Review dan Analisis Komparasi Siklus Energi Sistem Bioenergi dan Fossil Energy
I Putu Putra Tungga Dewa – 5007211108 Kelas Bio Energi (A) Tahun Ajaran Ganjil 2024/2025
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, Teknik Mesin FT-IRS ITS
Latar Belakang
Seiring dengan kemajuan teknologi dan kesadaran akan kebutuhan transisi energi, pengembangan energi terbarukan menjadi prioritas global. Bioenergi termasuk salah satu sumber energi terbarukan yang dapat berkontribusi besar dalam bauran energi terbarukan bersama dengan energi surya, angin, dan hidroelektrik. Energi fosil, seperti batu bara, minyak, dan gas alam, adalah penyebab utama emisi karbon dioksida (CO₂) yang berkontribusi besar terhadap perubahan iklim.
Pembakaran energi fosil menghasilkan emisi karbon yang terus meningkat di atmosfer, memperparah pemanasan global, dan memicu berbagai dampak lingkungan seperti peningkatan suhu rata-rata bumi, cuaca ekstrem, pencairan es di kutub, dan kenaikan permukaan laut. Sementara itu, Bioenergi, yang dihasilkan dari bahan biologis seperti biomassa, menawarkan potensi untuk siklus karbon yang lebih berkelanjutan. Karena biomassa menyerap CO₂ dari atmosfer selama pertumbuhannya, bioenergi dapat berperan dalam mencapai emisi karbon yang netral atau rendah. Ini menjadikannya alternatif yang lebih ramah lingkungan dibandingkan energi fosil.
Pembakaran energi fosil tidak hanya menghasilkan CO₂ tetapi juga polutan lain seperti sulfur dioksida (SO₂), nitrogen oksida (NOx), dan partikel-partikel halus yang berdampak negatif pada kesehatan masyarakat. Polusi udara dari energi fosil telah dikaitkan dengan berbagai masalah kesehatan, termasuk penyakit pernapasan, penyakit kardiovaskular, dan kematian dini. Bioenergi, bila dikelola dengan benar, menghasilkan polutan yang lebih rendah dan berpotensi meningkatkan kualitas udara, sehingga lebih aman bagi kesehatan masyarakat. Bioenergi bersifat terbarukan selama siklus hidup sumber biomassa dijaga dengan baik. Tanaman atau limbah yang digunakan sebagai bahan baku bioenergi dapat diperbarui, membuatnya lebih berpotensi untuk jangka panjang. Oleh karena itu perlu untuk dilakukan komparasi mengenai siklus energi antara bioenergi dengan energi fosil, komparasi ini penting untuk memahami kelebihan dan kekurangan bioenergi dan energi fosil, sehingga keputusan kebijakan dapat diarahkan untuk mempercepat transisi energi menuju penggunaan energi terbarukan yang lebih luas.
Komparasi Siklus Energi Sistem Bioenergi dan Fossil Energy
Gambar 1 Komparasi Siklus Energi
Gambar di atas menunjukkan perbandingan siklus energi antara sistem bioenergi dan sistem energi fosil. Berikut adalah komparasi berdasarkan alur energi dan siklus karbonnya.
1. Siklus Karbon
• Bioenergi
Dimulai dari penyerapan karbon dioksida (CO₂) atmosfer oleh tanaman melalui proses fotosintesis, yang disebut carbon fixation. Karbon ini disimpan dalam bentuk biomassa, seperti kayu atau tanaman. Kemudian Saat biomassa dibakar atau dikonversi menjadi energi, karbon dilepaskan kembali ke atmosfer (carbon oxidation).
Namun, karbon yang dilepaskan relatif stabil karena dapat diserap kembali oleh tanaman baru, menjadikannya carbon-neutral atau mendekati netral karbon jika dikelola secara berkelanjutan.
• Energi Fosil
Energi fosil berasal dari karbon yang tersimpan selama jutaan tahun di dalam bumi.
Ketika bahan bakar fosil dibakar, karbon dioksida dilepaskan ke atmosfer, tetapi tidak ada proses alamiah yang dapat menyerap kembali karbon dalam skala besar pada waktu yang singkat. Ini menyebabkan peningkatan karbon atmosferik dan berkontribusi pada perubahan iklim, karena tidak ada siklus penyerapan karbon langsung seperti pada sistem bioenergi.
2. Sumber Energi
• Bioenergi
Sumbernya berupa biomassa yang diperoleh dari tanaman atau limbah organik yang dihasilkan secara berkelanjutan. Dimana sumber dari bioenergi ini juga menyumbang dalam penyerapan karbon yang dilepaskan ke bumi, sehingga penggunaan bioenergi sebagai sumber energi mendukung kesuksesan pengurangan emisi karbon di bumi.
• Energi Fosil
Sumbernya berasal dari fosil yang terbentuk dari sisa-sisa organisme purba dan membutuhkan waktu yang sangat lama untuk terbentuk kembali, sehingga tidak terbarukan.
3. Proses Konversi Energi
• Bioenergi
Biomassa dikonversi melalui berbagai tahap, dimulai dari panen (harvesting), pengolahan (processing), transportasi, hingga penyimpanan. Biomassa kemudian dikonversi dalam mesin kendaraan atau pembangkit listrik untuk menghasilkan energi berupa panas, listrik, atau energi mekanik.
• Energi Fosil
Bahan bakar fosil melalui proses produksi dan pengolahan yang mirip, seperti transportasi, penyimpanan, dan konversi. Namun, proses produksinya membutuhkan lebih banyak infrastruktur dan emisi tambahan dari proses ekstraksi dan pengolahan.
4. Dampak Emisi Tambahan
• Bioenergi
Beberapa emisi tambahan dari energi fosil mungkin digunakan dalam proses seperti transportasi dan pengolahan, namun biasanya emisi ini lebih rendah dibandingkan sistem energi fosil karena bahan bakunya diperoleh secara lokal. Sehingga Bioenergi lebih ramah lingkungan dengan siklus karbon yang relatif stabil dan berpotensi terbarukan, namun membutuhkan manajemen yang hati-hati.
• Energi Fosil
Prosesnya menghasilkan emisi tambahan yang signifikan, mulai dari proses ekstraksi, pemurnian, hingga distribusi. Emisi ini berkontribusi terhadap polusi udara dan emisi gas rumah kaca yang lebih besar. Energi Fosil efektif dalam menghasilkan energi tetapi berdampak buruk terhadap lingkungan karena menghasilkan karbon yang tidak dapat diserap kembali, sehingga meningkatkan konsentrasi karbon di atmosfer dan mempercepat perubahan iklim.
5. Pemanfaatan Energi
Kedua sistem energi baik bioenergi maupun energi fosil menghasilkan energi yang berguna dalam bentuk panas, listrik, dan energi mekanik untuk berbagai kebutuhan. Namun, bioenergi menawarkan potensi yang lebih berkelanjutan jika dikelola dengan baik, sementara energi fosil menghadapi tantangan besar terkait keberlanjutan dan dampak lingkungan.
Dari gambar diatas dapat dikatakan bahwa energi fosil yang diambil dari cadangan di bawah tanah melepaskan karbon yang tersimpan jutaan tahun lalu saat dibakar. Ini menyebabkan peningkatan karbon di atmosfer karena tidak ada proses penyerapan karbon alami yang sebanding.
Hal ini semakin diperparah dengan proses konversi energi dari energi fosil dimana akan semakin memperburuk dampaknya terhadap lingkungan dengan kontribusi signifikan terhadap perubahan iklim dan peningkatan emisi gas rumah kaca. Sementara itu menurut Cherubini et al, siklus bioenergi menampilkan siklus karbon yang lebih alami, biomassa berasal dari tumbuhan yang menyerap karbon dioksida (CO₂) dari atmosfer saat biomassa digunakan, karbon ini dilepaskan kembali ke atmosfer, tetapi akan diserap kembali oleh tanaman yang baru ditanam, sehingga menciptakan keseimbangan
karbon di atmosfer. Hal ini tentu sangat mendukung penggunaan bioenergi sebagai sumber energi saat ini yang lebih ramah lingkungan dan tentunya dapat mengurangi dampak buruk yang telah dihasilkan oleh penggunaan energi fosil selama ini.
Daftar Pustaka
Cherubini, F., & Strømman, A. H. (2011). “Life Cycle Assessment of Bioenergy Systems”: State of the art and future challenges. Bioresource Technology, 102(2), 437–451.
doi:10.1016/j.biortech.2010.08.010.
Sudarmanta, B. (2024). “PENGEMBANGAN REKAYASA BIOENERGI SIKLUS KARBON NEGATIF”. Surabaya. Institut Teknologi Sepuluh Nopember
