2. BACKGROUND
Energi tidak terbarukan seperti minyak bumi, batubara dan gas
yang telah menimbulkan dampak yang sangat merusak terhadap
bumi.
Dengan semakin menipisnya cadangan sumber energi tidak
terbarukan, maka biaya untuk penambangannya akan meningkat,
yang berdampak pada meningkatnya harga jual ke masyarakat .
Energi tidak terbarukan melepaskan emisi karbon ke atmosfir,
yang menjadi penyumbang besar terhadap pemanasan global.
4. BACKGROUND
Energi konvensional adalah energi yang diambil
dari sumber yang hanya tersedia dalam jumlah
terbatas di bumi dan tidak dapat diregenerasi.
Sumber-sumber energi ini akan berakhir cepat
atau lambat dan berbahaya bagi lingkungan.
Sebaliknya, energi terbarukan adalah energi
yang dihasilkan dari sumber alami seperti
matahari, angin, dan air dan dapat dihasilkan
lagi dan lagi.
Sumber akan selalu tersedia dan tidak
merugikan lingkungan.
5. Clustering EBTKE: Terminologi UU 30/2007 tentang Energi
KE
EBTKE
EBT
EB
ET
Batubara Tercairkan (Liquified Coal)
Gas Metana Batubara (Coal Bed Methane)
Batubara Tergaskan (Gasified Coal)
Nuklir
Hidrogen
Metana yang lain
Panas Bumi
Hidro
Bioenergi
Surya
Angin
Laut
Upaya sistematis, terencana, dan terpadu guna melestarikan
sumber daya energi dalam negeri serta meningkatkan efisiensi
pemanfaatannya (PP 70/2009 tentang Konservasi Energi)
Konservasi
Energi
Energi
Baru
Energi
Terbarukan
6. Paragraf (2): Prioritas Pengembangan Energi, pasal 11 Peraturan Pemerintah Nomor 79 Tahun 2014
tentang Kebjakan Energi Nasional
Kebijakan Energi Nasional (PP 79/2014)
Memaksimalkan penggunaan energi terbarukan;
6
1
2
3
4
5
Menggunakan batubara sebagai andalan pasokan energi
nasional;
Meminimalkan penggunaan minyak bumi;
Mengoptimalkan pemanfaatan gas bumi dan energi baru;
Memanfaatkan nuklir sebagai pilihan terakhir.
7.
8. Target Penyediaan Energi Primer EBT Tahun 2025 sesuai RUEN
23%
Bauran EBT
92,2
MTOE
69,2
MTOE
23,0
MTOE
Biofuel 13,69*)
juta kilo liter
Biomassa 8,4
juta ton
Biogas 489,8
juta m3
CBM 46,0
mmscfd
Listrik
EBT 45
GW
1. PLT Panas Bumi, 7,2
GW
2. PLT Hidro, 17,9 GW
3. PLT Mikrohidro, 3 GW
4. PLT Bioenergi, 5,5 GW
5. PLT Surya, 6,5 GW
6. PLT Angin, 1,8 GW
7. PLT EBT lainnya, 3 GW
EBT
Minyak
Gas
Batubara
*) tidak termasuk biofuel untuk pembangkit
listrik sebesar 0,7 juta kL tahun 2025
23%
25%
30%
22%
~ 400
MTOE
Kapasitas Pembangkit Listrik Nasional 135 GW
Kapasitas Pembangkit Listrik EBT 45 GW
9. 1. Undang-undang Nomor 30 tahun 2007 tentang Energi, Pasal 20 ayat (3)
mengamanatkan bahwa penyediaan energi baru dan energi terbarukan wajib
ditingkatkan oleh Pemerintah dan pemerintah daerah sesuai dengan
kewenangannya
2. Peraturan Pemerintah Nomor 79 tahun 2014 tentang Kebijakan Energi Nasional,
Pasal 9 mengamanatkan bahwa peran Energi Baru dan Energi Terbarukan paling
sedikit 23% tahun 2025 dan paling sedikit 31% tahun 2050 sepanjang
keekonomiannya terpenuhi;
3. Peraturan Presiden Nomor 4/2016 tentang Percepatan Infrastruktur
Ketenagalistrikan, Pasal 14 mengamanatkan bahwa pelaksanaan percepatan
infrastruktur ketenagalistrikan mengutamakan pemanfaatan energi baru dan
terbarukan. Pemerintah Pusat dan/ atau Pemerintah Daerah dapat memberikan
dukungan berupa pemberian insentif fiskal, kemudahan Perizinan dan
Nonperizinan, penetapan harga beli tenaga listrik dari masing-masing jenis sumber
energi baru dan terbarukan, pembentukan badan usaha tersendiri dalam rangka
penyediaan tenaga listrik untuk dijual ke PT PLN (Persero), dan/atau penyediaan
subsidi.
4. Peraturan Menteri Keuangan tentang insentif fiskal dan non fiskal
pengembangan EBT;
5. Peraturan Menteri ESDM Nomor 12 Tahun 2017 tentang Pemanfaatan Sumber
Energi Terbarukan untuk Penyediaan Tenaga Listrik.
Peraturan Pendukung Energi Baru Terbarukan
10. Tantangan
1. Penyamaan pola pikir dalam pengembangan EBTKE masih
perlu ditingkatkan;
2. Skema bisnis dan Insentif belum optimum;
3. Harga relatif masih mahal;
4. Penyediaan bahan baku yang dedicated dan berkelanjutan
5. Potensi/Cadangan perlu diperbaharui;
6. Kecuali untuk panas bumi (dan sebagian PLTA), belum ada
daftar proyek pembangkit EBT yang pasti/committed;
7. Sistem Interkoneksi masih terbatas;
11. UPAYA KE DEPAN
Dengan trend pertumbuhan EBT selama 5 tahun terakhir,
pencapaian target EBT memerlukan upaya dan strategi khusus;
1. Melakukan sosialisasi untuk penyamaan pola pikir stakeholder
dalam pengembangan EBTKE;
2. Mendorong prioritas pengembangan:
Jangka pendek 1-3 tahun: mendorong PLT Bioenergi (PLTBg 1000MW,
PLTBm 1000MW), PLTS (5000MW) dan PLTB;
Jangka menengah 4 – 7 tahun: pengembangan panas bumi, PLTA
3. Penyediaan jaringan transmisi melalui APBN dan/atau PLN;
4. Penyempurnaan iklim investasi melalui penyediaan insentif
dan kemudahan.
5. Memfasilitasi pelaksanaan Permen ESDM Nomor 12 Tahun
2017
12. UPAYA KE DEPAN
Penyempurnaan iklim investasi melalui insentif dan
kemudahan:
1. Mendorong proyek-proyek dengan skema Kerjasama
Pemerintah dan Badan Usaha (KPBU)
2. Penyusunan Paket Insentif Percepatan EBT
3. Pemanfaatan pendanaan Climate Change Trust
Fund, bilateral dan multilateral
4. Meningkatkan program Dana Alokasi Khusus EBT
5. Mendorong BUMN sebagai pengembang
6. Pemanfaatan mekanisme perdagangan karbon
13. Harapan: Sinkronisasi Peran Stakeholders
EBTK
E
Governmen
t
Academy Bussiness
Community
Mengembangkan sektor litbang;
Inovasi teknologi (mengurangi
ketergantungan asing);
Rekomendasi regulasi
teknis/standard
Capacity building.
Menyusun regulasi dan kebijakan;
Fasilitator;
Memberikan pembinaan dan
pengawasan;
Melaksanakan program di bidang
EBTKE;
Diseminasi informasi program EBTKE.
Melakukan pengusahaan EBTKE;
Memproduksi EBTKE;
Berkontribusi dalam penerimaan
negara dan kegiatan ekonomi.
Berperan aktif dalam mendorong
pemanfaatan EBTKE;
Sebagai penerima manfaat, ikut
berkontribusi dalam menjaga
keberlanjutan pemanfaatan EBTKE;
Ikut berkontribusi dalam diseminasi
informasi pemanfaatan EBTKE.
15. 1. Tenaga Matahari
Matahari terletak berjuta-juta kilometer dari Bumi
(149 juta kilometer) akan tetapi menghasilkan jumlah
energi yang luar biasa banyaknya.
Energi matahari merupakan energi terbarukan yang
berasal dari radiasi sinar dan panas yang dipancarkan
oleh matahari.
Energi surya dapat digunakan untuk pemanasan rumah,
pencahayaan dan pendinginan, pembangkit listrik,
pemanas air, dan berbagai proses industri lainnya.
Tenaga matahari yang sering digunakan adalah
“Matahari Pasif”
16. 1. Tenaga Matahari – Memasak dengan
konversi thermal matahari.
Wajan Parabola: Pada prinsipnya, alat pemasak
menggunakan matahari terdiri dari bahan reflektif
untuk meningkatkan panas. Pada wajan parabola,
panas dikonsentrasikan pada satu titik fokal.
Teknik ini digunakan untuk merebus air.
Oven Matahari:panas matahari ditingkatkan
dengan penggunaan kaca dan bahan reflektif di
balik oven, sedangkan sisi-sisinya berwarna hitam.
Prinsip bekerjanya sangat sederhana; kotak, oven
atau wajan disetel di bawah cahaya matahari dan
diarahkan secara manual.
17. 1. Tenaga Matahari – Distilasi
menggunakan matahari.
Distilasi menggunakan matahari memanfaatkan
panas matahari secara langsung untuk
menguapkan air dan untuk memisahkan garam.
Dalam banyak kasus, distilasi menggunakan
matahari hanya menggunakan wadah plastik
dengan kaca tembus cahaya di atasnya.
Salah satu teknologi yang digunakan adalah
concentrated collector still.
Concentrating collector masih menggunakan
cermin parabola untuk memfokuskan cahaya
matahari ke bejana penguapan tertutup.
18. 1. Tenaga Matahari – Pemanasan air
menggunakan matahari.
Alat pemanas air menggunakan matahari yang lazim
digunakan terdiri dari satu atau dua panel matahari
(tadahan), masing-masing dengan bidang permukaan
kurang lebih 2 meter persegi.
Panel ini terbuat dari pipa kuningan, yang diisi dengan
air. Pipa-pipa ini dicat hitam dan di antara pipa-pipa
ini ditaruh bahan untuk membantu meningkatkan
panas dari matahari. Di atas panel ditaruh lembaran
kaca untuk menangkap panas.
Seperti yang disebutkan di atas, jika tangki penyimpan
ada di atas panel dan panel dipasang dengan posisi
miring, maka air panas akan mengalir dari atas panel
surya sedangkan air dingin akan memasuki bagian
bawah.
Proses ini dinamakan 'thermosyphon'.
19. 1. Tenaga Surya – Fotovoltaik Matahari
Proses photovoltaik ditemukan pada abad 19 dan
merujuk kepada pembangkit listrik (volt) dari
energi yang ada di matahari (photon).
Modul ini dipasang pada instalasi yang
dihubungkan dengan jaringan megawatt (MW)
maupun 50 watt dan penggunaan pencahayaan
yang lebih kecil yang menggunakan baterai
sebagai cadangan.
Konversi modul PV surya, seperti yang disebutkan
di atas, adalah energi dari cahaya matahari yang
diubah menjadi energi listrik.
20. 1. Tenaga Surya – Fotovoltaik Matahari
Output dari modul surya juga tergantung
kepada modulnya (atau sel), suhu
sehingga output tenaga tersebut seperti
yang dijelaskan oleh pabrik modul surya
adalah 25oC suhu sel.
21. 1. Tenaga Surya – Fotovoltaik Matahari
Kelebihan Kekurangan
- Dioperasikan dengan tenaga surya yang
tersedia secara cuma-cuma, sehingga
menghemat biaya listrik
- Ada biaya yang dikeluarkan untuk
peralatan, instalasi,pemeliharaan dan
depresiasi yang akan dikurangi
- Tidak ada kekuatiran pemadaman listrik - Jika terjadi saat-saat tidak ada sinar
matahari yang lebih lama, maka
kemungkinan penggunaan solusi tenaga
surya menjadi terbatas.
- Bebas gangguan, bebas polusi dari kedap
suara, awet dan handal
- Lokasi yang tepat untuk panel surya
merupakan hal terpenting dan tidak semua
bangunan bisa memanfaatkan panel surya.
- Mudah ditangani dan dioperasikan
23. 2. Tenaga Angin
Dalam realitas, tenaga angin adalah
sekedar bentuk tenaga surya yang
dikonversi.
Radiasi matahari memanas di berbagai
tempat di bumi dengan kecepatan yang
berbeda pada siang dan malam hari.
Hal ini menyebabkan berbagai bagian
atmosfer memanas dalam waktu yang
berbeda.
Udara panas menaik, dan udara yang lebih
sejuk tertarik untuk menggantikannya.
Inilah yang menyebabkan terjadinya
angin.
24. 2. Tenaga Angin – Turbin
Turbin angin memanfaatkan energi kinetic dari angin dan
mengkonversinya menjadi energi listrik. Ada dua jenis
turbin angin yang utama:
Turbin angin dengan poros horizontal
Turbin angin dengan poros vertikal
Turbin angin adalah bagian dari sistem yang lebih besar.
Komponen lainnya dinamakan komponen penyeimbang
sistem/ balance of system (BOS) dan ada beberapa jenis
tergantung kepada jenis sistem yang diinstalasi.
25. 2. Tenaga Angin – Turbin
1. Nacelle melindungi komponen- komponen berikut dari
lingkungan:
1. Generator yang mengkonversi energi mekanik dari poros
penggerak menjadi energi listrik.
2. Gearbox opsional menyesuaikan kecepatan poros penggerak
terhadap kecepatan poros penggerak generator.
2. Menara menopang rotor dan nacelle; menara juga menopang
turbin ke jalur angin.
3. Baling-baling ROTOR (dua atau tiga) berotasi pada sumbu
horizontal. Baling-baling mengkonversi energi kinetic angin
menjadi energi mekanik putaran yang dipindahkan dari poros
penggerak.
4. Tail vane yang juga disebut dengan Yaw membuat rotor turbin
angin sumbu horizontal menjadi sejajar dengan arah datangnya
angin.
26. 2. Tenaga Angin – Turbin
Tiga jenis sistem energi angin:
1. Sistem yang Terhubung ke
jaringan PLN
2. Off grid atau sistem berdiri
sendiri
3. Sistem Listrik Hybrid
27. 2. Tenaga Angin – Turbin
Sistem yang Terhubung
ke jaringan PLN
Off grid atau sistem
berdiri sendiri
Sistem Listrik Hybrid
28. 2. Tenaga Angin
Kelebihan Kekurangan
• Turbin angin kecil berkapasitas 3kW
mampu menghasilkan energi listrik hingga
7.000 kWh per tahun.
• Memerlukan sumber angin yang cukup
pada lokasi
• Tenaga angin bisa dipadukan dengan
tenaga surya untuk memasok energi pada
malam hari pada saat tidak ada tenaga
surya yang tersedia. Ini bisa membuat
usia battery bank lebih lama.
• Angin yang tidak merata bisa
menyebabkan produksi energi tidak
konsisten
• Dampak minimal pada lingkungan. Tidak
menghasilkan limbah atau emisi.
• Biaya modal yang tinggi
• Hanya memerlukan sebidang tanah
berukuran kecil.
• Bising; ada indikasi bahwa suara bising
29. 2. Tenaga Angin -
PLTB (Pembangkit Listrik Tenaga Bayu/Angin), Sumenep - Madura
30. 3. Tenaga Air
Hidro berarti air. Energi Air/Hidro
menggunakan gerakan air yang disebabkan
oleh gaya gravitasi yang diberikan pada
substansi yang kurang lebih 1000 kali lebih
berat daripada udara, sehingga tidak peduli
seberapa lambat aliran air, ia akan tetap
mampu menghasilkan sejumlah besar energi.
Kincir air dan energi Hidroelektrik merupakan
bentuk-bentuk dari energi tenaga air.
Bendungan Hidroelektrik adalah contoh energi
air dalam skala besar. Bahkan 16 % dari energi
listrik dunia disumbang oleh energi tenaga air!
31. 3. Tenaga Air
Jenis-jenis tenaga air dapat
diklasifikasikan berdasarkan head
(ketinggian jatuhnya air), kapasitas
dan tipe grid, jenis desain, tipe
jaringan listrik.
32. 3. Tenaga Air
Klasifikasi Berdasarkan Jenis
Desain:
1. Run-off-the-river: bentuk
paling sederhana (PLTA
mikro/mini).
2. Sistem Penyimpanan
3. Sistem Pompa Penyimpan
Klasifikasi Berdasarkan tipe
jaringan listrik:
1. Sistem jaringan listrik
tersambung:
2. Sistem jaringan berdiri sendiri
atau tidak tersambung dengan
jaringan
34. 3. Tenaga Air
Turbin Pico
Apa yang dimaksud dengan pico hidro?
Pico-hydro adalah istilah yang
digunakan untuk pembangkitan listrik
tenaga air kurang dari 5 kW.
Pembangkit listrik ini membantu di
daerah pedesaan atau komunitas di
mana tidak banyaknya permintaan
listrik.
Pembangkit listrik ini biasanya
dipasang pada aliran, sungai atau
saluran irigasi.
35. 3. Tenaga Air
Kincir Air
Kincir air adalah mesin antik yang
memanfaatkan aliran air di sungai
untuk menghasilkan tenaga atau
untuk pengairan sawah.
Kincir air terdiri dari bambu, logam
atau roda kayu, dengan sejumlah
ember atau bilah-bilah yang pada
tepi paling luar membentuk
permukaan kemudi.
36. 3. Tenaga Air
Kelebihan Kekurangan
• Pembangkit Mini-hidro dapat mengurangi
emisi bahan bakar fosil CO2 sekitar 4.000
ton per tahun.
• Bendungan sangat mahal untuk dibangun,
dan memerlukan lahan yang luas. Skema
ini tidak termasuk dalam proyekproyek
PNPM.
• Sumber daya energi terbarukan yang
bersih dan gratis
• Berpotensi kerusakan ekosistem dan
kualitas air
• Tidak ada limbah atau emisi • Pembendungan yang berlebihan dan
perusakan wilayah adat adalah hasil dari
perencanaan yang buruk.
• Masyarakat akan mendapatkan
keuntungan dari peningkatan stabilitas
jaringan listrik
• Hanya berguna jika dekat dengan sumber
air.
• Sistem Mikro hidro dapat menyuplai listrik
tanpa mempengaruhi kualitas air, tanpa
mempengaruhi habitat, dan tanpa
mengubah rute atau aliran sungai
• Bergantung pada pengurusan wilayah
resapan air yang baik dan sehat.
37. 3. Tenaga Air – Studi Kasus
Mikrohidro, Patanyamang,
Sulawesi Selatan
38. 4. Biomassa
Biomassa adalah material
biologis yang berasal dari
suatu kehidupan, atau
organisme yang masih hidup
yang berstruktur karbon dan
campuran kimiawi bahan
organik yang mengandung
hidrogen, nitrogen, oksigen,
dan sejumlah kecil dari atom
- atom & elemen elemen
lainnya.
39. 4. Biomassa
Bagaimana kita menggunakan biomassa
untuk mencapai keseimbangan karbon?
Pepohonan merupakan
sebuah perkebunan energi
yang terus tumbuh, mereka
menyerap karbon dioksida
(CO2) dari atmosfer.
Pohon-pohon tersebut
menyimpan karbon (C)
dalam jaringan kayu dan
melepaskan oksigen (O2)
kembali ke atmosfer.
Pada saat panen, kayu dari
pepohonan tersebut diangkut
dari perkebunan untuk dibakar
dan panasnya digunakan sebagai
pembangkit tenaga listrik.
Ketika kayu dibakar di
pembangkit tenaga listrik,
karbon dilepaskan ke atmosfir
dan diserap kembali oleh
tanaman yang tumbuh (biomassa)
di dalam siklus yang
berkelanjutan
40. 4. Biomassa
Sumber Biomassa
Kayu mentah
(diantaranya kayu yang
belum diolah secara
kimiawi). Kayu dari
pohon adalah biomassa
yang telah digunakan
selama berabad-abad
dan karena itu wajar
untuk menganggap
pepohonan sebagai
tanaman penghasil
energi potensial.
Praktek kehutanan seperti
Penjarahan dan pemangkasan
Pengelolaan taman hutan
Kebun dan kulit kayu,
Kayu balok,
Serbuk gergaji,
Palet kayu dan
Briket
41. 4. Biomassa
Sumber Biomassa
Tanaman-tanaman Penghasil Energi:
Tanaman penghasil energi berotasi
pendek
tanaman penghasil energi non kayu -
tanaman tahunan (Miskantus,
Switchgrass, Alangalang Kenari,
Alang-alang raksasa, rami, dll)
Tanaman penghasil gula seperti bit
gula dan tebu; Tanaman pati seperti
gandum, jagung dan kentang;
Tanaman penghasil minyak seperti
minyak rapa atau bahkan limbah
minyak nabati (WVO).
Baik ganggang mikro dan makro
seperti rumput laut dan kelps. Gulma
kolam dan danau juga termasuk
dalam tanaman air.
Limbah Pertanian:
Kering: jerami atau sekam
seperti ampas dari produksi
tebu dan sekam dari biji-
bijian; termasuk bulu
ungags.
Basah: kotoran hewan,
pupuk kandang dan silase
(hijauan makanan ternak
yang di fermentasi)
42. 4. Biomassa
Sumber Biomassa
Limbah Makanan:
residu dan limbah dari proses
awal produksi, pengolahan,
penanganan dan distribusi
sampai pascakonsumsi dari hotel,
restoran dan rumah tangga.
kulit, cangkang, sekam, bagian
tengah, biji, kepala, pulp dari
ekstraksi sari buah dan minyak,
dan lain-lain
43. 4. Biomassa
Proses Konversi Biomassa untuk Energi
yang berguna:
1. Thermal Conversion: pembakaran
dan gasifikasi untuk menghasilkan
listrik dan gas sintetik
2. Combined Heat and Power (CHP):
biomassa digunakan untuk bahan
bakar mesin CHP untuk pembangkit
listrik simultan dan panas.
3. Co-Firing: Pembakaran bersama.
4. Konversi Biokimia: mengkonversi
minyak nabati murni atau sampahnya
ke Biodiesel.
Proses Pra-Pengolahan:
1. Penanganan: pemotongan dengan
panjang seragam, perajangan,
penggilingan atau pencacahan.
2. Pengeringan: mengurangi kadar air.
3. Penyimpanan: tempat
penyimpanan biomassa harus
dirancang mampu menjaga bahan
bakar tetap dalam kondisi yang
baik, terutama melindunginya dari
kelembaban.
44. 4. Biomassa
Jenis Sistem Digunakan:
Tungku & Boiler: Sistem pemanas yang menggunakan
biomassa dapat terbuat dari apa saja dimulai dari kompor
sangat sederhana yang
Biomassa Gasifikasi: Alat produksi gas adalah perangkat
sederhana yang terdiri dari suatu wadah silinder untuk
ruang bahan baku, saluran udara masuk, saluran gas keluar
dan saringan.
Penguraian Anaerobik: Proses biologis ini terjadi di dalam
sebuah perangkat pengurai dan menghasilkan biogas yang
terdiri dari Metana (CH3) dan CO2. Metana dapat digunakan
untuk pemanas atau memasak, untuk menjalankan mesin
pembakaran internal (CHP).
46. 4.1 Biofuel
Biofuel adalah bahan bakar yang digunakan
untuk memasak, tenaga listrik, pemanasan
dan transportasi.
Biomassa adalah bahan baku yang
digunakan untuk membuat bahan bakar ini.
Umumnya sebagian besar jenis biofuel
dibuat dari minyak nabati baku yang
diperoleh dari pertanian tersendiri. Ini
termasuk Jagung, Kedelai, Biji Rami, Tebu,
Minyak Kelapa Sawit, Biji Jarak dan Kelapa.
Saat ini Indonesia fokus pada
pengembangan biofuels cair yang berasal
dari jarak, Minyak Kelapa Sawit, dan Tebu
47. 4.1.1 Biogas
Apa yang dimaksud dengan biogas?
Biogas menyediakan bahan bakar hayati yang bersih berbentuk gas untuk keperluan
memasak dan untuk mengurangi penggunaan LPG serta bahan bakar konvensional
lainnya.
Ketika pertanian, hewan, kotoran manusia terurai, mereka melepaskan gas
berbau yang disebut metana (biogas) ke udara.
Biasanya, limbah atau kotoran terurai akan melepas dua gas utama Rumah
Kaca yang memerangkap panas di atmosfer dan menyebabkan pemanasan
global: Nitrogen Dioksida dan Metana.
50. 4.1.1 Biogas
Untuk memastikan keberhasilan pembangkit biogas, faktor-
faktor berikut perlu diperhatikan:
1. Iklim dan parameter geofisika
2. Ketersediaan bahan baku dan pola pemakaian gas
3. Parameter teknologi
4. Keterjangkauan biaya pembuatan pembangkit biogas
5. Penerapan hasil produksi pembangkit biogas.
51. 4.1.2 Biodiesel
Apa yang dimaksud dengan biodiesel?
Biodiesel adalah bahan bakar yang terbuat dari minyak nabati baku /
lemak hewan / gemuk yang didaur ulang atau limbah minyak goreng.
Biji yang mengandung minyak ditekan untuk menghasilkan minyak
nabati yang kemudian digabungkan dengan alkohol dan katalis dalam
proses yang disebut transesterifikasi untuk menciptakan biodiesel dan
gliserol.
Biodiesel yang dihasilkan bisa langsung digunakan atau dicampur
dengan solar minyak bumi sebesar 5% biodiesel / 95% solar minyak
bumi dan digunakan, mesin diesel konvensional tanpa harus
dimodifikasi.
Tanaman Jarak dan Kelapa Sawit adalah dua tanaman yang umum
ditanam di Indonesia untuk biodiesel.
53. 4.1.3 Bietanol
Apakah bioetanol?
Bioetanol merupakan bahan bakar yang dibuat dari fermentasi
tanaman yang mengandung jumlah kandungan gula, pati atau
selulosa yang tinggi sehingga dapat diperoleh etanol murni untuk
digunakan sebagai bahan bakar transportasi.
Sumber: singkong (umbi), ubi (umbi), tebu (tangkai & molase),
jagung (gandum), sorgum (gandum), sorgum manis (tangkai),
sagu (tangkai), padi (tangkai) dan nira dari Aren, Niphar, Lontar,
dan Kelapa.
Metode produksi yang digunakan adalah pencernaan dengan
bantuan enzim untuk melepaskan gula dari pati tanaman,
fermentasi gula, penyulingan dan pengeringan.
55. 4.2 Gas Sintetis (Gasifikasi)
Apa yang dimaksud dengan gasifikasi?
Gasifikasi adalah suatu proses dimana sumber karbon seperti batubara atau
biomassa diurai (gasifikasi) menjadi karbon monoksida, hidrogen, karbon dioksida
dan molekul hidrokarbon dalam reaktor kimia menggunakan oksigen dan atau uap
untuk menghasilkan campuran gas.
Campuran gas ini dikenal sebagai produsen gas / gas produk / gas kayu atau
gas batubara tergantung pada bahan baku.
Gas ini kemudian dibersihkan lebih lanjut dan diubah menjadi bahan bakar
sintetis, kimia, atau pupuk.
Arang, potongan kayu, dan briket umum digunakan sebagai bahan baku.
Sampah organik seperti limbah pertanian dalam bentuk residu industri kayu,
sekam padi, pohon karet yang tidak produktif lagi, sabut kelapa serta sampah
anorganik seperti plastik dapat juga digunakan sebagai bahan baku.
56. 4.2 Gas Sintetis (Gasifikasi)
Deskripsi teknologi pembangkit
gasifikasi biomassa untuk skala-kecil
Alat pembuat gas adalah perangkat
sederhana yang terdiri dari suatu wadah
silinder dengan ruang untuk bahan
baku,saluran udara masuk, keluar gas
dan satu penyaring.
Desain gasifier dapat berupa salah satu
dari 3 jenis desain berikut - Fluidized
bed atau Updraft, Moving bed atau
Downdraft, Entrained flow atau
Crossdraft.
57. Diagram pengembangan biofuel yang dihasilkan oleh biomassa serta jalur konversinya untuk
menghasilkan berbagai macam bioenergi
59. 5. Tenaga Panas Bumi
Energi panas bumi adalah energi panas yang berasal
dari dalam Bumi.
Tergantung pada lokasinya, maka suhu Bumi
meningkat satu derajat Celsius setiap penurunan 30
hingga 50 m di bawah permukaan tanah. Suhu Bumi
3000 meter di bawah permukaan cukup panas untuk
merebus air.
Kadang-kadang, air bawah tanah merayap
mendekati bebatuan panas dan menjadi sangat
panas atau berubah menjadi uap.
60. 6. Tenaga Panas Bumi
Pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTPB)
adalah seperti pembangkit listrik tenaga batu
bara biasa, hanya tidak memerlukan bahan
bakar.
Uap atau air panas langsung berasal dari
bawah tanah dan menggerakkan turbin yang
dihubungkan dengan generator yang
menghasilkan listrik.
Tenaga panas bumi bersifat terbarukan selama
air yang diambil dari Bumi dimasukkan
kembali secara terus-menerus ke dalam tanah
setelah didinginkan di pembangkit listrik.
61. 7. Gelombang Laut
Energi gelombang laut adalah energi yang
dihasilkan oleh pergerakan gelombang laut
menuju daratan dan sebaliknya.
Energi dari gelombang laut dapat dimanfaatkan
untuk menghasilkan listrik. Pemanfaatan energi
laut memerlukan teknologi yang mahal
dibandingkan dengan sumber energi terbarukan
lainnya.
Indonesia berpotensi tinggi dalam memanfaatkan
energi gelombang laut ini, namun sayangnya
sumber energi alternatif ini di Indonesia masih
dalam taraf pengembangan.
62. 8. Pasang Surut Air Laut
Energi pasang surut adalah energi terbarukan
yang dihasilkan oleh pergerakan air laut
akibat perbedaan pasang surut.
Terdapat dua jenis sumber energi pasang
surut air laut,yaiut perbedaan tinggi rendah
air laut saat pasang surut dan arus pasang
surut terutama pada selat-selat yang kecil.
Di Indonesia sumber energi alternatif ini
belum termanfaatkan, padahal Indonesia
memiliki potensi yang tinggi dalam
pemanfaatan energi pasang surut air laut.
63. Kelebihan Dan Kekurangan Sumber Energi Alternatif
Kelebihan
1. Energi
Terbarukan
2. Ramah
Lingkungan
3. Sumber
Energi Gratis
4. Pasokan
Melimpah
Pada tahun 2010, banyak Negara telah menyadari pentingnya pemanfaatkan sumber-sumber Energi Terbarukan sebagai pengganti energi tidak terbarukan seperti minyak bumi, batubara dan gas yang telah menimbulkan dampak yang sangat merusak terhadap bumi.
Memanfaatkan matahari untuk pencahayaan, menghangatkan dan/atau mendinginkan rumah pada umumnya disebut dengan disain
“matahari pasif”. Ada banyak buku yang telah
Banyak masyarakat kepulauan menghadap air minum yang segara dan bersih. Metode distilasi menggunakan matahari telah digunakan sejak dahulu kala, dan teknologi ini telah menghasilkan produk yang praktis
dengan biaya terjangkau.
Memanaskan air menggunakan matahari telah digunakan selama berabad-abad. Pemanas Air Menggunakan Matahari telah
dikembangkan sejak tahun lima puluhan dan teknologi ini didasarkan pada fenomena yang lazim: air dingin dalam wadah yang dipaparkan ke matahari akan mengalami peningkatan suhu.
Dengan kata lain, photovoltaik (PV) adalah teknologi berdasarkan semi-konduktor dalam kondisi padat yang mengkonversi energi cahaya matahari secara langsung menjadi energi listrik, tanpa ada bagian yang berputar, tidak menimbulkan kebisingan, dan tanpa mengeluarkan gas buangan. Modul ini tersedia dalam berbagai kapasitas, mulai dari
1 watt hingga 300 watt.
Semua teknologi berbasis semi-konduktor bekerja dengan prinsip yang sama: foton dari sinar matahari menerpa elektron di dalam sel PV sehingga memberikan energi yang cukup bagi sebagian elektron untuk berpindah dari junction semi-konduktor dan menimbulkan “tekanan” listrik.
Alasan untuk tekanan ini adalah bahwa ada ketidakseimbangan listrik,
terlalu banyak elektron (bermuatan negatif) pada satu sisi junction, dan terdapat terlalu banyak muatan positif di sisi lainnya. Pada saat elektron mengalir dari tempat dengan terlalu banyak elektron ke tempat dengan
terlaku sedikit elektron, maka tekanan akan berkurang. Hal ini terjadi ketika ada interkoneksi di antara sel. Pada saat sel saling dihubungkan, maka terciptalah modul.
Dengan kata lain, photovoltaik (PV) adalah teknologi berdasarkan semi-konduktor dalam kondisi padat yang mengkonversi energi cahaya matahari secara langsung menjadi energi listrik, tanpa ada bagian yang berputar, tidak menimbulkan kebisingan, dan tanpa mengeluarkan gas buangan. Modul ini tersedia dalam berbagai kapasitas, mulai dari
1 watt hingga 300 watt.
Dengan kata lain, photovoltaik (PV) adalah teknologi berdasarkan semi-konduktor dalam kondisi padat yang mengkonversi energi cahaya matahari secara langsung menjadi energi listrik, tanpa ada bagian yang berputar, tidak menimbulkan kebisingan, dan tanpa mengeluarkan gas buangan. Modul ini tersedia dalam berbagai kapasitas, mulai dari
1 watt hingga 300 watt.
Jika jaringan PLN sudah ada di daerah tersebut, maka sistem energi angin bisa dihubungkan ke jaringan tersebut.
Sistem tersebut bisa beroperasi tanpa topangan eksterior; sangat sesuai untuk penggunaan di daerah terpencil.
Turbin angin sebaiknya digunakan dengan sumber-sumber energi lainnya (PV, generator diesel). Ini bisa meningkatkan produksi energi listrik dari sistem ini dan menurunkan resiko kekurangan energi.
Jika jaringan PLN sudah ada di daerah tersebut, maka sistem energi angin bisa dihubungkan ke jaringan tersebut.
Jenis Desain:
1. Skema ini tidak memanfaatkan bendungan untuk
mengarahkan air ke bangunan Penyadap. Skemanya mengubah lajur aliran air menuju turbin melalui pipa/penstock.
2. Dalam penggunaan sistem ini. Air ini akan disimpan terlebih dahulu dalam jangka waktu tertentu (beberapa jam atau dalam beberapa bulan) Dan akan digunakan untuk menghasilkan energi ketika dibutuhkan.
3. Ketika terjadi kebutuhan listrik yang rendah atau kelebihan kebutuhan listrik scara tibatiba, maka pompa secara otomatis akan mengisi penuh tanki tangki penyimpanan. Namun apabila tejadi lonjakan kebutuhan listrik yang tinggi,maka tangki tangki yang ada akan segera dikosongkan menuju turbin untuk memenuhi kebutuhan produksi yang mencukupi.
Klasifikasi Berdasarkan tipe jaringan listrik:
Jika jaringan listrik sudah terpasang, energi hidro dapat langsung disambungkan dengan jaringan listrik nasional.
Pembangkit listrik tenaga air tidak tersambung dengan jaringan listrik nasional.
Keuntungan
1. Murah dan sederhana untuk dibangun
2. Kincir air undershot adalah contoh
teknologi hijau, berdampak negatif minimal
terhadap lingkungan. Namun, penempatan
kincir harus mempertimbangkan ekosistem
lokal untuk memastikan dampak yang
sangat kecil pada satwa liar setempat dan
pola pemijahan ikan.
3. Rendahnya biaya operasi dan pemeliharaan
karena ketersediaan bahan seperti kayu
dan bambu di Indonesia.
Kerugian
Kincir air undershot kurang bertenaga.
Mengapa lebih baik menggunakan biomassa disbanding dengan bahan bakar fossil? Pemanfaatkan energi yang terkandung dalam bahan bakar fosil (batubara, minyak bumi, dan lain-lain) melibatkan pembakaran sehingga karbon yang telah terkumpul selama jutaan tahun terlepas kembali ke atmosfer, menambah kadar karbon dioksida di atmosfer dan menyebabkan pemanasan global serta perubahan iklim.
Material bernilai tinggi di pasaran, seperti kayu unggulan, tidak mungkin digunakan untuk konversi ke bahan bakar. Namun, ada kategori-kategori bahan lainnya yang dapat digunakan dengan biaya relatif rendah. Yaitu
Fermentasi: memiliki kadar air yang tinggi sehingga sesuai untuk proses
penguraian anaerobik. Residu basah sulit dan mahal untuk ditransportasikan, sehingga sebaiknya diproses berdekatan dengan tempat produksi menggunakan proses biomassa yang memanfaatkan penguraian anaerobik.
Proses pemasakan makanan meninggalkan residu dan limbah seperti minyak goreng bekas yang dapat digunakan untuk membuat Biodiesel.
Sisa makanan juga dapat dibagi menjadi limbah kering dan basah, namun sebagian besar mempunyai kadar air yang relatif tinggi sehingga cocok untuk penguraian anaerobic pada produksi biogas.
Limbah dengan tingkat gula atau pati yang tinggi cocok untuk fermentasi bioetanol.
Endapan kotoran dapat dikeringkan dan digunakan pada proses pembakaran, gasifikasi atau pirolisis (dekomposisi melalui pemanasan).
Namun karena biomassa ini memiliki kadar air yang tinggi, penguraian
anaerob adalah pilihan yang menarik karena tidak memerlukan proses pengeringan.
Pembakaran bersama adalah proses penggantian bahan bakar fosil yang dipasok ke pembangkit listrik atau boiler dengan energi alternatif terbarukan seperti minyak nabati (terutama kelapa).
-Fermentasi gula dan tanaman kaya pati menjadi Etanol.
-Penguraian anaerobik untuk menghasilkan Biogas.
Tungku & Boiler: Cara termudah menggunakan berbagai bentuk biomassa untuk energi adalah dengan membakarnya. Pembakaran yang dilakukan di ruangan tertutup di mana aliran udara dibatasi, akan jauh lebih efisien daripada pembakaran di tempat terbuka.
Biomassa/gasifikasi: Perangkat gasifikasi skala kecil dapat terbuat dari bata tahan api, baja / beton atau drum minyak tergantung pada jenis bahan bakar yang digunakan. Unit lainnya yang membentuk keseluruhan sistem gasifikasi biomassa adalah unit pemurnian dan konverter energi seperti pembakar atau mesin pembakaran internal.
Penguraian Anaerobik: Biomassa yang berkadar air tinggi lebih cocok menggunakan penguraian anaerobik.
Bioetanol, biodiesel, dan biogas adalah jenis biofuel. Biofuel adalah energi yang terbuat dari materi hidup, biasanya tanaman. Biofuel dianggap energi terbarukan, mengurangi peran dari bahan bakar fosil dan telah mendapat perhatian dalam transisi ke ekonomi rendah karbon.
Biofuel seperti biogas & gas buatan dapat berasal dari limbah biologi seperti jerami, kayu, pupuk kandang, sekam padi, dan sisa makanan. Limbah semacam ini biasanya banyak menjadi limbah pertanian di daerah yang akses listriknya terbatas.
Penguraian anaerobik adalah proses di mana mikroorganisme mencerna bahan hayati tanpa melibatkan oksigen dalam prosenya.
Metana yang dihasilkan kemudian ditangkap dan digunakan untuk memasak, pemanas dan pembangkit listrik. Sedang residu yang dihasilkan adalah biomassa tidak bergas yang dikenal sebagai digestate. Ini adalah pupuk miskin energi dengan kandungan gizi tinggi yang sangat berguna.
Tipe Desain Kubah Mengambang – pembangkit terbuat dari batu bata dalam semen mortar. Sebuah drum baja ringan ditempatkan di atas digester untuk mengumpulkan biogas yang dihasilkan dari digester. Dengan demikian, ada dua struktur terpisah untuk produksi gas dan penyimpanan.
Up flow Anaerobic Sludge Blanket - Desain UASB
dikembangkan pada tahun 1980 di Belanda. Di sini bakteri pembentuk metana terkonsentrasi dalam butiran padat selimut lumpur yang mencakup bagian bawah pembangkit. Cairan masuk dari bagian bawah pembangkit dan biogas diproduksi sebagai cairan mengalir ke atas melalui selimut lumpur.
Desain pembangkit biogas menggunakan drum permanen - Terdiri dari kompartemen bata di bawah tanah dengan kubah di atasnya untuk penyimpanan gas. Dalam desain ini, ruang fermentasi dan pemegang gas digabungkan sebagai satu unit. Usia pakai desain kubah tetap lebih panjang (dari 20 hingga 50 tahun) dibandingkan dengan kubah mengambang.
Suhu lingkungan, kondisi geofisika tanah, ketinggian air tanah, stabilitas geologi (longsoran tanah, banjir, gempa bumi)
Jenis, kualitas dan kuantitas bahan baku yang tersedia (kotoran ternak, babi, unggas, tinja manusia dan lain-lain), Jumlah ternak/babi per-kepala keluarga, Ketersediaan air sebagai campuran, Pola pemakaian gas masyarakat seperti jenis makanan, lama memasak, cara memasak dan lain-lain harus dievaluasi sebelum proyek dimulai, Performa dari model yang sudah ada dalam skala lokal atau regional dan tingkat kepuasan pemakai.
Kekuatan struktur terhadap macam-macam kondisi beban (durabilitas struktur), Metode konstruksi dan supervise, Kontrol mutu, Pengoperasian yang aman dan perawatan, Kemampuan desain untuk dapat diterapkan atau diadopsi dalam konteks geografi yang berbeda.
Terjangkau dan tersedianya material konstruksi, Terjangkau dan tersedianya sumber daya manusia (terampil dan tidak terampil) pada tingkat lokal, Biaya pemasangan, pengoperasian dan perawatan, Biaya fasilitas transportasi.
Penggunaan gas yang optimal untuk memasak, penerangan, dan atau mengoperasikan mesin berbahan bakar, Penggunaan lumpur yang optimal sebagai pupuk organik.
Biodiesel juga dapat dengan mudah digunakan dalam kendaraan bermesin diesel, baik sebagai pengganti solar, atau sebagai aditif dengan kekuatan yang mirip dengan yang dihasilkan oleh bahan bakar diesel konvensional.
Biodiesel tidak beracun dan terbakar lebih bersih bila dibandingkan dengan solar minyak bumi.
Biodiesel menghasilkan lebih sedikit emisi karbon dioksida, sulfur dioksida, partikel atau jelaga, ke udara sehingga lebih mengurangi polusi udara dibandingkan dengan penggunaan solar minyak bumi.
Jatropha Curcas L (Jarak Pagar), merupakan salah satu tanaman energi primer yang tumbuh dengan baik di Indonesia meski di lahan kering sekalipun. Tanaman ini tahan terhadap hama dan sangat produktif dengan varietas tertentu mampu menghasilkan sampai dengan 4 kg biji per tanaman per tahun dan dapat dipanen terus-menerus selama 50 tahun.
Produksi dan penggunaan biodiesel untuk genset berkontribusi bagi elektrifikasi di daerah terpencil yang tidak memiliki akses ke jaringan listrik.
Bioetanol dapat langsung digunakan sebagai
bahan bakar di kendaraan bermesin bensin
yang dimodifikasi atau, yang lebih umum,
sebagai aditif bensin.
Selulosa adalah serat yang terkandung dalam daun, batang, dahan tanaman dan pohon.
Setelah gula yang terikat erat dipecah oleh enzim, Etanol dapat dibuat dari selulosa seperti halnya gula dan pati.
Adalah tantangan utama untuk mencapai hal ini dengan biaya yang cukup rendah bagi tujuan komersial.
Etanol selulosa diharapkan akan lebih murah dan lebih hemat energi karena dapat dibuat dari bahan baku yang murah seperti limbah kertas,
hijauan hutan, rerumputan, serbuk gergaji, dan residu pertanian misalnya batang gandum, jagung, dan jerami padi.
Gasifikasi bukan teknologi baru. Gasifikasi awalnya dikembangkan pada tahun 1800-an untuk membuat gas perkotaan bagi penerangan dan memasak. Pembangkit gas skala kecil juga digunakan untuk pembakaran
kendaraan bermesin selama era kekurangan bahan bakar pada Perang Dunia Kedua.
Saat ini 385 pembangkit gas beroperasi di 27
negara di dunia, memproduksi bahan bakar
sintetis, bahan kimia, pupuk, dan listrik.
Kunci desain yang sukses adalah pemahaman sepenuhnya dari sifat bahan baku yang digunakan.
Sebagai contoh, kelapa sawit. Tanaman ini adalah tanaman yang serbaguna.
Minyak kelapa sawit digunakan untuk produksi etanol
dan metanol.
Cangkang buah kelapa sawit dapat dikonversi ke arang briket untuk digunakan dalam industri semen dan pembangkit listrik.
Limbah cair dari pemerosesan minyak sawit efluen dapat dikonversi menjadi Biogas dan digunakan untuk bahan bakar mesin biogas untuk menghasilkan listrik.
Tidak banyak tempat di mana PLTPB bisa dibangun, karena perlu menemukan lokasi dengan jenis bebatuan yang sesuai dengan kedalaman di mana memungkinkan untuk melakukan pemboran ke dalam tanah dan mengakses panas yang tersimpan.