1
Makalah KonversiEnergi
BAB I
DEFINISI ENERGI
Ketika mendengar kata “energi”, mungkin yang terbayangkan adalah sesuatu yang
bergerak, sesuatu yang menggerakkan, atau sesuatu yang memiliki kemampuan untuk melakukan
usaha. Secara harfiah “energi” artinya adalah “tenaga”. Kalau menurut definisi dalam Undang-
undang Republik Indonesia No. 30 Tahun 2007, energi adalah kemampuan untuk melakukan
kerja yang dapat berupa panas, cahaya, mekanika, kimia, dan elektromagnetika.
Energi panas (kalori) hasil pembakaran bahan bakar minyak (BBM) mampu
menggerakkan poros mesin kendaraan. Selanjutnya lewat mekanisme tertentu energi putaran
mesin ditransfer ke roda-roda kendaraan. Akhirnya kendaraan tersebut melaju di jalan-jalan.
Contoh lain adalah energi yang terkandung pada air terjun. Karena menyimpan energi mekanik
(potensial dan kinetik), air terjun mampu menggerakkan turbin. Selanjutnya energi mekanik hasil
putaran pada turbin dikonversikan menjadi energi listrik. Tiba di rumah-rumah pemukiman atau
perkantoran listrik tersebut bisa menyalakan lampu, menyalakan pendingin ruangan,
memanaskan alat-alat listrik, dan mendinginkan lemari es.
Energi adalah kemampuan melakukan kerja. Disebut demikian karena setiap kerja yang
dilakukan sekecil apapun dan seringan apapun tetap membutuhkan energi. Energi juga dapat
disebut sebagai daya kerja atau tenaga, energi berasal dari bahasa Yunani yaitu energia yang
merupakan kemampuan untuk melakukan usaha. Energi merupakan besaran yang kekal, artinya
energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari bentuk satu ke bentuk
yang lain. Menurut KBBI energi didefiniskan sebagai daya atau kekuatan yang diperlukan untuk
melakukan berbagai proses kegiatan. Energi merupakan bagian dari suatu benda tetapi tidak
terikat pada benda tersebut. Energi bersifat fleksible artinya dapat berpindah dan berubah.
Pengertian dan definisi energi ada banyak sekali diantaranya adalah
1. Energi adalah kemampuan membuat sesuatu terjadi (Robert L. Wolke)
2. Energi adalah kemampuan benda untuk melakukan usaha (Mikrajuddin)
3. Energi adalah suatu bentuk kekuatan yang dihasilkan atau dimiliki oleh suatu benda
(Pardiyono)
2
Makalah KonversiEnergi
4. Energi adalah sebuah konsep dasar termodinamika dan merupakan salah satu aspek
penting dalam analisis teknik (Michael J. Moran), dan masih banyak lagi.
Dari berbagai pengertian dan definisi energi diatas dapat disimpulkan bahwa secara umum energi
dapat didefinisikan sebagai kekuatan yang dimilki oleh suatu benda sehingga mampu untuk
melakukan kerja.
3
Makalah KonversiEnergi
BAB II
KLASIFIKASI ENERGI
Secara garis besar energi dapat dibagi dua yaitu ;
1. Energi Dalam Transisi ( Transitional Energy )
Energi dalam transisi adalah energi yang sedang bergerak melintasi batas sistem
2. Energi Tersimpan ( Stored Energy )
Energi tersimpan adalah energi yang tersimpan dalam suatu sistem atau massa, biasanya
berbentuk massa atau medan gaya, biasanya mudah di konversi menjadi energi transisi.
Secara umum energi dapat dikategorikan menjadi berbagai macam, yaitu ;
Energi Mekanis
Bentuk transisi energi mekanis adalah kerja. Energi mekanis yang tersimpan adalah energi
potensial atau energi kinetik.
 Kerja atau Usaha
Dalam fisika, usaha (kerja) merupakan proses perubahan Energi dan usaha ini selalu
dihubungkan dengan gaya (F) yang menyebabkan perpindahan (s) suatu benda. Dengan kata
lain, bila ada gaya yang menyebabkan perpindahan suatu benda, maka dikatakan gaya
tersebut melakukan usaha terhadap benda. Usaha yang dilakukan oleh gaya konstan adalah
hasil kali skalar vektor gaya dan vektor perpindahan benda, hasil kali komponen gaya dalam
arah gerakan dan besar perpindahan titik tangkap gaya tersebut :
W=F cos θ Δx = Fx Δx
dengan θ adalah sudut antara vektor gaya dan vektor perpindahan benda.
 Energi potensial
Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena posisinya (kedudukan)
terhadap suatu acuan.
Sebagai contoh sebuah batu yang kita angkat pada ketinggian tertentu memiliki energi
potensial, jika batu kita lepas maka batu akan melakukan kerja yaitu bergerak ke bawah atau
4
Makalah KonversiEnergi
jatuh. Jika jatuhnya batu mengenai tanah lembek maka akan terjadi lubang, batu yang kita
angkat lebih tinggi maka energi potensial yang dimiliki batu lebih besar pula sebagai akibat
lubang yang terjadi lebih dalam. Jika massa batu lebih besar energi yang dimiliki juga lebih
besar, batu yang memiliki energi potensial ini karena gaya gravitasi bumi, energi ini disebut
energi potensial bumi.
Energi potensial bumi tergantung pada massa benda, gravitasi bumi dan ketinggian
benda. Sehingga dapat dirumuskan:
Selain energi potensial gravitasi terdapat juga energi potensial elastis. Energi ini dimiliki
benda yang memiliki sifat elastis, misalnya karet, busur panah dan pegas.
5
Makalah KonversiEnergi
 Energi Kinetik
Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena geraknya. Makin besar
kecepatan benda bergerak makin besar energi kinetiknya dan semakin besar massa benda
yang bergerak makin besar pula energi kinetik yang dimilikinya. Secara matematis dapat
dirumuskan:
Energi Listrik
Energi listrik adalah energi yang berkaitan dengan akumulasi arus elektron, dinyatakan dalam
watt-jam atau kilowatt-jam. Bentuk transisinya adalah aliran elektron melalui konduktor jenis
tertentu. Energi listrik dapat disimpan sebagai energi medan elektrostatis yang merupakan
energi yang berkaitan dengan medan listrik yang dihasilkan oleh terakumulasinya muatan
elektron pada pelat-pelat kapasitor. Energi medan listrik ekivalen dengan energi medan
elektromagnetis yang sama dengan energi yang berkaitan dengan medan magnet yang timbul
akibat aliran elektron melalui kumparan induksi.
Energi jenis ini umumnya dinyatakan dengans atuan P dan waktu t.
6
Makalah KonversiEnergi
E = P x t
Dimana :
P = daya dalam watt
t = waktu dalam detik
E = energy dalam joule atau watt detik
Kita harus memahami bawasannya ada keterkaitan wantara arus I, hambatan R, tegangan V,
waktu t, dan daya P dengan energy E.
Energi Elektromagnetik
Energi elektromagnetik merupakan bentuk energi yang berkaitan dengan radiasi
elektromagnetik. Energi radiasi dinyatakan dalam satuan energi yang sangat kecil, yaitu elektron
volt (eV) atau mega elektrovolt (MeV), yang digunakan dalam evaluasi energi nuklir. Radiasi
elektromagnetik merupakan bentuk energi murni dan tidak berkaitan dengan massa. Radiasi ini
merupakan energi transmisi yang bergerak dengan kecepatan cahaya ( C ). Berikut gambar
gelombang elektromagnetik:
Energi ini bisa dijelaskan oleh frekuensi, panjang gelombang, atau energi. Ketiganya
berhubungan secara matematis seperti jika kita mengetahui salah satunya, kita bisa menghitung
dua lainnya. Radio dan microwave biasanya dijelaskan pada istilah dari frekuensi (Hertz),
infrared dan cahaya tampak dalam istilah panjang gelombang (meter), dan sinar x dan sinar
gamma dalam istilah energi (elektron volt). Ini adalah kaidah ilmiahyang membolehkan
7
Makalah KonversiEnergi
penggunaan mudah dari unit yang mempunyai jumlah yang tidak terlalu besar ataupun terlalu
kecil.
 Frekuensi
Jumlah dari puncak yang melewati point yang ditentukan dalam satu detik dijelaskan
sebagai frekuensi dari gelombang. Satu gelombang--atau putaran--per detik dinamakan Hertz
(Hz), setelah Heinrich Hertz siapa yang memapankan keberadaan dari gelombang radio.
Gelombang dengan dua putaran yang melewati titik dalam satu detik punya frekuensi 2Hz.
 Panjang Gelombang
Gelombang elektromagnetik punya puncak dan mirip dengan gelombang di laut. Jarang
antara puncak adalah panjang gelombangnya. Panjang gelombang yang terpendek adalah
hanya pecahan dari ukuran sebuah atom, sementara yang terpanjang yang sekarang ilmuan
sedang pelajari bisa lebih panjang dari diameter dari planet kita!
 Energi
Elektron volt adalah jumlah dari energi kinetik yang dibutuhkan untuk menggerakan
sebuah elektron melalui satu volt potensial. Bergerak sepanjang spektrum dari panjang
gelombang yang panjang ke pendek, energi bertambah sebagaimana panjang gelombangnya
diperpendek. Bayangkan dengan lompat tali dengan ujungnya ditarik ke atas dan ke bawah.
Lebih banyak energi dibutuhkan untuk membuat talinya punya lebih hanyak gelombang.
Energi Kimia
Energi kimia merupakan energi yang keluar sebagai hasil interaksi elektron dimana dua atau
lebih atom/molekul berkombinasi sehingga menghasilkan senyawa kimia yang stabil. Energi
kimia hanya dapat terjadi dalam bentuk energi tersimpan. Bila energi dilepas dalam suatu reaksi
8
Makalah KonversiEnergi
maka reaksinya disebut reaksi eksotermis yang dinyatakan dalam kJ, Btu, atau kkal. Bila energi
dalam reaksi kimia terserap maka disebut dengan reaksi endotermis. Sumber energi bahan bakar
yang sangat penting bagi manusia adalah reaksi kimia eksotermis yang pada umumnya disebut
reaksi pembakaran. Reaksi pembakaran melibatkan oksidasi dari bahan bakar fosil.
Energi Nuklir
Energi nuklir adalah dalam bentuk tersimpan yang dapat dilepas akibat interaksi partikel dengan
atau didalam inti atom. Energi ini dilepas sebagai hasil usaha partikel-partikel untuk memperoleh
kondisi yang lebih stabil. Satuan yang digunakan adalah juta elektron reaksi.Pada reaksi nuklir
dapat terjadi peluruhan radioaktif, fisi, dan fusi.
 Reaksi Fusi
Reaksi fusi (nuclear fusion), yaitu penggabungan inti kecil menjadi inti yang lebih
besar. Fusi inti terjadi terus-menerus di matahari. Matahari terutama terdiri atas Hidrogen dan
Helium. Di bagian dalamnya, dimana suhu mencapai sekitar 15 juta derajat Celcius, reaksi
fusi berikut ini terjadi:
𝐻1
1
+ 𝐻1
2
𝐻𝑒2
3
𝐻𝑒2
3
+ 𝐻𝑒2
3
𝐻𝑒2
4
+ 2 𝐻1
1
𝐻1
1
+ 𝐻1
1
𝐻1
2
+ 𝛽−1
0
Karena reaksi fusi hanya terjadi pada suhu yang sangat tinggi, reaksi ini sering
dinamakan reaksi termonuklir.
9
Makalah KonversiEnergi
Gambar reaksi berantai Uranium
Gambar reaksi pembelahan Uranium
Pada reaksi fusi terjadi proses penggabungan dua atau beberapa inti ringan menjadi
inti yang lebih berat. Pada reaksi penggabungan inti dilepaskan energy yang sangat besar.
Contoh reaksi penggabungan inti :
4 1 𝐻1
2 𝐻𝑒4
+ 2 1 𝑒0
+ energi
1 𝐻2
+ 1 𝐻2
2 𝐻𝑒3
+ 0 𝑛1
+ energi
1 𝐻2
+ 1 𝐻3
2 𝐻𝑒4
+ 0 𝑛1
+ energi
2 𝐻3
+ 1 𝐻2
2 𝐻𝑒4
+ 1 𝐻1
+ energi
3 2 𝐻4
6 𝐶12
+ energi
6 𝐶12
+ 2 𝐻𝑒4
8 𝑂16
+ energi
 Reaksi Fisi
Reaksi fisi (nuclear fission) adalah proses dimana suatu inti berat (nomor massa >200)
membelah diri membentuk inti-inti yang lebih kecil dengan massa menengah dan satu atau
lebih neutron. Karena inti berat tidak stabil dibandingkan produknya , proses ini melepaskan
banyak energi.
Reaksi Fisi
10
Makalah KonversiEnergi
Reaksi fisi inti yang dikaji pertama kali ialah pembombardiran uranium-235 dengan
neutron lambat, yang kecepatannya sebanding dengan kecepatan molekul udara pada suhu
kamar. Pada kondisi ini, uranium-235 mengalami fisi.
𝑈92
235
+ 𝑛0
1
𝑆𝑟38
90
+ 𝑋𝑒54
143
+ 3 𝑛0
1
Beberapa contoh reaksi pembelahan inti :
92 𝑈235
+ 0 𝑛1
40 𝑍𝑟97
+ 52 𝑇𝑙137
+ 2 𝑛0
1
92 𝑈235
+ 0 𝑛1
42 𝑀𝑜103
+ 50 𝑆𝑛131
+ 2 𝑛0
1
92 𝑈235
+ 0 𝑛1
56 𝑅𝑒139
+ 36 𝐾𝑟94
+ 3 𝑛0
1
92 𝑈235
+ 0 𝑛1
36 𝐾𝑟94
+ 58 𝐶𝑒114
+ 2 𝑛0
1
92 𝑈235
+ 0 𝑛1
47 𝐴𝑔118
+ 47 𝐴𝑔118
+ 4 𝑛0
1
Energi Termal
Energi termal merupakan bentuk energi dasar, yaitu semua energi yang dapat dikonversi secara
penuh menjadi energi panas. Sebaliknya, pengonversian dari energi termal ke energi lain dibatasi
oleh hukum termodinamika II. Bentuk energi transisi dan energi termal adalah energi panas,
dapat pula dalam bentuk energi tersimpan sebagai kalor laten atau kalor sensibel yang berupa
entalpi.
Berdasarkan klasifikasi ketersediaan, energi terdiri atas:
1. Energi yang Tidak Dapat Diperbarui (non-renewable resource);
Non-renewable resource merupakan sumber daya yang persediannya sebagai input
produksi sangat terbatas dalam jangka waktu tertentu, antara lain:
a. Minyak Bumi
11
Makalah KonversiEnergi
Senyawa hidrokarbon yang banyak dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari contohnya
minyak bumi. Karena pentingnya minyak bumi bagi keberlangsunan hidup kita, maka pada materi
pelajaran ini kita akan membahas proses terbentuknya minyak bumi, penyulingan minyak bumi,
fraksi-fraksi minyak bumi, dan dampak pembakaran minyak bumi.
1. Proses Terbentuknya Minyak Bumi
Minyak bumi terbentuk dari penguraian senyawa-senyawa organik dari jasad
mikroorganisme jutaan tahun yang lalu di dasar laut. Hasil peruraian yang berbentuk
cair akan menjadi minyak bumi dan yang berwujud gas menjadi gas alam. Proses
penguraian ini berlangsung sangat lamban sehingga untuk membentuk minyak bumi
dibutuhkan waktu yang sangat lama. Itulah sebabnya minyak bumi termasuk sumber
daya alam yang tidak dapat diperbarui, sehingga dibutuhkan kebijaksanaan dalam
eksplorasi dan pemakaiannya. Untuk mendapatkan minyak bumi ini dapat dilakukan
dengan pengeboran.
Minyak bumi merupakan campuran senyawa-senyawa hidrokarbon. Untuk dapat
dimanfaatkan perlu dipisahkan melalui distilasi bertingkat, yaitu cara pemisahan fraksi-
fraksi minyak bumi berdasarkan perbedaan titik didihnya pada kolom bertingkat.
Komponen utama minyak bumi dan gas alam adalah alkana. Gas alam
mengandung 80% metana, 7% etana, 6% propana, 4% butana dan isobutana, sisanya
pentana. Untuk dapat dimanfaatkan gas propana dan butana dicairkan yang dikenal
sebagai LNG (Liquid Natural Gas). Karena pembakaran gas alam murni lebih efisien
dan sedikit polutan, maka gas alam banyak digunakan untuk bahan bakar industri dan
rumah tangga. Dalam tabung kecil sering digunakan untuk berkemah, piknik, dan
sebagai pemantik api. LNG juga banyak digunakan untuk bahan dasar industri kimia
seperti pembuatan metanol dan pupuk.
Senyawa penyusun minyak bumi: alkana, sikloalkana, dan senyawa aromatik. Di
samping itu terdapat pengotor berupa senyawa organik yang mengandung S, N, O, dan
organo logam. Dari hasil distilasi bertingkat diperoleh fraksi-fraksi LNG, LPG,
petroleum eter, bensin, kerosin, solar, oli, lilin, dan aspal.
12
Makalah KonversiEnergi
2. Fraksi-Fraksi Minyak Bumi
Fraksi Titik Didih
(oC)
Jumlah Atom C Kegunaan
Gas (-160) - (-40) 1 – 4 Seperti LPG
Petroleum
Eter
30 – 90 5 – 7 Pelarut dan dry
cleaning
Bensin 35 – 75 5 – 10 Seperti Premium
Nafta 70 - 170 8 – 12 Bahan baku industri
petrokimia
Kerosin dan
avtur
170 - 250 10 – 14 Bahan bakar pesawat
Solar 250 - 340 15 – 25 Bahan bakar mesin
diesel
Oli 350 - 500 19 – 35 Pelumas
Parafin 350 > 20 Bahan baku lilin
Residu > 500 > 70 Aspal dan pelapis
antibocor
Kualitas bensin ditentukan oleh bilangan oktan, yaitu bilangan yang menunjukkan
jumlah isooktan dalam bensin. Bilangan oktan merupakan ukuran kemampuan bahan
bakar mengatasi ketukan ketika terbakar dalam mesin yang dapat merusak mesin.
Semakin tinggi bilangan oktan maka semakin baik. Pertamina mengeluarkan 3 produk
bensin: Premium dengan bilangan oktan 80 – 88, Pertamax dengan bilangan oktan 91 –
92, dan Pertamax Plus dengan bilangan oktan 95. Bilangan oktan dapat dinaikan dengan
menambahkan MTBE (Metyl Tertier Butil Eter).
Permintaan pasar terhadap bensin cukup besar. Maka untuk meningkatkan produksi
bensin dapat dilakukan dengan cara:
1. Cracking (perengkahan), yaitu memecahkan molekul besar menjadi molekul kecil.
2. Reforming, yaitu mengubah struktur molekul rantai lurus menjadi rantai bercabang.
3. Alkilasi atau polimerisasi, yaitu penggabungan molekul-molekul kecil menjadi
molekul besar.
13
Makalah KonversiEnergi
b. Gas Bumi
Gas alam sering juga disebut sebagai gas bumi atau gas rawa, adalah bahan bakar
fosil berbentuk gas yang terutama terdiri dari metana CH4). Ia dapat ditemukan di ladang
minyak, ladang gas bumi dan juga tambang batu bara. Ketika gas yang kaya dengan metana
diproduksi melalui pembusukan oleh bakteri anaerobik dari bahan-bahan organik selain
dari fosil, maka ia disebut biogas. Sumber biogas dapat ditemukan di rawa-rawa, tempat
pembuangan akhir sampah, serta penampungan kotoran manusia dan hewan.
Gas bumi terdiri dari dua komponen yaitu komponen hidrokarbon serta komponen
non hidrokarbon. Komponen hidrokarbon seperti gas metan (CH4), etana (C2H6)dll,
sedangkan komponen non hidrokarrbon seperti nitrogen(N2), CO2,dll. Gas bumi yang
dihasilkan di permukaan dapat dikelompokan dalam dua golongan yaitu:
1. Associated gas (gas basah) yaitu gas yang berasal dari pemisahan minyak bumi
Contoh : LPG(liquid petroleum gas)
2. Non-associated gas(dry gas): yaitu gas diproduksi langsung dari reservoir gas
Contoh: N-Heptane,N hexane,propane,Isobutena,nitrogen,CO2,etana,Metana dll.
Kelompok Non-associated gas, walaupun direserviorberbentuk satu fasa namun
dipermukaan bisa berubah menjadi dua fasa (gas dan cairan). Kadar cairan mennjadi
patokan selanjutnya untuk membedakan Non-associated gas menjadi gas basah (kondensat)
dan gas kering (dry gas).
14
Makalah KonversiEnergi
c. Batubara
Batubara adalah bahan bakar fosil. Batubara dapat terbakar, terbentuk dari endapan,
batuan organik yang terutama terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen. Batubara terbentuk
dari tumbuhan yang telah terkonsolidasi antara strata batuan lainnya dan diubah oleh
kombinasi pengaruh tekanan dan panas selama jutaan tahun sehingga membentuk lapisan
batubara.
Pembentukan Batubara
Komposisi batubara hampir sama dengan komposisi kimia jaringan tumbuhan,
keduanya mengandung unsur utama yang terdiri dari unsur C, H, O, N, S, P. Hal ini dapat
dipahami, karena batubara terbentuk dari jaringan tumbuhan yang telah mengalami
coalification. Pada dasarnya pembentukkan batubara sama dengan cara manusia membuat
arang dari kayu, perbedaannya, arang kayu dapat dibuat sebagai hasil rekayasa dan inovasi
manusia, selama jangka waktu yang pendek, sedang batubara terbentuk oleh proses alam,
selama jangka waktu ratusan hingga ribuan tahun. Karena batubara terbentuk oleh proses
alam, maka banyak parameter yang berpengaruh pada pembentukan batubara. Makin tinggi
intensitas parameter yang berpengaruh makin tinggi mutu batubara yang terbentuk.
Ada dua teori yang menjelaskan terbentuknya batubara, yaitu teori insitu dan teori
drift. Teori insitu menjelaskan, tempat dimana batubara terbentuk sama dengan tempat
terjadinya coalification dan sama pula dengan tempat dmana tumbuhan tersebut
berkembang.
Teori drift menjelaskan, bahwa endapan batubara yang terdapat pada cekungan
sedimen berasal dari tempat lain. Bahan pembentuk batubara mengalami proses
15
Makalah KonversiEnergi
transportasi, sortasi dan terakumulasi pada suatu cekungan sedimen. Perbedaan kualitas
batubara dapat diketahui melalui stratigrafi lapisan. Hal ini mudah dimengerti karena
selama terjadi proses transportasi yang berkaitan dengan kekuatan air, air yang besar akan
menghanyutkan pohon yang besar, sedangkan saat arus air mengecil akan menghanyutkan
bagian pohon yang lebih kecil (ranting dan daun). Penyebaran batubara dengan teori drift
memungkinkan, tergantung dari luasnya cekungan sendimentasi.
Pada proses pembentukan batubara atau coalification terjadi proses kimia dan
fisika, yang kemudian akan mengubah bahan dasar dari batubara yaitu selulosa menjadi
lignit, subbitumina, bitumina atau antrasit. Reaksi pembentukkannya dapat diperlihatkan
sebagai berikut:
5(C6H10O5) ---> C20H22O4 + 3CH4 + 8H2O + 6CO2 + CO
Selulosa lignit gas metan
Dalam proses pembentukkan selulosa sebagai senyawa organik yang merupakan
senyawa pembentuk batubara, semakin banyak unsur C pada batubara, maka semakin baik
kualitasnya, sebaliknya semakin banyak unsur H, maka semakin rendah kualitasnya, dan
senyawa kimia yang terbentuk adalah gas metan, semakin besar kandungan gas metan,
maka semakin baik kualitasnya.
Klasifikasi Batubara
Menurut American Society for Testing Material (ASTM), secara umum batubara
digolongkan menjadi 4 berdasarkan kandungan unsur C dan H2O yaitu: anthracite,
bituminous coal, sub bituminous coal, lignite dan peat (gambut).
a. Anthracite
Warna hitam, sangat mengkilat, kompak, kandungan karbon sangat tinggi,
kandungan airnya sedikit, kandungan abu sangat sedikit, kandungan sulfur sangat sedikit.
b. Bituminous/subbituminous coal
Warna hitam mengkilat, kurang kompak, kandungan karbon relative tinggi, nilai
kalor tinggi, kandungan air sedikit, kandungan abu sedikit, kandungan sulfur sedikit.
16
Makalah KonversiEnergi
c. Lignite
Warna hitam, sangat rapuh, kandungan karbon sedikit, nilai kalor rendah,
kandungan air tinggi, kandungan abu banyak, kandungan sulfur banyak.
Kualitas Batubara
Batubara yang diperoleh dari hasil penambangan mengandung bahan pengotor
(impurities). Hal ini bisa terjadi ketika proses coalification ataupun pada proses
penambangan yang dalam hal ini menggunakan alat-alat berat yang selalu bergelimang
dengan tanah. Ada dua jenis pengotor yaitu:
a. Inherent impurities
Merupakan pengotor bawaan yang terdapat dalam batubara. Batubara yang sudah
dibakar memberikan sisa abu. Pengotor bawaan ini terjadi bersama-sama pada proses
pembentukan batubara. Pengotor tersebut dapat berupa gybsum (CaSO42H2O), anhidrit
(CaSO4), pirit (FeS2), silica (SiO2). Pengotor ini tidak mungkin dihilangkan sama
sekali, tetapi dapat dikurangi dengan melakukan pembersihan.
b. Eksternal impurities
Merupakan pengotor yang berasal dari uar, timbul pada saat proses penambangan
antara lain terbawanya tanah yang berasal dari lapisan penutup.
Sebagai bahan baku pembangkit energi yang dimanfaatkan industri, mutu batubara
mempunyai peranan sangat penting dalam memilih peralatan yang akan dipergunakan
dan pemeliharaan alat. Dalam menentukan kualitas batubara perlu diperhatikan beberapa
hal, antara lain
a. Heating Value (HV) (calorific value/Nilai kalori)
Banyaknya jumlah kalori yang dihasilkan oleh batubara tiap satuan berat
dinyatakan dalam kkal/kg. semakin tingi HV, makin lambat jalannya batubara yang
diumpankan sebagai bahan bakar setiap jamnya, sehingga kecepatan umpan batubara
perlu diperhatikan. Hal ini perlu diperhatikan agar panas yang ditimbulkan tidak
melebihi panas yang diperlukan dalam proses industri.
17
Makalah KonversiEnergi
b. Moisture Content (kandungan lengas).
Lengas batubara ditentukan oleh jumlah kandungan air yang terdapat dalam
batubara. Kandungan air dalam batubara dapat berbentuk air internal (air
senyawa/unsur), yaitu air yang terikat secara kimiawi.
Jenis air ini sulit dihilangkan tetapi dapat dikurangi dengan cara memperkecil ukuran
butir batubara. Jenis air yang kedua adalah air eksternal, yaitu air yang menempel pada
permukaan butir batubara. Batubara mempunyai sifat hidrofobik yaitu ketika batubara
dikeringkan, maka batubara tersebut sulit menyerap air, sehingga tidak akan menambah
jumlah air internal.
c. Ash content (kandungan abu)
Komposisi batubara bersifat heterogen, terdiri dari unsur organik dan senyawa
anorgani, yang merupakan hasil rombakan batuan yang ada di sekitarnya, bercampur
selama proses transportasi, sedimentasi dan proses pembatubaraan. Abu hasil dari
pembakaran batubara ini, yang dikenal sebagai ash content. Abu ini merupakan
kumpulan dari bahan-bahan pembentuk batubara yang tidak dapat terbaka atau yang
dioksidasi oleh oksigen. Bahan sisa dalam bentuk padatan ini antara lain senyawa SiO2,
Al2O3, TiO3, Mn3O4, CaO, Fe2O3, MgO, K2O, Na2O, P2O, SO3, dan oksida unsur
lain.
d. Sulfur Content (Kandungan Sulfur)
Belerang yang terdapat dalam batubara dibedakan menjadi 2 yaitu dalam bentuk
senyawa organik dan anorganik. Beleranga dalam bentuk anorganik dapat dijumpai
dalam bentuk pirit (FeS2), markasit (FeS2), atau dalam bentuk sulfat. Mineral pirit dan
makasit sangat umum terbentuk pada kondisi sedimentasi rawa (reduktif). Belerang
organik terbentuk selama terjadinya proses coalification. Adanya kandungan sulfur, baik
dalam bentuk organik maupun anorganik di atmosfer dipicu oleh keberadaan air hujan,
mengakibatkan terbentuk air asam. Air asam ini dapat merusak bangunan, tumbuhan dan
biota lainnya.
d. dan lain-lain
18
Makalah KonversiEnergi
2. Energi yang Dapat Diperbarui (renewable resource);
Renewable Resource merupakan sumber daya yang dapat terus-menerus tersedia
sebagai input produksi dengan batas waktu tak terhingga, antara lain :
a. Panas Bumi
Energi Geo (Bumi) thermal (panas) berarti memanfaatkan panas dari dalam bumi. Inti
planet kita sangat panas- estimasi saat ini adalah 5,500 celcius (9,932 F)- jadi tidak
mengherankan jika tiga meter teratas permukaan bumi tetap konstan mendekati 10-16
Celcius (50-60 F) setiap tahun. Berkat berbagai macam proses geologi, pada beberapa
tempat temperatur yang lebih tinggi dapat ditemukan di beberapa tempat.
Menempatkan panas untuk bekerja
Dimana ada sumber air panas geothermal dekat permukaan, air panas itu dapat
langsung dipipakan ke tempat yang membutuhkan panas. Ini adalah salah satu cara
geothermal digunakan untuk menenuhi kebutuhan air panas, menghangatkan rumah, untuk
menghangatkan rumah kaca dan bahkan mencairkan salju di jalan.
Bahkan di tempat dimana penyimpanan panas bumi tidak mudah diakses, pompa
pemanas tanah dapat membahwa kehangatan ke permukaan dan kedalam gedung. Cara ini
bekerja dimana saja karena temparatur di bawah tanah tetap konstan selama tahunan.
Sistem yang sama dapat digunakan untuk menghangatkan gedung di musim dingin dan
mendinginkan gedung di musim panas.
Pembangkit listrik
Pembangkit Listrik tenaga geothermal menggunakan sumur dengan kedalaman sampai
1.5 KM atau lebih untuk mencapai cadangan panas bumi yang sangat panas. Beberapa
pembangkit listrik ini menggunakan panas dari cadangan untuk secara langsung dialirkan
guna menggerakan turbin. Yang lainnya memompa air panas bertekanan tinggi ke dalam
tangki bertekanan rendah. Hal ini menyebabkan "kilatan panas" yang digunakan untuk
menjalankan generator turbin. Pembangkit listrik paling baru menggunakan air panas dari
tanah untuk memanaskan cairan lain, seperti isobutene, yang dipanaskan pada temperatur
rendah yang lebih rendah dari air. Ketika cairan ini menguap dan mengembang, maka
cairan ini akan menggerakan turbin generator.
Keuntungan Tenaga Panas Bumi
19
Makalah KonversiEnergi
Pembangkit listrik tenaga Panas Bumi hampir tidak menimpulkan polusi atau emisi gas
rumah kaca. Tenaga ini juga tidak berisik dan dapat diandalkan. Pembangkit listik tenaga
geothermal menghasilkan listrik sekitar 90%, dibandingkan 65-75 persen pembangkit
listrik berbahan bakar fosil.
Sayangnya, bahkan di banyak negara dengan cadangan panas bumi melimpah seperti
Indonesia yang memilikoo 40 % cadangan panas bumi dunia, sumber energi terbarukan
yang telah terbukti bersih ini tidak dimanfaatkan secara besar-besaran.
b. Tenaga Air
Energi Hidroelectrik adalah energi air. Air bergerak menyimpan energi alami yang
sangat besar, apakah air bagian dari sungai yang mengalir atau ombak di lautan. Bayangkan
kekuatan merusak dari sungai yang merusak tempat penyimpanannya dan menyebabkan
banjir atau ombak tinggi yang merusak garis pantai pendek dan kamu dapat
memvisualisasikan jumah kekuatan yang terlibat.
Energi ini dapat dimanfaatkan dan dikonversikan menjadi listrik, dan pembangkit listrik
tenaga air tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca. Ini juga merupakan sumber energi
terbarukan karena air secara terus menerus mengisi ulang melalui siklus hidrologi bumi.
Semua sistem hidroelectrik membutuhkan sumber air mengalir tetap, seperti sungai atau
anak sungai, tidak seperti tenaga matahari dan angin, tenaga ini dapat menghasilkan tenaga
terus menerus selama 24 jam setiap harinya.
20
Makalah KonversiEnergi
Tenaga Ombak
Dewan Energi Dunia memprediksikan bahwa tenaga ombak dapat menghasilkan dua
terawatts energi setiap tahunnya. Ini dua kali lipat dari produksi listrik dunia saat ini dan
setara dengan energi yang dihasilkan oleh 2000 pembangkit listrik bertenaga minyak, gas,
batu bara dan nuklir. Total energi terbarukan di dalam laut, jika dapat dimanfaatkan, akan
dapat memenuhi kebutuhan energi dunia lebih dari 5000 kali. Tapi hingga kini
pemanfaatan tenaga ombak masih bersifat teori. Bahkan teknologinya masih belum
dikembangkan, dan masih sangat awal untuk memprediksikan secepat apa ini akan
berkontribusi pada gambaran energi global.
Tenaga Sungai
Pada tahun 2003, 16 persen listrik dunia diproduksi oleh pembangkit listri tenaga air.
Tenaga air memanfaatkan energi air yang bergerak dari tingkat tinggi ke tingkat rendah
(contoh, air mengalir kebawah) makin besar jatuhnya air, makin cepat aliran air maka
makin besar listrik dapat dihasilkan, Sayangnya, bendungan yang dapat beroperasi untuk
tenaga air dapat menenggelamkan ekosistem. Air membutukan komunitas hilir, petani dan
ekosistem seharusnya juga dihitung sebagai bagian komunitas.
Lebih lanjut, energi air dari bendungan tidak bisa diandalkan selama musim kering
yang panjang dan musim kemarau ketika sungai kering atau volumenya
berkurangBagaimanapun juga, sistem hidro skala kecil dapat menghasilkan listrik cukup
besar tanpa membutuhkan bendungan yang besar. klasifikasi sebagai “kecil,” ‘Mini,”
“mikro,” tergantung pada berapa banyak listrik yang diproduksinya, sistem hidro kecil
menangkap energi sungai tanpa mengambil banyak air dari aliran alaminya. Tenaga air
berskala kecil merupakan sumber energi yang ramah lingkungan dengan perkembangan
yang potensial, tapi ini tidak akan mencapai potensialnya kecuali kita memberikannya
kesempatan. Lihat halaman Ambil Tindakan untuk bagaiman kau dapat menjadi bagian
dari solusi perubahan iklim.
21
Makalah KonversiEnergi
c. Tenaga Surya
Indonesia memiliki karunia sinar matahari. Hampir di setiap pelosok Indonesia,
matahari menyinari sepanjang pagi sampai sore. Energi matahari yang dipancarkan dapat
diubah menjadi energi listrik dengan menggunakan panel surya / solar cell.
Pembangkit listrik tenaga surya adalah ramah lingkungan, dan sangat menjanjikan.
Sebagai salah satu alternatif untuk menggantikan pembangkit listrik menggunakan uap
(dengan minyak dan batubara).
Perkembangan teknologi dalam membuat panel surya / solar cell yang lebih baik dari
tingkat efisiensi, pembuatan aki yang tahan lama, pembuatan alat elektronik yang dapat
menggunakan Direct Current, adalah sangat menjanjikan.
Pada saat ini penggunaan tenaga matahari (solar cell) masih dirasakan mahal karena
tidak adanya subsidi. Listrik yang kita gunakan saat ini sebenarnya adalah listrik
bersubsidi. Bayangkan pengusahaan/ penambangan minyak tanah, batubara (yang merusak
lingkungan), pembuatan pembangkit tenaga listrik uap, distribusi tenaga listrik, yang
semuanya dibangun dengan biaya besar.
Kelebihan penggunaan listrik tenaga surya:
*Energi yang terbarukan / tidak pernah habis
*Bersih, ramah lingkungan
* Umur panel surya / solar cell panjang/ investasi jangka panjang
* Praktis, tidak memerlukan perawatan
* Sangat cocok untuk daerah tropis seperti Indonesia
Panel surya / solar cell sebagai komponen penting pembangkit listrik tenaga surya,
mendapatkan tenaga listrik pada pagi sampai sore hari sepanjang ada sinar matahari.
22
Makalah KonversiEnergi
Umumnya kita menghitung maksimun sinar matahari yang diubah menjadi tenaga listrik
sepanjang hari adalah 5 jam. Tenaga listrik pada pagi - sore disimpan dalam baterai,
sehingga listrik dapat digunakan pada malam hari, dimana tanpa sinar matahari.
Karena pembangkit listrik tenaga surya sangat tergantung kepada sinar matahari, maka
perencanaan yang baik sangat diperlukan. Perencanaan terdiri dari:
 Jumlah daya yang dibutuhkan dalam pemakaian sehari-hari (Watt).
 Berapa besar arus yang dihasilkan panel surya / solar cell (dalam Ampere hour), dalam
hal ini memperhitungkan berapa jumlah panel surya / solar cell yang harus dipasang.
 Berapa unit baterai yang diperlukan untuk kapasitas yang diinginkan dan pertimbangan
penggunaan tanpa sinar matahari. (Ampere hour).
Dalam nilai ke-ekonomian, pembangkit listrik tenaga surya memiliki nilai yang lebih
tinggi, dimana listrik dari PT. PLN tidak dimungkinkan, ataupun instalasi generator listrik
bensin ataupun solar. Misalnya daerah terpencil: pertambangan, perkebunan, perikanan,
desa terpencil, dll. Dari segi jangka panjang, nilai ke-ekonomian juga tinggi, karena dengan
perencanaan yang baik,pembangkit listrik tenaga surya dengan panel surya / solar
cell memiliki daya tahan 20 - 25 tahun. Baterai dan beberapa komponen lainnya dengan
daya tahan 3 - 5 tahun.
Beberapa komponen dari pembangkit listrik tenaga surya (cara kerjanya dapat dibaca
di Instalasi Listrik Tenaga Surya):
 Panel surya / solar cell
 Charge controller
 Baterai
 Inverter
Kesimpulan orang menggunakan panel surya (solar cell) karena:
 Ingin berkontribusi pada lingkungan
 Tidak mau tergantung pada PLN
 Daerah terpencil, tenaga listrik dari panel surya / solar cell lebih murah.
d. Biofuel
Biofuel adalah bahan bakar cair untuk transportasi yang terbuat dari biomassa. Bahan
baku yang cocok untuk dikonversi menjadi biofuel termasuk dari pati (seperti jagung),
lemak hewan atau minyak sayur, bahan lignoselulosa (seperti pohon, rumput atau batang
jagung , limbah kertas), dan lain-lain. Tidak seperti bahan bakar yang berasal dari sumber
fosil (seperti minyak mentah), biofuel adalah bahan bakar terbarukan dan memiliki karbon
yang lebih kecil.
23
Makalah KonversiEnergi
Berbagai macam biofuel mungkin termasuk dalam bahan bakar kimia tunggal atau
aditif, atau termasuk bahan bakar tradisional yang berupa campuran bahan kimia
kompleks.
e. dan lain-lain
Berdasarkan asal-muasalnya sumber daya energi bisa diklasifikasikan sebagai fosil dan
non fosil. Minyak bumi, gas bumi, dan batubara disebut sebagai sumber energi fosil karena,
menurut teori yang berlaku hingga saat ini, berasal dari jasad-jasad organik (makhluk hidup)
yang mengalami proses sedimentasi selama jutaan tahun. Sedangkan energi non fosil adalah
sumber energi yang pembentukannya bukan berasal dari jasad organik. Termasuk sumber energi
non fosil adalah sinar matahari, air, angin, dan panas bumi.
Dari segi pemakaian sumber energi terdiri atas energi primer dan energi sekunder. Energi
yang langsung diberikan oleh alam dalam wujud aslinya dan belum mengalami perubahan
(konversi) disebut sebagai energi primer. Sementara energi sekunder adalah energi primer yang
telah mengalami proses lebih lanjut.
Minyak bumi jika baru digali (baru diproduksikan ke permukaan), gas bumi, batu bara, uranium
(nuklir), tenaga air, biomassa, panas bumi, radiasi panas matahari (solar), tenaga angin, dan
tenaga air laut dalam wujud aslinya disebut sebagai energi primer. Hasil olahan minyak bumi
seperti bahan bakar minyak dan LPG disebut sebagai energi sekunder. Air terjun apabila belum
diolah masuk klasifikasi energi primer. Apabila sudah dipasang pembangkit tenaga listrik maka
hasil olahannya, yaitu energi listrik, disebut sebagai energi sekunder. Pada dasarnya energi
sekunder berasal dari olahan energi primer.
Bila dilihat dari nilai komersial, sumber energi bisa diklasifikasikan sebagai komersial,
non komersial, dan energi baru. Energi komersial adalah energi yang sudah dapat dipakai dan
diperdagangkan dalam skala ekonomis. Energi non komersial adalah energi yang sudah dapat
dipakai dan dapat diperdagangkan tetapi belum mencapai skala eknomis. Sedangkan energi baru
adalah energi yang pemanfaatannya masih sangat terbatas dan sedang dalam tahap
pengembangan (pilot project). Energi ini belum dapat diperdagangkan karena belum mencapai
skala ekonomis. Klasifikasi berdasarkan nilai ekonomi ini bisa berbeda-beda berdasarkan waktu
24
Makalah KonversiEnergi
dan tempat. Energi non komersial atau energi baru bisa saja suatu saat menjadi energi komersial.
Atau energi non komersial di suatu tempat bisa saja menjadi energi komersial di tempat lain.
Energi diklasifikasikan berdasarkan sumber-sumber dan bentuknya.Adapun klasifikasi
energi berdasarkan sumber-sumbernya terbagi menjadi dua kelompok yaitu :
(1) Energi celestial atau income energy yaitu sumber energy yang diperoleh bumi dari luar
angkasa luar,umumnya sumber energy dalam kelompok ini bersifat terbaharukan
(renewable energy) dan bebas polusi.energi surya dan bulan merupakan sumber utama
Energi celestial.
(2) Energi modal atau capital energy yaitu sumber energi yang telah ada dipermukaan atau di
dalam bumi.sumber energi dalam kelompok ini ada yang bersifat terbaharukan
(renewable energy) seperti energi pasang surut , energi gelombang ,otec, angin dan bebas
polusi , namun ada juga yang bersifat tidak terbaharukan (unrenewable energy) seperti
energi yang berasal dari hidrokarbon (minyak,batubara dan gas,energi nuklir) dan
umumnya dalam penggunaanya menimbulkan polusi bagi manusia
Sedangkan klasifikasi energi berdasarkan bentuk energy terbagi menjadi enam kelompok
yaitu :
1. Energi mekanik adalah suatu energi yang dapat digunakan untuk menggerakkan
benda.energi mekanik ini terbagi menjadi dua yaitu energi potensial dan kinetik.Energi
potensial didefinisikan sebagai energi yang diperoleh suatu benda sebagai akibat dari
posisinya dalam medan gaya sedangkan energi kinetik didefinisikan sebagai energi
yang berkaitan dengan massa suatu benda akibat dari gesekan relatifnya terhadap benda
lain.
2. Energi listrik adalah suatu energy yang berkaitan dengan arus dan akumulasi electron
3. Energy elektromagnetik didefinisikan sebagai energy yang terkait dengan radiasi
elektromagnetik,energi ini tidak terkait dengan massa benda
4. Energy kimia didefinisikan sebagai energi yang keluar sebagai hasil interaksi antar
electron dimana dua atom atau lebih berkombinasi membentuk senyawa kimia yang
stabil
5. Energy nuklir adalah energi yang keluar akibat interaksi antar partikel didalam inti atom
25
Makalah KonversiEnergi
6. Energi thermal didefinisikan sebagai energi yang dihasilkan dari getaran atomic dan
molecular. Energi thermal merupakan bentuk energi dasar maksudnya semua bentuk
energi pada point 1 sampai dengan 5 dapat dikonversikan kebentuk energy thermal.
Namun sebaliknya pengkonversian energi thermal ke bentuk energi lainnya dibatasi oleh
postulat kedua termodinamika.
26
Makalah KonversiEnergi
BAB III
SUMBER-SUMBER ENERGI
Sumber energi dapat dikelompokkan menjadi dua kategori yaitu :
 Energi Celestial atau energi perolehan (Income Energy), yaitu energi yang mencapai
bumi dari angkasa luar termasuk diantaranya adalah energi surya dan energi bulan.
Sumber-sumber energi celestial diantaranya adalah elektromagnetik, energi partikel dan
gravitasional dari bintang-bintang, planet-planet dan bulan. Sumber energi calestial yang
berguna energi elektromagnetik yang dihasilkan oleh matahari yang disebut dengan
energi surya langsung. Energi ini pemakaiannya sangat atraktif karena sumbernya yang
kontinu dan tak terhabiskan. Energi surya langsung juga menghasilkan beberapa sumber
energi tak langsung yang tak terhabiskan, misalnya energi angin dan arus laut.
 Kategori kedua sumber energi adalah energi modal (capital Energy) yaitu energi yang
telah ada pada atau di dalam bumi, misalnya energi atom. Energi atom adalah energi yang
dilepaskan sebagai hasil dari suatu reaksi tertentu yang melibatkan atom-atom termasuk
energi nuklir dan kimia. Sumber energi modal yang lain adalah panas bumi (geotermal)
yang mengejawantah sebagai uap, air panas, dan atau karang panas. Panas bumi ini
dilepaskan secara alamiah dalam bentuk fumarol, geyser, sumber air panas, dan letusan
gunung api.
27
Makalah KonversiEnergi
BAB IV
CADANGAN & PEMANFAATAN ENERGI
Cadangan energi yang terdapat di bumi dapat dibagi atas empat kategori besar, termasuk
sumber sumber yang terbaharui (renewable) atau tak terhabiskan (non depletable), bahan bakar
fosil, isotop-isotop yang dapat memfisi dan dibiakkan, serta isotop-isotop yang dapat memfusi.
Beberapa diantaranya, khususnya shale oil dan uranium, sangatlah tergantung pada harga
pasaran bahan bakar mentah karena biaya energi meningkat, penambangan biji mutu rendah akan
lebih menguntungkan.
Pemanfaatan energi telah berkembang dan meningkat sesuai dengan perkembangan
manusia itu sendiri. Penggunaan energi tersebut dimulai dari penggunaan otot manusia kemudian
energi angin, tenaga air, dan energi panas.
Energi yang berasal dari alam seperti fosil-fosil yang menghasilkan gas, batu bara dan
minyak bumi, matahari, air, dan angin merupakan sumber energi yang sangat penting dalam
kehidupan umat manusia karena sifatnya yang dapat menggerakkan berbagai hal di dunia.
Selama ini sebagian besar sumber energi utama manusia di bumi lebih terfokus pada
penggunaan bahan bakar fosil yang telah banyak menghasilkan gas-gas rumah kaca seperti CO2,
dan telah memberikan kontribusi terbesar bagi pemanasan global.
Pada dasarnya masalah energi di Universitas Indonesia adalah pemakaian energi listrik
yang berlebihan. Setiap tahun dapat diprediksi adanya kenaikan pemakaian listrik sekitar 10 - 15
%. Hal tersebut dikarenakan perilaku pengguna yang konsumtif dan belum sadar tentang
pemakaian dan penggunaan listrik. Akibat dari pemakaian listrik yang berlebihan bisa
berdampak pada krisis listrik. Pemakaian listrik yang tidak terkontrol dapat berdampak pada
naiknya biaya anggaran untuk pembayaran penggunaan listrik. Disamping itu pengadaan
peralatan kantor yang bertambah akan berdampak juga kenaikan konsumsi listrik.
Untuk itu, perlu upaya-upaya efisiensi dalam penggunaannya dan terus mengembangkan
energi alternatif lain yang ramah lingkungan seperti energi Matahari (solar cell) yang terus
menerus mengalir dan tidak akan habis selama matahari masih bersinar, Energi Air, Energi
Angin, Bio-fuel, Panas Bumi (geothermal), dll. Universitas Indonesia telah memiliki kebijakan
tentang konservasi energi di kampus yaitu dengan adanya Keputusan Rektor Universitas
28
Makalah KonversiEnergi
Indonesia Nomor: 1310/SK/R/UI/2011 Tentang Program Konservasi Energi di kampus
Universitas Indonesia yang ditetapkan pada tanggal 20 Juni 2011.
1. Terwujudnya program penghematan energi di lingkungan Universitas Indonesia
2. Mengembangkan Tridharma perguruan tinggi yaitu pendidikan, penelitian dan pengabdian
masyarakat yang terkait dengan konservasi energi di lingkungan Universitas Indonesia
3.Melaksanakan penghematan dengan tindakan nyata seperti pemilihan dan penggunaan listrik,
lampu, pendingin ruangan (AC) yang hemat energi dan tindakan-tindakan lainnya serta
meningkatkan penggunaan energi terbarukan (energi matahari untuk pencahayaan).
4. Memastikan bahwa semua peralatan yang menggunakan listrik tidak menyala saat tidak ada
aktifitas.
5. Ketentuan lebih lanjut mengenai konservasi energi akan diatur kemudian
6. Keputusan ini berlaku sejak tanggal ditetapkan dengan ketentuan apabila di kemudian hari
terdapat kekeliruan dalam Keputusan ini, akan diadakan perbaikan sebagaimana mestinya.
Berikut ini adalah beberapa upaya yang dapat dilakukan untuk penghematan energi pada
penggunaan listrik yang berlebihan:
1. Pemakaian listrik untuk peralatan elektronik (TV, AC, Lampu, Pemanas Air dll)
Solusi:
• Matikan lampu ruangan jika tidak kita gunakan seperti pada waktu istirahat atau waktu
ruangan sudah kosong/ pulang kantor.
• AC hanya dinyalakan pada saat jam kerja, suhu jangan terlalu dingin agar hemat energy
kira-kira 25-27 C.
• Nyalakan TV seperlunya saja, lebih baik menggunakan TV LCD/ LED yang lebih
menghemat listrik.
• Jika akan menggunakan pemanas air untuk membuat minuman pilih pemanas yang hemat
listrik dan dinyalakan pada saat diperlukan saja.
• Menggunakan produk yang ramah lingkungan, umumnya dapat dikenali dari tanda atau logo
Eco Label baik produk nasional atau manca Negara.
2. Pemakaian listrik untuk peralatan kantor (komputer, printer, server, scanner).
Solusi:
Menerapkan konsep Green Computing yang terdiri dari tiga faktor:
29
Makalah KonversiEnergi
• Perangkat keras (hardware) ‡CPU, hardisk, motherboard, videocard, printer,monitor.
o Penggunaan komputer secara bersama seperti model Thin Clien atau N Computing dalam
satu ruangan/ satu direktorat.
o Penggunaan printer, faks scanner secara bersamaan misal untuk 1 ruangan ada 1 printer dan
scanner.
o Konsolidasi Infrastruktur Server di setiap fakultas/ unit kedalam satu tempat datacenter
terpusat.
o Gunakan monitor LCD/LED untuk menghemat konsumsi listrik
• Perangkat Lunak(software)
o Stadard Industri ACPI (Anvanced Configuration and Power Interface) menetapkan
antarmuka pemrograman standar yang memungkinkan operating system mengontrol secara
langsung penghematan konsumsi daya perangkat keras.
o Metode Virtualisasi adalah metode untuk membuat sesuatu menjadi lepas dari
ketergantungan secara fisik.Contoh: Virtual machine adalah komputer yang sebenarnya
adalah sebuah file hardisk. Jadi bisa menghemat hardware.
• Pengguna (Brainware)
o Mengaktifkan fitur power option yang sudah disediakan oleh operating system pada setiap
perangkat komputer.
o Mematikan komputer ketika komputer tidak dipakai dalam jangka yang lama.
o Menyalakan fitur manajemen daya selama periode pendek komputer tidak aktif.
o Tidak menggunakan screen saver untuk monitor, lebih baik dibuat idle bila komputer sedang
tidak digunakan.
3. Penerangan Jalan dan Gedung
Solusi:
Berhubung Universitas Indonesia adalah kampus yang luas dan perkuliahan juga ada yang
dilakukan pada malam hari, sehingga membutuhkan konsumsi listrik. Pengguna disarankan agar
:
• Mematikan listrik/lampu peralatan yang digunakan untuk perkuliahan setelah selesai.
• Lampu penerangan jalan hanya dinyalakan pada saat perkuliahan malam.
• Lampu penerangan jalan umum menggunakan panel otomatis.
30
Makalah KonversiEnergi
• Menggunakan lampu LED untuk menghemat energi
4. Kurangnya implementasi mengenai penggunaan teknologi/ energi alternatif terbarukan.
Solusi:
• Menggunakan sel surya/ menara surya untuk menghasilkan listrik.
• Memanfaatkan energi yang dihasilkan dari proses bio-fuel/ bio-diesel/ clean
biomass/geothermal
• Menerapkan konsep smart building yaitu suatu usaha untuk mewujudkan bangunan hemat
energi. Pemanfaatan energi alam, energi buatan, maupun energi terbarukan untuk utilitas
bangunan tinggi dan kompleks. Efisiensi energi pada system pencahayaan dan penghawaan
tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan material berteknologi terkini, yang mengacu pada
sistem sensor dan digitasi.
31
Makalah KonversiEnergi
DAFTAR PUSTAKA
http://www.kamusq.com/2012/11/energi-adalah-pengertian-dan-definisi.html
Diakses pada hari senin, 30 Maret 2015 Pukul 07.00 WITA
https://www.academia.edu/4900217/ENERGI_RANGKUMAN_MATERI_Tugas_untuk_Memenuhi_Nilai_
Mata_Kuliah_Teknik_Tenaga_Listrik_Oleh_HASRUL_1209055030
Diakses pada hari senin, 30 Maret 2015 Pukul 07.00 WITA
https://farahsur.wordpress.com/2014/11/02/klasifikasi-energi/
Diakses pada hari senin, 30 Maret 2015 Pukul 07.00 WITA
https://muharikhalhanif.files.wordpress.com/2012/11/usaha.pdf
Diakses pada hari senin, 30 Maret 2015 Pukul 07.00 WITA
http://genius.smpn1-mgl.sch.id/file.php/1/ANIMASI/fisika/Energi%20dan%20Usaha/materi4.html
Diakses pada hari senin, 30 Maret 2015 Pukul 07.00 WITA
http://blog.miarana.com/en/2013/09/ulasan-apa-itu-gelombang-elektromagnetik-semua-penjelasan-
dan-teorinya-ada-disini.html
Diakses pada hari senin, 30 Maret 2015 Pukul 07.00 WITA
https://www.academia.edu/9378484/fusi_dan_fisi
Diakses pada hari senin, 30 Maret 2015 Pukul 07.00 WITA
http://green.ui.ac.id/Pemanfaatan%20Energi
Diakses pada hari selasa, 31 Maret 2015 Pukul 20.00 WITA

Makalah KONVERSI ENERGI

  • 1.
    1 Makalah KonversiEnergi BAB I DEFINISIENERGI Ketika mendengar kata “energi”, mungkin yang terbayangkan adalah sesuatu yang bergerak, sesuatu yang menggerakkan, atau sesuatu yang memiliki kemampuan untuk melakukan usaha. Secara harfiah “energi” artinya adalah “tenaga”. Kalau menurut definisi dalam Undang- undang Republik Indonesia No. 30 Tahun 2007, energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja yang dapat berupa panas, cahaya, mekanika, kimia, dan elektromagnetika. Energi panas (kalori) hasil pembakaran bahan bakar minyak (BBM) mampu menggerakkan poros mesin kendaraan. Selanjutnya lewat mekanisme tertentu energi putaran mesin ditransfer ke roda-roda kendaraan. Akhirnya kendaraan tersebut melaju di jalan-jalan. Contoh lain adalah energi yang terkandung pada air terjun. Karena menyimpan energi mekanik (potensial dan kinetik), air terjun mampu menggerakkan turbin. Selanjutnya energi mekanik hasil putaran pada turbin dikonversikan menjadi energi listrik. Tiba di rumah-rumah pemukiman atau perkantoran listrik tersebut bisa menyalakan lampu, menyalakan pendingin ruangan, memanaskan alat-alat listrik, dan mendinginkan lemari es. Energi adalah kemampuan melakukan kerja. Disebut demikian karena setiap kerja yang dilakukan sekecil apapun dan seringan apapun tetap membutuhkan energi. Energi juga dapat disebut sebagai daya kerja atau tenaga, energi berasal dari bahasa Yunani yaitu energia yang merupakan kemampuan untuk melakukan usaha. Energi merupakan besaran yang kekal, artinya energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari bentuk satu ke bentuk yang lain. Menurut KBBI energi didefiniskan sebagai daya atau kekuatan yang diperlukan untuk melakukan berbagai proses kegiatan. Energi merupakan bagian dari suatu benda tetapi tidak terikat pada benda tersebut. Energi bersifat fleksible artinya dapat berpindah dan berubah. Pengertian dan definisi energi ada banyak sekali diantaranya adalah 1. Energi adalah kemampuan membuat sesuatu terjadi (Robert L. Wolke) 2. Energi adalah kemampuan benda untuk melakukan usaha (Mikrajuddin) 3. Energi adalah suatu bentuk kekuatan yang dihasilkan atau dimiliki oleh suatu benda (Pardiyono)
  • 2.
    2 Makalah KonversiEnergi 4. Energiadalah sebuah konsep dasar termodinamika dan merupakan salah satu aspek penting dalam analisis teknik (Michael J. Moran), dan masih banyak lagi. Dari berbagai pengertian dan definisi energi diatas dapat disimpulkan bahwa secara umum energi dapat didefinisikan sebagai kekuatan yang dimilki oleh suatu benda sehingga mampu untuk melakukan kerja.
  • 3.
    3 Makalah KonversiEnergi BAB II KLASIFIKASIENERGI Secara garis besar energi dapat dibagi dua yaitu ; 1. Energi Dalam Transisi ( Transitional Energy ) Energi dalam transisi adalah energi yang sedang bergerak melintasi batas sistem 2. Energi Tersimpan ( Stored Energy ) Energi tersimpan adalah energi yang tersimpan dalam suatu sistem atau massa, biasanya berbentuk massa atau medan gaya, biasanya mudah di konversi menjadi energi transisi. Secara umum energi dapat dikategorikan menjadi berbagai macam, yaitu ; Energi Mekanis Bentuk transisi energi mekanis adalah kerja. Energi mekanis yang tersimpan adalah energi potensial atau energi kinetik.  Kerja atau Usaha Dalam fisika, usaha (kerja) merupakan proses perubahan Energi dan usaha ini selalu dihubungkan dengan gaya (F) yang menyebabkan perpindahan (s) suatu benda. Dengan kata lain, bila ada gaya yang menyebabkan perpindahan suatu benda, maka dikatakan gaya tersebut melakukan usaha terhadap benda. Usaha yang dilakukan oleh gaya konstan adalah hasil kali skalar vektor gaya dan vektor perpindahan benda, hasil kali komponen gaya dalam arah gerakan dan besar perpindahan titik tangkap gaya tersebut : W=F cos θ Δx = Fx Δx dengan θ adalah sudut antara vektor gaya dan vektor perpindahan benda.  Energi potensial Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena posisinya (kedudukan) terhadap suatu acuan. Sebagai contoh sebuah batu yang kita angkat pada ketinggian tertentu memiliki energi potensial, jika batu kita lepas maka batu akan melakukan kerja yaitu bergerak ke bawah atau
  • 4.
    4 Makalah KonversiEnergi jatuh. Jikajatuhnya batu mengenai tanah lembek maka akan terjadi lubang, batu yang kita angkat lebih tinggi maka energi potensial yang dimiliki batu lebih besar pula sebagai akibat lubang yang terjadi lebih dalam. Jika massa batu lebih besar energi yang dimiliki juga lebih besar, batu yang memiliki energi potensial ini karena gaya gravitasi bumi, energi ini disebut energi potensial bumi. Energi potensial bumi tergantung pada massa benda, gravitasi bumi dan ketinggian benda. Sehingga dapat dirumuskan: Selain energi potensial gravitasi terdapat juga energi potensial elastis. Energi ini dimiliki benda yang memiliki sifat elastis, misalnya karet, busur panah dan pegas.
  • 5.
    5 Makalah KonversiEnergi  EnergiKinetik Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena geraknya. Makin besar kecepatan benda bergerak makin besar energi kinetiknya dan semakin besar massa benda yang bergerak makin besar pula energi kinetik yang dimilikinya. Secara matematis dapat dirumuskan: Energi Listrik Energi listrik adalah energi yang berkaitan dengan akumulasi arus elektron, dinyatakan dalam watt-jam atau kilowatt-jam. Bentuk transisinya adalah aliran elektron melalui konduktor jenis tertentu. Energi listrik dapat disimpan sebagai energi medan elektrostatis yang merupakan energi yang berkaitan dengan medan listrik yang dihasilkan oleh terakumulasinya muatan elektron pada pelat-pelat kapasitor. Energi medan listrik ekivalen dengan energi medan elektromagnetis yang sama dengan energi yang berkaitan dengan medan magnet yang timbul akibat aliran elektron melalui kumparan induksi. Energi jenis ini umumnya dinyatakan dengans atuan P dan waktu t.
  • 6.
    6 Makalah KonversiEnergi E =P x t Dimana : P = daya dalam watt t = waktu dalam detik E = energy dalam joule atau watt detik Kita harus memahami bawasannya ada keterkaitan wantara arus I, hambatan R, tegangan V, waktu t, dan daya P dengan energy E. Energi Elektromagnetik Energi elektromagnetik merupakan bentuk energi yang berkaitan dengan radiasi elektromagnetik. Energi radiasi dinyatakan dalam satuan energi yang sangat kecil, yaitu elektron volt (eV) atau mega elektrovolt (MeV), yang digunakan dalam evaluasi energi nuklir. Radiasi elektromagnetik merupakan bentuk energi murni dan tidak berkaitan dengan massa. Radiasi ini merupakan energi transmisi yang bergerak dengan kecepatan cahaya ( C ). Berikut gambar gelombang elektromagnetik: Energi ini bisa dijelaskan oleh frekuensi, panjang gelombang, atau energi. Ketiganya berhubungan secara matematis seperti jika kita mengetahui salah satunya, kita bisa menghitung dua lainnya. Radio dan microwave biasanya dijelaskan pada istilah dari frekuensi (Hertz), infrared dan cahaya tampak dalam istilah panjang gelombang (meter), dan sinar x dan sinar gamma dalam istilah energi (elektron volt). Ini adalah kaidah ilmiahyang membolehkan
  • 7.
    7 Makalah KonversiEnergi penggunaan mudahdari unit yang mempunyai jumlah yang tidak terlalu besar ataupun terlalu kecil.  Frekuensi Jumlah dari puncak yang melewati point yang ditentukan dalam satu detik dijelaskan sebagai frekuensi dari gelombang. Satu gelombang--atau putaran--per detik dinamakan Hertz (Hz), setelah Heinrich Hertz siapa yang memapankan keberadaan dari gelombang radio. Gelombang dengan dua putaran yang melewati titik dalam satu detik punya frekuensi 2Hz.  Panjang Gelombang Gelombang elektromagnetik punya puncak dan mirip dengan gelombang di laut. Jarang antara puncak adalah panjang gelombangnya. Panjang gelombang yang terpendek adalah hanya pecahan dari ukuran sebuah atom, sementara yang terpanjang yang sekarang ilmuan sedang pelajari bisa lebih panjang dari diameter dari planet kita!  Energi Elektron volt adalah jumlah dari energi kinetik yang dibutuhkan untuk menggerakan sebuah elektron melalui satu volt potensial. Bergerak sepanjang spektrum dari panjang gelombang yang panjang ke pendek, energi bertambah sebagaimana panjang gelombangnya diperpendek. Bayangkan dengan lompat tali dengan ujungnya ditarik ke atas dan ke bawah. Lebih banyak energi dibutuhkan untuk membuat talinya punya lebih hanyak gelombang. Energi Kimia Energi kimia merupakan energi yang keluar sebagai hasil interaksi elektron dimana dua atau lebih atom/molekul berkombinasi sehingga menghasilkan senyawa kimia yang stabil. Energi kimia hanya dapat terjadi dalam bentuk energi tersimpan. Bila energi dilepas dalam suatu reaksi
  • 8.
    8 Makalah KonversiEnergi maka reaksinyadisebut reaksi eksotermis yang dinyatakan dalam kJ, Btu, atau kkal. Bila energi dalam reaksi kimia terserap maka disebut dengan reaksi endotermis. Sumber energi bahan bakar yang sangat penting bagi manusia adalah reaksi kimia eksotermis yang pada umumnya disebut reaksi pembakaran. Reaksi pembakaran melibatkan oksidasi dari bahan bakar fosil. Energi Nuklir Energi nuklir adalah dalam bentuk tersimpan yang dapat dilepas akibat interaksi partikel dengan atau didalam inti atom. Energi ini dilepas sebagai hasil usaha partikel-partikel untuk memperoleh kondisi yang lebih stabil. Satuan yang digunakan adalah juta elektron reaksi.Pada reaksi nuklir dapat terjadi peluruhan radioaktif, fisi, dan fusi.  Reaksi Fusi Reaksi fusi (nuclear fusion), yaitu penggabungan inti kecil menjadi inti yang lebih besar. Fusi inti terjadi terus-menerus di matahari. Matahari terutama terdiri atas Hidrogen dan Helium. Di bagian dalamnya, dimana suhu mencapai sekitar 15 juta derajat Celcius, reaksi fusi berikut ini terjadi: 𝐻1 1 + 𝐻1 2 𝐻𝑒2 3 𝐻𝑒2 3 + 𝐻𝑒2 3 𝐻𝑒2 4 + 2 𝐻1 1 𝐻1 1 + 𝐻1 1 𝐻1 2 + 𝛽−1 0 Karena reaksi fusi hanya terjadi pada suhu yang sangat tinggi, reaksi ini sering dinamakan reaksi termonuklir.
  • 9.
    9 Makalah KonversiEnergi Gambar reaksiberantai Uranium Gambar reaksi pembelahan Uranium Pada reaksi fusi terjadi proses penggabungan dua atau beberapa inti ringan menjadi inti yang lebih berat. Pada reaksi penggabungan inti dilepaskan energy yang sangat besar. Contoh reaksi penggabungan inti : 4 1 𝐻1 2 𝐻𝑒4 + 2 1 𝑒0 + energi 1 𝐻2 + 1 𝐻2 2 𝐻𝑒3 + 0 𝑛1 + energi 1 𝐻2 + 1 𝐻3 2 𝐻𝑒4 + 0 𝑛1 + energi 2 𝐻3 + 1 𝐻2 2 𝐻𝑒4 + 1 𝐻1 + energi 3 2 𝐻4 6 𝐶12 + energi 6 𝐶12 + 2 𝐻𝑒4 8 𝑂16 + energi  Reaksi Fisi Reaksi fisi (nuclear fission) adalah proses dimana suatu inti berat (nomor massa >200) membelah diri membentuk inti-inti yang lebih kecil dengan massa menengah dan satu atau lebih neutron. Karena inti berat tidak stabil dibandingkan produknya , proses ini melepaskan banyak energi. Reaksi Fisi
  • 10.
    10 Makalah KonversiEnergi Reaksi fisiinti yang dikaji pertama kali ialah pembombardiran uranium-235 dengan neutron lambat, yang kecepatannya sebanding dengan kecepatan molekul udara pada suhu kamar. Pada kondisi ini, uranium-235 mengalami fisi. 𝑈92 235 + 𝑛0 1 𝑆𝑟38 90 + 𝑋𝑒54 143 + 3 𝑛0 1 Beberapa contoh reaksi pembelahan inti : 92 𝑈235 + 0 𝑛1 40 𝑍𝑟97 + 52 𝑇𝑙137 + 2 𝑛0 1 92 𝑈235 + 0 𝑛1 42 𝑀𝑜103 + 50 𝑆𝑛131 + 2 𝑛0 1 92 𝑈235 + 0 𝑛1 56 𝑅𝑒139 + 36 𝐾𝑟94 + 3 𝑛0 1 92 𝑈235 + 0 𝑛1 36 𝐾𝑟94 + 58 𝐶𝑒114 + 2 𝑛0 1 92 𝑈235 + 0 𝑛1 47 𝐴𝑔118 + 47 𝐴𝑔118 + 4 𝑛0 1 Energi Termal Energi termal merupakan bentuk energi dasar, yaitu semua energi yang dapat dikonversi secara penuh menjadi energi panas. Sebaliknya, pengonversian dari energi termal ke energi lain dibatasi oleh hukum termodinamika II. Bentuk energi transisi dan energi termal adalah energi panas, dapat pula dalam bentuk energi tersimpan sebagai kalor laten atau kalor sensibel yang berupa entalpi. Berdasarkan klasifikasi ketersediaan, energi terdiri atas: 1. Energi yang Tidak Dapat Diperbarui (non-renewable resource); Non-renewable resource merupakan sumber daya yang persediannya sebagai input produksi sangat terbatas dalam jangka waktu tertentu, antara lain: a. Minyak Bumi
  • 11.
    11 Makalah KonversiEnergi Senyawa hidrokarbonyang banyak dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari contohnya minyak bumi. Karena pentingnya minyak bumi bagi keberlangsunan hidup kita, maka pada materi pelajaran ini kita akan membahas proses terbentuknya minyak bumi, penyulingan minyak bumi, fraksi-fraksi minyak bumi, dan dampak pembakaran minyak bumi. 1. Proses Terbentuknya Minyak Bumi Minyak bumi terbentuk dari penguraian senyawa-senyawa organik dari jasad mikroorganisme jutaan tahun yang lalu di dasar laut. Hasil peruraian yang berbentuk cair akan menjadi minyak bumi dan yang berwujud gas menjadi gas alam. Proses penguraian ini berlangsung sangat lamban sehingga untuk membentuk minyak bumi dibutuhkan waktu yang sangat lama. Itulah sebabnya minyak bumi termasuk sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui, sehingga dibutuhkan kebijaksanaan dalam eksplorasi dan pemakaiannya. Untuk mendapatkan minyak bumi ini dapat dilakukan dengan pengeboran. Minyak bumi merupakan campuran senyawa-senyawa hidrokarbon. Untuk dapat dimanfaatkan perlu dipisahkan melalui distilasi bertingkat, yaitu cara pemisahan fraksi- fraksi minyak bumi berdasarkan perbedaan titik didihnya pada kolom bertingkat. Komponen utama minyak bumi dan gas alam adalah alkana. Gas alam mengandung 80% metana, 7% etana, 6% propana, 4% butana dan isobutana, sisanya pentana. Untuk dapat dimanfaatkan gas propana dan butana dicairkan yang dikenal sebagai LNG (Liquid Natural Gas). Karena pembakaran gas alam murni lebih efisien dan sedikit polutan, maka gas alam banyak digunakan untuk bahan bakar industri dan rumah tangga. Dalam tabung kecil sering digunakan untuk berkemah, piknik, dan sebagai pemantik api. LNG juga banyak digunakan untuk bahan dasar industri kimia seperti pembuatan metanol dan pupuk. Senyawa penyusun minyak bumi: alkana, sikloalkana, dan senyawa aromatik. Di samping itu terdapat pengotor berupa senyawa organik yang mengandung S, N, O, dan organo logam. Dari hasil distilasi bertingkat diperoleh fraksi-fraksi LNG, LPG, petroleum eter, bensin, kerosin, solar, oli, lilin, dan aspal.
  • 12.
    12 Makalah KonversiEnergi 2. Fraksi-FraksiMinyak Bumi Fraksi Titik Didih (oC) Jumlah Atom C Kegunaan Gas (-160) - (-40) 1 – 4 Seperti LPG Petroleum Eter 30 – 90 5 – 7 Pelarut dan dry cleaning Bensin 35 – 75 5 – 10 Seperti Premium Nafta 70 - 170 8 – 12 Bahan baku industri petrokimia Kerosin dan avtur 170 - 250 10 – 14 Bahan bakar pesawat Solar 250 - 340 15 – 25 Bahan bakar mesin diesel Oli 350 - 500 19 – 35 Pelumas Parafin 350 > 20 Bahan baku lilin Residu > 500 > 70 Aspal dan pelapis antibocor Kualitas bensin ditentukan oleh bilangan oktan, yaitu bilangan yang menunjukkan jumlah isooktan dalam bensin. Bilangan oktan merupakan ukuran kemampuan bahan bakar mengatasi ketukan ketika terbakar dalam mesin yang dapat merusak mesin. Semakin tinggi bilangan oktan maka semakin baik. Pertamina mengeluarkan 3 produk bensin: Premium dengan bilangan oktan 80 – 88, Pertamax dengan bilangan oktan 91 – 92, dan Pertamax Plus dengan bilangan oktan 95. Bilangan oktan dapat dinaikan dengan menambahkan MTBE (Metyl Tertier Butil Eter). Permintaan pasar terhadap bensin cukup besar. Maka untuk meningkatkan produksi bensin dapat dilakukan dengan cara: 1. Cracking (perengkahan), yaitu memecahkan molekul besar menjadi molekul kecil. 2. Reforming, yaitu mengubah struktur molekul rantai lurus menjadi rantai bercabang. 3. Alkilasi atau polimerisasi, yaitu penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul besar.
  • 13.
    13 Makalah KonversiEnergi b. GasBumi Gas alam sering juga disebut sebagai gas bumi atau gas rawa, adalah bahan bakar fosil berbentuk gas yang terutama terdiri dari metana CH4). Ia dapat ditemukan di ladang minyak, ladang gas bumi dan juga tambang batu bara. Ketika gas yang kaya dengan metana diproduksi melalui pembusukan oleh bakteri anaerobik dari bahan-bahan organik selain dari fosil, maka ia disebut biogas. Sumber biogas dapat ditemukan di rawa-rawa, tempat pembuangan akhir sampah, serta penampungan kotoran manusia dan hewan. Gas bumi terdiri dari dua komponen yaitu komponen hidrokarbon serta komponen non hidrokarbon. Komponen hidrokarbon seperti gas metan (CH4), etana (C2H6)dll, sedangkan komponen non hidrokarrbon seperti nitrogen(N2), CO2,dll. Gas bumi yang dihasilkan di permukaan dapat dikelompokan dalam dua golongan yaitu: 1. Associated gas (gas basah) yaitu gas yang berasal dari pemisahan minyak bumi Contoh : LPG(liquid petroleum gas) 2. Non-associated gas(dry gas): yaitu gas diproduksi langsung dari reservoir gas Contoh: N-Heptane,N hexane,propane,Isobutena,nitrogen,CO2,etana,Metana dll. Kelompok Non-associated gas, walaupun direserviorberbentuk satu fasa namun dipermukaan bisa berubah menjadi dua fasa (gas dan cairan). Kadar cairan mennjadi patokan selanjutnya untuk membedakan Non-associated gas menjadi gas basah (kondensat) dan gas kering (dry gas).
  • 14.
    14 Makalah KonversiEnergi c. Batubara Batubaraadalah bahan bakar fosil. Batubara dapat terbakar, terbentuk dari endapan, batuan organik yang terutama terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen. Batubara terbentuk dari tumbuhan yang telah terkonsolidasi antara strata batuan lainnya dan diubah oleh kombinasi pengaruh tekanan dan panas selama jutaan tahun sehingga membentuk lapisan batubara. Pembentukan Batubara Komposisi batubara hampir sama dengan komposisi kimia jaringan tumbuhan, keduanya mengandung unsur utama yang terdiri dari unsur C, H, O, N, S, P. Hal ini dapat dipahami, karena batubara terbentuk dari jaringan tumbuhan yang telah mengalami coalification. Pada dasarnya pembentukkan batubara sama dengan cara manusia membuat arang dari kayu, perbedaannya, arang kayu dapat dibuat sebagai hasil rekayasa dan inovasi manusia, selama jangka waktu yang pendek, sedang batubara terbentuk oleh proses alam, selama jangka waktu ratusan hingga ribuan tahun. Karena batubara terbentuk oleh proses alam, maka banyak parameter yang berpengaruh pada pembentukan batubara. Makin tinggi intensitas parameter yang berpengaruh makin tinggi mutu batubara yang terbentuk. Ada dua teori yang menjelaskan terbentuknya batubara, yaitu teori insitu dan teori drift. Teori insitu menjelaskan, tempat dimana batubara terbentuk sama dengan tempat terjadinya coalification dan sama pula dengan tempat dmana tumbuhan tersebut berkembang. Teori drift menjelaskan, bahwa endapan batubara yang terdapat pada cekungan sedimen berasal dari tempat lain. Bahan pembentuk batubara mengalami proses
  • 15.
    15 Makalah KonversiEnergi transportasi, sortasidan terakumulasi pada suatu cekungan sedimen. Perbedaan kualitas batubara dapat diketahui melalui stratigrafi lapisan. Hal ini mudah dimengerti karena selama terjadi proses transportasi yang berkaitan dengan kekuatan air, air yang besar akan menghanyutkan pohon yang besar, sedangkan saat arus air mengecil akan menghanyutkan bagian pohon yang lebih kecil (ranting dan daun). Penyebaran batubara dengan teori drift memungkinkan, tergantung dari luasnya cekungan sendimentasi. Pada proses pembentukan batubara atau coalification terjadi proses kimia dan fisika, yang kemudian akan mengubah bahan dasar dari batubara yaitu selulosa menjadi lignit, subbitumina, bitumina atau antrasit. Reaksi pembentukkannya dapat diperlihatkan sebagai berikut: 5(C6H10O5) ---> C20H22O4 + 3CH4 + 8H2O + 6CO2 + CO Selulosa lignit gas metan Dalam proses pembentukkan selulosa sebagai senyawa organik yang merupakan senyawa pembentuk batubara, semakin banyak unsur C pada batubara, maka semakin baik kualitasnya, sebaliknya semakin banyak unsur H, maka semakin rendah kualitasnya, dan senyawa kimia yang terbentuk adalah gas metan, semakin besar kandungan gas metan, maka semakin baik kualitasnya. Klasifikasi Batubara Menurut American Society for Testing Material (ASTM), secara umum batubara digolongkan menjadi 4 berdasarkan kandungan unsur C dan H2O yaitu: anthracite, bituminous coal, sub bituminous coal, lignite dan peat (gambut). a. Anthracite Warna hitam, sangat mengkilat, kompak, kandungan karbon sangat tinggi, kandungan airnya sedikit, kandungan abu sangat sedikit, kandungan sulfur sangat sedikit. b. Bituminous/subbituminous coal Warna hitam mengkilat, kurang kompak, kandungan karbon relative tinggi, nilai kalor tinggi, kandungan air sedikit, kandungan abu sedikit, kandungan sulfur sedikit.
  • 16.
    16 Makalah KonversiEnergi c. Lignite Warnahitam, sangat rapuh, kandungan karbon sedikit, nilai kalor rendah, kandungan air tinggi, kandungan abu banyak, kandungan sulfur banyak. Kualitas Batubara Batubara yang diperoleh dari hasil penambangan mengandung bahan pengotor (impurities). Hal ini bisa terjadi ketika proses coalification ataupun pada proses penambangan yang dalam hal ini menggunakan alat-alat berat yang selalu bergelimang dengan tanah. Ada dua jenis pengotor yaitu: a. Inherent impurities Merupakan pengotor bawaan yang terdapat dalam batubara. Batubara yang sudah dibakar memberikan sisa abu. Pengotor bawaan ini terjadi bersama-sama pada proses pembentukan batubara. Pengotor tersebut dapat berupa gybsum (CaSO42H2O), anhidrit (CaSO4), pirit (FeS2), silica (SiO2). Pengotor ini tidak mungkin dihilangkan sama sekali, tetapi dapat dikurangi dengan melakukan pembersihan. b. Eksternal impurities Merupakan pengotor yang berasal dari uar, timbul pada saat proses penambangan antara lain terbawanya tanah yang berasal dari lapisan penutup. Sebagai bahan baku pembangkit energi yang dimanfaatkan industri, mutu batubara mempunyai peranan sangat penting dalam memilih peralatan yang akan dipergunakan dan pemeliharaan alat. Dalam menentukan kualitas batubara perlu diperhatikan beberapa hal, antara lain a. Heating Value (HV) (calorific value/Nilai kalori) Banyaknya jumlah kalori yang dihasilkan oleh batubara tiap satuan berat dinyatakan dalam kkal/kg. semakin tingi HV, makin lambat jalannya batubara yang diumpankan sebagai bahan bakar setiap jamnya, sehingga kecepatan umpan batubara perlu diperhatikan. Hal ini perlu diperhatikan agar panas yang ditimbulkan tidak melebihi panas yang diperlukan dalam proses industri.
  • 17.
    17 Makalah KonversiEnergi b. MoistureContent (kandungan lengas). Lengas batubara ditentukan oleh jumlah kandungan air yang terdapat dalam batubara. Kandungan air dalam batubara dapat berbentuk air internal (air senyawa/unsur), yaitu air yang terikat secara kimiawi. Jenis air ini sulit dihilangkan tetapi dapat dikurangi dengan cara memperkecil ukuran butir batubara. Jenis air yang kedua adalah air eksternal, yaitu air yang menempel pada permukaan butir batubara. Batubara mempunyai sifat hidrofobik yaitu ketika batubara dikeringkan, maka batubara tersebut sulit menyerap air, sehingga tidak akan menambah jumlah air internal. c. Ash content (kandungan abu) Komposisi batubara bersifat heterogen, terdiri dari unsur organik dan senyawa anorgani, yang merupakan hasil rombakan batuan yang ada di sekitarnya, bercampur selama proses transportasi, sedimentasi dan proses pembatubaraan. Abu hasil dari pembakaran batubara ini, yang dikenal sebagai ash content. Abu ini merupakan kumpulan dari bahan-bahan pembentuk batubara yang tidak dapat terbaka atau yang dioksidasi oleh oksigen. Bahan sisa dalam bentuk padatan ini antara lain senyawa SiO2, Al2O3, TiO3, Mn3O4, CaO, Fe2O3, MgO, K2O, Na2O, P2O, SO3, dan oksida unsur lain. d. Sulfur Content (Kandungan Sulfur) Belerang yang terdapat dalam batubara dibedakan menjadi 2 yaitu dalam bentuk senyawa organik dan anorganik. Beleranga dalam bentuk anorganik dapat dijumpai dalam bentuk pirit (FeS2), markasit (FeS2), atau dalam bentuk sulfat. Mineral pirit dan makasit sangat umum terbentuk pada kondisi sedimentasi rawa (reduktif). Belerang organik terbentuk selama terjadinya proses coalification. Adanya kandungan sulfur, baik dalam bentuk organik maupun anorganik di atmosfer dipicu oleh keberadaan air hujan, mengakibatkan terbentuk air asam. Air asam ini dapat merusak bangunan, tumbuhan dan biota lainnya. d. dan lain-lain
  • 18.
    18 Makalah KonversiEnergi 2. Energiyang Dapat Diperbarui (renewable resource); Renewable Resource merupakan sumber daya yang dapat terus-menerus tersedia sebagai input produksi dengan batas waktu tak terhingga, antara lain : a. Panas Bumi Energi Geo (Bumi) thermal (panas) berarti memanfaatkan panas dari dalam bumi. Inti planet kita sangat panas- estimasi saat ini adalah 5,500 celcius (9,932 F)- jadi tidak mengherankan jika tiga meter teratas permukaan bumi tetap konstan mendekati 10-16 Celcius (50-60 F) setiap tahun. Berkat berbagai macam proses geologi, pada beberapa tempat temperatur yang lebih tinggi dapat ditemukan di beberapa tempat. Menempatkan panas untuk bekerja Dimana ada sumber air panas geothermal dekat permukaan, air panas itu dapat langsung dipipakan ke tempat yang membutuhkan panas. Ini adalah salah satu cara geothermal digunakan untuk menenuhi kebutuhan air panas, menghangatkan rumah, untuk menghangatkan rumah kaca dan bahkan mencairkan salju di jalan. Bahkan di tempat dimana penyimpanan panas bumi tidak mudah diakses, pompa pemanas tanah dapat membahwa kehangatan ke permukaan dan kedalam gedung. Cara ini bekerja dimana saja karena temparatur di bawah tanah tetap konstan selama tahunan. Sistem yang sama dapat digunakan untuk menghangatkan gedung di musim dingin dan mendinginkan gedung di musim panas. Pembangkit listrik Pembangkit Listrik tenaga geothermal menggunakan sumur dengan kedalaman sampai 1.5 KM atau lebih untuk mencapai cadangan panas bumi yang sangat panas. Beberapa pembangkit listrik ini menggunakan panas dari cadangan untuk secara langsung dialirkan guna menggerakan turbin. Yang lainnya memompa air panas bertekanan tinggi ke dalam tangki bertekanan rendah. Hal ini menyebabkan "kilatan panas" yang digunakan untuk menjalankan generator turbin. Pembangkit listrik paling baru menggunakan air panas dari tanah untuk memanaskan cairan lain, seperti isobutene, yang dipanaskan pada temperatur rendah yang lebih rendah dari air. Ketika cairan ini menguap dan mengembang, maka cairan ini akan menggerakan turbin generator. Keuntungan Tenaga Panas Bumi
  • 19.
    19 Makalah KonversiEnergi Pembangkit listriktenaga Panas Bumi hampir tidak menimpulkan polusi atau emisi gas rumah kaca. Tenaga ini juga tidak berisik dan dapat diandalkan. Pembangkit listik tenaga geothermal menghasilkan listrik sekitar 90%, dibandingkan 65-75 persen pembangkit listrik berbahan bakar fosil. Sayangnya, bahkan di banyak negara dengan cadangan panas bumi melimpah seperti Indonesia yang memilikoo 40 % cadangan panas bumi dunia, sumber energi terbarukan yang telah terbukti bersih ini tidak dimanfaatkan secara besar-besaran. b. Tenaga Air Energi Hidroelectrik adalah energi air. Air bergerak menyimpan energi alami yang sangat besar, apakah air bagian dari sungai yang mengalir atau ombak di lautan. Bayangkan kekuatan merusak dari sungai yang merusak tempat penyimpanannya dan menyebabkan banjir atau ombak tinggi yang merusak garis pantai pendek dan kamu dapat memvisualisasikan jumah kekuatan yang terlibat. Energi ini dapat dimanfaatkan dan dikonversikan menjadi listrik, dan pembangkit listrik tenaga air tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca. Ini juga merupakan sumber energi terbarukan karena air secara terus menerus mengisi ulang melalui siklus hidrologi bumi. Semua sistem hidroelectrik membutuhkan sumber air mengalir tetap, seperti sungai atau anak sungai, tidak seperti tenaga matahari dan angin, tenaga ini dapat menghasilkan tenaga terus menerus selama 24 jam setiap harinya.
  • 20.
    20 Makalah KonversiEnergi Tenaga Ombak DewanEnergi Dunia memprediksikan bahwa tenaga ombak dapat menghasilkan dua terawatts energi setiap tahunnya. Ini dua kali lipat dari produksi listrik dunia saat ini dan setara dengan energi yang dihasilkan oleh 2000 pembangkit listrik bertenaga minyak, gas, batu bara dan nuklir. Total energi terbarukan di dalam laut, jika dapat dimanfaatkan, akan dapat memenuhi kebutuhan energi dunia lebih dari 5000 kali. Tapi hingga kini pemanfaatan tenaga ombak masih bersifat teori. Bahkan teknologinya masih belum dikembangkan, dan masih sangat awal untuk memprediksikan secepat apa ini akan berkontribusi pada gambaran energi global. Tenaga Sungai Pada tahun 2003, 16 persen listrik dunia diproduksi oleh pembangkit listri tenaga air. Tenaga air memanfaatkan energi air yang bergerak dari tingkat tinggi ke tingkat rendah (contoh, air mengalir kebawah) makin besar jatuhnya air, makin cepat aliran air maka makin besar listrik dapat dihasilkan, Sayangnya, bendungan yang dapat beroperasi untuk tenaga air dapat menenggelamkan ekosistem. Air membutukan komunitas hilir, petani dan ekosistem seharusnya juga dihitung sebagai bagian komunitas. Lebih lanjut, energi air dari bendungan tidak bisa diandalkan selama musim kering yang panjang dan musim kemarau ketika sungai kering atau volumenya berkurangBagaimanapun juga, sistem hidro skala kecil dapat menghasilkan listrik cukup besar tanpa membutuhkan bendungan yang besar. klasifikasi sebagai “kecil,” ‘Mini,” “mikro,” tergantung pada berapa banyak listrik yang diproduksinya, sistem hidro kecil menangkap energi sungai tanpa mengambil banyak air dari aliran alaminya. Tenaga air berskala kecil merupakan sumber energi yang ramah lingkungan dengan perkembangan yang potensial, tapi ini tidak akan mencapai potensialnya kecuali kita memberikannya kesempatan. Lihat halaman Ambil Tindakan untuk bagaiman kau dapat menjadi bagian dari solusi perubahan iklim.
  • 21.
    21 Makalah KonversiEnergi c. TenagaSurya Indonesia memiliki karunia sinar matahari. Hampir di setiap pelosok Indonesia, matahari menyinari sepanjang pagi sampai sore. Energi matahari yang dipancarkan dapat diubah menjadi energi listrik dengan menggunakan panel surya / solar cell. Pembangkit listrik tenaga surya adalah ramah lingkungan, dan sangat menjanjikan. Sebagai salah satu alternatif untuk menggantikan pembangkit listrik menggunakan uap (dengan minyak dan batubara). Perkembangan teknologi dalam membuat panel surya / solar cell yang lebih baik dari tingkat efisiensi, pembuatan aki yang tahan lama, pembuatan alat elektronik yang dapat menggunakan Direct Current, adalah sangat menjanjikan. Pada saat ini penggunaan tenaga matahari (solar cell) masih dirasakan mahal karena tidak adanya subsidi. Listrik yang kita gunakan saat ini sebenarnya adalah listrik bersubsidi. Bayangkan pengusahaan/ penambangan minyak tanah, batubara (yang merusak lingkungan), pembuatan pembangkit tenaga listrik uap, distribusi tenaga listrik, yang semuanya dibangun dengan biaya besar. Kelebihan penggunaan listrik tenaga surya: *Energi yang terbarukan / tidak pernah habis *Bersih, ramah lingkungan * Umur panel surya / solar cell panjang/ investasi jangka panjang * Praktis, tidak memerlukan perawatan * Sangat cocok untuk daerah tropis seperti Indonesia Panel surya / solar cell sebagai komponen penting pembangkit listrik tenaga surya, mendapatkan tenaga listrik pada pagi sampai sore hari sepanjang ada sinar matahari.
  • 22.
    22 Makalah KonversiEnergi Umumnya kitamenghitung maksimun sinar matahari yang diubah menjadi tenaga listrik sepanjang hari adalah 5 jam. Tenaga listrik pada pagi - sore disimpan dalam baterai, sehingga listrik dapat digunakan pada malam hari, dimana tanpa sinar matahari. Karena pembangkit listrik tenaga surya sangat tergantung kepada sinar matahari, maka perencanaan yang baik sangat diperlukan. Perencanaan terdiri dari:  Jumlah daya yang dibutuhkan dalam pemakaian sehari-hari (Watt).  Berapa besar arus yang dihasilkan panel surya / solar cell (dalam Ampere hour), dalam hal ini memperhitungkan berapa jumlah panel surya / solar cell yang harus dipasang.  Berapa unit baterai yang diperlukan untuk kapasitas yang diinginkan dan pertimbangan penggunaan tanpa sinar matahari. (Ampere hour). Dalam nilai ke-ekonomian, pembangkit listrik tenaga surya memiliki nilai yang lebih tinggi, dimana listrik dari PT. PLN tidak dimungkinkan, ataupun instalasi generator listrik bensin ataupun solar. Misalnya daerah terpencil: pertambangan, perkebunan, perikanan, desa terpencil, dll. Dari segi jangka panjang, nilai ke-ekonomian juga tinggi, karena dengan perencanaan yang baik,pembangkit listrik tenaga surya dengan panel surya / solar cell memiliki daya tahan 20 - 25 tahun. Baterai dan beberapa komponen lainnya dengan daya tahan 3 - 5 tahun. Beberapa komponen dari pembangkit listrik tenaga surya (cara kerjanya dapat dibaca di Instalasi Listrik Tenaga Surya):  Panel surya / solar cell  Charge controller  Baterai  Inverter Kesimpulan orang menggunakan panel surya (solar cell) karena:  Ingin berkontribusi pada lingkungan  Tidak mau tergantung pada PLN  Daerah terpencil, tenaga listrik dari panel surya / solar cell lebih murah. d. Biofuel Biofuel adalah bahan bakar cair untuk transportasi yang terbuat dari biomassa. Bahan baku yang cocok untuk dikonversi menjadi biofuel termasuk dari pati (seperti jagung), lemak hewan atau minyak sayur, bahan lignoselulosa (seperti pohon, rumput atau batang jagung , limbah kertas), dan lain-lain. Tidak seperti bahan bakar yang berasal dari sumber fosil (seperti minyak mentah), biofuel adalah bahan bakar terbarukan dan memiliki karbon yang lebih kecil.
  • 23.
    23 Makalah KonversiEnergi Berbagai macambiofuel mungkin termasuk dalam bahan bakar kimia tunggal atau aditif, atau termasuk bahan bakar tradisional yang berupa campuran bahan kimia kompleks. e. dan lain-lain Berdasarkan asal-muasalnya sumber daya energi bisa diklasifikasikan sebagai fosil dan non fosil. Minyak bumi, gas bumi, dan batubara disebut sebagai sumber energi fosil karena, menurut teori yang berlaku hingga saat ini, berasal dari jasad-jasad organik (makhluk hidup) yang mengalami proses sedimentasi selama jutaan tahun. Sedangkan energi non fosil adalah sumber energi yang pembentukannya bukan berasal dari jasad organik. Termasuk sumber energi non fosil adalah sinar matahari, air, angin, dan panas bumi. Dari segi pemakaian sumber energi terdiri atas energi primer dan energi sekunder. Energi yang langsung diberikan oleh alam dalam wujud aslinya dan belum mengalami perubahan (konversi) disebut sebagai energi primer. Sementara energi sekunder adalah energi primer yang telah mengalami proses lebih lanjut. Minyak bumi jika baru digali (baru diproduksikan ke permukaan), gas bumi, batu bara, uranium (nuklir), tenaga air, biomassa, panas bumi, radiasi panas matahari (solar), tenaga angin, dan tenaga air laut dalam wujud aslinya disebut sebagai energi primer. Hasil olahan minyak bumi seperti bahan bakar minyak dan LPG disebut sebagai energi sekunder. Air terjun apabila belum diolah masuk klasifikasi energi primer. Apabila sudah dipasang pembangkit tenaga listrik maka hasil olahannya, yaitu energi listrik, disebut sebagai energi sekunder. Pada dasarnya energi sekunder berasal dari olahan energi primer. Bila dilihat dari nilai komersial, sumber energi bisa diklasifikasikan sebagai komersial, non komersial, dan energi baru. Energi komersial adalah energi yang sudah dapat dipakai dan diperdagangkan dalam skala ekonomis. Energi non komersial adalah energi yang sudah dapat dipakai dan dapat diperdagangkan tetapi belum mencapai skala eknomis. Sedangkan energi baru adalah energi yang pemanfaatannya masih sangat terbatas dan sedang dalam tahap pengembangan (pilot project). Energi ini belum dapat diperdagangkan karena belum mencapai skala ekonomis. Klasifikasi berdasarkan nilai ekonomi ini bisa berbeda-beda berdasarkan waktu
  • 24.
    24 Makalah KonversiEnergi dan tempat.Energi non komersial atau energi baru bisa saja suatu saat menjadi energi komersial. Atau energi non komersial di suatu tempat bisa saja menjadi energi komersial di tempat lain. Energi diklasifikasikan berdasarkan sumber-sumber dan bentuknya.Adapun klasifikasi energi berdasarkan sumber-sumbernya terbagi menjadi dua kelompok yaitu : (1) Energi celestial atau income energy yaitu sumber energy yang diperoleh bumi dari luar angkasa luar,umumnya sumber energy dalam kelompok ini bersifat terbaharukan (renewable energy) dan bebas polusi.energi surya dan bulan merupakan sumber utama Energi celestial. (2) Energi modal atau capital energy yaitu sumber energi yang telah ada dipermukaan atau di dalam bumi.sumber energi dalam kelompok ini ada yang bersifat terbaharukan (renewable energy) seperti energi pasang surut , energi gelombang ,otec, angin dan bebas polusi , namun ada juga yang bersifat tidak terbaharukan (unrenewable energy) seperti energi yang berasal dari hidrokarbon (minyak,batubara dan gas,energi nuklir) dan umumnya dalam penggunaanya menimbulkan polusi bagi manusia Sedangkan klasifikasi energi berdasarkan bentuk energy terbagi menjadi enam kelompok yaitu : 1. Energi mekanik adalah suatu energi yang dapat digunakan untuk menggerakkan benda.energi mekanik ini terbagi menjadi dua yaitu energi potensial dan kinetik.Energi potensial didefinisikan sebagai energi yang diperoleh suatu benda sebagai akibat dari posisinya dalam medan gaya sedangkan energi kinetik didefinisikan sebagai energi yang berkaitan dengan massa suatu benda akibat dari gesekan relatifnya terhadap benda lain. 2. Energi listrik adalah suatu energy yang berkaitan dengan arus dan akumulasi electron 3. Energy elektromagnetik didefinisikan sebagai energy yang terkait dengan radiasi elektromagnetik,energi ini tidak terkait dengan massa benda 4. Energy kimia didefinisikan sebagai energi yang keluar sebagai hasil interaksi antar electron dimana dua atom atau lebih berkombinasi membentuk senyawa kimia yang stabil 5. Energy nuklir adalah energi yang keluar akibat interaksi antar partikel didalam inti atom
  • 25.
    25 Makalah KonversiEnergi 6. Energithermal didefinisikan sebagai energi yang dihasilkan dari getaran atomic dan molecular. Energi thermal merupakan bentuk energi dasar maksudnya semua bentuk energi pada point 1 sampai dengan 5 dapat dikonversikan kebentuk energy thermal. Namun sebaliknya pengkonversian energi thermal ke bentuk energi lainnya dibatasi oleh postulat kedua termodinamika.
  • 26.
    26 Makalah KonversiEnergi BAB III SUMBER-SUMBERENERGI Sumber energi dapat dikelompokkan menjadi dua kategori yaitu :  Energi Celestial atau energi perolehan (Income Energy), yaitu energi yang mencapai bumi dari angkasa luar termasuk diantaranya adalah energi surya dan energi bulan. Sumber-sumber energi celestial diantaranya adalah elektromagnetik, energi partikel dan gravitasional dari bintang-bintang, planet-planet dan bulan. Sumber energi calestial yang berguna energi elektromagnetik yang dihasilkan oleh matahari yang disebut dengan energi surya langsung. Energi ini pemakaiannya sangat atraktif karena sumbernya yang kontinu dan tak terhabiskan. Energi surya langsung juga menghasilkan beberapa sumber energi tak langsung yang tak terhabiskan, misalnya energi angin dan arus laut.  Kategori kedua sumber energi adalah energi modal (capital Energy) yaitu energi yang telah ada pada atau di dalam bumi, misalnya energi atom. Energi atom adalah energi yang dilepaskan sebagai hasil dari suatu reaksi tertentu yang melibatkan atom-atom termasuk energi nuklir dan kimia. Sumber energi modal yang lain adalah panas bumi (geotermal) yang mengejawantah sebagai uap, air panas, dan atau karang panas. Panas bumi ini dilepaskan secara alamiah dalam bentuk fumarol, geyser, sumber air panas, dan letusan gunung api.
  • 27.
    27 Makalah KonversiEnergi BAB IV CADANGAN& PEMANFAATAN ENERGI Cadangan energi yang terdapat di bumi dapat dibagi atas empat kategori besar, termasuk sumber sumber yang terbaharui (renewable) atau tak terhabiskan (non depletable), bahan bakar fosil, isotop-isotop yang dapat memfisi dan dibiakkan, serta isotop-isotop yang dapat memfusi. Beberapa diantaranya, khususnya shale oil dan uranium, sangatlah tergantung pada harga pasaran bahan bakar mentah karena biaya energi meningkat, penambangan biji mutu rendah akan lebih menguntungkan. Pemanfaatan energi telah berkembang dan meningkat sesuai dengan perkembangan manusia itu sendiri. Penggunaan energi tersebut dimulai dari penggunaan otot manusia kemudian energi angin, tenaga air, dan energi panas. Energi yang berasal dari alam seperti fosil-fosil yang menghasilkan gas, batu bara dan minyak bumi, matahari, air, dan angin merupakan sumber energi yang sangat penting dalam kehidupan umat manusia karena sifatnya yang dapat menggerakkan berbagai hal di dunia. Selama ini sebagian besar sumber energi utama manusia di bumi lebih terfokus pada penggunaan bahan bakar fosil yang telah banyak menghasilkan gas-gas rumah kaca seperti CO2, dan telah memberikan kontribusi terbesar bagi pemanasan global. Pada dasarnya masalah energi di Universitas Indonesia adalah pemakaian energi listrik yang berlebihan. Setiap tahun dapat diprediksi adanya kenaikan pemakaian listrik sekitar 10 - 15 %. Hal tersebut dikarenakan perilaku pengguna yang konsumtif dan belum sadar tentang pemakaian dan penggunaan listrik. Akibat dari pemakaian listrik yang berlebihan bisa berdampak pada krisis listrik. Pemakaian listrik yang tidak terkontrol dapat berdampak pada naiknya biaya anggaran untuk pembayaran penggunaan listrik. Disamping itu pengadaan peralatan kantor yang bertambah akan berdampak juga kenaikan konsumsi listrik. Untuk itu, perlu upaya-upaya efisiensi dalam penggunaannya dan terus mengembangkan energi alternatif lain yang ramah lingkungan seperti energi Matahari (solar cell) yang terus menerus mengalir dan tidak akan habis selama matahari masih bersinar, Energi Air, Energi Angin, Bio-fuel, Panas Bumi (geothermal), dll. Universitas Indonesia telah memiliki kebijakan tentang konservasi energi di kampus yaitu dengan adanya Keputusan Rektor Universitas
  • 28.
    28 Makalah KonversiEnergi Indonesia Nomor:1310/SK/R/UI/2011 Tentang Program Konservasi Energi di kampus Universitas Indonesia yang ditetapkan pada tanggal 20 Juni 2011. 1. Terwujudnya program penghematan energi di lingkungan Universitas Indonesia 2. Mengembangkan Tridharma perguruan tinggi yaitu pendidikan, penelitian dan pengabdian masyarakat yang terkait dengan konservasi energi di lingkungan Universitas Indonesia 3.Melaksanakan penghematan dengan tindakan nyata seperti pemilihan dan penggunaan listrik, lampu, pendingin ruangan (AC) yang hemat energi dan tindakan-tindakan lainnya serta meningkatkan penggunaan energi terbarukan (energi matahari untuk pencahayaan). 4. Memastikan bahwa semua peralatan yang menggunakan listrik tidak menyala saat tidak ada aktifitas. 5. Ketentuan lebih lanjut mengenai konservasi energi akan diatur kemudian 6. Keputusan ini berlaku sejak tanggal ditetapkan dengan ketentuan apabila di kemudian hari terdapat kekeliruan dalam Keputusan ini, akan diadakan perbaikan sebagaimana mestinya. Berikut ini adalah beberapa upaya yang dapat dilakukan untuk penghematan energi pada penggunaan listrik yang berlebihan: 1. Pemakaian listrik untuk peralatan elektronik (TV, AC, Lampu, Pemanas Air dll) Solusi: • Matikan lampu ruangan jika tidak kita gunakan seperti pada waktu istirahat atau waktu ruangan sudah kosong/ pulang kantor. • AC hanya dinyalakan pada saat jam kerja, suhu jangan terlalu dingin agar hemat energy kira-kira 25-27 C. • Nyalakan TV seperlunya saja, lebih baik menggunakan TV LCD/ LED yang lebih menghemat listrik. • Jika akan menggunakan pemanas air untuk membuat minuman pilih pemanas yang hemat listrik dan dinyalakan pada saat diperlukan saja. • Menggunakan produk yang ramah lingkungan, umumnya dapat dikenali dari tanda atau logo Eco Label baik produk nasional atau manca Negara. 2. Pemakaian listrik untuk peralatan kantor (komputer, printer, server, scanner). Solusi: Menerapkan konsep Green Computing yang terdiri dari tiga faktor:
  • 29.
    29 Makalah KonversiEnergi • Perangkatkeras (hardware) ‡CPU, hardisk, motherboard, videocard, printer,monitor. o Penggunaan komputer secara bersama seperti model Thin Clien atau N Computing dalam satu ruangan/ satu direktorat. o Penggunaan printer, faks scanner secara bersamaan misal untuk 1 ruangan ada 1 printer dan scanner. o Konsolidasi Infrastruktur Server di setiap fakultas/ unit kedalam satu tempat datacenter terpusat. o Gunakan monitor LCD/LED untuk menghemat konsumsi listrik • Perangkat Lunak(software) o Stadard Industri ACPI (Anvanced Configuration and Power Interface) menetapkan antarmuka pemrograman standar yang memungkinkan operating system mengontrol secara langsung penghematan konsumsi daya perangkat keras. o Metode Virtualisasi adalah metode untuk membuat sesuatu menjadi lepas dari ketergantungan secara fisik.Contoh: Virtual machine adalah komputer yang sebenarnya adalah sebuah file hardisk. Jadi bisa menghemat hardware. • Pengguna (Brainware) o Mengaktifkan fitur power option yang sudah disediakan oleh operating system pada setiap perangkat komputer. o Mematikan komputer ketika komputer tidak dipakai dalam jangka yang lama. o Menyalakan fitur manajemen daya selama periode pendek komputer tidak aktif. o Tidak menggunakan screen saver untuk monitor, lebih baik dibuat idle bila komputer sedang tidak digunakan. 3. Penerangan Jalan dan Gedung Solusi: Berhubung Universitas Indonesia adalah kampus yang luas dan perkuliahan juga ada yang dilakukan pada malam hari, sehingga membutuhkan konsumsi listrik. Pengguna disarankan agar : • Mematikan listrik/lampu peralatan yang digunakan untuk perkuliahan setelah selesai. • Lampu penerangan jalan hanya dinyalakan pada saat perkuliahan malam. • Lampu penerangan jalan umum menggunakan panel otomatis.
  • 30.
    30 Makalah KonversiEnergi • Menggunakanlampu LED untuk menghemat energi 4. Kurangnya implementasi mengenai penggunaan teknologi/ energi alternatif terbarukan. Solusi: • Menggunakan sel surya/ menara surya untuk menghasilkan listrik. • Memanfaatkan energi yang dihasilkan dari proses bio-fuel/ bio-diesel/ clean biomass/geothermal • Menerapkan konsep smart building yaitu suatu usaha untuk mewujudkan bangunan hemat energi. Pemanfaatan energi alam, energi buatan, maupun energi terbarukan untuk utilitas bangunan tinggi dan kompleks. Efisiensi energi pada system pencahayaan dan penghawaan tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan material berteknologi terkini, yang mengacu pada sistem sensor dan digitasi.
  • 31.
    31 Makalah KonversiEnergi DAFTAR PUSTAKA http://www.kamusq.com/2012/11/energi-adalah-pengertian-dan-definisi.html Diaksespada hari senin, 30 Maret 2015 Pukul 07.00 WITA https://www.academia.edu/4900217/ENERGI_RANGKUMAN_MATERI_Tugas_untuk_Memenuhi_Nilai_ Mata_Kuliah_Teknik_Tenaga_Listrik_Oleh_HASRUL_1209055030 Diakses pada hari senin, 30 Maret 2015 Pukul 07.00 WITA https://farahsur.wordpress.com/2014/11/02/klasifikasi-energi/ Diakses pada hari senin, 30 Maret 2015 Pukul 07.00 WITA https://muharikhalhanif.files.wordpress.com/2012/11/usaha.pdf Diakses pada hari senin, 30 Maret 2015 Pukul 07.00 WITA http://genius.smpn1-mgl.sch.id/file.php/1/ANIMASI/fisika/Energi%20dan%20Usaha/materi4.html Diakses pada hari senin, 30 Maret 2015 Pukul 07.00 WITA http://blog.miarana.com/en/2013/09/ulasan-apa-itu-gelombang-elektromagnetik-semua-penjelasan- dan-teorinya-ada-disini.html Diakses pada hari senin, 30 Maret 2015 Pukul 07.00 WITA https://www.academia.edu/9378484/fusi_dan_fisi Diakses pada hari senin, 30 Maret 2015 Pukul 07.00 WITA http://green.ui.ac.id/Pemanfaatan%20Energi Diakses pada hari selasa, 31 Maret 2015 Pukul 20.00 WITA