Manusia. Energi. Kehidupan

(1)

(2)

Kehidupan Energi

(3)

Sumber-sumber Energi

Tidak dapat didaur ulang (Non-Renewable)

Fosil Nuklir

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

(4)

(5)

Minyak Bumi

Batubara Gas Alam

Polusi

Tidak dapat didaur ulang

(6)

Energi Surya Energi Angin

Energi Laut Energi Air (Hydro)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

Teknologi

Energi Surya

Thermal

Photovoltaic

(22)

(23)

(24)

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.

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

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

(37)

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)

(38)

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)

(39)

(40)

(41)

(42)

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

(43)

(44)

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

(61)

(62)

(63)

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

(71)

(72)

(73)

(74)

(75)

(76)

(77)

(78)

• 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).

(79)

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

(80)

 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

(81)

 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

(82)

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 4.500,000 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

Pertumbuhan Penduduk dan Konsumsi Energi

Populasi kWh/person

(83)

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

(84)

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)

(85)

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)

(86)

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

(87)

Biodiesel

(88)

(89)

 Ethanol yang berasal dari bahan-bahan

pertanian

 Berbentuk cair, jernih, bau kuat,

larut dalam bensin, nilai oktan tinggi

(90)

Bioethanol dapat diproduksi dengan 3

cara

Gula Gula

Pati _HemisesluloSelulosa /

sa Gula

(91)

(92)

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

(93)

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

(94)

(95)

Fungsi: Menghancurkan singkong Hopper Silinder pemarut Outlet Diesel

(96)

Suhu proses: 95 – 130 o_C

Kelengkapan: pemanas, kontrol suhu otomatis, pengaduk.

Dinding dibuat berlapis Bahan kimia tambahan:

enzim alfa amilase gluko amilase

(97)

(98)

Fermentor merupakan wadah dimana proses perubahan gula menjadi alcohol dengan

bantuan yeast.

Proses fermentasi harus

berlangsung dalam kondisi

(99)

 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

(100)

(101)

(102)

(103)

(104)

(105)

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.

(106)

(107)

 Minyak dengan kandungan FFA tinggi. FFA

tinggi  memicu pembentukan sabun, sabun

menyulitkan proses separasi.

 Keberadaan FFA dg nilai asam < 1.5 dapat diabaikan

(108)

 Solusi :

◦ Saponifikasi : RCOOH+KOH→RCOOK+H₂O ◦ Esterifikasi:

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

(109)

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)

(110)

 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

(111)

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

(112)

• 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

(113)

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

Keunggulan pencucian gelembung : murah, bahan mudah di dapat, proses tidak memerlukan perhatian (dapat ditinggal)

(114)

• Pengadukan lebih sedikit di

banding gelembung 

emulsifikasi dapat dicegah

• Memerlukan peralatan yang lebih rumit

• Pencucian ini dapat

digabung dengan pencucian gelembung pada akhir

(115)

Prosedur:

• Pengadukan selama 5 menit

• Pengendapan selama 1 jam

• Pemisahan air dari biodiesel

(116)

Pengeringan

Tujuan: menurunkan kadar air sampai 0.05 % Metode :

- Pengering biasa - Pengering vakum

(117)

 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.

(118)