5/8/2013. Fosil. Tidak dapat didaur ulang (Non-Renewable) Nuklir. Biomassa. Sumber-sumber Energi. Surya. Dapat didaur ulang (Renewable) Laut

(1)

Kehidupan Energi

Manusia

Sumber-sumber Energi

Tidak dapat didaur ulang (Non-Renewable)

Fosil Nuklir

Dapat didaur ulang (Renewable) Biomassa Surya Laut Mikrohidr o Angin

(2)

2

Minyak Bumi Batubara Gas Alam

Polusi

Tidak dapat didaur ulang

Sumber terbatas

Energi Surya Energi Angin

Energi Laut Energi Air (Hydro)

Energi Alternatif 1: Energi surya

(3)

Fotosintesis Aktivitas Manusia

(4)

4

Teknologi Energi Teknologi Energi

(5)

(6)

6 Teknologi

Energi Surya

Thermal

Photovoltaic

Efek fotolistrik adalah pengeluaran elektron dari suatu permukaan (biasanya logam) ketika dikenai, dan menyerap, radiasi

elektromagnetik (seperti cahaya tampak dan radiasi ultraungu) yang berada di atas frekuensi ambang tergantung pada jenis permukaan.

(7)

(8)

(9)

Energi Alternatif 2: Energi Mikrohidro

Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro (PLTMH) merupakan teknologi yang memanfaatkan aliran air sebagai tenaga untuk memutar turbin dan dinamo atau generator sehingga menghasilkan energi listrik kurang dari 100 kW

(10)

10 Energi Potensial

E

_p

= m.g.h

E

_p

: energi potensial (J)

m : massa (kg)

g

: percepatan gravitasi (m/s

2

₎

h

: head/ketinggian (m)

gh t m t E_

P

   



Q g h

P

: daya (Watt)

ρ

: massa jenis (kg/m

3

₎

Q

: debit (m

3

_/s)

g

: percepatan gravitasi (m/s

2

₎

h

: head/ketinggian (m)

(11)

Adalah bangunan untuk mengambil air dari sungai yang akan digunakan untuk pembangkit listrik mikrohidro

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

20

Energi Alternatif 4: Bioenergi

• Bioenergi adalah energi yang diekstrak dari biomasa, biomasa adalah bahan bakar dan bioenergi adalah energi yang terkandung dalam biomasa

• Di seluruh dunia, biomassa merupakan sumber energi terbesar keempat setelah batubara, minyak, dan gas alam -

diperkirakan sekitar 14% dari energi primer global (dan jauh lebih tinggi di banyak negara berkembang).

Minyak merupakan sumber daya yang

langka

Negara menjadi lebih dan lebih tergantung

pada impor minyak yaitu minyak dari negara lain semakin meningkat

Efek rumah kaca  pengurangan emisi CO2 Biomassa dapat menyediakan sebagian

besar pasokan energi

Keberlanjutan: sumber energi bersih dan terbarukan

Ketersediaan: pengembangan bioenergi dapat meningkatkan akses terhadap energi di daerah pedesaan

Fleksibilitas: bioenergi dapat memberikan daya, panas dan transportasi

Bioenergi dapat berkontribusi untuk diversifikasi energi bauran, ada berbagai bahan baku untuk bioenergi dan semua negara dapat bergantung pada beberapa sumber dalam negeri

(21)

Mitigasi perubahan iklim - bioenergi dapat secara

signifikan mengurangi gas rumah kaca (GRK) dibandingkan dengan bahan bakar fosil

Diversifikasi mata pencaharian pedesaan - di

sektor energi, dan penggunaan jasa energi baru yang tersedia - memfasilitasi pengembangan pedesaan

Pengurangan degradasi lahan khususnya melalui

penanaman bahan baku bioenergi abadi

0.000 500.000 1,000.000 1,500.000 2,000.000 2,500.000 3,000.000 3,500.000 4,000.000 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 Populasi kWh/person

Pemerintah sedang gencar melaksanakan program PLTU 1000 MW dengan bahan bakar batu bara

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 2005 2010 2015 2020 2025 22.6 25 42 62 82

Kebutuhan Batubara (juta ton)

(22)

22

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2005 2010 2015 2020 2025

Emisi CO2, SO2, NO2, dan PM

CO2 (juta ton) SO2 (ribu ton) NO2 (ribu ton) PM (ribu ton) Solid Waste (ribu ton)

Sumber: Referensi PLTN DAN ASPEK LINGKUNGAN

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 2005 2010 2015 2020 2025

Emisi Logam (ton)

As Co Cr Cu Hg Ni Pb Th U

Sumber: Referensi PLTN DAN ASPEK LINGKUNGAN

Biodiesel

(23)

Ethanol yang berasal dari bahan-bahan pertanian

Berbentuk cair, jernih, bau kuat, larut dalam bensin, nilai oktan tinggi

Bioethanol dapat diproduksi dengan 3

cara

Gula

Pati _HemisesluloSelulosa / sa

Gula

ETHANOL

Pada umumnya menggunakan molasses (limbah permurnian gula)  produksi ethanol tidak dalam skala besar

Reaksi utama adalah Fermentasi

C

6

H

12

O

6 Gula (e.g.:-glucose)

yeast

2 C

2

H

5

OH

ethanol

+ 2 CO

2 carbon dioxide

(24)

24

Bahan Baku Kandungan

gula dalam bahan Baku Jumlah Hasil Konversi Pebandinga n bahan baku dan Bioethanol Jenis Konsumsi (Kg) (Kg) (liter) Ubi Kayu 1000 250 – 300 166.6 6.5 : 1 Ubi Jalar 1000 150 – 200 125 8 : 1 Jagung 1000 600 – 700 200 5 : 1 Sagu 1000 120 – 160 90 12 : 1 Tetes 1000 500 250 4 : 1

Sumber: Nurdyastuti I., 2006

Fungsi: Menghancurkan singkong Hopper Silinder pemarut Outlet Diesel Suhu proses: 95 – 130 o_C Kelengkapan: pemanas, kontrol suhu otomatis, pengaduk.

Dinding dibuat berlapis Bahan kimia tambahan:

enzim alfa amilase gluko amilase

(25)

Fermentor merupakan wadah dimana proses perubahan gula menjadi alcohol dengan bantuan yeast. Proses fermentasi harus berlangsung dalam kondisi steril dan suhu berkisar 32 o_C.

Berfungsi untuk memisahkan ethanol dari air berdasarkan perbedaan titik didih

Untuk mendapatkan tingkat kemurnian ethanol yang tinggi (untuk memenuhi standar bahan akar) destilasi dilakukan secara bertingkat

(26)

26

(27)

Biodiesel merupakan salah satu bahan bakar alternatif untuk mesin diesel.

Keuntungan:

• Dapat diperbaharui,

• Tidak beracun dan biodegradable atau jauh lebih mudah terurai oleh mikroorganisme dibandingkan minyak mineral.

• Dapat digunakan secara langsung untuk mesin diesel tanpa memerlukan modifikasi.

• Memiliki efek pelumas tinggi sehingga mesin awet

Minyak dengan kandungan FFA tinggi. FFA tinggi  memicu pembentukan sabun, sabun menyulitkan proses separasi.

Keberadaan FFA dg nilai asam < 1.5 dapat diabaikan

 Solusi :

◦Saponifikasi : RCOOH+KOH→RCOOK+H2O

◦Esterifikasi:

 Kadar air minyak harus < 1 %. Keberadaan air akan menimbulkan sabun dan

(28)

28 Proses secara konvensional

• 20 % methanol dicampur dengan katalis (KOH 3.5 gr / liter minyak) menghasilkan metoksida (zat berbahaya 

jangan kena kulit atau terhirup)

• Minyak yang telah di treatment di campur dengan metoksida pada suhu 580_{C –}

65 o_{C selama 60 menit dalam}

kondisi kedap udara (sehingga methanol tidak menguap)

 Hasil transesterifikasi diendapkan selama 8jam

untuk memisahkan ester dan gliserin

 Reaksi transesterifikasi yang tidak sempurna

mengakibatkan masih adanya zat antara yaitu digliserida dan monogliserida (Zat ini menyebabkan kualitas biodiesel rendah dan emulsifikasi selama pencucian)

 Ester yang dihasilkan masih mengandung

kontaminan (sisa katalis, sabun, dll) sehingga harus dicuci

PRINSIP DASAR:

Mengkontakkan biodiesel dengan air sebaik mungkin secara hati-hati

1. Pencucian Gelembung 2. Pencucian Kabut 3. Pencucian Pengaduk

Pencucian yang terlalu bergolak, akan

monogliserda dan digliserida membentuk emulsi

• Lama pencucian : 8 jam

• Lama pengendapan 1 jam

• Pengulangan min 3 kali

• Pencucian selesai jika pH

air 7

Udara ke atas membawa air 

mengambil sabun dan kontaminan lain

Ketika gelembung sampai atas

 pecah  air turun dan

membawa lebih banyak kontaminan

(29)

Kelemahan Pencucian Gelembung

• Untuk wadah yang terlalu kecil  pengadukan terlalu kuat

 emulsifikasi (oleh adanya sabun dan mg & dg akibat reaksi yang tidak sempurna)

Catatan: mg & dg larut dalam biodiesel, tidak ikut tercuci dan dapat mengakibatkan korosi dan penyumbatan injektor

• Oksidasi  polimerisasi (Oksidasi memecah ikatan ganda minyak tak jenuh  membentuk hydroperoksida 

polimer)

• Oksidasi  hydroperoksida menyerang elasteomers seperti seal karet

mudah di dapat, proses tidak memerlukan perhatian (dapat ditinggal)

• Pengadukan lebih sedikit di

banding gelembung 

emulsifikasi dapat dicegah

• Memerlukan peralatan yang

lebih rumit

• Pencucian ini dapat

digabung dengan pencucian gelembung pada akhir proses

Prosedur:

• Pengadukan selama 5 menit

• Pengendapan selama 1 jam

• Pemisahan air dari biodiesel

• Pengulangan pencucian

Pengeringan

Tujuan: menurunkan kadar air sampai 0.05 % Metode :

- Pengering biasa - Pengering vakum

(30)

30

 Nurdyastuti I, 2006, Teknologi Proses Produksi Bioethanol,

http://www.oocities.com/markal_bppt/publish/biofbbm/biindy. pdf

 Pemasinghe, 2004, Bioethanol production technologies: Where are we? Where should we be?,

www.sajeewa.wikispaces.com/file/view/bioethanol.ppt  Singh P., 2009, Biotechnology for Agro-Industrial Residues

Utilisation, www.springerlink.com/index/u622081h1g1t685r.pdf  Sumaryono W., 2007, Technology Development in Bioethanol

Production in Indonesia,

www.jst.go.jp/asts/asts_j/files/ppt/20_ppt.pdf  Dan Anderson, Derek Masterson, Bill McDonald and Larry

Sullivan. 2003, Industrial Biodiesel Plant Design and Engineering: Practical Experience.