Kamis, 06 Januari 2011

TUGAS SOFT SKILL

TUGAS ILMU ALAMIAH DASAR
(BIOENERGI)

Bioenergi dan Krisis Pangan
Gagasan penggunaan bioenergi sudah lama digulirkan. Pada tahun 1970-an, gagasan ini ramai dibincangkan
saat dunia dilanda krisis energi.
Saat itu bioenergi yang diekstrak dari berbagai sumber pangan dianggap sebagai penyelamat karena sifatnya
nonpolutif dan terbarui. Gerakan penggunaan bioenergi sebagai pengganti bahan bakar minyak (BBM) sempat
stagnan selama beberapa dekade akibat stabilnya harga minyak bumi. Protokol Kyoto ihwal reduksi emisi gas
rumah kaca yang dicetuskan tahun 1997 menggairahkan bioenergi. Ketidakstabilan beberapa negara produsen
minyak dan menipisnya cadangan BBM dunia mendorong penggunaan bioenergi.
Dilema jagung
Jagung merupakan prioritas utama untuk dikonversi menjadi bioenergi. Amerika Serikat yang hanya
memproduksi 5 persen BBM dan mengonsumsi 30 persen BBM dunia membuat road map konversi BBM
dengan bioenergi. Proposal Presiden George W Bush untuk mengganti 30 persen penggunaan BBM dengan
bioenergi mengindikasikan AS sedang menggulirkan proyek raksasa. Sejak tahun 2006, 25 juta ton jagung
digunakan untuk produksi bioenergi (green oil). Tahun 2010, kebutuhan jagung untuk bioenergi naik enam kali.
Jumlah itu akan meningkat tahun 2020, saat AS, Uni Eropa, dan China diprediksi akan mengonversi 300 juta
ton, 200 juta ton, dan 50 juta ton jagung untuk menyubstitusi kebutuhan BBM mereka.
Jagung juga berperan penting dalam industri makanan ternak. Tiap tahun 450 juta ton jagung diperlukan untuk
produksi 700 juta ton makanan ternak dunia. Dengan produksi jagung dunia sekitar 800 juta ton/tahun, lebih
dari 50 persen untuk makanan ternak. Tahun 2006, Indonesia mengimpor sekitar 1,5 juta ton jagung untuk
kebutuhan industri pakan ternak. Belum lagi kebutuhan jagung untuk manusia.
Jagung berperan penting sebagai sumber bioenergi, makanan ternak, dan makanan manusia. Ketiga peran itu tidak mungkin dijalankan serentak dalam waktu lama dan harus ada yang dikorbankan. Maka, jagung sebagai sumber bioenergi menjadi primadona. AS pun memproduksi jagung secara masif dengan mengonversi lahan- lahan pertanian lain menjadi ladang-ladang jagung.
Efek domino
Skenario penggunaan BBM dengan bioenergi yang sedang digalakkan dunia dan Indonesia rasanya perlu
dievaluasi ulang. Pasalnya, tiap menit penduduk dunia bertambah 24 orang. Celakanya, lahan pertanian dunia
berkurang sebesar delapan hektar. Kecenderungan ini juga terjadi di Indonesia. Tiap menit penduduk Indonesia
bertambah empat orang dan lahan subur pertanian menyusut 2,5 hektar per jam untuk nonpertanian.
Masalahnya, bagaimana kita bisa memberi makan penduduk yang terus bertambah di tengah luas lahan yang terus menyusut? Keadaan lebih tragis manakala pangan untuk konsumsi manusia dan ternak dialihfungsikan untuk konsumsi, kendaraan, pabrik, dan listrik?
Karena itu, konsep ini mengindikasikan, kita berada di jalur yang salah dalam memenuhi kebutuhan energi.
Kesalahan itu mulai terkuak. Pengalihfungsian kebun kacang kedelai dengan ladang jagung berimplikasi pada
menyurutnya produksi kacang kedelai dan minyak nabati dunia. Harga kedelai dan minyak goreng merangkak
naik. Ibu-ibu rumah tangga menjerit akibat harga minyak goreng tak terkendali. Pabrik pembuatan tahu dan tempe merintih karena harga kedelai melangit. Konversi besar-besaran jagung untuk bioenergi menghantam
industri makanan ternak. Harga makanan ternak pun bergerak naik. Industri peternakan unggas, di semua level,
menangis menyaksikan kenaikan harga jagung (Kompas, 22/01/2008). Konversi gandum untuk bioenergi telah
mendapatkan tumbal. Industri kue meratap akibat naiknya harga tepung terigu.
Ini semua baru awal dari era bioenergi. Di depan, masalah besar kian menganga. Pangan dunia ada dalam
kondisi kritis. Dampak ”biliar” dari penggunaan bioenergi sedang menanti. Bola besar bioenergi akan
menggelinding dan memantul ke sana-kemari menghantam semua jenis industri. Dua pilihan tergenggam di
tangan; terus dengan konsep bioenergi atau segera banting kemudi. Bukankah energi alternatif masih banyak
menanti?
Mari kita kembalikan fungsi tanaman pangan hanya untuk memenuhi kebutuhan manusia. Mengubah fungsi
pangan untuk tujuan bioenergi sama artinya dengan menggelembungkan jumlah orang miskin yang sudah
menembus angka 90 juta orang.
Burhanudin Sundu Pengajar Program Pascasarjana pada Ilmu Pertanian Untad, Palu
Sumber: Kompas


Solusi Dengan Bioenergi
Jika kita berbicara mengenai spiritualitas, seolah-olah kita dibawa ke tempat yang jauh di luar diri kita. Suatu tempat yang sulit untuk dijangkau. Suatu proses pencapaian yang sulit dibayangkan dan karenanya menjadi kelihatan tidak mungkin. Apakah memang benar demikian? Marilah kita urai sedikit demi sedikit tentang apa sebenarnya spiritualitas itu.
Spiritualitas berasal dari kata dasar “spirit” yang dalam kamus diterangkan sebagai sesuatu yang berhubungan dengan jiwa manusia. Memang dalam bahasa Inggris, “spirit” bisa juga berarti roh atau hantu, atau sesuatu keadaan gaib yang berada di dalam dan di luar manusia. Kita tentunya tak hendak membicarakan persoalan yang tidak memiliki koneksi langsung dengan manusia karena proses pemahamannya akan membutuhkan waktu yang terlalu lama.
Marilah kita menggunakan pengertian dasar kata “spirit” itu yang berhubungan langsung dengan manusia dan dimiliki oleh setiap manusia. Jadi, definisi yang kita gunakan untuk “spirit” adalah jiwa manusia dan “spiritualitas” adalah sesuatu yang ada dan berhubungan dengan jiwa manusia.
Mengapa jiwa manusia? Ya, karena kita hendak bicara tentang manusia dan semua manusia yang ada di dunia ini memiliki jiwa. Lalu bagaimana kita akan dapat memahami spiritualitas itu? Bahasan-bahasan di bawah ini akan menerangkan pada anda tentang prinsip dasar spiritual yang tentunya dapat anda gunakan untuk memahami secara personal tentang apa itu spiritual.
Sebelum melangkah lebih jauh, mari kita bicara sedikit tentang manusia dan jiwa. Setiap orang tentulah paham dan mengerti sepenuh hati bahwa manusia ini terdiri dari tubuh dan jiwa. Eksistensi jiwa dapat diproyeksikan melalui pikiran, karena secara umum memang aktifitas jiwa dapat diketahui dengan pola kerja pikiran yang termanifestasikan melalui kata-kata dan atau perbuatan. Jadi, sangat wajar jika orang yang tidak dapat lagi berpikir runtut secara umum dapat dikatakan sebagai “lali jiwa” atau “lupa jiwa” atau gila.
Jiwa secara lebih mendalam dapat disejajarkan dengan hidup dan hidup, memang runtut serta mengikuti hukum-hukum universal yang telah tertentukan (mutlak). Tapi kenapa orang yang ‘lali jiwa’ itu dapat dikatakan masih hidup? Yah, karena memang dia hanya “lali jiwa” secara umum, akan tetapi orang itu tidak sepenuhnya meninggalkan jiwa. Yang terjadi adalah ia “lupa jiwa” sehingga pikirannya tidak bisa memproyeksikan eksistensi jiwa yang termanifestasikan melalui kata-kata dan perbuatan menurut hukum universal.
Karena jiwa itu adalah hidup, maka jiwa adalah energi. Seperti halnya tenaga listrik yang menggerakkan mesin, setiap manusia hidup ini memiliki energi untuk menggerakkan kehidupannya. Yang membedakan antara manusia yang satu dengan yang lain adalah kualitas energi dan penggunaannya. Kualitas energi yang tidak baik tentunya akan menghasilkan kualitas kehidupan yang tidak baik juga. Contohnya adalah seperti mesin itu, jika energi listrik yang diperlukan tak mencukupi kebutuhan maka akan terjadi kerusakan. Demikian juga dengan penggunaan energi, sebuah pesawat TV yang memiliki daya 110 volt akan langsung meledak jika kita aliri daya 220 volt.

Kualitas energi yang baik dan penggunaan energi secara benar ini dapat dipelajari oleh manusia, siapa saja, melalui Bioenergi. Bioenergi adalah satu daya yang kebanyakan dari kita belum mengenalnya. Secara singkat, Bioenergi dapat didefinisikan sebagai “suatu daya intensitas yang menyusupi struktur-struktur anatomis dari semua benda termasuk atmosfir di sekitarnya”.

Setiap manusia dengan sendirinya memiliki dan berhak mendapatkan Bioenergi, karena ia adalah satu pemberian agung dari kaidah hukum universal yang mutlak itu. Jadi sumber Bioenergi ini adalah satu, yaitu Tuhan Yang Maha Esa, yang memberi dan memiliki hak dan kuasa tunggal terhadap hukum universal mutlak itu. Dari pengertian ini maka dapat kita simpulkan bahwa: “Bioenergi merupakan energi kehidupan di alam ini yang menyusupi dan menggerakkan seluruh aktifitas kehidupan di mana sumber tertinggi adalah Tuhan Maha Esa.”

Bioenergi mempunyai sifat kecerdasannya sendiri yang mengalir dan bergerak secara alamiah mengikuti tatanan hukum universal. Dalam kehidupan manusia, Bioenergi dapat dipengaruhi, baik secara sadar atau tidak, oleh arah pikiran dan hati seseorang yang dapat berpengaruh pada pola hidup yang positif atau negatife. Untuk itulah setiap orang perlu memahami Bioenergi yang cerdas. Ini agar dapat memanfaatkan potensinya yang telah dianugerahkan oleh Tuhan kepada kita.

Dari uraian di atas, telah kita singgung bahwa manusia terdiri dari tubuh dan jiwa. Karena jiwa adalah energi yang hidup, dan menjalankan hidup maka dapat dikatakan ia adalah Bioenergi itu sendiri. Kalau demikian, lalu bagaimana Bioenergi dapat masuk ke dalam tubuh manusia? Bioenergi berinteraksi ke dalam tubuh manusia melalui jalur-jalur energi di mana pada jalur tersebut terdapat beberapa pusat energi eterik (Generator Bioenergi). Jika Bioenergi melewati jalur energi terus ke generator dan tersesuaikan, maka generator tersebut makin seimbang dan kemampuan psikis generator akan makin aktif.
Proses penyesuaian Bioenergi dapat dikatakan sempurna bila seluruh generator menjadi seimbang sampai ke generator kepala dan menyatu dengan alam, sehingga kita dapat mencapai pencerahan spiritual. Nah, kita telah sampai lagi pada kata “spiritual” yang telah kita terangkan melalui pendekatan Bioenergi tersebut. Maka sekarang sampailah kita pada prinsip-prinsip dasar pemahaman spiritual untuk dapat mengenal daya Kecerdasan Bioenergi.
http://aurabiru.wordpress.com/2008/05/31/solusi-dengan-bioenergi/

Macam-macam Bioenergi :

A.    Energi Biomassa
Biomassa sangat beragam jenisnya yang pada dasarnya merupakan hasil produksi dari makhluk hidup. Biomassa dapat berasal dari tanaman perkebunan atau pertanian, hutan, peternakan atau bahkan sampah. Biomassa (bahan organik) dapat digunakan untuk menyediakan panas, membuat bahan bakar, dan membangkitkan listrik, hat ini disebut bioenergi. Bioenergi berada pada level kedua setelah tenaga air dalam produksi energi primer terbarukan di Amerika Serikat.
Untuk kepentingan khusus, pemanfaatan biomassa menjadi solusi yang sangat menjanjikan untuk permasalahan sampah di kota-kota besar. Pemanfaatan sampah sebagai biomassa menjadi tenaga listrik meiaitji proses pembakaran langsung (direct cornbustion) atau metalui proses pembuatan gas metana (gasifikasi) dapat menjadi solusi, walaupun proyek ini lebih mahal dibandingkan proyek pembangkit listrik lain untuk kapasitas yang setara.
Pemanfaatan energi biomassa dapat dilakukan dengan berbagai cara. Dewasa ini teknologi pemanfaatan energi biomassa yang telah dikembangkan terdiri dari :
1. Pembakaran langsung (direct combustion) dalam bentuk pemanfaatan panas.
Pemanfaatan panas biomassa telah dikenal sejak dulu seperti pemanfaatan kayu bakar. Pemanfaatan yang cukup besar umumnya untuk menghasilkan uap pada pembangkitan listrik atau proses manufaktur. Dalam sistem pembangkit, kerja turbin biasanya memanfaatakan ekspansi uap bertekanan dan bertemperatur tinggi untuk menggerakkan generator. Di industri kayu dan kertas, serpihan kayu terkadang langsung dimasukkan ke boiler untuk menghasilkan uap untuk proses manufaktur atau menghangatkan ruangan. Beberapa sistem pembangkit berbahan bakar batubara menggunakan biomassa sebagai sumber energi tambahan dalam boiler efisiensi tinggi untuk mengurangi emisi.

2. Konversi menjadi bahan bakar cair.
Dua bahan bakar bio yang paling umum adalah ethanol dan biodiesel. Ethanol merupakan alkohol yang dibuat dengan fermentasi biomassa dengan kandungan hidrokarbon yang tinggi seperti jagung metaldi proses yang sama untuk membuat bir. Ethanol paling sering digunakan sebagai aditif bahan bakar untuk mengurangi emisi CO dan asap lainnya dari kendaraan. Biodiesel merupakan ester yang dibuat menggunakan minyak tanaman, lemak binatang, ganggang, atau bahkan minyak goreng bekas. Biodiesel dapat digunakan sebagai aditif diesel untuk mengurangi emisi kendaraan atau dalam bentuk murninya sebagai bahan bakar kendaraan
3. Pemanfaatan Gas Biomassa
Pemanfaatan gas biomassa skala kecil yang banyak diaplikasikan oleh masyarakat adalah pemanfaatan gas metana hasil fermentasil yang langsung dibakar untuk dimanfaatkan panasnya. Pada skala yang lebih maju pemanfaatan gas biomassa dilakukan melalui sistem gasifikasi menggunakan temperatur tinggi untuk mengubah biomassa menjadi gas (campuran dari hidrogen, CO dan metana).
Salah satu contoh pemanfaatan tersebut adalah penggunaan sekam padi pada Pembangkit Listrik Tenaga Diesel. Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) komersial pertama yang menggunakan. bahan bakar sekam padi berada di penggilingan padi rnifik PT (Persero) Pertani di Desa Haurgeulis, Keeamatan Haurgaulis, Kabupaten Indramayu. PLTD berkekuatan 1 x 100 kilowatt (kw) tersebut dibangun PT Indonesia Power dan PT Pertani.
Prinsip keda PLTD berbahan bakar sekam padi itu adalah mencampurkan gas hasil gasifikasi sekam padi pada temperatur tinggi dengan bahan bakar minyak (BBM) di dalam ruang bakar motor diesel yang menggerakkan turbin untuk menghasii'kan tenaga listrik. Pencampuran BBM dengan gas sekam padi dapat menghemat pemakaian BBIVi hingga 80 persen dari jumlah pemakaian semula, sehingga biaya operasional untuk membangkitkan listrik dengan daya yang
sama dapat berkurang jauh. Sebagai gambaran, jika PLTD berkapasitas 100 kW dioperasikan penuh dengan menggunakan BBM, dibutuhkan 0,3 liter BBM per kWh (kilowatt hour). Sementara jika ditambahkan gas sekam padi, hanya dibutuhkan 0,06 liter per kWh ditambah sekam padi sebanyak 1,5 kg per kWh.
Sistem penanganan material biomassa, merupakan bagian yang cukup besar dalam modal investasi dan biaya operasi dalam fasilitas konversi energi bio. Kebutuhannya tergantung pada tipe biomassa yang akan diolah dalam teknologi konversi seperti hainya kebutuhan gudang cadangan makanan, diantaranya penyimpanan biomassa, penanganan, pengangkutan, pengurangan ukuran, pembersihan, pengeringan serta peralatan.



B.     Energi Biogas
Biogas adalah gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik atau fermentasi dari bahan-bahan organik termasuk diantaranya; kotoran manusia dan hewan, limbah domestik (rumah tangga), sampah biodegradable atau setiap limbah organik yang biodegradable dalam kondisi anaerobik. Kandungan utama dalam biogas adalah metana dan karbon dioksida.
Biogas dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan maupun untuk menghasilkan listrik.

Biogas dan aktivitas anaerobik

Biogas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik sangat populer digunakan untuk mengolah limbah biodegradable karena bahan bakar dapat dihasilkan sambil menghancurkan bakteri patogen dan sekaligus mengurangi volume limbah buangan. Metana dalam biogas, bila terbakar akan relatif lebih bersih daripada batu bara, dan menghasilkan energi yang lebih besar dengan emisi karbon dioksida yang lebih sedikit. Pemanfaatan biogas memegang peranan penting dalam manajemen limbah karena metana merupakan gas rumah kaca yang lebih berbahaya dalam pemanasan global bila dibandingkan dengan karbon dioksida. Karbon dalam biogas merupakan karbon yang diambil dari atmosfer oleh fotosintesis tanaman, sehingga bila dilepaskan lagi ke atmosfer tidak akan menambah jumlah karbon diatmosfer bila dibandingkan dengan pembakaran bahan bakar fosil.
Saat ini, banyak negara maju meningkatkan penggunaan biogas yang dihasilkan baik dari limbah cair maupun limbah padat atau yang dihasilkan dari sistem pengolahan biologi mekanis pada tempat pengolahan limbah.

Gas landfill

Gas landfill adalah gas yang dihasilkan oleh limbah padat yang dibuang di landfill. Sampah ditimbun dan ditekan secara mekanik dan tekanan dari lapisan diatasnya. Karena kondisinya menjadi anaerobik, bahan organik tersebut terurai dan gas landfill dihasilkan. Gas ini semakin berkumpul untuk kemudian perlahan-lahan terlepas ke atmosfer. Hal ini menjadi berbahaya karena:
  • dapat menyebabkan ledakan,
  • pemanasan global melalui metana yang merupakan gas rumah kaca, dan
  • material organik yang terlepas (volatile organic compounds) dapat menyebabkan (photochemical smog)

Rentang komposisi biogas umumnya

Komposisi biogas bervariasi tergantung dengan asal proses anaerobik yang terjadi. Gas landfill memiliki konsentrasi metana sekitar 50%, sedangkan sistem pengolahan limbah maju dapat menghasilkan biogas dengan 55-75%CH4 [1].
Komposisi biogas[2]
Komponen
%
Metana (CH4)
55-75
Karbon dioksida (CO2)
25-45
Nitrogen (N2)
0-0.3
Hidrogen (H2)
1-5
Hidrogen sulfida (H2S)
0-3
Oksigen (O2)
0.1-0.5

Kandungan energi

Nilai kalori dari 1 meter kubik Biogas sekitar 6.000 watt jam yang setara dengan setengah liter minyak diesel. Oleh karena itu Biogas sangat cocok digunakan sebagai bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan pengganti minyak tanah, LPG, butana, batu bara, maupun bahan-bahan lain yang berasal dari fosil.

Pupuk dari limbah biogas

Limbah biogas, yaitu kotoran ternak yang telah hilang gasnya (slurry) merupakan pupuk organik yang sangat kaya akan unsur-unsur yang dibutuhkan oleh tanaman. Bahkan, unsur-unsur tertentu seperti protein, selulose, lignin, dan lain-lain tidak bisa digantikan oleh pupuk kimia. Pupuk organik dari biogas telah dicobakan pada tanaman jagung, bawang merah dan padi.

Siloksan dan gas engines (mesin berbahan bakar gas)

Dalam beberapa kasus, gas landfill mengandung siloksan. Selama proses pembakaran, silikon yang terkandung dalam siloksan tersebut akan dilepaskan dan dapat bereaksi dengan oksigen bebas atau elemen-elemen lain yang terkandung dalam gas tersebut. Akibatnya akan terbentuk deposit (endapan) yang umumnya mengandung silika (SiO2) atau silikat (SixOy) , tetapi deposit tersebut dapat juga mengandung kalsium, sulfur belerang, zinc (seng), atau fosfor. Deposit-deposit ini (umumnya berwarna putih) dapat menebal hingga beberapa millimeter di dalam mesin serta sangat sulit dihilangkan baik secara kimiawi maupun secara mekanik.
Pada internal combustion engines (mesin dengan pembakaran internal), deposit pada piston dan kepala silinder bersifat sangat abrasif, hingga jumlah yang sedikit saja sudah cukup untuk merusak mesin hingga perlu perawatan total pada operasi 5.000 jam atau kurang. Kerusakan yang terjadi serupa dengan yang diakibatkan karbon yang timbul selama mesin diesel bekerja ringan. Deposit pada turbin dari turbocharger akan menurukan efisiensi charger tersebut.
Stirling engine lebih tahan terhadap siloksan, walaupun deposit pada tabungnya dapat mengurangi efisiensi[3][4]


Biogas terhadap gas alam

Jika biogas dibersihkan dari pengotor secara baik, ia akan memiliki karakteristik yang sama dengan gas alam. JIka hal ini dapat dicapai, produsen biogas dapat menjualnya langsung ke jaringan distribusi gas. Akan tetapi gas tersebut harus sangat bersih untuk mencapai kualitas pipeline. Air (H2O), hidrogen sulfida (H2S) dan partikulat harus dihilangkan jika terkandung dalam jumlah besar di gas tersebut. Karbon dioksida jarang harus ikut dihilangkan, tetapi ia juga harus dipisahkan untuk mencapai gas kualitas pipeline. JIka biogas harus digunakan tanpa pembersihan yang ektensif, biasanya gas ini dicampur dengan gas alam untuk meningkatkan pembakaran. Biogas yang telah dibersihkan untuk mencapai kualitas pipeline dinamakan gas alam terbaharui.

Penggunaan gas alam terbaharui

Dalam bentuk ini, gas tersebut dapat digunakan sama seperti penggunaan gas alam. Pemanfaatannya seperti distribusi melalui jaringan gas, pembangkit listrik, pemanas ruangan dan pemanas air. Jika dikompresi, ia dapat menggantikan gas alam terkompresi (CNG) yang digunakan pada kendaraan.

Referensi

  1. ^ Juniper Biogas Yield Comparison
  2. ^ Basic Information on Biogas
  3. ^ Presentation - Siloxanes in landfill gas
  4. ^ Paper - Siloxanes in landfill and digester gas