pada massa benda, gravitasi bumi dan ketinggian benda. Sehingga dapat dirumuskan:
Ep = m.g.h dimana : Ep = Energi potensial m = massa benda g = gaya gravitasi h = tinggi benda Energi Kinetik
benda bergerak makin besar energi kinetiknya dan semakin besar massa benda yang bergerak makin besar pula energi kinetik yang dimilikinya.
Secara matematis dapat dirumuskan: Ek = 1/2 ( m.v2 ) dimana : Ek = Energi kinetik m = massa benda v = kecepatan benda Sumber: http://id.shvoong.com/exact-sciences/physics/2168471-pengertian-energi-dan-bentuk-energi/#ixzz1ir7vW2o1
Energi terbaharui
Energi terbarukan energi yang berasala dari "proses alam yang berkelanjutan", seperti tenaga surya, tenaga angin, arus airproses biologi, dan panas bumi.
Untuk mengetahui lebih lanjut tentang penggunaan energi terbarukan di masyarakat modern lihat pengembangan energi terbarukan. Untuk diskusi umum, lihat pengembangan energi masa depan.
Konsep energi terbarukan mulai dikenal pada tahun 1970-an, sebagai upaya untuk
mengimbangi pengembangan energi berbahan bakar nuklir dan fosil. Definisi paling umum adalah sumber energi yang dapat dengan cepat dipulihkan kembali secara alami, dan prosesnya berkelanjutan. Dengan definisi ini, maka bahan bakar nuklir dan fosil tidak termasuk di dalamnya.
[sunting] Energi berkelanjutan
Dari definisinya, semua energi terbarukan sudah pasti juga merupakan energi berkelanjutan, karena senantiasa tersedia di alam dalam waktu yang relatif sangat panjang sehingga tidak perlu khawatir atau antisipasi akan kehabisan sumbernya. Para pengusung energi non-nuklir tidak memasukkan tenaga nuklir sebagai bagian energi berkelanjutan karena persediaan uranium-235 di alam ada batasnya, katakanlah ratusan tahun. Tetapi, para penggiat nuklir berargumentasi bahwa nuklir termasuk energi berkelanjutan jika digunakan sebagai bahan bakar di [reaktor pembiak cepat (FBR: Fast Breeder Reactor)] karena cadangan bahan bakar nuklir bisa "beranak" ratusan hingga ribuan kali lipat. Loh, kok bisa?
Alasannya begini, cadangan nuklir yang dibicarakan para pakar energi dalam ordo puluhan atau ratusan tahun itu secara implisit dihitung dengan asumsi reaktor yang digunakan adalah reaktor biasa (umumnya tipe BWR atau PWR), yang notabene hanya bisa membakar U-235. Di satu sisi kandungan U-235 di alam tak lebih dari 0,72% saja, sisanya kurang lebih 99,28% merupakan U-238. Uranium jenis U-238 ini dalam kondisi pembakaran "biasa" (digunakan sebagai bahan bakar di reaktor biasa) tidak dapat menghasilkan energi nuklir, tetapi jika dicampur dengan U-235 dan dimasukan bersama-sama ke dalam reaktor pembiak, bersamaan dengan konsumsi/ pembakaran U-235, U-238 mengalami reaksi penangkapan 1 neutron dan berubah wujud menjadi U-239. Dalam hitungan menit U-239 meluruh sambil mengeluarkan partikel beta dan kembali berubah wujud menjadi Np-239. Np-239 juga kembali meluruh sambil memancarkan partikel beta menjadi Pu-239. Nah, Pu-239 inilah yang meski tidak tersedia di alam tetapi terbentuk sebagai hasil sampingan pembakaran U-235, memiliki kemampuan membelah diri dan menghasilkan energi sebagaimana U-235. Bisa dibayangkan
jika semua U-238 yang jumlahnya ribuan kali lebih banyak daripada U-235, jika semuanya berhasil diubah menjadi Pu-239 berapa terjadi peningkatan jumlah bahan bakar nuklir. Hal yang serupa juga terjadi untuk atom [thorium -233] yang dengan reaksi penangkapan 1 neutron berubah wujud menjadi U-233 yang memiliki kemampuan reaksi berantai (reaksi nuklir). Itulah sebabnya kenapa negara-negara maju tertentu enggan meninggalkan nuklir meski resiko radioaktif yang diterimanya tidak ringan. Itulah pula alasan kenapa reaktor pembiak cepat seperti yang dimiliki oleh Korut mendapat pengawasan ketat dari IAEA karena mampu memproduksi bahan bakar baru Pu-239 yang rentan disalahgunakan untuk senjata pembunuh massal. Di sisi lain para penentang nuklir cenderung menggunakan istilah "energi berkelanjutan" sebagai sinonim dari "energi terbarukan" untuk mengeluarkan energi nuklir dari pembahasan kelompok energi tersebut.
Energi panas bumi
Artikel utama untuk bagian ini adalah: 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
Istilah 'panas bumi' digunakan untuk energi panas yang berasal dari perut bumi. Listrik panas bumi dibangkitkan dengan cara memanfaatkan uap yang keluar dari pipa yang ditanam ke perut bumi sebagai hasil pemanasan sumber air resapan di sekitar sumur panas bumi. Uap tersebut kemudian dimanfaatkan langsung untuk memutar turbin atau memanaskan penukar panas untuk menghasilkan tekanan yang kemudian digunakan untuk memutar turbin dan menghasilkan listrik melalui generator.
Energi panas bumi dari inti Bumi lebih dekat ke permukaan di beberapa daerah daripada orang lain. Mana uap panas atau air bawah tanah dapat dimanfaatkan dan dibawa ke permukaan itu dapat digunakan untuk membangkitkan listrik. Seperti tenaga panas bumi sumber ada di beberapa bagian tidak stabil secara geologis dunia seperti Islandia, Selandia Baru, Amerika Serikat, Filipina dan Italia. Dua wilayah yang paling menonjol selama ini di Amerika Serikat berada di Yellowstone baskom dan di utara California. Islandia
menghasilkan tenaga panas bumi 170 MW dan dipanaskan 86% dari semua rumah di tahun 2000 melalui energi panas bumi. Beberapa 8.000 MW dari kapasitas operasional total.
Geothermal panas dari permukaan bumi dapat digunakan di sebagian besar dunia langsung ke panas dan dingin bangunan. Suhu kerak bumi beberapa meter di bawah permukaan buffered untuk konstan 7-14C (45-58F), sehingga cairan dapat pra-pra-dipanaskan atau didinginkan dalam pipa bawah tanah, menyediakan pendinginan gratis di musim panas dan, melalui a pompa panas, pemanas di musim dingin. Menggunakan langsung lainnya adalah di sektor pertanian (rumah kaca), perikanan budidaya dan industri.
Meskipun situs panas bumi mampu menyediakan panas untuk beberapa dekade, akhirnya lokasi tertentu tenang. Beberapa menafsirkan makna ini sebagai lokasi panas bumi tertentu dapat mengalami penipisan. Orang lain melihat penafsiran semacam itu sebagai penggunaan yang tidak akurat dari kata penipisan karena keseluruhan pasokan energi panas bumi di Bumi, dan sumbernya, tetap hampir konstan. Energi panas bumi tergantung pada geologi setempat ketidakstabilan, yang, menurut definisi, tidak dapat diprediksi, dan mungkin stabil.
Sekarang konsumsi energi Panas Bumi tidak dengan cara apapun mengancam atau
mengurangi kualitas hidup untuk masa depan Wegenerbuah instalasi, akibatnya, itu dianggap sebagai sumber energi terbarukan.
[sunting] Energi surya
Panel surya (photovoltaic arrays) di atas yacht kecil di laut dapat Mengisi baterai 12 V sampai 9 ampere dalam cahaya matahari penuh dan langsung.
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Tenaga 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:
• Menghasilkan listrik Menggunakan sel surya
• Menggunakan menghasilkan pembangkit listrik tenaga panas surya • Menghasilkan listrik Menggunakan menara surya
• Memanaskan gedung, secara langsung • Memanaskan gedung, melalui pompa panas
• Memanaskan makanan, Menggunakan oven surya.
Jelas 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.
[sunting] Energi angin
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Tenaga angin
Karena matahari memanaskan permukaan bumi secara tidak merata, maka terbentuklah angin. Energi Kinetik dari angin dapat Digunakan untuk Menjalankan Turbin angin, Beberapa mampu memproduksi tenaga 5 MW. Keluaran tenaga Kubus adalah fungsi dari kecepatan angin, maka Turbin tersebut paling tidak membutuhkan angin dalam kisaran 5,5
m / d (20 km / j), dan dalam praktek sangat sedikit wilayah yang memiliki angin yang bertiup terus menerus. Namun begitu di daerah Pesisir atau daerah di ketinggian, angin yang cukup Tersedia KONSTAN.
Pada 2005 telah ada ribuan Turbin angin yang beroperasi di Beberapa bagian dunia, dengan perusahaan "utility" memiliki kapasitas total lebih dari 47.317MW [1]. Merupakan kapasitas output maksimum yang memungkinkan dan tidak menghitung "load factor".
Ladang angin baru dan taman angin lepas pantai telah direncanakan dan dibuat di seluruh dunia. Ini merupakan cara Penyediaan listrik yang tumbuh dengan cepat di abad ke-21 dan menyediakan tambahan bagi stasiun pembangkit listrik utama. Kebanyakan yang Digunakan Turbin menghasilkan listrik sekitar 25% dari waktu (load factor 25%), tetapi Beberapa Mencapai 35%. Load factor biasanya lebih tinggi pada musim dingin. Ini berarti Bahwa 5mW Turbin dapat memiliki output rata-rata 1,7 MW dalam kasus terbaik.
Angin global jangka panjang potensi teknis diyakini 5 kali konsumsi energi global saat ini atau 40 kali kebutuhan listrik saat ini. Ini membutuhkan 12,7% dari seluruh wilayah tanah, atau lahan yang luas dengan Kelas 3 atau potensi yang lebih besar pada ketinggian 80 meter. Ini mengasumsikan bahwa tanah ditutupi dengan 6 turbin angin besar per kilometer persegi. Pengalaman sumber daya lepas pantai berarti kecepatan angin ~ 90% lebih besar daripada tanah, sehingga sumber daya lepas pantai dapat berkontribusi secara substansial lebih banyak energi. [Http://www.stanford.edu/group/efmh/winds/global_winds.html] [http:// www.ens-newswire.com/ens/may2005/2005-05-17-09.asp # anchor6]. Angka ini dapat juga meningkat dengan ketinggian lebih tinggi berbasis tanah atau turbin angin udara 2782,67121,00. Html? Tw = wn_tophead_2.
Ada perlawanan terhadap pembentukan tanah karena angin berbasis awalnya dengan persepsi mereka berisik dan berkontribusi untuk "polusi visual," yaitu, mereka dianggap eyesores. Banyak orang juga mengklaim bahwa turbin membunuh burung, dan bahwa mereka pada umumnya berbuat banyak untuk lingkungan.
Yang lain berpendapat bahwa mereka yang menemukan turbin itu, bagus. Bahwa turbin di laut yang tak terlihat oleh siapapun di pantai, yang mana mobil-mobillah yang setiap tahun membunuh lebih banyak burung sementara turbin terus berkembang.
Angin kekuatan berbeda-beda dan dengan demikian tidak dapat menjamin power secara berkelanjutan. Beberapa perkiraan menyarankan thpada angin 1.000 MW dari kapasitas pembangkitan dapat diandalkan hanya kekuatan 333MW yang berkesinambungan. Sementara ini mungkin berubah sejalan dengan perkembangan teknologi, advokat telah mengusulkan menggabungkan tenaga angin dengan sumber daya lain, atau penggunaan teknik
penyimpanan energi, dengan ini dalam pikiran. Hal ini paling baik digunakan dalam konteks suatu sistem yang memiliki kapasitas cadangan signifikan seperti hidro, atau cadangan beban, seperti tanaman Desalination, untuk mengurangi dampak ekonomi dari variabilitas sumber daya.
Energi angin dapat diperbaharui. [sunting] Tenaga udara
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Tenaga udara
Udara Energi dapat Digunakan dalam bentuk gerak atau Perbedaan suhu. Udara Karena ribuan kali lebih berat dari udara, maka aliran udara yang pelan pun dapat menghasilkan sejumlah energi yang besar.
• Hydroelectric energi, sebuah istilah yang biasanya disediakan untuk bendungan hidroelektrik.
• Tidal daya, yang menangkap energi dari pasang-surut dalam arah
horisontal. Pasang datang, meningkatkan waterlevels dalam baskom, dan pasang roll out. Air harus melalui sebuah turbin untuk keluar dari baskom. • Tidal stream kekuasaan, yang melakukan hal yang sama secara vertikal,
menangkap aliran air seperti yang bergerak di seluruh dunia oleh pasang surut.
• Gelombang daya, yang menggunakan energi dalam gelombang. Ombak besar biasanya akan memindahkan ponton s atas dan ke bawah.
• Samudera konversi energi termal (OTEC), yang menggunakan perbedaan suhu antara permukaan yang lebih hangat dan laut yang sejuk (atau dingin) ceruk lebih rendah. Untuk tujuan ini, ia mempekerjakan seorang
siklus mesin kalor.
• Deep pendingin air danau, bukan secara teknis metode generasi energi, meskipun dapat menyimpan banyak energi di musim panas. Terendam menggunakan pipa sebagai heat sink untuk sistem kontrol iklim. Danau-bottom air sepanjang tahun konstan lokal sekitar 4 ° C.
Listrik tenaga air mungkin bukan pilihan utama untuk masa depan produksi energi di negara maju karena sebagian besar situs utama di negara ini dengan potensi pemanfaatan gravitasi dengan cara ini mungkin telah dieksploitasi atau tidak tersedia karena alasan lain seperti pertimbangan lingkungan. Membangun bendungan banjir sering melibatkan daerah yang luas lahan, perubahan habitat, dan sementara energi pembangkit tenaga listrik pada dasarnya tidak menghasilkan karbon dioksida, laporan baru-baru ini telah dikaitkan PLTA ke metana, yang membentuk membusuk terendam dari tanaman yang tumbuh di bagian-bagian kering dasar pada masa kekeringan. Metana adalah gas rumah kaca yang potensial.
Metode lain generasi energi (dan pendinginan) telah memiliki berbagai tingkat keberhasilan di lapangan. Gelombang dan badai keras untuk membuktikan kekuatan tekan, sementara OTEC belum diuji di lapangan skala besar.
Sebagian besar masyarakat umum menganggap energi tenaga air menjadi terbarukan. [sunting] Biomassa
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Bahan bakar bio
Tumbuhan biasanya menggunakan fotosintesis untuk menyimpan tenaga surya, udara, dan CO 2 . Bahan bakar bio 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 bahan bakar bio dibakar untuk energi kimia Melepas Yang Tersimpan di dalamnya. Riset untuk mengubah bahan bakar bio menjadi listrik Menggunakan sel bahan bakar adalah bidang penelitian yang sangat aktif.
Biomassa dapat Digunakan langsung sebagai bahan bakar atau untuk memproduksi bahan bakar bio cair. Biomass yang diproduksi dengan teknik pertanian, seperti biodiesel, etanol, dan bagasse (seringkali sebuah produk sampingan dari pengkultivasian Tebu) dapat dibakar dalam mesin Pembakaran dalam atau pendidih.
Sebuah hambatan adalah seluruh biomass harus melalui proses Beberapa berikut: harus dikembangkan, dikumpulkan, dikeringkan, difermentasi dan dibakar. Seluruh langkah ini membutuhkan banyak sumber daya dan infrastruktur.
[sunting] Bahan bakar bio cair
Bahan bakar bio cair biasanya adalah bioalcohol seperti metanol, etanol dan biodiesel. Biodiesel dapat digunakan pada kendaraan diesel modern dengan sedikit atau tanpa
modifikasi dan dapat diperoleh dari limbah dan kasar sayur dan minyak hewani serta lemak. Di beberapa daerah jagung, gula bit, tebu dan rumput yang tumbuh secara khusus untuk menghasilkan etanol (juga dikenal sebagai alkohol) suatu cairan yang dapat digunakan dalam mesin pembakaran internal dan bahan bakar minyak.
Rencana Uni Eropa untuk menambah 5% bioetanol untuk bensin di Eropa pada tahun 2010. For the UK saja produksi akan memerlukan 12.000 kilometer persegi di negara itu 65.000 kilometer persegi tanah yang subur.
Lain-lain, lebih efisien sumber biofuel, seperti kelapa dan minyak kedelai, mungkin akan memiliki dampak lingkungan negatif yang signifikan akibat kerusakan habitat di daerah-daerah di mana mereka tumbuh.
[sunting] Solid biomas
Penggunaan langsung biasanya dalam bentuk padatan yang mudah terbakar, baik kayu bakar atau tanaman lapangan yang mudah terbakar. Bidang tanaman dapat tumbuh secara khusus untuk pembakaran atau dapat digunakan untuk keperluan lain, dan limbah pabrik diproses kemudian digunakan untuk pembakaran. Kebanyakan jenis biomatter, termasuk pupuk kandang kering, sebenarnya dapat dibakar untuk memanaskan air dan menggerakkan turbin. Gula tebu residu, gandum sekam, jagung tongkol dan tanaman lain pun bisa, dan, dibakar cukup berhasil. Proses tidak melepaskan CO bersih 2 .
Solid biomas juga merupakan gasifikasi, dan digunakan sebagai dijelaskan dalam bagian berikutnya.
[sunting] Biogas
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Biogas
Banyak bahan-bahan organik dapat melepaskan gas, karena metabolisation bahan organik oleh bakteri (fermentasi). Landfills sebenarnya perlu melepaskan gas ini untuk mencegah ledakan berbahaya. Rilis kotoran hewan metana di bawah pengaruh anaerob bakteri.
Juga, di bawah tekanan tinggi, suhu tinggi, anaerobik kondisi banyak bahan organik seperti kayu dapat menjadi gasified untuk menghasilkan gas. Hal ini sering ditemukan untuk menjadi lebih efisien daripada pembakaran langsung. Gas kemudian dapat digunakan untuk
menghasilkan listrik dan / atau panas.
Biogas dapat dengan mudah dihasilkan dari aliran limbah saat ini, seperti: produksi kertas, produksi gula, limbah, kotoran hewan dan sebagainya. Berbagai aliran limbah harus slurried bersama-sama dan dibiarkan secara alami berfermentasi, menghasilkan gas metana. Kita hanya perlu mengubah kotoran saat ini biogas tanaman untuk tanaman, membangun lebih banyak terpusat lokal biogas kecil tanaman dan rencana untuk masa depan. Produksi biogas memiliki kapasitas untuk menyediakan kami dengan sekitar setengah dari kebutuhan energi kita, baik dibakar untuk produksi listrik atau pipa ke pipa gas saat ini untuk digunakan. Hanya saja yang harus dilakukan dan membuat prioritas. Selain itu, bila tanaman telah diekstrak semua metana dapat, kita ditinggalkan dengan yang lebih baik pupuk untuk lahan pertanian kita daripada kita mulai dengan.
Biomassa adalah bahan organik yang dihasilkan melalui proses fotosintesis, baik berupa produk maupun buangan. Contoh biomassa antara lain tanaman, pepohonan, rumput, ubi, limbah pertanian dan limbah hutan, tinja dan kotoran ternak.
Selain digunakan untuk tujuan primer seperti serat, bahan pangan, pakan ternak, minyak nabati, bahan bangunan dan sebagainya, biomassa juga digunakan sebagai bahan energi (bahan bakar). Umumnya yang digunakan sebagai bahan bakar adalah biomassa yang nilai ekonomisnya rendah atau merupakan limbah setelah diambil produk primernya.
Biomassa terutama dalam bentuk kayu bakar dan limbah pertanian merupakan sumber energi tertua. Hingga sekarang, biomassa sebagai sumber energi masih cukup berperan terutama untuk negara-negara berkembang. Data dari shell Breifing Service (1980) yang dikutip Abdul Kadir (1982) menyebutkan bahwa konsumsi energi biomassa di negara-negara berkembang (tidak termasuk negara OPEC) pada tahun 1977 adalah 2.6 BOE perkapita per tahun, atau sekitar 54% dari konsumsi energi keseluruhan. (sumber ; Sri Endah Agustina IPB)
JENIS-JENIS BIOMASSA A. Biomasa Basah
Biomasa basah yang berupa kotoran ternak atau sampah rumah tangga perlu
diubah terlebih dahulu melalui proses anaerobik untuk menghasilkan gas metana yang dapat digunakan untuk menggerakkan generator listrik.
Proses ini lebih dikenal dengan nama Proses Biogas. Umumnya biogas lebih banyak menggunakan kotoran ternak. Sedangkan sampah rumah tangga yang sebagian besar berupa bahan organik (74%) dan sisanya 26 % berupa bahan yang sulit terurai, masih belum banyak digunakan untuk biogas. Sementara ini biogas lebih banyak digunakan untuk memasak sebagai pengganti tungku kayu bakar atau kompor minyak tanah. Pada skala percobaan seperti yang diterapkan di Bengkulu, dengan memanfaatkan kotoran 2 ekor sapi dapat dihasilkan sejumlah biogas untuk menyalakan 2 buah lampu 45 watt selama 5 jam
( Bengkulu Kembangkan Energi Biogas, Majalah SINAR 14/06/97) Instalasi yang diperlukan untuk membuat biogas adalah sebuah tangki kedap udara agar
proses anaerobik dapat berlangsung dengan sempurna. Reaksi ini akan
berlangsung bila tersedia panas yang cukup. Berkisar antara 300C - 35oC. Proses perubahan menjadi gas metana akan berlangsung sekitar 20 hari jika bahan bakunya hanya kotoran ternak dan akan berlangsung lebih lama jika dicampur dengan sampah rumahtangga.
Reaksi ini akan menghasilkan gas metana, gas karbondioksida dan sejumlah limbah cair dan padat. Sebagian besar, kurang lebih antara 55% - 65 % , dari total biogas yang dihasilkan adalah gas metana. Sekitar 400 m3 biogas untuk setiap ton biomasa setara dengan 240 m3 gas metana (Growing Power, 1997). Gas metana tersebut dapat digunakan untuk menghasilkan listrik dengan dua cara yaitu, untuk menggerakkan mesin bakar internal atau untuk menggerakkan turbin gas sebagai penghasil tenaga gerak untuk generator. Selanjutnya
generator tersebut yang akan menghasilkan energi listrik Motor bakar internal (MBI) yang digunakan pada prinsipnya sama dengan yang digunakan untuk MBI bensin dan solar. MBI gas ini cukup efisien untuk menghasilkan listrik sampai dengan 100 kW. Sedangkan untuk menghasilkan tenaga listrik yang lebih besar lagi dapat digunakan turbin gas. Prinsip kerja turbin gas mirip dengan turbin uap. Jika pada turbin uap digunakan uap panas untuk mengerakkan baling-baling maka disini digunakan gas hasil pembakaran gas metana.
• Teknologi konversi energi biomassa menjadi 1) Bahan bakar padat:
a. Pembuatan arang b. Briket limbah organik c. Pellet
2) Bahan bakar cair
a. Bio-diesel melalui proses transesterifikasi (BPPT, ITB, IPB, UGM,dll.) b. Bio-ethanol melalui proses fermentasi (MEDCO)
3) Bahan bakar gas
a. Gasifikasi/ CHP (combined heat and power) b. Biogas
B. Biomassa Kering
Biomassa kering ini dapat diperoleh dari bahan tanaman yang berasal dari
hutan atau areal pertanian. Dari hutan biasanya hanya kayu yang dianggap memiliki nilai ekonomis tinggi sebagai bahan baku bubur kertas, pertukangan atau kayu bakar. Peluang kayu untuk bioenergi baik selama masih di hutan maupun
setelah masuk industri cukup besar.
Pemanfaatan kayu yang ditebang untuk bahan baku kertas/pertukangan hanya sekitar 50% saja. Sisanya belum dimanfaatkan bahkan terbuang begitu saja. Bahkan setelah masuk ke dalam industri masih banyak bagian kayu yang tidak terpakai. Bagian yang tersisa ini bisa dimanfaatkan untuk bioenergi. Energi yang digunakan untuk menghasilkan listrik diperoleh dari panas yang dihasilkan dari pembakaran
biomasa kering. Panas yang dihasilkan tersebut digunakan untuk memanaskan air
sehingga setelah terbentuk uap panas maka uap panas tersebut dapat dialirkan untuk menggerakkan balingbaling dalam turbin uap. Yang harus dihindari adalah terjadinya pembakaran yang tidak sempurna karena dalam proses
pembakaran yang tidak sempurna akan dihasilkan gas karbonmonoksida (CO) yang berbahaya bagi kesehatan dan lingkungan. Selain itu jumlah panas yang dihasilkan juga berkurang.
Berarti listrik yang akan dihasilkan juga berkurang. Sementara itu penggunaan turbin uap juga memiliki kelemahan karena efisiensinya rendah. Tenaga gerak yang dihasilkan sangat terbatas karena lebih banyak dikeluarkan dalam bentuk panas. Untuk itu dapat digunakan sistim kombinasi. Berupa penggabungan antara turbin gas dan turbin uap. Sistem ini mengandalkan energi panas yang terbuang dari turbin gas. Panas tersebut digunakan untuk memanaskan air. Selanjutnya uap panas yang terbentuk digunakan untuk menggerakan turbin uap. Sistem ini memiliki efisiensi sampai 40 % (Power Plant, 1996).
Biomassa, dalam industri produksi energi, merujuk pada bahan biologis yang hidup atau baru mati yang dapat digunakan sebagai sumber bahan bakar atau untuk produksi industrial.
Umumnya biomassa merujuk pada materi tumbuhan yang dipelihara untuk digunakan sebagai biofuel, tapi dapat juga mencakup materi tumbuhan atau hewan yang digunakan untuk
produksi serat, bahan kimia, atau panas. Biomassa dapat pula meliputi limbah terbiodegradasi yang dapat dibakar sebagai bahan bakar. Biomassa tidak mencakup materi organik yang telah tertransformasi oleh proses geologis menjadi zat seperti batu bara atau minyak bumi.
