BIOENERGI: PENGEMBANGAN ENERGI TERBARUKAN SEBAGAI ALTERNATIF UNTUK MASA DEPAN

BAB I PENDAULUAN

1.1. Latar belakang

Energi begitu sangat penting bagi kehidupan makhluk hidup terutama bagi kita sebagai manusia. Sebab, ketergantungan manusia terhadap energi tidak bisa di putuskan begitu saja karena hampir semua alat-alat yang digunakan untuk kehidupan sehari hari memerlukan asupan energi. Energi dihasilkan dari sumber yang berbeda beda diantaranya ada yang disebut energi terbarukan dan ada juga energi terbatas, kedua energi ini memiliki keunggulan masing-masing baik bagi lingkungan, polusi, maupun penerimaan oleh manusia itu sendiri.

Energi terbarukan adalah energi yang tidak terbatas jumlahnya di mana energi ini bersifat permanen atau dapat dimanfaat kan dalam jangka waktu pemanfaatan yang sangat panjang, sumber dari energi ini diantaranya, energi air, energi listrik, energi dari tumbuhan, energi matahari, energi angin, energi nuklir dan sebagainya sedangkan untuk energi terbatas yaitu energi yang memiliki jumlah terjangkau, penelitian terbaru menunjukkan bahan bakar fosil hanya bertahan 46 tahun kedepan dan akan habis untuk penggunaan.

Energi terbarukan menjadi alternatif yang sangat efisien untuk menunjang kehidupan manusia pada zaman modern ini yang populasinya semakin meningkat, dan penggunaan alat-alat atau mesin-mesin yang memerlukan energi semakin banyak digunakan. sehingga hal ini dapat mempengaruhi dan menguras jumlah dari sumber energi yang terbatas seperti energi yang bersumber dari batu bara dan fosil yang makin hari makin berkurang jumlahnya di alam ini. karena tidak dapat melakukan pembaharuan dalam waktu cepat.

Untuk itu perlu pengetahuan terkait jenis-jenis energi, sumber-sumber energi serta manfaat dan dampak dari penggunaan energi, untuk membantu kebijakan sehingga dapat membantu tawarkan solusi akan hal tersebut.








2.1. Energi Terbarukan

2.1.1. Pengertian Energi

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Energi adalah pusat atau sumber kekuatan yang membantu kinerja dalam bekerja, tanpa energi sebagai pusat kekuatan proses kinerja dalam bekerja tidak akan efektif.

Menurut para ahli energi di definisikan sebagai berikut:

1. Energi adalah kemampuan benda untuk melakukan usaha (Mikrajuddin)

2. energi merupakan konsep dasar termodinamika (Michael J. Moran)

3. energi adalah suatu bentuk kekuatan yang dimiliki suatu benda (Pardiyono)

Dari pengertian para ahli tadi dapat disimpulkan bahwa pengertian energi secara umum adalah kekuatan suatu benda untuk melakukan usaha dalam bekerja.
2.1.2. Pengertian Energi Terbarukan

Energi terbarukan adalah energi yang memiliki sumber yang tidak terbatas atau berkelanjutan sehingga sumber energi ini tidak akan habis dalam waktu yang sangat lama karena dapat dipulihkan kembali contohnya seperti bioenergi yang sumbernya berasal dari makhluk hidup baik itu dari nabati maupun hewani (Coleman dan Stanturf, 2006; Kleinschmidt, 2007; Williams, 2015).
2.1.3. Jenis Energi

2.1.3.1. Energi dari sumber terbatas

Energi yang bersumber dari bahan yang habis dan tidak dapat dipulihkan seperti energi olahan batu bara, gas alam dan fosil. ketiga energi ini tidak dapat di perbaharui karena sumbernya dari bahan yang sulit untuk melakukan pemulihan, butuh ratusan tahun lamanya, sehingga energi ini disebut dengan energi yang terbatas.
2.1.3.2. Energi terbarukan

Energi ini merupakan sumber energi yang dapat dipulihkan atau diperbarui terus menerus dan dalam jangka waktu yang singkat, sehingga bahan dari energi ini sangat tidak terbatas dan mudah ditemukan karena bahan bahannya tidak begitu langka seperti batu bara dan energi terbatas lainnya.


2.2. Sumber Energi Terbatas

2.2.1. Minyak bumi

Minyak bumi merupakan suatu cairan yang memiliki warna gelap yang berada jauh di dalam kerak bumi, cairan ini sifatnya sangat mudah terbakar. cairan ini didapati dari tambang tambang yang dibangun khusus untuk memproduksi minyak tersebut, seperti tambang tambang minyak di daerah timur tengah. komposisi dari minyak bumi ini terdiri atas seri alkana sebagian besarnya dan cairan yang kompleks dari hidrokarbon.
2.2.2. Batu bara

Batu bara ini merupakan bahan yang terbuat dari fosil yang berusia ratusan tahun, di mana tulang tersebut terbentuk melalui endapan organik dengan komposisi yang terkandung pada batu ini yaitu oksigen, karbon serta hidrogen. Batu ini berwarna hitam pekat dengan bentuk yang berbeda beda dan mempunyai sifat fisik maupun kimia yang kompleks.

Batu bara diperoleh dari pertambangan khusus yang di distribusikan menggunakan mobil dan kapal untuk kebutuhan pembakaran seperti untuk bahan bakar pembangkit listrik dan lain lain.
2.2.3. Gas alam

Gas alam merupakan bahan bakar dalam bentuk gas, bahan bakar gas ini juga bersumber dari fosil dengan komposisi utama terdiri dari metana. sebutan untuk bahan bakar ini biasanya di sebut gas bumi dan gas rawa.

Sumber dari gas ini bisa ditemukan di berbagai tempat seperti di area pertambangan batu bara, minyak bumi atau di tambang gas itu sendiri. gas yang diproduksi oleh bakteri anaerobik yang diperoleh dari bahan bahan organik yang bukan fosil yang kaya akan metana maka disebut dengan biogas di mana jenis gas ini bersumber dari kotoran, rawa rawa atau sampah sampah.
2.3. Sumber energi terbarukan

2.3.1. Energi panas bumi

Energi bersumber dari inti bumi dan dari panas yang dihantarkan oleh matahari ke bumi. Energi dari inti bumi ini yang berada di dalam kerak bumi dihantarkan melalui bebatuan sehingga mencairkannya dan menjadi magma, hal tersebut terjadi karena suhu inti bumi yang sangat panas, di mana suhunya



mencapai 5000oC. Suhu inilah yang menularkan panas ke permukaan dan memanaskan air yang berada di dalam bumi hingga suhunya mencapai 300oC sehingga dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi yang tidak terbatas jumlahnya.

Pemanfaatan yang dilakukan menggunakan energi panas bumi ini salah satunya digunakan sebagai pembangkit listrik rumahan, untuk sumber dari energi ini menyebar ke berbagai tempat seperti di Filipina, Selandia Baru, Irlandia dan sebagainya.
2.3.2. Energi matahari

Energi ini langsung dari matahari yang didapati dengan cara dikumpulkan menggunakan alat khusus, atau yang biasa disebut dengan tenaga surya, karena cahaya dari matahari tidak melingkupi seluruh wilayah maka penggunaan atau pemanfaatan yang bisa dilakukan dalam wilayah terbatas yaitu wilayah yang disinari langsung oleh matahari.

Tenaga surya ini di gunakan atau dimanfaatkan biasanya sebagai energi untuk lampu lampu jalan, karena lampu lampu jalan bertemu langsung dengan cahaya matahari yang berada di luar ruangan, tenaga surya selain untuk energi langsung juga digunakan untuk mencharger baterai sehingga energi dikumpulkan dan dapat digunakan pada malam hari. selain untuk lampu jalan masih banyak lagi pemanfaatan lain yang di implementasikan di antaranya untuk pemanasan gedung, untuk oven, untuk mobil dan sebagainya.
2.3.3. Tenaga angin

Tenaga angin ini didapati karena perbedaan temperatur udara sehingga dihasilkanlah angin. angin inilah yang digunakan dan dimanfaatkan sebagai sumber energi melalui turbin yang di gerakannya, kekuatan dan kecepatan angin sangat menentukan efektifitas putaran turbin yang digunakan untuk penghasilan energi.

Pada beberapa tempat yang telah menggunakan atau memanfaatkan tenaga angin sebagai pembangkit listrik ini, seperti di Amerika, atau di belanda menggunakan wilayah yang terbuka dan kecepatan anginnya sesuai kebutuhan, seperti di dataran tinggi atau di pantai lepas dimana angin disana cukup kuat.


2.3.4. Tenaga air

Tenaga air ini dimanfaatkan karena arus atau aliran dan massa jenis yang besar yang terdapat pada air ini berpotensi untuk menggerak kan suatu turbin, dengan massa jenis yang besar air dapat menggerak kan turbin ketika laju alirannya meskipun tidak cepat. Salah satu pemanfaatan tenaga air ini menggunakan bendungan pembangkit listrik contohnya yang berada di Cina.
2.3.5. Biomassa

Energi ini berasal dari tumbuhan dan hewan, ada 3 jenis biomassa yang dibedakan dalam bentuk atau sifatnya yang digunakan untuk energi diantaranya:

1. Biomassa padat

Biomassa padat ini biasanya bersumber dari kayu, tumbuhan, dan sebagainya dimana bahan tersebut dapat digunakan untuk pembakaran secara langsung karena bersifat padat dan mudah terbakar. contohlain seperti proses pembakaran di pabrik sawit yang menggunakan atau memanfaatkan cangkang dan fiber dari buah sawit sebagai bahan pembakaran untuk tenaga listrik di pabrik tersebut.

2. Bio cair

Salah satu jenis bio cair ini diantaranya biodiesel yang biasanya diproduksi dari tanaman seperti kelapa sawit, jagung, tebu dan sebagainya. salah satu kelemahan biodisel dapat menjadi sabun jika bertemu basa sehingga pembakaran tidak sempurna, untuk itu diperlukan penyaringan karena ia dapat membersihkan logam logam sekaligus dapat mengikis karet sehingga dapat merusak. Di Indonesia sendiri biofuel tidak berkembang karena BBM dan BBG masih terjangkau di pasaran.

Jenis lain dari bio cair ini seperti etanol yang diproduksi dari fermentasi tanaman.

3. Biogas

Sumber sumber dari biogas beraal dari tempat pembuangan air, glyserin sebagai produk samping, karet, lemak, kompos, dan limbah cairan. biogas juga telah digunakan sebagai bahan bakar pada mobil.

BAB III

HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1. Contoh pengembangan minyak terbarukan

3.1.1. Menggunakan katalis Cr-Zeolit Alam dalam perengkahan katalitik

Telah banyak dilakukan penelitian terkait pengembangan bahan energi terbarukan dengan cara perengkahan katalik terhadap minyak, salah satunya menggunakan katalis Cr-Zeolit oleh Naszarudin (2000)

Proses yang digunakan pada penelitiannya yakni 10 gram minyak CPO di letakan pada reaktor yang dilanjutkan katalis dengan rasio yang berbeda yakni 10:1, selanjutnya dilakukan pemanasan dengan suhu 500oC dan dilakukan lah analisa menggunkan alat spektometer IR serta GC-MS. Dari percobaan yang telah dilakukan dengan spektrometer IR CPO (gambar 1) yang dibandingkan dengan spektrometer hasil perengkanan (gambar 2) didapati hasilnya mengalami perbedaan atau perubahan yang nyata baik dari segi mutu ataupun dari segi kuantitasnya.














Menghasilkan perbedaan diantara keduanya, dari data diatas terlhiat terjadinya proses perengkahan pada minyak CPO ini. dimanan puncak pada kromatogram CPO menghilang di hasil perngkahan.

Dari percobaan yang telah dilakukan bahwa sangat memungkinkan digunakan katalis Cr-Zeolit alam dalam proses perengkahan untuk mengubah CPO menjadi biofuel yang dapat dimanfaatkan.


3.1.1. Penambahan logam K, Li, Na dalam katalis Ni-Karbon

Telah dilakukan penelitian tentang perengkahan katalis minyak CPO menggunakan berbagai katalis, dan banyak keberhasilan yang ditemukan sehingga memungkinkan pemanfaatan biofuel yang efektif untuk masa depan dalam produksi minyak.

Pada penambahan logam K,Li, Na telah dilakukan penilitian oleh Nazarudin, at al yang dilakukan dalam katalis Ini-Karbon, dimana penelitian ini dilakukan untuk melihat efektifitas logam terhadap konversi perangkahan katalik minyak CPO yang nantinya akan dijadikan bensin untuk enrgi terbarukan.

Penelitian ini menggunakan metode AAS, dimana metode ini di pakai untuk penentuan logam yang terkandung di katalis, serta untuk metode serapan gas amonia digunakan metode digunakan untuk melihat keasaman katalis, dan metode BET di fungsikan untuk jejari pori yang nantinya menentukan luas porinya. Bahan di tambahkan dengan lima variasi berbeda dari jumlah 0% hingga 2%.

Hasil yang ditemukan pada penelitian ini yaitu terdapat pengaruh pada koversi baik itu dalam kenaikan maupun penurunan, dalam artian penambahan jenis logam logam dalam katalis ini memungkinkan untuk dilakukan dalam pembuatan bensin. (Nazarudin et, al. 2014)
3.1.2. Penggunaan Katalis Karbon Yang Di impregnasi Dengan Kobalt

Telah diprediksi krisis bahan bakar yang akan melanda Indonesia untuk stok bahan bakar, karena bahan bakar yang digunakan mayoritas menggunakan energi fosil yang terbatas, untuk itu dilakukan pengembangan pengembangan untuk energi terbarukan.

Salah satu yang di kembangkan yakni tentang perengkahan katalis yang menggunakan berbagai bahan diantaranya katalis karbon yang di impregnasi



dengan kobalt untuk minyak katalik minyak goreng. Kelebihan dari katalik minyak goreng bekas yang menggunakan kobalt ini diantaranya:

a. Pemrosesan lebi murah untuk biayanya

b. Fleksibel untuk bahannya

c. Standarnya produksi bahan mesin yang digunakan

d. kompatibilitas dengan infrastruktur yang ada

(Mancio, A.A., et. al, Uthman H, Tamunaidu, P, dan Sang, O.Y)

Proses yang digunakan yaitu, dengan resapan kosentrasi karbon 1% hingga 3% pada koblat untuk penghasilan katalis CO karbon. Pada fraksi SEM (sinar-X pemindaian mikroskop elektron) menhasilkan sifat katalis amorf dan pada analisa nya menemukan keberhasilan pada beberpa persen kosentrasi bahkan ditemukan keunikan didalamnya. Untuk suhu yang digunakan kisaran 450o hingga 550o. Hal dengan kata lain dapat diartikan bahwa penggunaan katalis karbon yang di impregnasi dengan kobalt terutama pada katalik minyak bekas goreng menhasilkan kemungkinan dapat dimanfaatkan dengan efektif untuk biofuel nantinya. (Nazarudin, et., al.)
3.1.3. Katalis zeolit Ni-natural untuk kondisi optimasi pada reaksi retak minyak gas vacum (VGO)

Telah banyak dilakukan pengembangan untuk katalis zeolit dimana dari penelitian yang telah dilakukan membuahkan hasil yang baik. Pada kali ini digunakan katalis zeolit Ni-natural untuk kondisi optimasi pada reaksi retak minyak gas vacum (VGO). Tujuan dari penilitian yang dilakukan yaitu untuk membentuk katalis Ni-zeloit dan untuk menguji aktivitas pada minyak bumi dalam perengkahan fraksi berat.

sudah dilakukan atau penelitian terkait kondisi optimum untuk memantau reaksi retak VGO, katalis yang di pakai yakni Ini-zeolit. titik didih nya lebih kurang 150-250oC. Katalis dibuat dengan menggunakan metode pertukaran ion dengan dimasukan logam r Ini pada zeolit.

Hasil yang di dapat dari perengkahan katalik menghasilkan peninggalan residu serta fraksi gas, cair dan juga kokas, fraksi cair ini diukur menggunakan metode gravimetri secara kuantitatif, dan penganalisanya menggunakan kulitatif menggunakn GC-MS, untuk kromatogram GC-MS nya dari VGO bahwa umpannya



terdiri dari hidrokarbon C10 hingga C18. Untuk hasil kuantitatif didapati kondisi yang optimal pada konversi keseluruhan dengan penggunaan katalis zeolit Ne alami sebesar 300oC dengna waktu 60 menit dan 1,5: 1 untuk rasio katalis dan umpan.

Kesimpulan dari penelitian ini yaitu hasil dari reaksi cracking katalitik pada fraksi berat minyak bumi dengan menggunakan katalis Ini-zeolit alam adalah fraksi minyak tanah (C11 - C12) dan fraksi solar (C13 – C17), untuk hasil yang lebih dominan adalah senyawa hidrokarbon berupa fraksi solar (C13-C17). Temperatur, waktu dan rasio katalis/umpan berpengaruh terhadap konversi total dan selektivitas hasil reaksi perengkahan katalitik. Pada perengkahan katalitik fraksi berat minyak bumi dengan katalis Ni-zeolit alam berhasil dibuat model optimasi respon permukaan untuk konversi cairan hasil perengkahan (CHP) dan gas. (Nazarudin,)








1.1. Kesimpulan

BAB IV PENUTUP

Energi adalah tenaga yang membantu kinerja suatu benda, energi sangat dibutuhkan oleh manusia sebagai makhluk hidup, terutama untuk menghadapi masa depan yang semakin hari semakin kehabisan minyak fosil. Energi terbarukan sebagai alternatif yang paling efisien untuk menghadapi kebutuhan tersebut, dikarenakan berasal dari sumber yang tidak terbatas dan prosesnya yang berkelanjutan, Dari penilitian yang banyak dilakukan diketahui bahwa beberapa pengembangan yang dilakukan pada perengkahan kalis membuahkan hasil yang baik, tetapi beberapa bahan untuk pembuatan minyak terbarukan masih memerlukan pengembangan lebih lanjut sehingga pemanfaatan dapat optimal dilakukan.

Daftar Pustaka

Berndes,G., Hoogwijk, M., & Broek, R.V.D. 2003. The contribution of biomass in the future global energy supply: a review of 17 studies, Journal of Biomass and Bioenergy Vol. 25, Hal. 1-28.

Coleman M.D., Stanturf, J.A. 2006. Biomass feedstock production systems: economic and environmental benefits. Biomass and Bioenergy 30 693-695.

https://id.wikipedia.org/wiki/Energi_terbarukan

Ipop, S., Trisunaryanti, W., Iip, I.F., dan utoro, Y., 2000, Pembuatan dan Karakterisasi Katalis Nikel-Zeolit alam untuk Perengkahan Fraksi Minyak Bumi, prosiding Seminar Nasional Kimia V, Jurusan Kimia FMIPA-UGM, Yogyakarta

Kleinschmidt, J. 2007. Biofueling Rural Development: Making the Case for Linking Biofuel Production to Rural Revitalization. Policy Brief No. 5. Carsey Institute, University of New Hampshire, Durham.

Mancio, A.A., da Costa, K.M.B., Ferreira, C.C., Santos, M.C., Lhamas, D.E.L., da

Mota, S.A.P., Leão, R.A.C, de Souza, R.O.M.A, Araújo, M.E., Borges, L.E.P., Machado, N.T. 2016. Thermal catalytic cracking of crude palm oil at pilot scale: Effect of the percentage of Na2CO3 on the quality of biofuels. Ind. Crop. Prod. 91(1): 32-43.

Nazarudin, 2000, Optimasi Kondisi Reaksi Perengkahan Katalitik Fraksi Berat Minyak Bumi Dengan Katalis Cr-Zeolit Alam Dan Ni-Zeolit Alam, Tesis UGM, Yogyakarta

Nazarudin, Konversi Crude Palm Oil (CPO) menjadi Biofuel Dengan Perengkahan Katalitik Menggunakan Cr-Zeolit Alam, in Seminar Forum HEDS. 2005: Universitas Negeri Jakarta

Nazarudin., Lince, M., Lidya. A.N., Bakar, A., Ulyarti, The Effect Of The Addition Of Alkaline Metals(K,Li,Na) To Ni-Charcoal Catalyst Inthe Convertion Of Crudepalm Oil (CPO) Intogasoline Through Cataly Ticniacking, Seminar SINTESA. 2014: Universitas Lampung

Nazarudin, Optimization Condition On Cracking Reaction of Vacum Gas Oil (VGO) Using Ni- Natural Zeolite Catalysts.: Universitas Jambi.


Nazarudin., Prabasari, I.G., Sarip, R., Rahmayani, S. "Catalytic Cracking of Used Cooking Oil Using Cobalt- impregnated Carbon Catalysts," Makara Journal of Science: Vol. 23 : No. 3 , Article 7. DOI: 10.7454/mss.v23i3.11264 Available at: https://scholarhub.ui.ac.id/science/vol23/iss3/7

Parabasari, I. G., Sarip, R., Rahmayani., S., Nazarudin. 2019. "Perengkahan Katalitik dari Minyak Goreng Bekas Menggunakan Katalis Karbon yang diresapi Cobalt," Makara Journal of Science: Vol. 23: No. 3, Pasal 7.

Raqeeb MA, RB 2015. Produksi biodiesel dari minyak jelantah. J. Chem. Pharm Res. 7 (12): 670-681.

Ruszkowski, MF, Radoševic, M., Jerbic, I., Vukovic, JP 2010. Penggunaan Bio- Components dalam Proses Cracking Catalytic. Goriva I Maziva, 49 (1): 37- 67.

Sang, O.Y., Twaiq, F., Zakaria, R., Mohamed, A.R., Bhatia, S. 2003. Biofuel Production from Catalytic Cracking of Palm Oil. Energy Sources. 25(9): 859-869, doi: 10.1080/00908310390221309.

Tamunaidu, P., Bhatia, S. 2007. Catalytic Cracking of Palm Oil for The Production of Biofuels. Bioresour. Technol. 98(-): 3593–3601, doi: 10.1016/j.biortech.2006.11.028.

Thran D, et al. 2010. Global biomass potentials -Resources, drivers and scenario results, Journal of Energy for Sustainable Development, Vol. 14, Hal. 200- 205.

Uthman H., Abdulkareem, A.S. 2014. The Production and Characterization of Ethyl Ester (Biodiesel) from Waste Vegetable Oil as Alternative to Petro Diesel. Energy Sou. Part A: Recovery, Util. Environ. Effect, 36(10): 2135-2141, doi: 10.1080/15567036.2011.563274.

Williams, C. L., Dahiya, A., Porter, P. 2015. “Introduction to bioenergi”. Bioenergi Vol 5-36.

Arjun Toraya

Jadi saya seumpama air hanget yang dikelilingi air dingin :)

Share this post