Makalah Makalah
Konversi Energi Konversi Energi
Energi dan Lingkungan Energi dan Lingkungan
Disusun Oleh : Disusun Oleh :
Yusuf Nur Cahyo
Yusuf Nur Cahyo 19130253D19130253D
UNIVERSITAS SETIA BUDI UNIVERSITAS SETIA BUDI
SURAKARTA SURAKARTA
2014 2014
Energi dan Lingkungan
Pengertian energi dan lingkungan
Energi dan Lingkungan Hidup adalah dua hal yang saling berkaitan.Dimana keterkaitan ini menjadi suatu kunci untuk kelangsungan hidup manusia di muka bumi ini.Energi merupakan suatu kekuatan atau tenaga yang dihasilkan untuk mempermudah kinerja.Sedangkan lingkungan hidup merupakan suatu lingkup lingkungan yang didalamnya terdapat makhluk hidup maupun makhluk tidak hidup yang berasal dari alam.
Keterkaitan energi dan lingkungan hidup
Tidak bisa disanggah lagi kalau di era kini, segala aktivitas yang dilakukan masyarakat modern sangat ketergantungan kepada ketersediaan energi. Kemajuan suatu negara akan sangat terkait dengan kecukupan ketersediaan energi di negara tersebut.Sebut saja negara-negara maju seperti Amerika, Jepang, dan negara-negara Eropa lainnya, bahkan Korea.Ketersediaan energi di negara-negara tersebut sangat memadai untuk melakukan kegiatan di berbagai bidang yang bisa diandalkan untuk pembangunan bangsa dan negaranya.Namun dalam pengadaan energi tentu saja harus memperhatikan factor kelestarian lingkungan hidup. Lingkungan hidup suatu negara akan sangat berkaitan dengan negara lain, karena kita tinggal di bumi yang sama. Sebab itu pula setiap negara sangat berkewajiban untuk sungguh-sungguh memperhatikan dan mencegah hal-hal yang bisa menjadi penyebab kerusakan lingkungan hidup.
Penyebab kerusakan lingkungan hidup
Saat ini perkembangan dan kemajuan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi atau yang sering disebut Iptek memang memberikan dampak yang positif bagi kehidupan, yaitu dapat menyederhanakan dan mempermudah aktivitas-aktivitas dalam kehidupan.Namun, tidak hanya dampak positif saja yang diberikan oleh kemajuan di bidang iptek ini, tetapi juga dampak-dampak negatif.Penyebab daripada kerusakan lingkungan diantaranya asap dari kendaraan bermotor dapat menyebabkan polusi dan gas rumah kaca apabila kadarnya telah berlebih, pembakaran fosil seperti pada pembangkitan tenaga listrik, kendaraan bermotor, AC, computer, pembakaran hutan juga menyebabkan konsentrasi gas rumah kaca meningkat.Pemakaian bahan bakar fosil yang menghasilkan kontributor pemanasan global yaitu
Karbondioksida (CO2), metana (CH4) yang dihasilkan agrikultur dan peternakan (terutama dari sistem
pencernaan hewan-hewan ternak), nitrogen oksida (NO) dari pupuk, dan gas-gas yang digunakan untuk kulkas dan pendingin ruangan (CFC). Dimana gas-gas tersebut sangat sulit untuk diuraikan di atmosfer bumi. Rusaknya hutan-hutan yang seharusnya berfungsi sebagai penyimpan CO2 juga makin memperparah keadaan ini karena pohon-pohon yang mati akan melepaskan CO2 yang tersimpan di dalam jaringannya ke atmosfer.
Penyumbang terbesar kerusakan lingkungan hidup secara menyeluruh, adalah polusi yang ditimbulkan oleh pembakaran bahan bakar fosil, seperti batubara, bahan bakar minyak, dan gas alam secara besar-besaran.Dari pembakaran itu berakibat terjadinya emisi rumah kaca sebagai penyebab pemanasan global.
Dampak dari kerusakan lingkungan hidup
Dampak kerusakan lingkungan hidup seperti pemanasan global, saat kini sudah mulai dirasakan di berbagai belahan bumi ini.Seperti terjadinya peningkatan suhu udara, permukaan air laut naik, yang bisa menenggelamkan pulau-pulau kecil, dan daratan di sekitar pantai, terjadinya perubahan iklim, yang kini sudah terjadi di beberapa tempat termasuk di negeri ini.Menurut sumber-sumber yang bisa dipercaya, keganasan topan yang akhir-akhir ini suka melanda salah satu bagian di daratan Amerika, diprediksi oleh para ahli sebagai efek dari pemanasan global.
Pemanasan Global
1. Pengertian Pemanasan Global
Global Warming atau kalau dalambahasa Indonesia disebut sebagai pemanasan global merupakan suatu proses meningkatnya suhu udara yang terjadi pada atmosfer, laut ataupun di daratan bumi. Menurut beberapa penelitian yang telah dilakukan, suhu udara rata-rata pada permukaan Bumi selama 100 tahun terakhir telah meningkat 0.74 ± 0.18 °C (1.33 ± 0.32 °F).
2. Penyebab Terjadinya Global Warming
o Efek Rumah Kaca
Air bersih semakin sulit didapat (hanya 20% penduduk dunia yang dapat memperolehnya). Badai semakin sering terjadi, penyakit baru bermunculan, kita telah kehilangan lebih dari 1000 spesies dalam waktu singkat, es di kutub mencair dan permukaan air laut meningkat, dan masih banyak lagi..
4. Cara Menanggulangi Global Warming
1. Matikan listrik. (jika tidak digunakan, jangan tinggalkan alat elektronik dalam keadaan standby. Cabut pembangkit listrik PLN menggunakan bahan baker fosil penyumbang besar emisi).
2. Ganti bohlam lampu (ke jenis CFL, sesuai daya listrik. Meski harganya agak mahal, lampu ini lebih hemat listrik dan awet).
3. Bersihkan lampu (debu bisa mengurangi tingkat penerangan hingga 5%).
4. Jika terpaksa memakai AC (tutup pintu dan jendela selama AC menyala. Atur suhu sejuk secukupnya, sekitar 21-24o C).
5. Gunakan timer (untuk AC, microwave, oven, magic jar, dll).
6. Alihkan panas limbah mesin AC untuk mengoperasikan water-heater. 7. Tanam pohon di lingkungan sekitar Anda.
8. Jemur pakaian di luar. Angin dan panas matahari lebih baik ketimbang memakai mesin (dryer) yang banyak mengeluarkan emisi karbon.
9. Gunakan kendaraan umum (untuk mengurangi polusi udara). 10. Hemat penggunaan kertas (bahan bakunya berasal dari kayu).
11. Say no to plastic. Hampir semua sampah plastic menghasilkan gas berbahaya ketika dibakar. Atau Anda juga dapat membantu mengumpulkannya untuk didaur ulang kembali.
12. Sebarkan berita ini kepada orang-orang di sekitar Anda, agar mereka turut berperan serta dalam menyelamatkan bumi.
Efek rumah kaca, yang pertama kali diusulkan oleh Joseph Fourier pada 1824, merupakan proses pemanasan permukaan suatu benda langit ( terutama planet atau satelit ) yang disebabkan oleh komposisi dan keadaan atmosfernya. Mars, Venus, dan benda langit beratmosfer lainnya (seperti satelit alami Saturnus, Titan) memiliki efek rumah kaca. Gambaran sederhana mengenai terjadinya efek rumah kaca adalah cahaya matahari yang menembus kaca akan dipantulkan kembali oleh benda-benda di dalam ruangan kaca sebagai gelombang panas yang berupa sinar infra merah, tapi gelombang panas tersebut terperangkap dan tidak bercampur dengan udara luar yang dingin.
i. Mekanisme terjadinya efek rumah kaca dan penyebabnya
Efek rumah kaca disebabkan karena naiknya gas karbondioksida ( CO2) dan gas-gas lainnya di
atmosfer. Kenaikan konsentrasi gas CO2 disebabkan oleh kenaikan pembakaran bahan bakar minyak, batu
bara dan bahan bakar organic lainnya yang melampaui kemampuan tumbuhan-tumbuhan dan laut untuk menyerapnya. Enam jenis gas yang digolongkan sebagai gas rumah kaca, antara lain:
1. Karbondioksida (CO2) yang berasal dari pembakaran bahan bakar fosil (minyak bumi, batu bara, dan gas alam).
2. Metana (CH4) berasal dari areal persawahan, pelapukan kayu, timbunan sampah, proses industri, dan eksplorasi bahan bakar fosil.
3. Nitrous Oksida (N2O) yang berasal dari kegiatan pertanian atau pemupukan, transportasi, dan proses industri.
4. Hidroflourokarbon (HFCs) berasal dari sistem pendingin, aerosol, foam, pelarut, dan pemadam kebakaran.
5. Perflourokarbon (PFCs) berasal dari proses industri. 6. Sulfurheksafluorida (SF6) berasal dari proses industri.
Energi yang masuk ke bumi, 25 % dipantulkan oleh awan atau partikel lain di atmosfer, 25 % diserap awan, 45 % diserap permukaan bumi, 5 % dipantulkan kembali oleh permukaan bumi. Gas yang menyerap sinar inframerah disebut Gas Rumah Kaca. Peningkatan dari kadar CO2 di atmosfir
menimbulkan masalah-masalah penting yang disebabkan oleh alasan-alasan berikut ini. Karbon dioksida memiliki sifat memperbolehkan cahaya sinar tampak untuk lewat melaluinya tetapi menyerap sinar infra merah.Agar bumi dapat mempertahankan temperatur rata-rata, bumi harus melepaskan energi setara dengan energi yang diterima.Energi diperoleh dari matahari yang sebagian besar dalam bentuk cahaya sinar tampak.Oleh karena CO2 di atmosfer memperbolehkan sinar tampak untuk lewat, energi lewat sampai
ke permukaan bumi.Tetapi energi yang kemudian dilepaskan (dipancarkan) oleh permukaan bumi sebagian besar berada dalam bentuk infra merah, bukan cahaya sinar tampak, yang oleh karenanya diserap oleh atmosfer CO2.Sekali molekul CO2 menyerap energi dari sinar infra merah, energi ini tidak
disimpan melainkan dilepaskan kembali ke segala arah, memancarkan balik ke permukaan bumi.Sebagai konsekuensinya, atmosfer CO2 tidak menghambat energi matahari untuk mencapai bumi, tetapi
menghambat sebagian energi untuk kembali ke ruang angkasa.Fenomena ini disebut dengan efek rumah kaca.
ii. Keterkaitan antara Efek Rumah Kaca, Global Warming, dan Perubahan Iklim.
Secara umum iklim merupakan hasil interaksi proses-proses fisik dan kimiafisik dimana parameter-parameternya adalah seperti suhu, kelembaban, angin, dan pola curah hujan yang terjadi pada suatu tempat di muka bumi. Karena suhu adalah salah satu parameter dari iklim dengan begitu berpengaruh pada iklim bumi, terjadilah perubahan iklim secara global.Pemanasan global dan perubahan iklim menyebabkan terjadinya kenaikan suhu, mencairnya es di kutub, meningkatnya permukaan laut, bergesernya garis pantai, musim kemarau yang berkepanjangan, periode musim hujan yang semakin singkat, namun semakin tinggi intensitasnya, dan anomaly-anomali iklim seperti El Nino – La Nina dan Indian Ocean Dipole (IOD). Hal-hal ini kemudian akan menyebabkan tenggelamnya beberapa pulau dan berkurangnya luas daratan, pengungsian besar-besaran, gagal panen, krisis pangan, banjir, wabah penyakit, dan lain-lainnya.
iii. Dampak yang Diakibatkan oleh Efek Rumah Kaca Suhu bertambah panas di didalam lingkungan bumi.
Konsentrasi CO2 yang tebal diatmosfer bumi menyebabkan emisi panas yang dikeluarkan oleh
makhluk ataupun benda lain di muka bumi tidak dapat dilepaskan.
Perubahan iklim yang sangat ekstrim di bumi. Hal ini dapat mengakibatkan terganggunya hutan dan ekosistem lainnya, sehingga mengurangi kemampuannya untuk menyerap karbon dioksida di atmosfer.
Efek rumah kaca juga akan mengakibatkan meningkatnya suhu air laut sehingga air laut mengembang dan terjadi kenaikan permukaan laut yang mengakibatkan negara kepulauan akan mendapatkan pengaruh yang sangat besar dan juga dapat mengakibatkan mencairnya gunung-gunung es didaerah kutub.
Efek berantainya adalah apabila ketebalan mencapai batas limit maka sinar matahari tidak akan mampu lagi menembus sampai kepermukaan bumi. Logikanya apabila konsentrasi sudah mencapai titik jenuh tersebut maka bumi akan mengalami gelap karena radiasi panas tidak mampu menembus bumi akibat dipantulkannya kembali keluar angkasa. Maka dari itu, suhu bumi akan turun drastis dan permukaan air akan membeku.
Hewan & ikan dibumi akan mengalami kerusakan jaringan dan reproduksi, kerabang telur ayam akan susah terbentuk telur ikan akan pecah sebelum diselaputi lendir pelindung. Sehingga populasi hewan dan ikan akan menurun bahkan musnah.
Tumbuhan yang sebetulnya memerlukan CO2 untuk fotosintesis justru tidak dapat melakukan
fungsi tersebut dikarenakan sel fotosintesis pada daun tertutup jelaga yang merupakan efek samping dari CO2.
Pada permukaan daun akan timbul kutikula daun atau bintil bintil daun, itu seperti kanker pada hewan atau manusia.
Ganggang dan fitoplankton pun setali tiga uang dengan tumbuhan besar, sel fotosintesis tidak akan berfungsi.
mencegah karbon dioksida dilepas ke atmosfer dengan menyimpan gas tersebut atau komponen karbon-nya di tempat lain. Cara ini disebut carbon sequestration (menghilangkan karbon).
Mengurangi produksi gas rumah kaca.
Cara yang paling mudah untuk menghilangkan karbon dioksida di udara adalah dengan memelihara pepohonan dan menanam pohon lebih banyak lagi. Pohon, terutama yang muda dan cepat pertumbuhannya, menyerap karbon dioksida yang sangat banyak, memecahnya melalui fotosintesis, dan menyimpan karbon dalam kayunya.
Gas karbon dioksida juga dapat dihilangkan secara langsung. Caranya dengan menyuntikkan (menginjeksikan) gas tersebut ke sumur-sumur minyak untuk mendorong agar minyak bumi keluar ke permukaan. Injeksi juga bisa dilakukan untuk mengisolasi gas ini di bawah tanah seperti dalam sumur minyak, lapisan batubara atau aquifer.
Untuk skala industri, perlu dibuat sistem pembuangan dan daur ulang gas buangan yang baik. Saluran buangan perlu diperhatikan, kearah mana akan dibuang dan haruslah memperhatikan lingkungan sekitar.
Reboisasi lahan yang gundul merupakan salah satu langkah untuk menahan laju karbondioksida yang berlebih diudara. Termasuk penanaman pohon-pohon disepanjang jalan raya yang dapat menetralisir pencemaran udara disepanjang jalan raya.
Selain itu perlu diadakan kerja sama internasional untuk mensukseskan pengurangan gas-gas rumah kaca.
Hujan asam
I. Pengertian dan Penyebab Terjadinya Hujan Asam
Seorang ahli kimia Inggris asal Scotlandia bernama Robert Angus Smith (15 February 1817 –12 May 1884) di tahun 1852 dikenal sebagai sebagai “Bapak Hujan Asam”. Hujan asam adalah hujan dengan pH air kurang dari 5,7. Hujan asam disebabkan oleh belerang (sulfur) yang merupakan pengotor dalam bahan bakar fosil serta nitrogen di udara yang bereaksi dengan oksigen membentuk sulfur dioksida dan nitrogen oksida di atmosfer. Zat-zat ini berdifusi ke atmosfer dan bereaksi dengan air untuk membentuk asam sulfat dan asam nitrat yang mudah larut sehingga jatuh bersama air hujan.Secara alami hujan asam dapat terjadi akibat semburan dari gunung berapi dan dari proses biologis di tanah, rawa, dan laut. Akan
tetapi, mayoritas hujan asam disebabkan oleh aktivitas manusia seperti industri, pembangkit tenaga listrik, kendaraan bermotor dan pabrik pengolahan pertanian (terutama amonia). Gas-gas yang dihasilkan oleh proses ini dapat terbawa angin hingga ratusan kilometer di atmosfer sebelum berubah menjadi asam dan terdeposit ke tanah.
II. Reaksi Pembentukan Hujan Asam
III. Proses Terjadinya Hujan Asam
Pertama, Pabrik Mengeluarkan Gas" Beracun yang disebut dengan SO2 dan NOx, Lalu Gas-gas tersebut mengendap di awan, dan tertiup angin hingga ribuan kilometer di Atmosfer, dan ketika bertemu uap air akan membentuk zat asam sulphuric dan nitric, Disaat terjadinya curah hujan, kabut yang membawa partikel ini terjadilah hujam asam. Hujan asam juga dapat terbentuk melalui proses kimia dimana gas sulphur dioxide atau sulphur dan nitrogen mengendap pada logam serta mengering bersama debu atau partikel lainnya.
IV. Dampak Hujan Asam
Terdapat hubungan yang erat antara rendahnya pH dengan berkurangnya populasi ikan di danau-danau. pH di bawah 4,5 tidak memungkinkan bagi ikan untuk hidup, sementara pH 6 atau lebih tinggi akan membantu pertumbuhan populasi ikan. Asam di dalam air akan menghambat produksi enzim dari larva ikan trout untuk keluar dari telurnya. Asam juga mengikat logam beracun seperi alumunium di danau. Alumunium akan menyebabkan beberapa ikan mengeluarkan lendir berlebihan di sekitar insangnya sehingga ikan sulit bernapas. Pertumbuhan Phytoplankton yang menjadi sumber makanan ikan juga dihambat oleh tingginya kadar pH.
Tanaman dipengaruhi oleh hujan asam dalam berbagai macam cara. Lapisan lilin pada daun rusak sehingga nutrisi menghilang sehingga tanaman tidak tahan terhadap keadaan dingin, jamur dan serangga. Pertumbuhan akar menjadi lambat sehingga lebih sedikit nutrisi yang bisa diambil, dan mineral-mineral penting menjadi hilang.Ion-ion beracun yang terlepas akibat hujan asam menjadi ancaman yang besar bagi
manusia. Tembaga di air berdampak pada timbulnya wabah diare pada anak dan air tercemar alumunium dapat menyebabkan penyakit Alzheimer.
V. Cara Pencegahan Hujan Asam
Di Amerika Serikat, banyak pembangkit tenaga listrik tenaga batu bara menggunakan Flue gas desulfurization (FGD) untuk menghilangkan gas yang mengandung belerang dari cerobong mereka. Sebagai contoh FGD adalah wet scrubber yang umum digunakan di Amerika Serikat dan negara-negara lainnya. Wet scrubber pada dasarnya adalah tower yang dilengkapi dengan kipas yang mengambil gas asap dari cerobong ke tower tersebut. Kapur atau batu kapur dalam bentuk bubur juga diinjeksikan ke dalam tower sehingga bercampur dengan gas cerobong serta bereaksi dengan sulfur dioksida yang ada, Kalsium karbonat dalam batu kapur menghasilkan kalsium sulfat ber pH netral yang secara fisik dapat dikeluarkan dari scrubber . Oleh karena itu, scrubber mengubah polusi menjadi sulfat industri.
Menggunakan bahan bakar dengan kandungan belerang rendah, mengurangi kandungan belerang sebelum pembakaran, pengendalian pencemaran selama pembakaran, pengendalian setelah proses pembakaran, mengaplikasikan prinsip 3R (Reuse, Recycle, Reduce),memasang filter polusi di setiap pabrik pabrik, serta mengurangi kendaraan yang menghasilkan asap.
Daftar Pustaka
