Daftar isi
1 Mendefinisikan terbaharui
o 1.1 Energi berkelanjutan
2 Sumber energi terbaharui modern
o 2.1 Energi panas bumi
o 2.2 Energi surya
o 2.3 Energi angin
o 2.4 Tenaga udara
o 2.5 Biomassa
o 2.6 Bahan bakar bio cair
2.6.1 Solid biomas
2.6.2 Biogas
3 Sumber energi skala kecil
4 Riwayat Penggunaan Energi Terbarukan
5 Aplikasi Penggunaan Enegi Terbarukan
1. Definisi Energi Terbaharui
Kebutuhan energi dewasa ini semakin meningkat seiring dengan
meningkatnya kebutuhan manusia. Hal ini menyebabkan adanya indikasi terjadi
krisis energi di dunia. Salah satu penyebab dari krisis energi tersebut adalah masih
besarnya tingkat ketergantungan pada sumber energi fosil terutama minyak bumi.
Seperti yang kita ketahui bahwa cadangan minyak bumi yang tersedia di bumi ini
terbatas. Oleh karena itu perlu dilakukan upaya diversifikasi energi agar tercipta
keseimbangan energi yang baik.
Diversifikasi energi dapat dilakukan dengan mulai memberikan peluang
kepada jenis-jenis energi alternatif yang selama ini sudah dikembangkan maupun
jenis energi yang baru. Ada berbagai alternatif yang bisa dikembangkan antara lain
gas bumi, geothermal, biomassa, air, angin, gelombang, matahari, geothermal, dan
lain-lain yang masih terbuka pengembangannya.
Energi terbarukan mempunyai potensi lebih unggul dibandingkan energi fosil.
Ada beberapa alasan yang mendasari, antara lain karena persediaannya yang tak
terbatas, dapat diperbaharui, dan ramah lingkungan. Energi matahari, energi air,
energi angin, energi biomassa, energi laut, dan sumber energi alternatif lainnya
tersedia secara melimpah di alam, sedangkan pemanfaatannya masih sedikit.
Kendala utama dalam pemanfaat energi terbarukan adalah teknologi yang dipakai
sekarang, efisiensinya masih rendah sehingga energi yang dikonversi sedikit.
1.1. Energi berkelanjutan
Seluruh energi terbaharui secara definisi juga Merupakan energi berkelanjutan,
yang berarti mereka Tersedia dalam waktu jauh ke depan yang membuat perencanaan
bila mereka habis tidak diperlukan. Meskipun tenaga nuklir bukan energi diperbaharui,
namun pendukung nuklir dapat berkelanjutan dengan penggunaan Reaktor peternak
Menggunakan uranium -238 atau torium atau keduanya. Di sisi lain banyak penentang
nuklir Menggunakan energi berkelanjutan istilah 'Sebagai sinonim untuk energi
terbaharui, dan oleh karena itu tidak Memasukkan ke dalam energi nuklir berkelanjutan.
2. Sumber energi terbaharui modern
2.1. Energi panas bumi
Energi panas bumi berasal dari penguraian radioaktif di pusat Bumi, yang
membuat Bumi panas dari dalam, dan dari matahari, yang membuat panas
permukaan bumi. Dia dapat Digunakan dengan tiga cara:
Listrik geothermal
Pemanasan geothermal, melalui pipa ke dalam Bumi
Pemanasan geothermal, melalui sebuah pompa panas.
Biasanya, istilah 'panas bumi' digunakan untuk energi panas dari inti bumi.
Listrik panas bumi diciptakan oleh memompa fluida (minyak atau air) ke dalam bumi,
sehingga untuk menguapkan dan menggunakan vented gas panas dari kerak bumi
untuk menjalankan turbin kemudian terhubung ke generator listrik.
Energi panas bumi dari inti Bumi lebih dekat ke permukaan di beberapa
daerah daripada orang lain. Mana uap panas atau air bawah tanah dapat
dimanfaatkan dan dibawa ke permukaan itu dapat digunakan untuk membangkitkan
listrik. Seperti tenaga panas bumi sumber ada di beberapa bagian tidak stabil secara
geologis dunia seperti Islandia, Selandia Baru, Amerika Serikat, Filipina dan Italia.
Dua wilayah yang paling menonjol selama ini di Amerika Serikat berada di
Yellowstone baskom dan di utara California. Islandia menghasilkan tenaga panas
bumi 170 MW dan dipanaskan 86% dari semua rumah di tahun 2000 melalui energi
panas bumi. Beberapa 8.000 MW dari kapasitas operasional total.
Geothermal panas dari permukaan bumi dapat digunakan di sebagian besar
dunia langsung ke panas dan dingin bangunan. Suhu kerak bumi beberapa meter di
bawah permukaan buffered untuk konstan 7-14C (45-58F), sehingga cairan dapat
pra-pra-dipanaskan atau didinginkan dalam pipa bawah tanah, menyediakan
pendinginan gratis di musim panas dan, melalui a pompa panas, pemanas di musim
dingin. Menggunakan langsung lainnya adalah di sektor pertanian (rumah kaca),
perikanan budidaya dan industri.
Meskipun situs panas bumi mampu menyediakan panas untuk beberapa
dekade, akhirnya lokasi tertentu tenang. Beberapa menafsirkan makna ini sebagai
lokasi panas bumi tertentu dapat mengalami penipisan. Orang lain melihat
penafsiran semacam itu sebagai penggunaan yang tidak akurat dari kata penipisan
karena keseluruhan pasokan energi panas bumi di Bumi, dan sumbernya, tetap
hampir konstan. Energi panas bumi tergantung pada geologi setempat
ketidakstabilan, yang, menurut definisi, tidak dapat diprediksi, dan mungkin stabil.
Sekarang konsumsi energi Panas Bumi tidak dengan cara apapun mengancam
atau mengurangi kualitas hidup untuk masa depan Wegenerbuah instalasi,
akibatnya, itu dianggap sebagai sumber energi terbarukan.
2.2. Energi surya
Panel surya (photovoltaic arrays) di atas yacht kecil di laut dapat Mengisi
baterai 12 V sampai 9 ampere dalam cahaya matahari penuh dan langsung. Karena
kebanyakan energi terbaharui pusatnya adalah "energi surya" istilah ini sedikit
membingungkan. Namun yang dimaksud di sini adalah energi yang dikumpulkan
langsung dari cahaya matahari.
Tenaga surya dapat Digunakan untuk:
Menghasilkan listrik Menggunakan sel surya
Menggunakan menghasilkan pembangkit listrik tenaga panas surya
Menghasilkan listrik Menggunakan menara surya
Memanaskan gedung, secara langsung
Memanaskan gedung, melalui pompa panas
Memanaskan makanan, Menggunakan oven surya.
Jelas matahari tidak memberikan energi konstan untuk setiap titik di bumi,
sehingga penggunaannya terbatas. Sel surya sering digunakan untuk daya baterai,
karena kebanyakan aplikasi lainnya akan membutuhkan sumber energi sekunder,
untuk mengatasi padam. Beberapa pemilik rumah menggunakan tata surya yang
menjual energi ke grid pada siang hari, dan menarik energi dari grid di malam hari,
inilah keuntungan untuk semua orang, karena permintaan listrik AC tertinggi pada
siang hari.
2.3. Energi angin
Karena matahari memanaskan permukaan bumi secara tidak merata, maka
terbentuklah angin. Energi Kinetik dari angin dapat Digunakan untuk Menjalankan
Turbin angin, Beberapa mampu memproduksi tenaga 5 MW. Keluaran tenaga Kubus
adalah fungsi dari kecepatan angin, maka Turbin tersebut paling tidak membutuhkan
angin dalam kisaran 5,5 m / d (20 km / j), dan dalam praktek sangat sedikit wilayah
yang memiliki angin yang bertiup terus menerus. Namun begitu di daerah Pesisir
atau daerah di ketinggian, angin yang cukup Tersedia KONSTAN.
Pada 2005 telah ada ribuan Turbin angin yang beroperasi di Beberapa bagian
dunia, dengan perusahaan "utility" memiliki kapasitas total lebih dari 47.317MW .
Merupakan kapasitas output maksimum yang memungkinkan dan tidak menghitung
"load factor".
Ladang angin baru dan taman angin lepas pantai telah direncanakan dan
dibuat di seluruh dunia. Ini merupakan cara Penyediaan listrik yang tumbuh dengan
cepat di abad ke-21 dan menyediakan tambahan bagi stasiun pembangkit listrik
utama. Kebanyakan yang Digunakan Turbin menghasilkan listrik sekitar 25% dari
waktu (load factor 25%), tetapi Beberapa Mencapai 35%. Load factor biasanya lebih
tinggi pada musim dingin. Ini berarti Bahwa 5mW Turbin dapat memiliki output rata-
rata 1,7 MW dalam kasus terbaik.
Angin global jangka panjang potensi teknis diyakini 5 kali konsumsi energi
global saat ini atau 40 kali kebutuhan listrik saat ini. Ini membutuhkan 12,7% dari
seluruh wilayah tanah, atau lahan yang luas dengan Kelas 3 atau potensi yang lebih
besar pada ketinggian 80 meter. Ini mengasumsikan bahwa tanah ditutupi dengan 6
turbin angin besar per kilometer persegi. Pengalaman sumber daya lepas pantai
berarti kecepatan angin ~ 90% lebih besar daripada tanah, sehingga sumber daya
lepas pantai dapat berkontribusi secara substansial lebih banyak energi. Angka ini
dapat juga meningkat dengan ketinggian lebih tinggi berbasis tanah atau turbin
angin udara.
Angin kekuatan berbeda-beda dan dengan demikian tidak dapat menjamin
power secara berkelanjutan. Beberapa perkiraan menyarankan thpada angin 1.000
MW dari kapasitas pembangkitan dapat diandalkan hanya kekuatan 333MW yang
berkesinambungan. Sementara ini mungkin berubah sejalan dengan perkembangan
teknologi, advokat telah mengusulkan menggabungkan tenaga angin dengan sumber
daya lain, atau penggunaan teknik penyimpanan energi, dengan ini dalam pikiran.
Hal ini paling baik digunakan dalam konteks suatu sistem yang memiliki kapasitas
cadangan signifikan seperti hidro, atau cadangan beban, seperti tanaman
Desalination, untuk mengurangi dampak ekonomi dari variabilitas sumber daya.
2.4. Tenaga udara
Udara Energi dapat Digunakan dalam bentuk gerak atau Perbedaan suhu.
Udara Karena ribuan kali lebih berat dari udara, maka aliran udara yang pelan pun
dapat menghasilkan sejumlah energi yang besar.
Ada banyak bentuk:
Hydroelectric energi, sebuah istilah yang biasanya disediakan untuk bendungan
hidroelektrik.
Tidal daya, yang menangkap energi dari pasang-surut dalam arah horisontal.
Pasang datang, meningkatkan waterlevels dalam baskom, dan pasang roll out.
Air harus melalui sebuah turbin untuk keluar dari baskom.
Tidal stream kekuasaan, yang melakukan hal yang sama secara vertikal,
menangkap aliran air seperti yang bergerak di seluruh dunia oleh pasang surut.
Gelombang daya, yang menggunakan energi dalam gelombang. Ombak besar
biasanya akan memindahkan ponton s atas dan ke bawah.
Samudera konversi energi termal (OTEC), yang menggunakan perbedaan suhu
antara permukaan yang lebih hangat dan laut yang sejuk (atau dingin) ceruk
lebih rendah. Untuk tujuan ini, ia mempekerjakan seorang siklus mesin kalor.
Deep pendingin air danau, bukan secara teknis metode generasi energi,
meskipun dapat menyimpan banyak energi di musim panas. Terendam
menggunakan pipa sebagai heat sink untuk sistem kontrol iklim. Danau-bottom
air sepanjang tahun konstan lokal sekitar 4 ° C.
Listrik tenaga air mungkin bukan pilihan utama untuk masa depan produksi
energi di negara maju karena sebagian besar situs utama di negara ini dengan
potensi pemanfaatan gravitasi dengan cara ini mungkin telah dieksploitasi atau tidak
tersedia karena alasan lain seperti pertimbangan lingkungan. Membangun
bendungan banjir sering melibatkan daerah yang luas lahan, perubahan habitat, dan
sementara energi pembangkit tenaga listrik pada dasarnya tidak menghasilkan
karbon dioksida, laporan baru-baru ini telah dikaitkan PLTA ke metana, yang
membentuk membusuk terendam dari tanaman yang tumbuh di bagian-bagian
kering dasar pada masa kekeringan. Metana adalah gas rumah kaca yang potensial.
Metode lain generasi energi (dan pendinginan) telah memiliki berbagai
tingkat keberhasilan di lapangan. Gelombang dan badai keras untuk membuktikan
kekuatan tekan, sementara OTEC belum diuji di lapangan skala besar. Sebagian besar
masyarakat umum menganggap energi tenaga air menjadi terbarukan.
2.5. Biomassa
Tumbuhan biasanya Menggunakan fotosintesis untuk Menyimpan tenaga
surya, udara, dan CO2. Bahan bakar bio adalah bahan bakar yang diperoleh dari
biomassa - Organisme atau produk dari metabolisme mereka, seperti tai dari sapi.
Dia Merupakan energi terbaharui.
Biasanya bahan bakar bio dibakar untuk energi kimia Melepas Yang
Tersimpan di dalamnya. Riset untuk mengubah bahan bakar bio menjadi listrik
Menggunakan sel bahan bakar adalah bidang penelitian yang sangat aktif.
Biomassa dapat Digunakan langsung sebagai bahan bakar atau untuk
memproduksi bahan bakar bio cair. Biomass yang diproduksi dengan teknik
pertanian, seperti biodiesel, etanol, dan bagasse (seringkali sebuah produk
sampingan dari pengkultivasian Tebu) dapat dibakar dalam mesin Pembakaran
dalam atau pendidih.
Sebuah hambatan adalah seluruh biomass harus melalui proses Beberapa
berikut: harus dikembangkan, dikumpulkan, dikeringkan, difermentasi dan dibakar.
Seluruh langkah ini membutuhkan banyak sumber daya dan infrastruktur.
2.6. Bahan bakar bio cair
Bahan bakar bio cair biasanya adalah bioalcohol seperti metanol, etanol dan
biodiesel. Biodiesel dapat digunakan pada kendaraan diesel modern dengan sedikit
atau tanpa modifikasi dan dapat diperoleh dari limbah dan kasar sayur dan minyak
hewani serta lemak. Di beberapa daerah jagung, gula bit, tebu dan rumput yang
tumbuh secara khusus untuk menghasilkan etanol (juga dikenal sebagai alkohol)
suatu cairan yang dapat digunakan dalam mesin pembakaran internal dan bahan
bakar minyak.
Rencana Uni Eropa untuk menambah 5% bioetanol untuk bensin di Eropa
pada tahun 2010. For the UK saja produksi akan memerlukan 12.000 kilometer
persegi di negara itu 65.000 kilometer persegi tanah yang subur.
Lain-lain, lebih efisien sumber biofuel, seperti kelapa dan minyak kedelai,
mungkin akan memiliki dampak lingkungan negatif yang signifikan akibat kerusakan
habitat di daerah-daerah di mana mereka tumbuh.
2.6.1. Solid biomas
Penggunaan langsung biasanya dalam bentuk padatan yang mudah
terbakar, baik kayu bakar atau tanaman lapangan yang mudah terbakar. Bidang
tanaman dapat tumbuh secara khusus untuk pembakaran atau dapat digunakan
untuk keperluan lain, dan limbah pabrik diproses kemudian digunakan untuk
pembakaran. Kebanyakan jenis biomatter, termasuk pupuk kandang kering,
sebenarnya dapat dibakar untuk memanaskan air dan menggerakkan turbin.
Gula tebu residu, gandum sekam, jagung tongkol dan tanaman lain pun bisa,
dan, dibakar cukup berhasil. Proses tidak melepaskan CO bersih 2 </ sub>. Solid
biomas juga merupakan gasifikasi, dan digunakan sebagai dijelaskan dalam
bagian berikutnya.
2.6.2. Biogas
Banyak bahan-bahan organik dapat melepaskan gas, karena
metabolisation bahan organik oleh bakteri (fermentasi). Landfills sebenarnya
perlu melepaskan gas ini untuk mencegah ledakan berbahaya. Rilis kotoran
hewan metana di bawah pengaruh anaerob bakteri.
Juga, di bawah tekanan tinggi, suhu tinggi, anaerobik kondisi banyak
bahan organik seperti kayu dapat menjadi gasified untuk menghasilkan gas. Hal
ini sering ditemukan untuk menjadi lebih efisien daripada pembakaran langsung.
Gas kemudian dapat digunakan untuk menghasilkan listrik dan / atau panas.
Biogas dapat dengan mudah dihasilkan dari aliran limbah saat ini, seperti:
produksi kertas, produksi gula, limbah, kotoran hewan dan sebagainya. Berbagai
aliran limbah harus slurried bersama-sama dan dibiarkan secara alami
berfermentasi, menghasilkan gas metana. Kita hanya perlu mengubah kotoran
saat ini biogas tanaman untuk tanaman, membangun lebih banyak terpusat lokal
biogas kecil tanaman dan rencana untuk masa depan. Produksi biogas memiliki
kapasitas untuk menyediakan kami dengan sekitar setengah dari kebutuhan
energi kita, baik dibakar untuk produksi listrik atau pipa ke pipa gas saat ini
untuk digunakan. Hanya saja yang harus dilakukan dan membuat prioritas.
2.7. Tabel Potensi Energi Terbarukan di Indonesia
Sumber EnergiPotensi (MW) Kapasitas Terpasang (MW) Pemanfaatan (%)
Geothemal 20.000 812 4,06
Mikrohidro 459 54 11,76
Large Hydro 75.000 4.200 5,60
Biomassa 50.000 302 0,60
Energi Angin 9.286 0,50 0,0053
Energi Matahari 15.648,7 5 0,0031
Total 170.393,7 5.373,5 22,03
3. Sumber energi skala kecil
Ada banyak sumber energi skala kecil yang umumnya tidak dapat ditingkatkan
untuk ukuran industri. Daftar pendek:
PIEZO listrik kristal menghasilkan tegangan kecil setiap kali mereka mekanis cacat.
Getaran dari mesin dapat merangsang listrik PIEZO kristal, seperti dapat tumit sepatu
Beberapa watches sudah didukung oleh kinetika, dalam hal ini gerakan lengan
Elektrokenetika menghasilkan listrik dari energi kinetik air yang dipompa melalui
saluran kecil
Khusus antena dapat mengumpulkan energi dari gelombang radio liar atau bahkan
secara teori cahaya ( EM radiasi).
4. Riwayat penggunaan energi terbarukan
Sepanjang sejarah, berbagai bentuk terbarukan dan non-energi terbarukan
telah digunakan.
Kayu adalah sumber energi dimanipulasi paling awal dalam sejarah manusia,
digunakan sebagai sumber energi panas melalui pembakaran, dan masih penting
dalam konteks ini hari ini. Membakar kayu sangat penting bagi kedua memasak dan
menyediakan panas, yang memungkinkan kehadiran manusia dalam iklim dingin.
Jenis kayu khusus memasak, makanan dehidrasi dan asap menyembuhkan, juga
memungkinkan masyarakat manusia aman tahan lama menyimpan bahan makanan
sepanjang tahun. Akhirnya, ditemukan bahwa pembakaran parsial dalam relatif tidak
adanya oksigen dapat menghasilkan arang, yang memberikan panas dan lebih
kompak dan sumber energi portabel. Namun, ini bukan sumber energi yang lebih
efisien, karena memerlukan input besar kayu untuk membuat arang.
Hewan daya untuk kendaraan dan alat-alat mekanik ini awalnya dihasilkan melalui
hewan traksi. Binatang seperti kuda dan lembu tidak hanya menyediakan
transportasi, tetapi juga powered pabrik. Hewan masih secara luas digunakan di
berbagai belahan dunia untuk tujuan ini.
Air daya akhirnya digantikan kekuatan hewan untuk pabrik, di mana pun kekuatan
air jatuh di sungai itu dimanfaatkan. Daya air melalui listrik tenaga air terus menjadi
yang paling expensive metode penyimpanan dan menghasilkan energi dispatchable
di seluruh dunia. Historis maupun saat ini, listrik tenaga air menyediakan lebih
banyak energi terbarukan dari sumber terbarukan lainnya.
Hewan minyak, terutama paus minyak sudah lama dibakar sebagai minyak untuk
lampu.
Wind daya telah digunakan selama beberapa ratus tahun. Ini pada awalnya
digunakan melalui layar besar-blade kincir angin s dengan pisau bergerak lambat,
seperti yang terlihat dalam Belanda dan disebutkan dalam Don Quixote. Pabrik besar
ini biasanya baik dipompa powered air atau pabrik kecil. Kincir angin fitur baru yang
lebih kecil, lebih cepat-balik, lebih kompak unit dengan lebih pisau, seperti yang
terlihat di seluruh Great Plains. Ini kebanyakan digunakan untuk memompa air dari
sumur. Beberapa tahun terakhir telah melihat perkembangan pesat dari generasi
angin peternakan oleh kekuatan utama perusahaan, menggunakan generasi baru
yang besar, turbin angin yang tinggi dengan dua atau tiga luas dan relatif lambat
bergerak pisau. Hari ini, tenaga angin merupakan sumber energi dengan
pertumbuhan tercepat di dunia.
Solar daya sebagai sumber energi langsung telah tidak ditangkap oleh sistem
mekanis hingga belakangan ini sejarah manusia, tapi ditangkap sebagai sumber
energi melalui arsitektur dalam masyarakat tertentu selama berabad-abad. Tidak
sampai abad kedua puluh adalah matahari langsung masukan ekstensif dijelajahi
lebih hati-hati direncanakan melalui arsitektur (surya pasif) atau melalui
penangkapan panas dalam sistem mekanis (matahari aktif) atau konversi listrik
(fotovoltaik). Semakin hari matahari dimanfaatkan untuk panas dan listrik.
Upaya untuk memanfaatkan kekuatan gelombang samudra muncul dalam gambar
dan paten kembali ke abad ke-19. Modern berusaha untuk menangkap tenaga
ombak dimulai pada tahun 1970-an oleh Profesor Steven Salter yang memulai Wave
Energy Group di University of Edinburgh di Skotlandia. Ada beberapa tanaman
percontohan pembangkit daya ke dalam grid, dan banyak yang baru dan ingin tahu
desain dalam berbagai tahap pengembangan dan pengujian .
5. Aplikasi Penggunaan Energi Terbarukan