KOMPENDIUM
KAJIAN LINGKUNGAN DAN PEMBANGUNAN
EKOLOGI INDUSTRI
Dikoleksi:
Irene M. Lestari dan Soemarno
PSKP-PPSUB- Mei 2012
EKOLOGI
Ekologi adalah ilmu yang mempelajari interaksi antara organisme dengan lingkungannya. “Ekologi “ berasal dari kata Yunani oikos (berarti "habitat") dan logos (berarti "ilmu"). Ekologi mempelajari interaksi antar makhluk hidup , dan
interaksi antara makhluk hidup dengan lingkungannya.
Dalam ekologi, makhluk hidup dipelajari sebagai satu kesatuan atau sistem dengan lingkungan hidupnya.
Ekologi merupakan cabang ilmu yang masih relatif baru, yang baru muncul pada tahun 70-an. Akan tetapi, ekologi mempunyai pengaruh yang besar terhadap
cabang biologinya. Ekologi mempelajari bagaimana makhluk hidup dapat mempertahankan kehidupannya dengan mengadakan hubungan antar makhluk hidup dan dengan benda tak hidup di dalam tempat hidupnya atau lingkungannya.
Ekologi, biologi dan ilmu kehidupan lainnya saling melengkapi dengan zoologi dan botani yang menggambarkan hal bahwa ekologi mencoba memperkirakan, dan ekonomi energi yang menggambarkan kebanyakan rantai makanan manusia dan
tingkat tropik.
Para ahli ekologi mempelajari hal berikut :
Perpindahan energi dan materi dari makhluk hidup yang satu ke makhluk hidup yang lain ke dalam lingkungannya dan faktor-faktor yang
menyebabkannya.
Perubahan populasi atau spesies pada waktu yang berbeda dalam faktor- faktor yang menyebabkannya.
Terjadi hubungan antarspesies (interaksi antarspesies) makhluk hidup dan hubungan antara makhluk hidup dengan lingkungannya.
Pada jaman sekarang para ekolog (orang yang mempelajari ekologi) berfokus kepada Ekowilayah bumi dan riset perubahan iklim.
EKOLOGI
Konsep Ekologi
Hubungan keterkaitan dan ketergantungan antara seluruh komponen ekosistem harus dipertahankan dalam kondisi yang stabil dan seimbang (homeostatis) . Perubahan terhadap salah satu komponen akan memengaruhi komponen lainnya.
Homeostatis adalah kecenderungan sistem biologi untuk menahan perubahan dan selalu berada dalam keseimbangan.
Ekosistem mampu memelihara dan mengatur diri sendiri seperti halnya komponen penyusunnya yaitu organisme dan populasi. Dengan demikian, ekosistem dapat dianggap suatu cibernetik di alam. Namun manusia cenderung mengganggu sistem
pengendalian alamiah ini.
ekosistem merupakan kumpulan dari bermacam-macam dari alam tersebut, contoh hewan, tumbuhan, lingkungan, dan yang terakhir manusia
Sumber: http://id.wikipedia.org/wiki/Ekologi... diunduh 4/5/2012 Ekologi dalam ekonomi
Banyak ekolog menghubungkan ekologi dengan ekonomi manusia:
Lynn Margulis mengatakan bahwa studi ekonomi bagaimana manusia membuat kehidupan. Studi ekologi bagaimana tiap binatang lainnya
membuat kehidupan.
Mike Nickerson mengatakan bahwa "ekonomi tiga perlima ekologi" sejak ekosistem menciptakan sumber dan membuang sampah, yang mana
ekonomi menganggap dilakukan "untuk bebas".
Ekonomi ekologi dan teori perkembangan manusia mencoba memisahkan pertanyaan ekonomi dengan lainnya, namun susah. Banyak
orang berpikir ekonomi baru saja menjadi bagian ekologi, dan ekonomi mengabaikannya salah. "Modal alam" ialah 1 contoh 1 teori yang
menggabungkan 2 hal itu.
EKOLOGI
Beberapa Cabang Ilmu dari Ekologi Karena sifatnya yang masih sangat
luas, maka ekologi mempunyai beberapa cabang ilmu yang lebih
fokus, yaitu:
1. Ekologi Tingkah Laku
2. Ekologi Komunitas dan Sinekologi 3. Ekologi Fisiologi
4. Ekologi Ekosistem 5. Ekologi Evolusi 6. Ekologi Global 7. Ekologi Manusia 8. Ekologi Populasi 9. Ekologi Akuatik 10. Ekologi Api
11. Ekologi Fungsional 12. Ekologi Polinasi 13. Ekologi Hutan 14. Ekologi Laut 15. Ekologi Laut Tropis 16. Ekologi Pangan dan Gizi 17. Ekologi Hutan Mangrove 18. Ekologi Kesehatan 19. Ekologi Antariksa 20. Ekologi Pedesaan 21. Ekologi Serangga 22. Ekologi Habitat 23. Ekologi Pelestarian 24. Ekologi Hewan 25. Ekologi Produksi 26. Ekologi Purbakala 27. Ekologi Sosial 28. Ekologi Radiasi
29. Ekologi Tumbuhan Penganggu 30. Ekologi Lanskap
31. Ekologi Molekuler 32. Ekologi Robot 33. Ekologi Industri
Prinsip-Prinsip Ekologi Kajian ekologi membahas ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya, yaitu
komponen abiotik dan komponen biotik.
Komponen (Faktor) abiotik antara lain suhu, air, kelembapan, cahaya, dan topografi; sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup
yang terdiri dari manusia, hewan, tumbuhan, dan
mikroba.
Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi makhluk hidup, yaitu
populasi, komunitas, dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang menunjukkan
kesatuan.
Diunduh dari:
http://free.vlsm.org/v12/sponsor/S ponsor-
Pendamping/Praweda/Biologi/0027
%20Bio%201-6b.htm
EKOLOGI
Interaksi antarkomponen ekologi dapatmerupakan interaksi antar organisme,antarpopulasi, dan antarkomunitas.
A. Interaksi antar organisme
Semua makhluk hidup selalu bergantung kepada makhluk hidup yang lain. Tiap individu akan selalu berhubungan dengan individu lain yang sejenis atau lain jenis, baik individu
dalam satu populasinya atau individu-individu dari populasi lain. Interaksi demikian banyak kita lihat di sekitar kita.
Interaksi antar organisme dalam komunitas ada yang sangat erat dan ada yang kurang erat. Interaksi antarorganisme dapat dikategorikan sebagai berikut.
Sumber: . http://free.vlsm.org/v12/sponsor/Sponsor-Pendamping/Praweda/Biologi/0028%20Bio%201- 6c.htm.... diunduh 4/5/2012
a. Netral
Hubungan tidak saling mengganggu antarorganisme dalam habitat yang sama yang bersifat tidak menguntungkan dan tidak merugikan kedua belah pihak, disebut netral.
Contohnya : antara capung dan sapi.
b. Predasi
Predasi adalah hubungan antara mangsa dan pemangsa (predator). Hubungan ini sangat erat sebab tanpa mangsa, predator tak dapat hidup. Sebaliknya, predator juga
berfungsi sebagai pengontrol populasi mangsa. Contoh : Singa dengan mangsanya, yaitu kijang, rusa,dan burung hantu dengan tikus.
c. Parasitisme
Parasitisme adalah hubungan antarorganisme yang berbeda spesies, bilasalah satu organisme hidup pada organisme lain dan mengambil makanan dari hospes/inangnya
sehingga bersifat merugikan inangnya.
Contoh : Plasmodium dengan manusia, Taeniasaginata dengan sapi, dan benalu dengan pohon inang.
d. Komensalisme
Komensalisme merupakan hubunganantara dua organisme yang berbeda spesies dalam bentuk kehidupan bersama untuk berbagi sumber makanan; salah satu spesies
diuntungkan dan spesies lainnya tidak dirugikan. Contohnya anggrek dengan pohon yang ditumpanginya.
e. Mutualisme
Mutualisme adalah hubungan antara dua organisme yang berbeda spesies yang saling menguntungkan kedua belah pihak. Contoh, bakteri Rhizobium yang hidup pada bintil
akar kacang-kacangan.
EKOLOGI
Interaksi Antar populasi
Antara populasi yang satu dengan populasi lain selalu terjadi interaksi secara langsung atau tidak langsung dalam komunitasnya.Contoh interaksi antarpopulasi
adalah sebagai berikut.
Alelopati merupakan interaksi antarpopulasi, bila populasi yang satu
menghasilkan zat yang dapat menghalangi tumbuhnya populasi
lain.
Contohnya, di sekitar pohon walnut (juglans) jarang ditumbuhi tumbuhan
lain karena tumbuhan ini menghasilkan zat yang bersifat
toksik.
Pada mikroorganisme istilah alelopati dikenal sebagai anabiosa.
Contoh, jamur Penicillium sp. dapat menghasilkan antibiotika yang dapat
menghambat pertumbuhan bakteri tertentu.
Kompetisi merupakan interaksi antarpopulasi, bila antarpopulasi terdapat kepentingan yang sama sehingga terjadi persaingan untuk mendapatkan apa yang diperlukan.
Contoh, persaingan antara populasi kambing dengan populasi sapi di
padang rumput.
EKOLOGI
Interaksi Antar Komunitas
Komunitas adalah kumpulan populasi yang berbeda di suatu daerah yang
sama dan saling berinteraksi.
Contoh komunitas, misalnya komunitas sawah dan sungai.
Komunitas sawah disusun oleh bermacam-macam organisme, misalnya padi, belalang, burung, ular, dan gulma.
Komunitas sungai terdiri dari ikan, ganggang, zooplankton, fitoplankton,
dan dekomposer.
Antara komunitas sungai dan sawah terjadi interaksi dalam bentuk peredaran nutrien dari air sungai ke sawah dan peredaran organisme hidup
dari kedua komunitas tersebut.
Interaksi antarkomunitas cukup komplek karena tidak hanya melibatkan
organisme, tapi juga aliran energi dan makanan.
Interaksi antarkomunitas dapat kita amati, misalnya pada daur karbon.
Daur karbon melibatkan ekosistem yang berbeda misalnya laut dan darat.
Sumber: . http://free.vlsm.org/v12/sponsor/Sponsor-
Pendamping/Praweda/Biologi/0028%20Bio%201-6c.htm.... diunduh 4/5/2012 Interaksi Antarkomponen Biotik
dengan Abiotik
Interaksi antara komponen biotik dengan abiotik membentuk
ekosistem.
Hubunganantara organisme dengan lingkungannya menyebabkan terjadinya aliran
energi dalam sistem itu.
Selain aliran energi, di dalam ekosistem terdapat juga struktur
atau tingkat trofik,
keanekaragaman biotik, serta siklus materi.
Dengan adanya interaksi-interaksi tersebut, suatu ekosistem dapat
mempertahankan keseimbangannya.
Pengaturan untuk menjamin terjadinya keseimbangan ini merupakan ciri khas suatu
ekosistem.
Apabila keseimbangan ini tidak diperoleh maka akan mendorong
terjadinya dinamika perubahan ekosistem untuk mencapai
keseimbangan baru.
EKOLOGI
Aliran Energi
Energi dapat diartikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja. Energi diperoleh organismee dari makanan yang dikonsumsinya dan dipergunakan untuk aktivitas hidupnya.
Cahaya matahari merupakan sumber energi utama kehidupan. Tumbuhan berklorofil memanfaatkan cahaya matahari untuk berfotosintesis. Organisme yang
menggunakan energi cahaya untuk merubah zat anorganik menjadi zat organik disebut kemoautotrof Organisme yang menggunakan energi yang didapat dari
reaksi kimia untuk membuat makanan disebut kemoautotrof
Energi yang tersimpan dalam makanan inilah yang digunakan oleh konsumen untuk aktivitas hidupnya. Pembebasan energi yang
tersimpan dalam makanan dilakukan dengan cara oksidasi (respirasi).
Golongan organisme autotrof merupakan makanan penting bagi organisme heterotrof, yaitu organisme yang tidak dapat membuat makanan sendiri
misalnya manusia, hewan, dan bakteri tertentu. Makanan organisme heterotrof berupa bahan organik yang sudah jadi.
Aliran energi merupakan rangkaian urutan pemindahan bentuk energi satu ke bentuk energi yang lain dimulai dari sinar matahari lalu ke produsen, konsumen primer, konsumen tingkat tinggi, sampai ke saproba di dalam
tanah. Siklus ini berlangsung dalam ekosistem.
EKOLOGI: Siklus Karbon dan Oksigen
Di atmosfer terdapat kandungan COZ sebanyak 0.03%. Sumber-sumber COZ di udara berasal dari respirasi manusia dan hewan, erupsi vulkanik, pembakaran batubara, dan
asap pabrik.
Karbon dioksida di udara dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk berfotosintesis dan menghasilkan oksigen yang nantinya akan digunakan oleh manusia dan hewan untuk
berespirasi.
Hewan dan tumbuhan yang mati, dalam waktu yang lama akan membentuk batubara di dalam tanah. Batubara akan dimanfaatkan lagi sebagai bahan bakar yang juga
menambah kadar C02 di udara.
Di ekosistem air, pertukaran C02 dengan atmosfer berjalan secara tidak langsung.
Karbon dioksida berikatan dengan air membentuk asam karbonat yang akan terurai menjadi ion bikarbonat. Bikarbonat adalah sumber karbon bagi alga yang memproduksi
makanan untuk diri mereka sendiri dan organisme heterotrof lain. Sebaliknya, saat organisme air berespirasi, COz yang mereka keluarkan menjadi bikarbonat. Jumlah
bikarbonat dalam air adalah seimbang dengan jumlah C02 di air.
Sumber: http://free.vlsm.org/v12/sponsor/Sponsor-Pendamping/Praweda/Biologi/0032%20Bio%201- 7c.htm diunduh 4/5/2012
Siklus Karbon dan Oksigen
di Alam
EKOLOGI: Keseimbangan Lingkungan
Definisi lingkungan hidup adalah kesatuan ruang dengan semua benda, daya keadaan, dan makhluk hidup, termasuk di dalamnya manusia dan perilakunya.
Komponen lingkungan terdiri dari faktor abiotik (tanah, air, udara, cuaca, suhu) dan faktor biotik (tumbuhan dan hewan, termasuk manusia).
Lingkungan hidup balk faktor biotik maupun abiotik berpengaruh dan dipengaruhi manusia. Segala yang ada pada lingkungan dapat dimanfaatkan oleh manusia untuk mencukupi kebutuhan hidup manusia, karena lingkungan memiliki daya dukung. Daya dukung lingkungannya adalah kemampuan lingkungan untuk mendukung perikehidupan
manusia dan makhluk hidup lainnya.
Dalam kondisi alami, lingkungan dengan segala keragaman interaksi yang ada mampu untuk menyeimbangkan keadaannya. Namun tidak tertutup kemungkinan,
kondisi demikian dapat berubah oleh campur tangan manusia dengan segala aktivitas pemenuhan kebutuhan yang terkadang melampaui Batas.
Keseimbangan lingkungan secara alami dapat berlangsung karena beberapa hal, yaitu komponen-komponen yang ada terlibat dalam aksi-reaksi dan berperan sesuai kondisi keseimbangan, pemindahan energi (arus energi), dan siklus biogeokimia
dapat berlangsung.
Keseimbangan lingkungan dapat terganggu bila terjadi perubahan berupa pengurangan fungsi dari komponen atau hilangnya sebagian komponen yang dapat
menyebabkan putusnya mata rantai dalam ekosistem.
Salah satu faktor penyebab gangguan adalah polusi di samping faktor-faktor yang lain.
EKOLOGI: PENCEMARAN LINGKUNGAN
Polusi atau pencemaran lingkungan adalah masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat energi, dan atau komponen lain ke dalam lingkungan, atau berubahnya tatanan lingkungan oleh kegiatan manusia atau oleh proses alam sehingga kualitas lingkungan turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan lingkungan menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya (Undang-undang
Pokok Pengelolaan Lingkungan Hidup No. 4 Tahun 1982).
Sumber: http://free.vlsm.org/v12/sponsor/Sponsor-
Pendamping/Praweda/Biologi/0037%20Bio%201-8b.htm diunduh 4/5/2012 Zat atau bahan yang dapat mengakibatkan pencemaran disebut polutan. Syarat- syarat suatu zat disebut polutan bila keberadaannya dapat menyebabkan kerugian terhadap makhluk hidup. Contohnya, karbon dioksida dengan kadar 0,033% di udara
berfaedah bagi tumbuhan, tetapi bila lebih tinggi dari 0,033% dapat rnemberikan efek merusak.
Suatu zat dapat disebut polutan apabila:
1. jumlahnya melebihi jumlah normal
2. berada pada waktu yang tidak tepat 3. berada pada tempat yang tidak tepat
.
Sifat polutan adalah:
1. merusak untuk sementara, tetapi bila telah bereaksi dengan zat
lingkungan tidak merusak lagi 2. merusak dalam jangka waktu lama.
Contohnya Pb tidak merusak bila konsentrasinya rendah. Akan tetapi
dalam jangka waktu yang lama, Pb dapat terakumulasi dalam tubuh
sampai tingkat yang merusak.
Macam-macam pencemaran dapat dibedakan
berdasarkan pada tempat terjadinya, macam bahan pencemarnya, dan tingkat
pencemaran.
Menurut tempat terjadinya, pencemaran dapat digolongkan menjadi tiga, yaitu pencemaran udara, air,
dan tanah.
EKOLOGI: Pencemaran udara
Sumber polusi udara lain dapat berasal dari radiasi bahan radioaktif, misalnya, nuklir.
Setelah peledakan nuklir, materi radioaktif masuk ke dalam atmosfer dan jatuh di bumi.
materi radioaktif ini akan terakumulusi di tanah, air, hewan, tumbuhan, dan juga pada manusia.
Efek pencemaran nuklir terhadap makhluk hidup, dalam taraf tertentu, dapat menyebabkan mutasi, berbagai penyakit akibat kelainan gen, dan bahkan kematian.
Pencemaran udara dinyatakan dengan ppm (part per million) yang artinya jumlah cm3 polutan per m3 udara.
Pencemar udara dapat berupa gas dan partikel. Contohnya sebagai berikut.
1. Gas H2S. Gas ini bersifat racun, terdapat di kawasan gunung berapi, bisa juga dihasilkan dari pembakaran minyak bumi dan batu bara.
2. Gas CO dan CO2. Karbon monoksida (CO) tidak berwarna dan tidak berbau, bersifat racun, merupakan hash pembakaran yang tidak sempurna dari bahan buangan mobil dan mesin letup.
Gas CO2 dalam udara murni berjumlah 0,03%. Bila melebihi toleransi dapat mengganggu pernapasan. Selain itu, gas C02 yang terlalu berlebihan di bumi dapat mengikat panas matahari sehingga suhu bumi panas.
Pemanasan global di bumi akibat C02 disebut juga sebagai efek rumah kaca.
3. Partikel SO2 dan NO2. Kedua partikel ini bersama dengan partikel cair membentuk embun, membentuk awan dekat tanah yang dapat
mengganggu pernapasan. Partikel padat, misalnya bakteri, jamur, virus, bulu, dan tepung sari juga dapat mengganggu kesehatan.
4. Batu bara yang mengandung sulfur melalui pembakaran akan meng- hasilkan sulfur dioksida.
Sulfur dioksida bersama dengan udara serta oksigen dan sinar matahari dapat menghasilkan asam sulfur. Asam ini membentuk kabut dan suatu saat akan jatuh sebagai hujan yang disebut hujan asam. Hujan asam dapat menyebabkan gangguan pada manusia, hewan, maupun tumbuhan. Misalnya gangguan pernapasan, perubahan morfologi pada daun, batang, dan benih.
EKOLOGI: pengelolaan lingkungan
Sehubungan dengan pemanfaatan sumber daya alam, agar lingkungan tetap lestari, harus diperhatikan tatanan/tata cara lingkungan itu sendiri. Dalam hal ini manusialah yang paling tepat sebagai pengelolanya karena manusia memiliki beberapa kelebihan
dibandingkan dengan organisme lain.
Sumber: http://free.vlsm.org/v12/sponsor/Sponsor-
Pendamping/Praweda/Biologi/0039%20Bio%201-8d.htm diunduh 4/5/2012 Manusia mampu merombak, memperbaiki, dan mengkondisikan lingkungan seperti
yang dikehendakinya, seperti:
1. manusia mampu berpikir serta meramalkan keadaan yang akan datang 2. manusia memiliki ilmu dan teknologi
3. manusia memiliki akal dan budi sehingga dapat memilih hal-hal yang baik.
Pengelolaan lingkungan hidup adalah upaya terpadu dalam pemanfaatan, penataan, pemeliharaan, pengawasan, pengendalian, pemulihan, dan pengembangan
lingkungan hidup. Pengelolaan ini mempunyai tujuan :
4. Mencapai kelestarian hubungan manusia dengan lingkungan hidup sebagai tujuan membangun manusia seutuhnya.
5. Mengendalikan pemanfaatan sumber daya secara bijaksana.
6. Mewujudkan manusia sebagai pembina lingkungan hidup.
7. Melaksanakan pembangunan berwawasan lingkungan untuk kepentingan generasi sekarang dan mendatang.
Melindungi negara terhadap dampak kegiatan di luar wilayah negara yang menyebabkan kerusakan dan pencemaran lingkungan.
Melalui penerapan pengelolaan lingkungan hidup akan terwujud kedinamisan dan harmonisasi antara manusia dengan lingkungannya.
Untuk mencegah dan menghindari tindakan manusia yang bersifat kontradiksi dari hal-hal tersebut di atas, pemerintah telah menetapkan kebijakan melalui Undang-
undang Lingkungan Hidup.
EKOLOGI INDUSTRI
Ekologi Industri (IE) adalah studi tentang aliran material dan energi melalui sistem industri.
Ekonomi industri global dapat dimodelkan sebagai jaringan proses industri yang mengekstraksi sumber daya dari Bumi dan mengubah sumber daya itu menjadi
komoditas yang dapat dibeli dan dijual untuk memenuhi kebutuhan manusia.
Ekologi industri berusaha untuk mengukur aliran material dan
mendokumentasikan proses industri yang membuat fungsi masyarakat modern.
Ahli ekologi industri sering peduli dengan dampak kegiatan industri terhadap lingkungan, dengan penggunaan pasokan sumber daya alam planet ini, dan dengan
masalah pembuangan limbah. Ekologi industri adalah bidang penelitian multidisiplin yang muda namun terus berkembang yang menggabungkan aspek-
aspek teknik, ekonomi, sosiologi, toksikologi, dan ilmu alam.
Ekologi Industri telah didefinisikan sebagai "wacana multidisipliner berbasis sistem yang berusaha memahami
perilaku yang muncul dari sistem manusia / alam yang terintegrasi dan kompleks".
Lapangan mendekati isu-isu keberlanjutan dengan memeriksa masalah dari berbagai perspektif, biasanya melibatkan aspek
sosiologi, lingkungan, ekonomi dan teknologi.
Nama ini berasal dari gagasan bahwa kita harus menggunakan
analogi sistem alami sebagai bantuan dalam memahami
bagaimana merancang sistem industri yang berkelanjutan
EKOLOGI INDUSTRI
Ekologi industri berkaitan dengan pergeseran proses industri dari sistem linear (loop terbuka), di mana investasi sumber daya dan modal bergerak melalui sistem menjadi limbah, ke sistem loop tertutup di mana limbah dapat menjadi input untuk proses baru.
Sebagian besar penelitian berfokus pada bidang-bidang berikut:
studi aliran material dan energi ("metabolisme industri") dematerialisasi dan dekarbonisasi
perubahan teknologi dan lingkungan perencanaan, desain dan penilaian siklus hidup
desain untuk lingkungan ("eco-design")
tanggung jawab produsen yang diperluas ("pengawasan produk") taman lingkungan industri ("simbiosis industri")
kebijakan lingkungan yang berorientasi produk efisiensi lingkungan
Ekologi industri berupaya memahami cara sistem industri (misalnya pabrik, ekoregion, atau ekonomi nasional atau global) berinteraksi dengan biosfer. Ekosistem alami memberikan metafora untuk memahami bagaimana bagian-bagian berbeda dari sistem
industri berinteraksi satu sama lain, dalam "ekosistem" yang didasarkan pada sumber daya dan modal infrastruktur daripada pada modal alam. Ia berupaya mengeksploitasi
gagasan bahwa sistem alami tidak memiliki limbah di dalamnya untuk menginspirasi desain berkelanjutan.
Seiring dengan tujuan konservasi energi dan konservasi bahan yang lebih umum, dan mendefinisikan kembali pasar komoditas dan hubungan pengawasan produk secara ketat sebagai ekonomi
layanan, ekologi industri adalah salah satu dari empat tujuan Kapitalisme Alam.
Strategi ini mencegah bentuk pembelian amoral yang timbul dari ketidaktahuan tentang apa yang terjadi di kejauhan dan menyiratkan ekonomi politik yang sangat menghargai modal alam dan bergantung pada modal yang lebih instruksional untuk
merancang dan memelihara setiap ekologi industri yang unik.
Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/Industrial_ecology... diunduh 27/4/2012
PRINSIP EKOLOGI INDUSTRI (IE)
Salah satu prinsip utama Ekologi Industri adalah pandangan bahwa sistem sosial dan teknologi dibatasi dalam biosfer, dan tidak ada di luarnya. Ekologi digunakan sebagai metafora karena pengamatan bahwa sistem alami menggunakan kembali
bahan dan memiliki siklus perputaran nutrisi yang tertutup. Ekologi Industri mendekati masalah dengan hipotesis bahwa dengan menggunakan prinsip yang sama seperti sistem alami, sistem industri dapat ditingkatkan untuk mengurangi dampaknya terhadap lingkungan alam juga. Tabel menunjukkan metafora umum.
Biosphere Technosphere
• Environment
• Organism
• Natural Product
• Natural Selection
• Ecosystem
• Ecological Niche
• Anabolism / Catabolism
• Mutation and Selection
• Succession
• Adaptation
• Food Web
• Market
• Company
• Industrial Product
• Competition
• Eco-Industrial Park
• Market Niche
• Manufacturing / Waste Management
• Design for Environment
• Economic Growth
• Innovation
• Product Life Cycle
Kawasan industri Kalundborg terletak di Denmark.
Kawasan industri ini istimewa karena perusahaan menggunakan kembali limbah satu sama lain (yang kemudian menjadi produk sampingan). Misalnya, Pembangkit Listrik Energy E2 Asnæs memproduksi gipsum sebagai produk sampingan dari proses pembangkitan listrik; gypsum ini
menjadi sumber daya bagi BPB Gyproc A / S yang menghasilkan papan gipsum.
Ini adalah salah satu contoh sistem yang terinspirasi oleh metafora biosfer-teknosfer: dalam ekosistem, limbah dari satu organisme digunakan sebagai input ke organisme lain; dalam sistem
industri, limbah dari perusahaan digunakan sebagai sumber daya oleh orang lain.
Terlepas dari manfaat langsung dari memasukkan limbah ke dalam loop, penggunaan taman eko- industri dapat menjadi sarana untuk membuat pembangkit energi terbarukan, seperti Solar PV,
lebih ekonomis dan ramah lingkungan. Intinya, ini membantu pertumbuhan industri energi
PRINSIP EKOLOGI INDUSTRI
IE meneliti masalah sosial dan hubungannya dengan sistem teknis dan lingkungan.
Melalui pandangan holistik ini, IE mengakui bahwa penyelesaian masalah harus melibatkan pemahaman koneksi yang ada di antara sistem-sistem ini, berbagai aspek tidak dapat dilihat secara terpisah. Seringkali perubahan di satu bagian dari keseluruhan
sistem dapat menyebar dan menyebabkan perubahan di bagian lain. Dengan demikian, Anda hanya dapat memahami masalah jika Anda melihat bagian-bagiannya dalam
hubungannya dengan keseluruhan. Berdasarkan kerangka ini, IE melihat masalah lingkungan dengan pendekatan sistem berpikir.
Sebagai contoh Adalah Suatu Kota.
Sebuah kota dapat dibagi menjadi area komersial, area perumahan, kantor, layanan, infrastruktur, dll. Ini semua adalah sub-sistem dari sistem 'kota besar'. Masalah dapat muncul dalam satu sub-sistem, tetapi solusinya harus bersifat global. Katakanlah harga
perumahan naik secara dramatis karena permintaan perumahan terlalu tinggi. Salah satu solusinya adalah membangun rumah baru, tetapi ini akan menyebabkan lebih
banyak orang yang tinggal di kota, yang mengarah pada kebutuhan lebih banyak infrastruktur seperti jalan, sekolah, lebih banyak supermarket, dll. Sistem ini adalah interpretasi yang disederhanakan dari kenyataan yang perilakunya dapat 'diprediksi'.
Dalam banyak kasus, sistem yang ditangani IE adalah sistem yang kompleks.
Kompleksitas membuatnya sulit untuk memahami perilaku sistem dan dapat menyebabkan efek rebound. Karena perubahan perilaku pengguna atau konsumen yang
tidak terduga, tindakan yang diambil untuk meningkatkan kinerja lingkungan tidak mengarah pada perbaikan atau bahkan dapat memperburuk situasi. Misalnya, di kota-
kota besar, lalu lintas dapat menjadi masalah. Mari kita bayangkan pemerintah ingin mengurangi polusi udara dan membuat kebijakan yang menyatakan bahwa hanya mobil
dengan nomor plat yang dapat mengemudi pada hari Selasa dan Kamis. Nomor plat nomor ganjil dapat dikendarai pada hari Rabu dan Jumat.
Akhirnya, beberapa hari yang lalu, kedua mobil diizinkan di jalan. Efek pertama bisa jadi orang membeli mobil kedua, dengan permintaan khusus untuk nomor plat, sehingga
mereka bisa mengemudi setiap hari. Efek pantulannya adalah, pada hari-hari ketika semua mobil diizinkan mengemudi, beberapa penduduk sekarang menggunakan kedua mobil (sedangkan mereka hanya punya satu mobil untuk digunakan sebelum kebijakan).
Kebijakan itu jelas tidak mengarah pada perbaikan lingkungan tetapi malah memperburuk polusi udara.
Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/Industrial_ecology... diunduh 27/4/2012
PRINSIP EKOLOGI INDUSTRI
Selain itu, pemikiran siklus hidup juga merupakan prinsip yang sangat penting dalam ekologi industri. Ini menyiratkan bahwa semua dampak lingkungan yang disebabkan
oleh produk, sistem, atau proyek selama siklus hidupnya diperhitungkan. Dalam konteks ini siklus hidup meliputi:
Ekstraksi bahan baku Pengolahan bahan
Pembuatan Penggunaan Material
Pemeliharaan Pembuangan limbah.
Transportasi yang diperlukan antara tahap-tahap ini juga diperhitungkan juga, jika relevan, tahap-tahap tambahan seperti penggunaan kembali, remanufaktur, dan daur
ulang. Mengadopsi pendekatan siklus hidup sangat penting untuk menghindari pergeseran dampak lingkungan dari satu tahap siklus kehidupan ke tahap siklus kehidupan lainnya. Ini biasanya disebut sebagai pengalihan masalah. Misalnya, selama mendesain ulang suatu produk, seseorang dapat memilih untuk mengurangi beratnya,
sehingga mengurangi penggunaan sumber daya. Namun, ada kemungkinan bahwa bahan yang lebih ringan yang digunakan dalam produk baru akan lebih sulit untuk dibuang. Dampak lingkungan dari produk yang diperoleh selama fase ekstraksi bergeser
ke fase pembuangan. Dengan demikian perbaikan lingkungan secara keseluruhan adalah nol.
Prinsip terakhir dan penting dari IE adalah pendekatannya yang terintegrasi atau multidisiplin. IE memperhitungkan tiga disiplin
ilmu yang berbeda:
ilmu sosial (termasuk ekonomi), ilmu teknis dan
ilmu lingkungan.
Tantangannya adalah menggabungkan mereka menjadi satu
PRINSIP EKOLOGI INDUSTRI
Prinsip terakhir dan penting dari IE adalah pendekatannya yang terintegrasi atau multidisiplin.
IE memperhitungkan tiga disiplin ilmu yang berbeda: ilmu sosial (termasuk ekonomi), ilmu teknis dan ilmu lingkungan. Tantangannya adalah menggabungkan mereka
menjadi satu pendekatan tunggal.
METODE ANALISIS DALAM EKOLOGI INDUSTRI
People Planet Profit Modeling
•Stakeholder analysis
• Strength Weakness Opportunities Threats Analysis (SWOT Analysis)
• Ecolabelling
• ISO 14000
• Environmental management system
(EMS)
• Integrated chain management (ICM)
• Technology assessment
• Environmental impact assessment
(EIA)
• Input-output analysis (IOA)
• Life-cycle assessment (LCA)
• Material flow analysis (MFA)
• Substance flow analysis (SFA)
• MET Matrix
•Cost benefit analysis (CBA)
•Full cost accounting (FCA)
• Life cycle costing (LCC)
• Stock and flow analysis
• Agent based modeling
Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/Industrial_ecology... diunduh 27/4/2012 Analisis manfaat dan biaya digunakan untuk mengevaluasi penggunaan sumberdaya ekonomi agar sumberdaya yang langka dapat digunakan secara
efisien.
Analisis manfaat dan biaya digunakan untuk evaluasi program atau proyek untuk kepentingan publik, seperti : manajemen sumber daya alam dan
pengembangan sumber energi. Biasanya analisis B/C ini terintegrasi dengan Analisis Mengenai Dampak Lingkungan (AMDAL) yang dilakukan untuk mengevaluasi dampak suatu proyek atau program terhadap lingkungan hidup.
Sehingga analisis ini tidak hanya melihat manfaat dan biaya individu, tetapi secara menyeluruh memperhitungkan manfaat dan biaya sosial dan selanjutnya dapat
disebut sebagai analisis manfaat dan biaya sosial.
EKOLOGI INDUSTRI
KONSEP UMUM EKOLOGI INDUSTRI
Industrialisasi
Simbiosis Industri
Lingkungan
Efisiensi
Berkelanjut an Pada dasarnya ekologi industri merupakan suatu
pendekatan manajemen lingkungan dimana suatu sistem tidak dilihat secara terpisah dengan sistem sekelilingnya tetapi merupakan bagian utuh yang saling mendukung dalam rangka mengoptimalkan siklus material ketika suatu bahan baku diproses menjadi produk
Konsep ekologi industri diterapkan untuk mengembangkan terciptanya sumber energi baru yang berasal dari limbah proses industri sebelumnya. Dengan menerapkan konsep ekologi industri beberapa industri dapat melakukan sistem pertukaran limbah yang dapat digunakan oleh perusahaan lainnya dalam suatu kawasan. Limbah dari suatu kegiatan industri bisa jadi merupakan limbah yang dapat dimanfaatkan untuk sumber energi bagi industri yang lain.
Tujuan utama ekologi industri dalam ruang lingkup industri bioethanol adalah memajukan dan melaksanakan konsep pembangunan berkelanjutan baik secara regional maupun lokal
EKOLOGI INDUSTRI
Sumber: ………….. diunduh 6/5/2012
SISTEM INDUSTRI
EKOLOGI INDUSTRI
Sistem industri terdapat tiga (3) tipe, yaitu :
Tipe I adalah sistem proses linier. Pada tipe ini energi dan material masuk pada sistem kemudian menghasilkan produk, produk samping, dan limbah. Limbah yang dihasilkan tidak dilakukan proses olah ulang sehingga membutuhkan pasokan bahan
baku dan energi yang banyak.
Tipe II adalah tipe industri yang paling banyak digunakan di Indonesia, tipe ini sebagian limbah telah diolah ulang dalam sistem dan sebagian lagi dibuang ke
lingkungan.
Tipe III merupakan sistem produksi kesetimbangan dinamik yang energi dan limbahnya diolah ulang secara baik dan digunakan sebagai bahan baku oleh komponen sistem lain. Pada sistem ini merupakan sistem industri yang tertutup total
dan hanya energi matahari yang datang dari luar sistem. Hal ini merupakan sistem ideal yang menjadi tujuan ekologi industri.
Tipe I adalah sistem proses linier. Pada tipe ini energi dan material masuk pada sistem kemudian menghasilkan produk, produk samping, dan limbah. Limbah yang dihasilkan tidak dilakukan proses olah ulang sehingga membutuhkan pasokan bahan
baku dan energi yang banyak.
Tipe II adalah tipe industri yang paling banyak digunakan di Indonesia, tipe ini sebagian limbah telah diolah ulang dalam sistem dan sebagian lagi dibuang ke
lingkungan.
Tipe III merupakan sistem produksi kesetimbangan dinamik yang energi dan limbahnya diolah ulang secara baik dan digunakan sebagai bahan baku oleh komponen sistem lain. Pada sistem ini merupakan sistem industri yang tertutup total
dan hanya energi matahari yang datang dari luar sistem. Hal ini merupakan sistem ideal yang menjadi tujuan ekologi industri.
Ekologi Industri Sebagai Wujud Sistem Industri Menuju Pembangunan Berkelanjutan
Ekologi industri merupakan multi disiplin ilmu yang membahas masalah sistem industri, aktivitas ekonomi dan hubungannya yang fundamental dengan sistem alam. Secara idealnya sistem yang dibangun dalam ekologi
industri mengikuti siklus dimana aliran energi, material, dan penggunaan sampah hasil olahannya dapat dibentuk dalam suatu siklus tertutup, sehingga dapat mengefisiensikan penggunaan sumberdaya alam,bahkan bisa
melengkapi/memperkaya sumber daya alam itu sendiri.
Konsep ekologi industri muncul untuk mengubah paradigma bahwa industri itu merupakan sistem yang linear, yaitu dimana hasil limbah dari sisa produksi industri dibuang ke lingkungan dan dapat merusak lingkungan, yang
seharusnya suatu industri itu bersifat siklus tertutup yang artinya energi dan sampah sisa telah didaur ulang dan digunakan lagi oleh organisasi lain dan
diproses dalam suatu sistem.
EKOLOGI INDUSTRI
Sumber: ………….. diunduh 6/5/2012 SIMBIOSIS INDUSTRI
Simbiosis industri merupakan suatu bentuk kerja sama diantara industri-industri yang berbeda. Bentuk kerja sama ini dapat meningkatkan keuntungan masing-
masing industri dan pada akhirnya berdampak positif pada lingkungan. Dalam proses simbiosis ini limbah suatu industri diolah menjadi bahan baku industri lain.
Proses simbiosis ini akan sangat efektif jika komponen-komponen industri tersebut tertata dalam suatu kawasan industri terpadu (eco-industrial parks).
Ekologi industri sebenarnya menawarkan solusi untuk menciptakan pembangunan industri yang berkelanjutan dan berwawasan lingkungan. Dalam konsep ekologi
industri kawasan industri ditata sedemikian rupa sehingga industri-industri mempunyai hubungan simbiosis mutualisme. Industri - industri di dalam kawasan
saling terhubung untuk meningkatkan produktivitas dan efisiensi proses produksinya.
EKOLOGI INDUSTRI
Prospek Penerapan
Ekologi Industri Di Indonesia
Persoalan utama negara berkembang seperti Indonesia adalah sumber daya alam yang melimpah namun masih
belum dioptimalkan penggunaannya.
Kawasan industri masih berupa suatu kawasan yang belum terpadu secara sistematis dan hanya berupa kumpulan
industri yang berdiri sendiri.
Persoalan utama negara berkembang seperti Indonesia adalah sumber daya alam yang melimpah namun masih
belum dioptimalkan penggunaannya.
Kawasan industri masih berupa suatu kawasan yang belum terpadu secara sistematis dan hanya berupa kumpulan
industri yang berdiri sendiri.
Konsep ekologi industri di Indonesia masih dapat terus dikembangkan sehingga pada akhirnya diperoleh suatu pembangunan industri yang berkelanjutan dan berwawasan
lingkungan.
Indonesia adalah negara agraris sehingga penataan kawasan ekologi industri dapat dimulai dari pendirian kawasan industri terpadu di
dekat kawasan pertanian masyarakat atau lebih dikenal dengan kawasan agroindustri.
Konsep ekologi industri di Indonesia masih dapat terus dikembangkan sehingga pada akhirnya diperoleh suatu pembangunan industri yang berkelanjutan dan berwawasan
lingkungan.
Indonesia adalah negara agraris sehingga penataan kawasan ekologi industri dapat dimulai dari pendirian kawasan industri terpadu di
dekat kawasan pertanian masyarakat atau lebih dikenal dengan kawasan agroindustri.
EKOLOGI INDUSTRI
Sumber: ………….. diunduh 6/5/2012
Industri yang dapat diintegrasikan di Indonesia, antara lain perkebunan tebu, industri gula, industri bioetanol, industri pulp dan kertas, industri pupuk, industri semen, serta
industri logam alkali.
Sitem transportasi dalam industri gula tebu
http://reunismansa.files.wordpr ess.com/2010/04/sepur_01_son
dokoro.jpg
EKOLOGI INDUSTRI
Penerapan Ekologi Industri pada Industri Bioetanol
Adanya industri gula dapat memacu bertambahnya limbah industri yang menimbulkan permasalahan lingkungan. Dimana, ketika jumlah industri semakin banyak, daya dukung alam semakin terbatas, dan sumber daya alam
semakin menipis.
Oleh karena itu, perlu adanya sistem baru yang dapat meningkatkan produk suatu industri, penghematan bahan baku sekaligus meminimalkan pencemaran
lingkungan, sistem tersebut adalah ekologi industri.
Pada ekologi industri mempertimbangkan masalah polusi dan lingkungan serta mempertimbangkan kesinambungan industri serta aspek ekonomi tetap diutamakan. Dengan ekologi industri akan tercipta suatu sistem yang terpadu di antara industri-industri yang ada didalamnya dan saling bersimbiosis secara
mutualisme.
Production of bioethanol from sugarbeet
EKOLOGI INDUSTRI BIO-ETANOL
Sumber: ………….. diunduh 6/5/2012
Industri etanol/bioetanol mempunyai prospek yang sangat bagus di Indonesia, karena kebutuhan etanol di Indonesia
terus mengalami peningkatan.
Dalam perkembangannya industri etanol diarahkan untuk diversifikasi penggunaan produk untuk bahan bakar biofuel, yang merupakan salah satu bahan bakar yang
dapat diperbaharui, karena bahan bakunya dapat diperbaharui, misal : tetes tebu/molase, singkong, sorgum.
Industri etanol/bioetanol mempunyai prospek yang sangat bagus di Indonesia, karena kebutuhan etanol di Indonesia
terus mengalami peningkatan.
Dalam perkembangannya industri etanol diarahkan untuk diversifikasi penggunaan produk untuk bahan bakar biofuel, yang merupakan salah satu bahan bakar yang
dapat diperbaharui, karena bahan bakunya dapat diperbaharui, misal : tetes tebu/molase, singkong, sorgum.
Tujuan utama ekologi industri dalam ruang lingkup industri bioetanol tidak lain adalah untuk memajukan dan melaksanakan konsep pembangunan
berkelanjutan baik itu secara regional maupun lokal, dengan mencoba menemukan kebutuhan generasi sekarang dengan generasi yang akan
datang.
Tujuan utama ekologi industri dalam ruang lingkup industri bioetanol tidak lain adalah untuk memajukan dan melaksanakan konsep pembangunan
berkelanjutan baik itu secara regional maupun lokal, dengan mencoba menemukan kebutuhan generasi sekarang dengan generasi yang akan
datang.
Dampak positif :
1. Meningkatkan perekonomian daerah melalui pembukaan lapangan kerja baru,
2. Secara sosial dengan adanya pabrik bioetanol berbahan dasar limbah industri pangan yang merupakan komoditas terbesar di Indonesia
maka mata pencahariaan masyarakat lebih variatif sehingga akan memajukan daerah setempat
3. Dari aspek lingkungan pemanfaatan limbah industri pangan untuk produksi bioethanol akan sangat menguntungkan karena dapat
meminimalkan limbah organic yang terbuang ke lingkungan.
Dampak positif :
1. Meningkatkan perekonomian daerah melalui pembukaan lapangan kerja baru,
2. Secara sosial dengan adanya pabrik bioetanol berbahan dasar limbah industri pangan yang merupakan komoditas terbesar di Indonesia
maka mata pencahariaan masyarakat lebih variatif sehingga akan memajukan daerah setempat
3. Dari aspek lingkungan pemanfaatan limbah industri pangan untuk produksi bioethanol akan sangat menguntungkan karena dapat
meminimalkan limbah organic yang terbuang ke lingkungan.
EKOLOGI INDUSTRI
Skema ekologi industri bioetanol
Bioetanol diperoleh melalui proses fermentasi menggunakan yeast
(khamir), dengan bantuan urea dan asam sulfatlposfat. Limbah cair pengolahan bioetanol (vinase) dapat diolah untuk menghasilkan biogas untuk pemanas
boiler
dan pupuk K+ yang kaya Kalium dan unsur mikro yang sangat bermanfaat bagi tanaman (khusus untuk pabrik dengan bahan baku tetes tebu), sedangkan
limbah gas C02 diproses menjadi liquid/solid C02 untuk industri minuman berkarbonasi. industri etanoi dapat menjadi industri terpadu tanpa polusi.
Diunduh dari:
http://repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/25678/prosiding_workshop_biodies
EKOLOGI INDUSTRI:
BIO-ETHANOL
Sumber: ………….. diunduh 6/5/2012 Optimasi penggunaan material dan
energi dalam kegiatan industri dimulai dengan menganalisa proses industri gula untuk menghilangkan limbah yang
terbuang. Pada industri gula masing- masing proses unit pengolahan dibuat seefektif mungkin. Kemudian dibuat simbiosis antara industri gula dengan industri yang lain sehingga bisa
meminimalkan penggunaan energi dan produk samping.
Bioetanol yang dihasilkan dapat digunakan sebagai bahan bakar alternatif sehingga dapat mengurangi
penggunaan bensin. Sehingga secara tidak langsung dapat mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil.
Bagi industri yang lainnya, keuntungan yang bisa diambil dengan adanya industri gula
adalah bisa memperoleh bahan baku industri yang mempunyai harga sangat minimal untuk memperoleh produk dengan
harga jual tinggi sehingga bisa
menguntungkan dari segi ekonomi. Harga bahan baku tersebut murah dikarenakan menggunakan limbah dari industri gula.
EKOLOGI INDUSTRI
Model Ekosistem Industri di Denmark
PERKEMBANGAN MASA DEPAN
Metafora ekosistem yang dipopulerkan oleh Frosch dan Gallopoulos telah menjadi alat kreatif yang berharga untuk membantu para peneliti mencari solusi
baru untuk masalah yang sulit.
Baru-baru ini, telah ditunjukkan bahwa metafora ini sebagian besar didasarkan pada model ekologi klasik, dan bahwa kemajuan dalam memahami ekologi
berdasarkan ilmu kompleksitas telah dibuat oleh para peneliti seperti C. S.
Holling, James J. Kay, dan lain-lain.
Untuk ekologi industri, ini mungkin berarti pergeseran dari pandangan sistem yang lebih mekanistik, ke pandangan keberlanjutan yang dipandang sebagai
properti yang muncul dari sistem yang kompleks.
Untuk mengeksplorasi ini lebih lanjut, beberapa peneliti bekerja dengan teknik pemodelan berbasis agen.
Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/Industrial_ecology... diunduh 27/4/2012
Analisis eksergi dilakukan di bidang ekologi industri untuk menggunakan energi lebih efisien.
Istilah exergy diciptakan oleh Zoran Rant pada tahun 1956, tetapi konsep ini dikembangkan oleh J. Willard Gibbs.
Dalam beberapa dekade terakhir, pemanfaatan eksergi telah menyebar di luar fisika dan teknik ke bidang ekologi industri,
ekonomi ekologis, ekologi sistem, dan energetika.
Baru-baru ini, telah ada upaya advokasi untuk fasilitas produksi fotovoltaik skala besar dalam pengaturan ekologi
industri.
METABOLISME INDUSTRI
Industrial metabolism was first proposed by Robert Ayres as "the whole integrated collection of physical processes that convert raw materials and energy, plus labour, into finished products and wastes...”
The goal is to study the flow of materials through society in order to better understand the sources and causes of emissions, along with the
effects of the linkages in our socio-technological systems.
1. Ayres, R.U., 1994. Industrial metabolism: Theory and policy. In:
Ayres, R.U., Simonis, U.K. (Eds.),
Industrial Metabolism: Restructuring for Sustainable Developmen t
. United Nations University Press, Tokyo, pp. 3–20.
2. S. Anderberg (1998), "Industrial metabolism and linkages between economics, ethics, and the environment", Ecological Economics, 24, pp 311-320
AKUNTING ENERGI
Energy accounting is a system used to measure, analyze and report the energy consumption of different activities on a regular
basis.
It is done to improve energy efficiency.
Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/Energy_accounting diunduh 27/4/2012
MANAJEMEN ENERGI
Energy accounting is a system used in energy management systems where measuring and analyzing energy consumption is done to improve
energy efficiency within an organization.
Various energy transformations are possible. An energy balance can be used to track energy through a system. This becomes a useful tool for determining resource use and environmental impacts. How much energy
is needed at each point in a system and in what form that energy is, can be measured.
An accounting system keeps track of energy in, energy out, and non- useful energy versus work done, and transformations within a system.
Sometimes, non-useful work is what is often responsible for environmental problems.
TRANSFORMASI / KONSERVASI ENERGI
Energy transformation or energy conversion is the process of changing one form of energy to another. In physics, the term energy describes the capacity to
produce certain changes within a system, without regard to limitations in transformation imposed by entropy. Changes in total energy of systems can only be
accomplished by adding or subtracting energy from them, as energy is a quantity which is conserved, according to the first law of thermodynamics. According to special relativity, changes in the energy of systems will also coincide with changes in
the system's mass, and the total amount of mass of a system is a measure of its energy.
Energy in a system may be transformed so that it resides in a different state, or different type of energy. Energy in many states may be used to do many varieties of
physical work. Energy may be used in natural processes or machines, or else to provide some service to society (such as heat, light, or motion).
For example, an internal combustion engine converts the potential chemical energy in gasoline and oxygen into heat, which is then transformed into the propulsive
energy (kinetic energy that moves a vehicle).
A solar cell converts solar radiation into electrical energy that can then be used to light a bulb or power a computer.
The generic name for a device which converts energy from one form to another, is a transducer.
In general, most types of energy, save for thermal energy, may be converted efficiently to any other kind of energy.
Sometimes this occurs with an efficiency of essentially 100%, such as when potential energy is converted to kinetic energy as
an object falls in vacuum, or when it orbits nearer or farther from another object, in space.
Konversi energi menjadi panas dapat terjadi dengan efisiensi yang sangat tinggi.
TRANSFORMASI / KONSERVASI ENERGI
Exceptions for perfect conversion efficiency (even for isolated systems) occur when energy has already been partly distributed among many available quantum states for
a collection of particles, which are freely allowed to explore any state of momentum and position (phase space).
In such circumstances, a measure called entropy, or evening-out of energy distribution in such states, dictates that future states of the system must be of at least equal evenness in energy distribution. (There is no way, taking the universe as a
whole, to collect energy into fewer states, once it has spread to them).
A consequence of this requirement is that there are limitations to the efficiency with which thermal energy can be converted to other kinds of energy, since thermal
energy in equilibrium at a given temperature already represents the maximal evening-out of energy between all possible states. Such energy is sometimes
considered "degraded energy," because it is not entirely usable.
Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/Energy_transformation diunduh 27/4/2012 The second law of thermodynamics is a way of stating that, for this
reason, thermal energy in a system may be converted to other kinds of energy with efficiencies approaching 100%, only if the entropy (even-ness
or disorder) of the universe is increased by other means, to compensate for the decrease in entropy associated with the disappearance of the
thermal energy and its entropy content.
Otherwise, only a part of thermal energy may be converted to other kinds of energy (and thus, useful work), since the remainder of the heat
must be reserved to be transferred to a thermal reservoir at a lower temperature, in such a way that the increase in entropy for this process
more than compensates for the entropy decrease associated with transformation of the rest of the heat into other types of energy.
ENERGY TRANSFORMATION IN ENERGY SYSTEMS LANGUAGE
KONSERVASI ENERGI DALAM MESIN
For instance, a coal-fired power plant makes lots of energy and involves these energy transformations:
Chemical energy in the coal converted to thermal energy Thermal energy converted to kinetic energy in steam Kinetic energy converted to mechanical energy in the turbine
Mechanical energy of the turbine converted to electrical energy, which is the ultimate output
In such a system, the last step is almost perfectly efficient, the first and second steps are fairly efficient, but the third step is relatively inefficient. The most efficient gas-fired electrical power stations can achieve 50% conversion efficiency. Oil- and coal-fired stations
achieve less.
In a conventional automobile, these energy transformations are involved:
1. Potential energy in the fuel converted to kinetic energy of expanding gas via combustion
2. Kinetic energy of expanding gas converted to linear piston movement
3. Linear piston movement converted to rotary crankshaft movement
4. Rotary crankshaft movement passed into transmission assembly
5. Rotary movement passed out of transmission assembly 6. Rotary movement passed through differential
7. Rotary movement passed out of differential to drive wheels 8. Rotary movement of drive wheels converted to linear motion
of the vehicle.
Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/Industrial_ecology... diunduh 27/4/2012
KONSERVASI ENERGI
There are many different machines and transducers that convert one energy form into another. A short list of examples follows:
1. Thermoelectric (Heat → Electric energy) 2. Geothermal power (Heat→ Electric energy)
3. Heat engines, such as the internal combustion engine used in cars, or the steam engine (Heat → Mechanical energy)
4. Ocean thermal power (Heat → Electric energy)
5. Hydroelectric dams (Gravitational potential energy → Electric energy) 6. Electric generator (Kinetic energy or Mechanical work → Electric
energy)
7. Fuel cells (Chemical energy → Electric energy)
8. Battery (electricity) (Chemical energy → Electric energy) 9. Fire (Chemical energy → Heat and Light)
10. Electric lamp (Electric energy → Heat and Light) 11. Microphone (Sound → Electric energy)
12. Wave power (Mechanical energy → Electric energy)
13. Windmills (Wind energy → Electric energy or Mechanical energy) 14. Piezoelectrics (Strain → Electric energy)
15. Acoustoelectrics (Sound → Electric energy) 16.Friction (Kinetic energy → Heat)
17. Heater (Electric energy → Heat)
Pengertian Konservasi Energi
Kegiatan pemanfaatan energi secara efisien dan rasional tanpamengurangi penggunaan energi yang memang benar-benar diperlukan serta tidak mengurangi kenyamanan. Pada
masa lalu harga energi relatif murah (bersubsidi)
Efisiensi energi bukan merupakan pertimbangan utama dalam desainperalatan,sehinga seringkali didapat peralatan yang oversized / belum efisien sementara ituinvestasi selalu
dititkberatkan pada penambahan kapasitas produksi (meski belum efisien) dan biaya investasi awal peralatan yang baik umumya lebih mahal.
Terbatasnyapengetahuan teknik mengenai konservasi energi juga menjadikan salah satu alasanpemakaian energi belum efisien.
Diunduh dari: http://www.scribd.com/doc/51013907/Pengertian-konservasi-energi
ANALISIS ALIRAN MATERIAL (BAHAN)
Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/Material_flow_analysis diunduh 27/4/2012
. Material flow analysis (MFA) (also referred to as substance flow analysis;
SFA) is an analytical method of quantifying flows and stocks of materials or substances in a well-defined system.
MFA is an important tool to assess the physical consequences of human activities and needs in the field of Industrial Ecology, where it is used on different spatial and temporal scales. Examples are accounting of material flows within certain industries and connected ecosystems, determination of
indicators of material use by different societies, and development of strategies for improving the material flow systems in form of material flow
management. The most prolific writer on the topic is Paul H. Brunner.
MotivaSI MFA
Human needs such as shelter, food, transport, or communication require materials such as wood, starch, sugar, iron and steel, copper, or semiconductors.
As society develops and economic activity grows, production, use, and disposal of the materials employed increases to a scale where unwanted impacts on environment and society cannot be neglected anymore, neither locally nor
globally:
Material flows represent the core of local environmental problems such as leaching from landfills or oil spills.
Rising concern about global climate change put a previously unimportant waste flow, carbon dioxide, on the top of the political and scientific agenda. In addition the gradual shift from traditional to urban mining in developed countries requires
a detailed assessment of in-use and obsolete stocks of materials within the human environment.
Industries, government bodies, and other organisations therefore need a tool to complement economic accounting with systematic book-keeping of materials entering, staying, and leaving the anthroposphere. Material flow analysis is such a
tool.
PRINSIP-PRINSIP ANALISIS ALIRAN BAHAN
Prinsip Dasar
MFA is based on two fundamental and well-established scientific principles, system approach and mass balance. While these principles are applied wide across science and
technology, it is the way they are applied to the socioeconomic metabolism that makes MFA a special method.
Definisi SIstem:
An MFA system is a model of a process, industry sector or region of concern. Its level of detail is chosen according to the purpose of the study. An MFA system consists of the system boundary, processes, flows, and stocks. Contrary to e.g. chemical engineering where such a system would represent a specific physical setup, systems and processes in
MFA can represent much larger and more abstract things as long as they are well- defined. The concept of the system is central as it allows to allocate quantitative information either as stocks within certain processes or as flows between processes. In other words an MFA system allows to graphically allocate the meaning of measurements
or statistical data in form of stocks or flows that are related to certain processes in a given system.
MFA studies can be refined by disaggregating or simplified by aggregating processes.
Next to the system and the arrangement of processes and flows in between, scale and scope of the system need to be specified. The spatial scale is the geographic entity that is covered by the system. A system representing a certain
industrial sector can be applied to the US, China, certain world regions, or the world as a whole. The temporal scale is the point in time or time span for which
the system shall be considered.
A system can represent a snapshot of stocks and flows at a certain point in time or it can contain time series which describe the temporal evolution of the system
variables.
The material (scope) of the system is the actual physical entity that shall be quantified. This can be a certain chemical element such as cadmium or a substance such as CO2. More general things can be quantified as well as long as some kind of balance can be established. Examples are goods such as passenger
Sumber: diunduh 27/4/2012
Sistem MFA yang umum, tanpa kuantifikasi.
Sistem MFA yang elementer, tanpa kuantifikasi.
ANALISIS ALIRAN BARANG DAN BAHAN MFA = MATERIAL FLOW ANALYSIS
Unlike in daily life, MFA requires a more precise use of the terms material, substance, or good due to the way they are affected by the mass balance principle.
A chemical element is “a pure chemical substance consisting of one type of atom distinguished by its atomic number”.
A substance is “any (chemical) element or compound composed of uniform units. All substances are characterized by a unique and identical constitution and are thus
homogeneous.”
A good is defined as “economic entity of matter with a positive or negative economic value. Goods are made up of one or several substances”.
The term material in MFA “serves as an umbrella term for both substances and goods.”
Komponen dalam Sistem Aliran Bahan:
1.Subjek (bahan, orang, dokumen, peralatan)2.Sumber Pergerakan:
a.Fasilitas Pengolahan b.Fasilitas Transportasi c.Gudang
d.Departemen Production and Quality Control
3.Komunikasi (yang mengkoordinir ³sumber pergerakan´);
a.Jadwal Produksi b.Diagram Proses
c.Borang Perintah Produksi/Pengiriman.
d.Work Order Release
Pola Aliran Bahan:
Aliran di dalam Stasion Kerja
Aliran di dalam Departemen (antar Stasion Kerja).
Aliran antar Departemen.
Bentuk Pola Aliran Bahan:
±Lokasi penerimaan dan pengiriman
±Jumlah tahapan / panjang proses.
±Prasarana transportasi di luar pabrik
±Jumlah / tingkat lantai produksi.
±Jumlah Komponen Bahan / Produk
±Ukuran dan Konfigurasi Bangunan yang ada.
NERACA PROSES : PROCESS BALANCE
Sumber: diunduh 27/4/2012
One of the main purposes of MFA is to obtain a complete picture of the metabolism of certain elements or substances within the scope of the system. Such an analysis must also cover the stocks and flows that are not covered by financial accounting such as some waste
flows, exhausts, or stocks of obsolete products. Mass balance or more general process balance is a first order physical principle that turns MFA into a powerful tool. The requirement for a balance to hold for each process facilitates a complete picture of the materials used, produced, and discarded within the various processes. Which balances hold
for a given system depends on the specific processes that are considered: While for a process ‘oil refinery’ one can establish a mass balance for each chemical element, this is not
possible for a nuclear power station. A car factory respects the balance for steel, but a steel mill doesn’t. Mass balance is a powerful and surprisingly versatile concept for the
quantification of MFA systems.
When quantifying MFA systems either by measurements or from statistical data, mass balance and other process balances have to be checked to ensure the correctness of the quantification and to reveal possible data inconsistencies or even misconceptions in the
system such as the omission of a flow or a process.
A typical MFA system with quantification.
APLIKASI PADA
SEKALA RUANG DAN WAKTU YANG BERBEDA
Material flow analyses are conducted on various spatial and temporal scales, for a variety of elements, substances, and goods, and cover a wide range of process chains and material cycles. Examples are MFA on a national or regional scale (also
referred to as Material Flow Accounting): In this type of studies the material exchanges between an economy and the natural environment are analyzed.
Several indicators are calculated in order to assess the level of resource intensity of the system.
Corporate material flow analysis, or MFA along an industrial supply chain involving a number of companies: The goal of material flow analysis within a company is to
optimize the production processes in such a way that materials and energy are used in the most efficient manner (e.g. by recycling and reduction of waste).
Companies that implement material flow analysis can use the results to improve their operations costs and environmental performance.
Dalam siklus-hidup suatu produk:
The life cycle inventory as part of life cycle assessment can be considered an MFA as it
involves system definition and balances.
METODE-METODE EKOLOGI INDUSTRI
Sumber: diunduh 27/4/2012
MFA is complementary to Life Cycle Assessment and Input-output models. Some overlaps between the different methods exist as they all share the system approach and to some extent the mass balance principle. The methods mainly differ in purpose,
scope, and data requirements. MFA studies often cover the entire cycle (mining, production, manufacturing, use, waste handling) of a certain substance within a given geographical boundary and time frame. The level of detail of the system is adapted to the substance considered. Material stocks are considered explicitly which makes MFA suitable to tackle resource scarcity and recycling from old scrap. The common use of
time series and lifetime models makes MFA a suitable forecasting tool for long-term trends in material use.
Compared to IO analyses the number of processes considered in MFA systems is usually much lower. On the other hand mass balance ensures that flows of by- products or waste are not overlooked in MFA studies, whereas in IO tables these flows are often not listed due to their lack in economic value. In addition, physical IO models are much less common than economic ones. Material stocks are also only indirectly
covered by IO analysis in form of capital accumulation.
Moreover, IO models do not have an upper limit:
Any given final demand can be satisfied. MFA systems on the other hand usually contain stocks of ressources and hence a physical upper boundary of material
turnover can be established.
Life cycle assessments and inventories focus on the various material demands and subsequent impacts for single products, whereas MFA studies typically focus on a single material in many different products. When scaling up LCA studies to cover a whole market or sector, feedbacks on the
industry, such as flows of old scrap or resource constraints should be considered, topics that are traditionally covered
by MFA studies.
AKUNTING ALIRAN BAHAN
Material flow accounting (MFA) is the study of material flows on a national or regional scale. It is therefore sometimes also referred to as regional, national or economy-wide
material flow analysis.
DEFINISI
The goal of material flow accounting is to ensure national planning, especially for scarce resources, and to allow forecasting. It also allows to assess environmental burdens through
economic activities of a nation or to determine how material intensive an economy is.
The principle concept underlying MFA is a simple model of this interrelation between the economy and the environment, in which the economy is an embedded subsystem of the environment. Similar to living beings, this subsystem is dependent on a constant throughput
of materials and energy.
Raw materials, water and air are extracted from the natural system as inputs, transformed into products and finally re-transferred to the natural system as outputs (waste and emissions). In order to highlight the similarity to natural metabolic processes, the terms
“industrial” or “societal” metabolism have been introduced.
In MFA studies for a region or on a national level the flows of materials between the natural environment and the economy are analyzed and quantified on a physical level. The focus may
be on individual substances (e.g. Cadmium flows), specific materials, or bulk material flows (e.g. steel and steel scrap
flows within an economy).
Research on MFA is strong in Germany, Austria and the United States.
Researchers in this field are organized in the ConAccount network.
AKUNTING ALIRAN BAHAN
Sumber: http://www.scribd.com/doc/34446986/Metode-Perancangan-Dan-Aliran-Bhn-2 diunduh 5/5/2012
Statistics related to material flow accounting are usually compiled by national statistical offices, using economic, agricultural and trade statistics measuring the exchange of
material between different products available in an economy.
TEKNIK ANALISA ALIRAN BAHAN
Analisa Diskriptif –Konvensional
1. Menggunakan alat bantu Bagan / Peta-peta Kerja:
Bagan Proses atau Bagan Proses Operasi
Diagram Alir atau Bagan Alir Proses
2. Analisa dilakukan dengan mengajukan pertanyaan kritis:
a. Apa b. Megapa
c. Bagaimana atau dimana seharusnya, untuk memperoleh kriteria aliranbahan yang baik:
• Tidak ada hambatan atau kondisi ‘leher botol´
• Tidak simpang siur dan ‘back-tracking´
• Aliran atau jarak pergerakan dan penanganan yang minimum
• Sesuai dengan kondisi eksternal lingkungan pabrik.
Analisa Kuantitatif:
1. Bagan Perjalanan
2. Keseimbangam Lini
3. Teknik Antrian
AKUNTING ALIRAN BAHAN
Statistics related to material flow accounting are usually compiled by national statistical offices, using economic, agricultural and trade
statistics measuring the exchange of material between different products available in an economy.
Indikator
Statistics related to material flows are usually combined in different indicators. Some of these indicators are listed below. More information on how the statistics are collected, under what legal
framework and how they are defined is available on Economy-wide material flow accounts The following indicators are commonly used in material flow accounting to measure the resource
efficiency of a country or region:
Total Material Requirement (TMR) includes the domestic extraction of reources (minerals, fossil fuels, biomass), the indirect flows caused by and associated with the domestic extraction (called
"Hidden Flows") and the imports.
Domestic Material Input (DMI) summarizes the domestic extraction of reources and the imports, but excludes the indirect flows associated with the domestic extraction, since they are sometimes
difficult to quantify.
Direct Material Consumption (DMC): this indicator accounts all materials that are consumed within or remain in the domestic environment. The quantity is the domestic material input minus the
exports out of the economy.
Domestic Processed Output (DPO) is defined by the OECD as "the total mass of materials which have been used in the national economy, before flowing into the environment. These flows occur at
the processing, manufact
