Audit dan Manajemen Energi bagi Bangunan di Indonesia

Beberapa bulan belakangan ini kita merasakan bagaimana seringnya terjadi pemadaman bergilir yang dilakukan oleh  PLN baik di daerah maupun kota besar. Salah satu faktor hal itu terjadi ialah semakin meningkatnya konsumsi listrik dari masyarakat yang tidak dibarengi dengan upaya meningkatkan kapasitas daya. Upaya peningkatan kapasitas daya adalah upaya yang sulit jika tidak adanya sumber energi yang baru. Maka Pemerintah dan lembaga-lembaga yang terkait telah melakukan berbagai cara untuk menanggulangi permasalahan energi salah satunya adalah diversifikasi energi yang meliputi pemakaian energi alternatif dengan memanfaatan limbah menjadi biogas, biodiesel, biomass, pengembangan energi angin, energi panas bumi (geothermal), dan pembangkit micro dan picohidro. Fuel cell meliputi pengembangan hidrogen dari air maupun air laut sebagai bahan bakar alternatif.

Di lain sisi masyarakat dan pengguna listrik pun dapat membantu pemerintah untuk menanggulangi permasalahan energi yaitu dengan upaya penghematan energi. Namun sayangnya Sektor industri dan perkantoran sebagai konsumen terbesar dari PLN masih kurang menyadari akan pentingnya penghematan energi. Belum adanya peraturan yang tegas bisa jadi merupakan faktor dari kurang suksesnya program penghematan energi yang digalakan oleh pemerintah.

Sementara itu, Energy Conservation Center of Japan (ECCJ) telah melakukan suatu survei atau audit energi pada perhotelan dan bangunan komersial. Berdasarkan hasil audit yang dilakukan, mereka memaparkan bahwa faktor mendasar yang menentukan keberhasilan penghematan energi adalah desain bangunan, manajemen energi, dan komitmen pimpinan. (Anonim, 2007).

Audit energi sebenarnya merupakan teknik yang digunakan untuk mengetahui pola pengunaan energi dan menghitung besarnya konsumsi energi pada bangunan gedung untuk kemudian menganalisa potensi penghematannya, kemudian memberikan rekomendasikan cara terbaik dalam mengurangi penggunaan energi. Sehingga nantinya, dapat mengurangi biaya-biaya yang harus ditanggung oleh konsumen, baik itu bangunan komersial, kantor pemerintah, maupun industri.

Setelah dilakukan audit energi pada suatu bangunan maka kemudian dilakukan upaya manajemen energi. Manajemen energi ialah kegiatan untuk mengelola penggunaan energi secara effisien dan efektif yang sebelumnya telah di rekomendasikan oleh tim audit energi. Beberapa contoh  program manajemen energi yaitu pengaturan jam penggunaan operasi peralatan industri dan peralatan elektronik dan pembuatan stiker maupun slogan hemat energi.

Intergrasi Turbin Angin Pada Gedung Tinggi

Sebuah konsep dan aplikasi baru penggunaan turbin angin di daerah perkotaan/metro adalah dengan mengintegrasikannya pada suatu gedung yang tinggi. Turbin angin maglev jenis VAWT (Vertical Axis Wind Turbine) cocok diaplikasikan pada gedung tinggi di daerah metro sebab mampu bekerja pada kecepatan angin yang rendah dan dapat membangkitkan listrik untuk meningkatkan efisiensi penggunaan energi listrik di gedung tersebut.

Sebuah contoh di Southwark, London telah dibangun 3 buah turbin angin berdiameter 9m yang diintegrasikan pada lantai paling atas gedung dan ditujukan untuk meningkatkan efisiensi penerangan di dalam gedung tersebut (treehugger.com). Proyek tersebut dikerjakan oleh Brian Dunlop Associates and Gas Dynamics meliputi analisis noise suara, getaran pada gedung, simulasi software aliran angin pada sebuah desain gedung dan simulasi software disuatu daerah perkotaan yang memiliki karakteristik pola aliran tertentu. Data dari Badan Meteorologi tidak memungkinkan untuk digunakan dalam desain awal sebab setiap perkotaan memiliki karakteristik aliran angin dinamik yang spesifik.

Diperlukan sebuah desain aerodinamik suatu bangunan yang memungkinkan untuk mengarahkan angin yang datang supaya menuju ke bagian gedung yang paling atas sehingga dapat menggerakkan turbin tersebut. Usahakan dalam mendesain tata letak bangunan sudah diperhitungkan arah datang angin (wind rose) rata-rata tahunan dan keadaan gedung/pohon disekitar tempat yang akan dibangun gedung tersebut. Jangan sampai gedung/pohon tersebut menyebabkan efek turbulensi angin, usahakan angin yang datang memiliki pola laminer sehingga ekstraksi energi angin dengan turbin angin bisa maksimal.

Berbeda dengan sebuah kawasan wind farm yang rata-rata memiliki noise suara yang tinggi maka di daerah metro harus menggunakan blade turbin angin yang sedikit mengeluarkan noise suara. Semua itu harus sudah dipertimbangkan dalam desain awal.

Menurut cityofsound.com Denmark telah berhasil mencukupi 20% dari total kebutuhan energi listrik dengan menggunakan energi angin. Itu membuktikan komitmen yang besar dari negara tersebut untuk mencukupi kebutuhan energi dengan menggunakan teknologi energi terbarukan.

Sebuah perusahaan di Denmark bernama Danish Company LM Glasfiber berhasil mengembangkan blade turbin angin yang dioperasikan pada ketinggian 61,5 m, bekerja dengan kecepatan angin 300 km/jam dan tinggi tiang utama 9 m. Terdapat beberapa model blade yang bisa dipilih untuk aplikasi turbin angin skala kecil pada gedung-gedung di perkotaan, misalnya windspire dan helix. Untuk memperindah penampilan turbin angin tersebut bisa dipasang beberapa warna kombinasi led pada blade dan semua itu bisa dikerjakan ketika kebijakan pemerintah metro mendukung pemanfaatan dan edukasi turbin angin pada gedung tinggi di perkotaan.

Membangkitkan Listrik dengan Lutut Anda

Ketika anda ingin mencharge handphone anda disaat anda sedang berada di daerah terpencil atau di daerah tersebut tidak ada sama sekali jaringan listrik PLN maka anda tetap dapat mencharge perangkat portable anda (handphone, GPS, mp3 player, pager, dll) dengan hanya berjalan tiap pagi hari atau berlari. Sebab saat ini peneliti di Simon Fraser University Locomotion Laboratory in Burnaby, Canada telah mengembangkan sebuah alat yang dapat mengkonversi gerakan lutut manusia sehingga dapat menghasilkan listrik beberapa Watt.

Cara kerjanya adalah ketika anda berjalan maka otot pada kaki (misal kiri) akan mengangkat kaki kiri ke depan (langkah accelerate) sedangkan kaki kanan akan menjadi tumpuan langkah di posisi belakang (langkah decelerate). Mekanisme mekanik ini akan terus dilakukan otot secara bergantian selama anda berjalan. Ketika langkah accelerate, anda menggunakan energi secara efektif yaitu membawa tubuh anda berpindah lokasi, tetapi ketika langkah decelerate anda mengeluarkan energi untuk otot untuk menjadi tumpuan langkah kaki anda.

Langkah decelerate ini yang dianggap oleh Max Donelan – pimpinan tim peneliti tersebut sebagai pemborosan energi. Kemudian tim tersebut membuat sebuah penjepit lutut yang dapat menyerap energi terbuang tersebut untuk kemudian mengubahnya menjadi energi listrik. Prinsip kerja alat ini seperti pembangkitan energi listrik dari sistem pengereman (braking system) pada sebuah mobil hybrid. Atau dapat dianalogikan dengan sebuah senter dimana sumber energi listrik berasal dari alat pembangkit listrik seperti catut berpegas. Ketika anda menggenggamnya maka akan dihasilkan listrik.

Berat alat tersebut hanya 1,6 kg dan hasil pengetesan ketika digunakan pada kaki tidak menunjukkan adanya ketidaknyamanan. Informasi ini disarikan dari Inhabitat.com

Pemilihan Sampah Sebagai Poin Penting Dalam Konversi Biogas Ke Listrik

Overview Pemilahan Sampah dalam Konversi Biogas menjadi Listrik

Potensi sampah dan biomassa sudah  pasti ada di setiap daerah, karena setiap hari manusia secara natural selalu menghasilkan sampah demi memenuhi kebutuhannya. Namun memang, potensi sampah dan biomassa di setiap daerah berbeda sebanding dengan jumlah penduduknya. Makin banyak jumlah penduduk di setiap daerah, potensi sampah dan biomassa yang dihasilkan makin besar pula. Solusi yang diberikan oleh pemerintah daerah adalah landfill yaitu pembuangan sampah di suatu daerah yang disebut dengan TPA (Tempat Pembuangan Akhir) serta pengolahan yang dilakukan secara ‘tidak efisien’. Dikatakan demikian karena sampah – sampah organik dikumpulkan di TPA dan diharapkan terdegenerasi kembali ke tanah secara alami sedangkan sampah anorganik dikumpulkan lagi – lagi secara tidak efisien oleh pemulung. Kekurangan dari landfill ini adalah dibutuhkannya lahan yang luas dan menggunungnya sampah organik karena penambahan sampah oleh manusia tidak sebanding dengan degenerasi sampah oleh bakteri – bakteri pengurai. Selain itu berkaitan dengan global warming, penumpukan sampah dengan cara ini berpotensi menghasilkan gas methan (combustible gas) yang notabene menjadi salah satu penyebab potensi pemanasan global dan penipisan lapisan ozon.

Manajemen Pengelolaan Sampah

Masalah sampah sudah menjadi masalah global, dibuktikan oleh keluarnya protokol Kyoto yang mengikat semua negara agar dapat mengolah limbahnya dengan lebih serius. Pemerintah Indonesia setidaknya telah mengedarkan Undang – Undang Nomor 18 Tahun 2008 Tentang Pengelolaan Sampah dan dimungkinkan untuk adanya Peraturan Perundangan lain yang dapat melengkapi Undang – Undang ini. Ini menjadi bukti keseriusan pemerintah Indonesia dalam mengelola sampah dan sebagai langkah penting pemerintah dalam pembangunan lingkungan hidup yang lebih baik dengan diikuti oleh penerapan di lapangan yang tertib, berkesinambungan, dan berkelanjutan. Tinggal bagaimana regulasi manajemen pengelolaan sampah yang berupa Undang – Undang ini diterapkan di lapangan oleh seluruh aparat yang berkaitan dan masyarakat secara keseluruhan. Regulasi pendukung seperti peraturan daerah dan pelaksanaan kompensasi secara tertib juga sangat penting dalam kaitannya dengan penerapan di tingkat daerah. Tanpa Peraturan Daerah dan pelaksanaan kompensasi secara tertib, tidak akan ada regulasi yang mengikat masyarakat, sehingga masyarakat merasa perlu untuk melakukan manajemen pengelolaan sampah ini dalam lingkup rumah tangga maupun lingkup yang lebih luas.

Dengan manajemen sampah, TPA bukan lagi menjadi tempat penampungan sampah melainkan akan menjadi tempat penampungan residu sampah yaitu sampah – sampah khusus yang karena sifat dan bahannya tidak bisa didaur ulang lagi, sampah organik, maupun sampah anorganik yang tidak bisa di daur ulang karena nilai ekonomisnya sangat rendah dan sulit untuk dimanfaatkan. Untuk sampah – sampah khusus dibutuhkan teknologi tertentu untuk mengelolanya, sedangkan sampah organik dan anorganik yang ditampung sebenarnya memiliki potensi energi di dalamnya dengan penanganan tertentu. Teknologi yang kemudian ditawarkan untuk mengolah potensi ini adalah teknologi konversi energi.

Konversi Biogas

Sampah organik (termasuk didalamnya sisa makanan) dapat dikonversi menjadi listrik dengan menggunakan teknologi konversi sampah menjadi gas methan (combustible gas), lalu menjadi listrik yang disebut dengan biogas. Sedangkan sampah organik yang berupa biomassa dapat dikonversikan menjadi listrik dengan cara direct combustion yang dikenal dengan PLTSa (Pembangkit Listrik Tenaga Sampah).

Secara alami, sampah organik dengan bantuan bakteri pengurai menghasilkan gas methan sebagai hasil sampingan dari kegiatan degenerasi penguraian sampah. Gas methan (combustible gas) ini menurut para peneliti, jika terbuang di alam berpotensi sebagai perusak lapisan ozon dan meningkatkan efek global warming. Untuk itulah menjadi penting pemanfaatan gas methan  menjadi listrik karena selain dapat mengurangi dampak pemanasan global, juga dapat menambah suplai listrik di daerah. Secara umum, unsur dalam sampah yang dapat dimanfaatkan menjadi biogas adalah sebesar 69% yaitu 42% sampah organik dan 27% sampah sisa makanan (Mauliva,2009). Untuk mempercepat terjadinya biogas dalam proses fermentasi sampah organik, biasanya digunakan katalisator berupa penambahan bakteri pengurai sampah yaitu bakteri saprofit (wikipedia). Teknologi konversi biogas menjadi listrik yang digunakan misalnya adalah PLTGU (Pembangkit Listrik Tenaga Gas Uap) yang bekerja berdasar siklus kombinasi (siklus Rankine dan Brayton) yang merupakan sistem pembangkit listrik yang memanfaatkan sejumlah panas terbuang (exhaust gas) di turbin gas PLTG yang temperaturnya relatif tinggi untuk menghasilkan uap pada turbin uap (Rais,2006). Namun, teknologi konversi biogas ini masih terkendala terhadap isu ketahanan dan keawetan material yang digunakan karena biogas yang salah satu komposisinya adalah H₂S (hidrogen sulfida) mengakibatkan bahan yang dilewatinya rentan terhadap korosi. Sehingga diperlukannya inovasi rekayasa teknologi material yang dapat berperan meningkatkan kekuatan material yang digunakan.

Dalam pengolahan sampah menjadi biogas, manajemen sampah dalam bentuk pemilahan sampah dari tingkat rumah tangga sampai ke tingkat landfill menjadi sangat penting karena dengan manajemen yang baik, pengolahan sampah menjadi lebih fokus dan tertata secara efektif serta mempermudah pengambilan bahan untuk biogas yang berupa sampah residu (sampah organik).

Berbagai Aplikasi Energi Matahari

Energi matahari merupakan energi yang utama bagi kehidupan di bumi ini. Berbagai jenis energi, baik yang terbarukan maupun tak-terbarukan merupakan bentuk turunan dari energi ini baik secara langsung maupun tidak langsung. Energi yang merupakan turunan dari energi matahari misalnya:

• Energi angin yang timbul akibat adanya perbedan suhu dan tekanan satu tempat dengan tempat lain sebagai efek energi panas matahari.
• Energi air karena adanya siklus hidrologi akibat dari energi panas matahari yang mengenai bumi.
• Energi biomassa karena adanya fotosintesis dari tumbuhan yang notabene menggunakan energi matahari.
• Energi gelombang laut yang muncul akibat energi angin.
• Energi fosil yang merupakan bentuk lain dari energi biomassa yang telah mengalami proses selama berjuta-juta tahun.

Selain itu energi panas matahari juga berperan penting dalam menjaga kehidupan di bumi ini. Tanpa adanya energi panas dari matahari maka seluruh kehidupan di muka bumi ini pasti akan musnah karena permukaan bumi akan sangat dingin dan tidak ada makluk yang sanggup hidup di bumi.

Energi Panas Matahari sebagai Energi Alternatif

Energi panas matahari merupakan salah satu energi yang potensial untuk dikelola dan dikembangkan lebih lanjut sebagai sumber cadangan energi terutama bagi negara-negara yang terletak di khatulistiwa termasuk Indonesia, dimana matahari bersinar sepanjang tahun. Dapat dilihat dari gambar di atas bahwa energi matahari yang tersedia adalah sebesar 81.000 TerraWatt sedangkan yang dimanfaatkan masih sangat sedikit.

Ada beberapa cara pemanfaatan energi panas matahari yaitu:

1. Pemanasan ruangan
2. Penerangan ruangan
3. Kompor matahari
4. Pengeringan hasi pertanian
5. Distilasi air kotor
6. Pemanasan air
7. Pembangkitan listrik

Pemanasan Ruangan

Ada beberapa teknik penggunan energi panas matahari untuk pemanasan ruangan, yaitu:

• Jendela

Ini merupakan teknik pemanasan dengan menggunakan energi panas matahari yang paling sederhana. Hanya diperlukan sebuah lubang pada dinding untuk meneruskan panas matahari dari luar masuk ke dalam bangunan. Ada jendela yang langsung tanpa ada kacanya dan ada yang menggunakan kaca. Untuk mendapatkan panas yang optimal maka pada jendela dipasang kaca ganda. Biasanya di daerah-daerah empat musim dinding/tembok bangunan diganti dengan kaca agar matahari bebas menyinari dan menghangatkan ruangan pada saat musim dingin.

• Dinding Trombe(Trombe Wall)

Dinding trombe adalah dinding yang diluarnya terdapat ruangan sempit berisi udara. Dinding bagian luar dari ruangan sempit tersebut biasanya berupa kaca. Dinding ini dinamai berdasarkan nama penemunya yaitu Felix Trombe, orang berkebangsaan Perancis.

Prinsip kerjanya adalah permukaan luar ruangan ini akan dipanasi oleh sinar matahari, kemudian panas tersebut perlahan-lahan dipindahkan kedalam ruangan sempit. Selanjutnya panas di dalam ruangan sempit tersebut akan dikonveksikan ke dalam bangunan melalui saluran udara pada dinding trombe.

• Greenhouse

Teknik ini hampir sama dengan dinding trombe hanya saja jarak antara dinding masif dengan kaca lebih lebar, sehingga tanaman bisa hidup di dalamnya.

Prinsip kerja greenhouse juga serupa dengan dinding trombe. Panas masuk melalui kaca ke dalam greenhouse lalu dikonveksikan ke dalam bangunan untuk menghangatkan ruangan atau menjaga suhu rungan tetap stabil meskipun pada waktu siang atau malam hari.

Penerangan Ruangan

Adalah teknik pemanfaatan energi matahari yang banyak dipakai saat ini. Dengan teknik ini pada siang hari lampu pada bangunan tidak perlu dinyalakan sehingga menghemat penggunaan listrik untuk penerangan. Teknik ini dilaksanakan dengan mendesain bangunan yang memungkinkan cahaya matahari bisa masuk dan menerangi ruangan dalam bangunan.

Kompor Matahari

Prinsip kerja dari kompor matahari adalah dengan memfokuskan panas yang diterima dari matahari pada suatu titik menggunakan sebuah cermin cekung besar sehingga didapatkan panas yang besar yang dapat digunakan untuk menggantikan panas dari kompor minyak atau kayu bakar.

Untuk diameter cermin sebesar1,3 meter kompor ini memberikan daya thermal sebesar 800 watt pada panci. Dengan menggunakan kompor ini maka kebutuhan akan energi fosil dan energi listrik untuk memasak dapat dikurangi.

Pengeringan Hasil Pertanian

Hal ini biasanya dilakukan petani di desa-desa daerah tropis dengan menjemur hasil panennya dibawah terik sinar matahari. Cara ini sangat menguntungkan bagi para petani karena mereka tidak perlu mengeluarkan biaya untuk mengeringkan hasil panennya. Berbeda dengan petani di negara-negara empat musim yang harus mengeluarkan biaya untuk mengeringkan hasil panennya dengan menggunakan oven yang menggunakan bahan bakar fosil maupun menggunakan listrik.

Distilasi Air

Cara kerjanya adalah sebuah kolam yang dangkal, dengan kedalaman 25mm hingga 50 mm, ditututup oleh kaca. Air yang dipanaskan oleh radiasi matahari, sebagian menguap, sebagian uap itu mengembun pada bagian bawah dari permukaan kaca yang lebih dingin. Kaca tersebut dimiringkan sedikit 10 derajat untuk memungkinkan embunan mengalir karena gaya berat menuju ke saluran penampungan yang selanjutnya dialirkan ke tangki penyimpanan.

Pemanasan Air

Penyediaan air panas sangat diperlukan oleh masyarakat, baik untuk mandi maupun untuk alat antiseptik pada rumah sakit dan klinik kesehatan. Penyediaan air panas ini memerlukan biaya yang besar karena harus tersedia sewaktu-waktu dan biasanya untuk memanaskan digunakan energi fosil ataupun energi listrik. Namun Dengan menggunakan pemanas air tenaga surya maka hal ini bukan merupakan masalah karena pemanasan air dilakukan dengan menyerap panas matahari dengan menggunakan kolektor sehingga tidak memerlukan biaya bahan bakar.

Prinsip kerjanya adalah panas dari matahari diterima oleh kolektor yang terdapat di dalam terdapat pipa-pipa berisi air. Panas yang diterima kolektor akan diserap oleh air yang berada di dalam pipa sehingga suhu air meningkat. Air dingin dialirkan dari bawah sedangkan air panasnya dialirkan lewat atas karena massa jenis air panas lebih kecil daripada massa jenis air dingin (prinsip thermosipon). Air ini lalu masuk ke dalam penyimpan panas. Pada penyimpan panas, panas dari air ini dipindahkan ke pipa berisi air yang lain yang merupakan persediaan air untuk mandi/antiseptik. Sedangkan air yang berasal dari kolektor akan diputar kembali ke kolektor dengan menggunakan pompa atau hanya menggunakan prinsip thermosipon. Persediaan air panas akan disimpan di dalam tangki penyimpanan yang terbuat dari bahan isolator thermal. Pada sistem ini terdapat pengontrol suhu jika suhu air panas yang dihasilkan kurang dari yang diinginkan maka air akan dimasukkan kembali ke tangki penyimpan panas untuk dipanaskan kembali.

Kolektor yang digunakan pada pemanas air tenaga panas matahari ini adalah kolektor surya plat datar yang bagian atasnya terbuat dari kaca yang berwarna hitam redup sedangkan bagian bawahnya terbuat dari bahan isolator yang baik sehingga panas yang terserap kolektor tidak terlepas ke lingkungan. Air panas di dalam kolektor bisa mencapai 82 C sedangkan air panas yang dihasilkan tergantung keinginan karena sistem dilengkapi pengontrol suhu.

Pembangkitan Listrik

Prinsipnya hampir sama dengan pemanasan air hanya pada pembangkitan listrik, sinar matahari diperkuat oleh kolektor pada suatu titik fokus untuk menghasilkan panas yang sangat tinggi bahkan bisa mencapai suhu 3800 C. Pipa yang berisi air dilewatkan tepat pada titik fokus sehingga panas tersebut diserap oleh air di dalam pipa. Panas yang sangat besar ini dibutuhkan untuk mengubah fase cair air di dalam pipa menjadi uap yang bertekanan tinggi. Uap bertekanan tinggi yang di hasilkan ini kemudian digunakan untuk menggerakkan turbin uap yang kemudian akan memutar turbo generator untuk menghasilkan listrik.

Ada dua jenis kolektor yang biasa digunakan untuk pembangkitan listrik yaitu kolektor parabolik memanjang dan kolektor parabolik cakram.

Kolektor Parabolik Memanjang

Kolektor Parabolik Cakram

Di California, Amerika Serikat, alat ini telah mampu menghasilkan 354 MW listrik. Dengan memproduksi kolektor ini secara massal, maka harga satuan energi matahari ini di AS, sekitar Rp 100/KWh lebih murah dibandingkan energi nuklir dan sama dengan energi dari tenaga pembangkit dengan bahan baku energi fosil.(Ivan A Hadar, 2005).

Di India dengan area seluas 219.000 meter persegi maka kolektor mampu menghasilkan listrik sebesar 35-40 MW dengan rata-rata intensitas penyinaranya adalah sebesar 5.8 KWH per meter persegi per hari.(Gordon Feller).

Kita dapat juga membangkitkan listrik langsung dari energi surya, yaitu dengan menggunakan photovoltaic. Alat ini terbuat dari bahan semikonduktor yang sangat peka dalam melepaskan elektron ketika terkena panjang gelombang sinar matahari tertentu. Akan tetapi alat ini masih sangat mahal dan efisiensinya masih sangat rendah, yaitu sekitar 10%.

Pembangkitan listrik berdasarkan perbedaan tekanan pada gas juga bisa dilakukan, yaitu dengan menggunakan chimney. Ini sebuah sistem tower yang terdiri turbin gas dan jalinan kaca tertutup yang luas untuk memerangkap panas matahari.

Prinsipnya: sinar matahari akan menembus kaca dari alat ini kemudian memanaskan gas yang terperangkap di bawah kaca. Gas suhu tinggi ini akan memasuki tower tertutup yang tingginya bisa mencapai 1000 meter vertikal. Oleh karena perbedaan suhu gas pada permukaan bumi dan 1000 meter diatas permukaan bumi, maka gas akan mengalir ke atas melalui tower ini. Aliran gas/udara tersebut akan memutar turbin gas. Skema sederhana dapat dilihat pada gambar dibawah.

Keuntungan dan Kerugian Energi Panas Matahari

Keuntungan dari penggunaan energi panas matahari antara lain:

• Energi panas matahari merupakan energi yang tersedia hampir diseluruh bagian permukaan bumi dan tidak habis (renewable energy).
• Penggunaan energi panas matahari tidak menghasilkan polutan dan emisi yang berbahaya baik bagi manusia maupun lingkungan.
• Penggunaan energi panas matahari untuk pemanas air, pengeringan hasil panen akan dapat mengurangi kebutuhan akan energi fosil.
• Pembanguan pemanas air tenaga matahari cukup sederhana dan memiliki nilai ekonomis.

Kerugian dari penggunaan energi panas matahari antara lain:

• Sistem pemanas air dan pembangkit listrik tenaga panas matahari tidak efektif digunakan pada daerah memiliki cuaca berawan untuk waktu yang lama.
• Pada musim dingin, pipa-pipa pada sistem pemanas ini akan pecah karena air di dalamnya membeku.
• Membutuhkan lahan yang sangat luas yang seharusnya digunakan untuk pertanian, perumahan, dan kegiatan ekonomi lainya. Hal ini karena rapat energi matahari sangat rendah.
• Lapisan kolektor yang menyilaukan bisa mengganggu dan membahayakan penglihatan, misalnya penerbangan.
• Sistem hanya bisa digunakan pada saat matahari bersinar dan tidak bisa digunakan ketika malam hari atau pada saat cuaca berawan.
• Penyimpanan air panas untuk perumahan bukan merupakan masalah, tetapi penyimpanan uap air pada pembangkit listrik memerlukan teknologi yang sulit.

Pustaka

• Arismunandar, W. 1995. Teknologi Rekayasa Surya. Bandung. Pradnya Paramita.
• Boyle, G. 1996. Renewable Energy. Milton Keynes. The Open University.
• Gordon Feller. India Building Large-Scale Solar Thermal Capacity. Available from http://www.ecoworld.org/Home/Articles2.cfm?TID=325
• Ivan A Hadar. Kompas, 11 Oktober 2005. Keluar dari Ketergantungan (Pasar) BBM.
• Passive Solar Architecture – Heating. Available from www.azsolarcenter.com/design/pas-2
• Solar Cooking. Available from www.energiinfo.org/solar_cooking

Antara Nuklir dan Energy Terbarukan, Manakah yang Lebih Bersih?

Pro-kontra pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir pertama (PLTN) di Indonesia terus bergulir, berbagai argumen juga telah saling diadu antara pihak yang pro pembangunan PLTN maupun pihak kontra PLTN. Pihak pro-PLTN direpresentasikan oleh pihak pemerintah dan juga para peneliti nuklir Indonesia, di sisi kontra-PLTN diwakili oleh sejumlah elemen lembaga non pemerintah seperti Greenpeace. Pihak pemerintah menilai bahwa pembangunan PLTN adalah salah satu cara untuk memenuhi kebutuhan listrik Indonesia khususnya Jawa-Madura-Bali (Jamali) secara cepat disamping upaya yang telah diambil yakni menggenjot produksi listrik menggunakan batubara kalori rendah yang memang berlimpah jumlahnya di negara ini. Berdasarkan Rencana Umum Ketenagalistrikan Nasional (RUKN) 2008-2027, dibutuhkan kapasitas pembangkit listrik tak kurang dari 149 GW pada tahun 2027. Sementara itu saat ini kapasitas pembangkit kita tak lebih dari 21 GW. Pencapaian yang akan sangat memberatkan bagi pemerintah untuk meningkatkan kapasitas pembangkit kita menjadi lebih dari tujuh kali lipat hanya dalam 20 tahun. Bila pencapaian di atas gagal tentu saja banyak konsekuensi yang harus ditanggung oleh pemerintah dan juga masyarakat Jamali, diantaranya adalah elektrifikasi yang tidak mencapai 100% dan juga pertumbuhan ekonomi yang lambat.

Sedangkan pihak Greenpeace sendiri juga telah merelease beberapa buku (Greenpeace, 2008) dan informasi tentang bahaya penggunaan nuklir (baca: radiasi) maupun batubara (baca: emisi) dalam industri listrik untuk mengedukasi masyarakat akan bahaya kedua sumber energi tersebut (bahkan edisi terbaru dalam bentuk komik berjudul Nuclear Meltdown, Pesan dari Kegelapan), salah satu solusi yang selalu dikemukakan oleh Greenpeace adalah pemanfaatan energi terbarukan secara optimal untuk menghindari dua sumber energi “kotor”. Dalam artikel ini penulis akan mencoba membandingkan sisi “kebersihan” penggunaan energi nuklir dan energi terbarukan melalui pendekatan “life cycle assessment (LCA)”. LCA adalah suatu metode atau tool untuk menganalisa efek lingkungan yang berasosiasi dengan suatu produk dalam sebuah siklus hidup produk tersebut mulai dari pengolahan raw material hingga pengolahan sampah dari produk yang telah selesai dipakai, atau sering kali disebut sebagai analisa suatu produk dari tempat lahir hingga ke kubur (cradle to grave).

Life cycle analisa pada pembangkit listrik baik tenaga nuklir maupun tenaga energi terbarukan telah dirangkum oleh Sovacool (2009) dengan mereview dari beberapa sumber. Studi tentang nuklir dilakukan dengan menggunakan berbagai macam tipe reaktor, kemudian studi diawali dari menganalisa kualitas biji uranium, analisa pertambangan uranium, pengayaan uranium, penggunaannya dalam reaktor hingga pengolahan sampah nuklir, serta yang tidak lupa menjadi bahan kajian adalah proses transportasi dari dan ke setiap tahapan. Begitu pula untuk analisa energi terbarukan dikaji dari proses pengolahan bahan baku (misalnya pasir silika untuk PV), proses produksi, instalasi hingga pengolahan sampah pasca penggunaan produk tersebut.

Tabel siklus hidup emisi dari berbagai macam energi terbarukan dan nuklir

Dari tabel tersebut dapat disimpulkan bahwa emisi setiap teknologi energi terbarukan terbukti lebih rendah dari pada emisi energi nuklir. Sejatinya dalam proses pembangkitan energi nuklir sendiri tidak menghasilkan emisi karbon dioksida (atau dalam jumlah yang sangat kecil) akan tetapi proses pendukung seperti penambangan uranium, pengayaan uranium hingga penyimpanan sampah nuklir menghasilkan emisi karbon dioksida yang tinggi. Sehingga secara siklus hidup dapat dikatakan bahwa nuklir memiliki emisi yang lebih tinggi dibandingkan dengan energi terbarukan. Meski energi terbarukan memiliki emisi yang lebih rendah dari pada nuklir namun memiliki sejumlah kelemahan yakni ketidakstabilan dalam menghasilkan energi yang menjadikannya tidak layak untuk dijadikan tulang punggung pembangkitan energi listrik dan juga tingkat effisiensi yang masih rendah.

Namun sebagai catatan dari penulis bahwa manajemen produksi energi terbarukan yang salah atau tidak effisien akan menyebabkan emisi yang dihasilkan oleh energi terbarukan akan lebih besar dari pada energi fossil, sebagai gambaran adalah total emisi siklus hidup biodiesel (baik dari Jarak Pagar maupun Kelapa Sawit) di Indonesia lebih tinggi dari pada emisi siklus hidup minyak diesel (Wijaya, 2008). Hal ini dikarenakan rendahnya effisiensi dalam proses produksi serta penanganan produksi energi terbarukan yang kurang tepat.

Daftar Pustaka:

1. ESDM, 2008, Rencana Umum Ketenagalistrikan Nasional (RUKN) 2008-2027, Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral, Jakarta, Indonesia.
2. Greenpeace, 2008, The True Cost of Coal, Greenpeace report.
3. Sovacool, B.K., 2009, Nuclear Energy and Renewable Power: Which is the Best Climate Change Mitigation Option?, Proceeding of World Renewable Energy Congress 2009-Asia, 19-22 May, 2009, Bangkok, Thailand.
4. Wijaya, E. 2008, Life Cycle Assessment of Biodisel in Indonesia, Final Report of JEE-671, The Joint Graduate School of Energy and Environment, Thailand (Unpublished)
5. http://www.kamase.org/?p=593

Cara Mudah Membuat Digester Biogas

PENDAHULUAN

Sebagian besar penduduk Indonesia masih mengandalkan pada sektor pertanian dan peternakan untuk menggerakkan roda perekonomian. Tanpa disadari, produk-produk pertanian dan peternakan tersebut menghasilkan hasil sampingan yang belum banyak mendapatkan perhatian, bahkan dianggap sebagai sampah yang tidak dimanfaatkan. Pada umumnya, limbah tersebut dimanfaatkan sebagai pupuk kandang. Padahal, dari limbah pertanian dan peternakan tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi alternatif, yaitu dari biomassa. Sumber-sumber energi biomassa berasal dari bahan organik. Apabila biomassa tersebut dimanfaatkan untuk menghasilkan energi, maka energi tersebut disebut dengan bioenergi. Salah satu bentuk bioenergi adalah biogas.

Salah satu upaya pemanfaatan limbah peternakan adalah dengan memanfaatkannya untuk menghasilkan bahan bakar dengan menggunakan teknologi biogas. Teknologi biogas memberikan peluang bagi masyarakat pedesaan yang memiliki usaha peternakan, baik individual maupun kelompok, untuk memenuhi kebutuhan energi sehari-hari secara mandiri.

Teknologi biogas bukanlah teknologi baru. Teknologi ini telah banyak dimanfaatkan oleh petani peternak di berbagai negara, diantaranya India, Cina, bahkan Denmark. Teknologi biogas sederhana yang dikembangkan di Indonesia berfokus pada aplikasi skala kecil/menengah yang dapat dimanfaatkan masyarakat pertanian yang memiliki ternak sapi 2 – 20 ekor.

Penerapan teknologi biogas pada daerah yang memiliki peternakan dapat memberikan keuntungan ekonomis apabila dilakukan perancangan yang tepat dari segi teknis dan operasionalnya. Perancangan teknis meliputi: desain biodigester, desain penyaluran gas dan desain tangki penampung.

Perancangan operasional meliputi kemampuan operator untuk memastikan perawatan fasilitas biogas berjalan rutin dan terpenuhinya suplai bahan baku biogas setiap harinya.

Potensi biogas di Indonesia cukup melimpah, mengingat peternakan merupakan salah satu kegiatan ekonomi dalam kehidupan masyarakat pertanian. Hampir semua petani memiliki ternak antara lain sapi, kambing, dan ayam. Bahkan ada yang secara khusus mengembangkan sektor peternakan. Di antara jenis ternak tersebut, sapi merupakan penghasil kotoran yang paling besar.

Dalam rangka menjawab tuntutan tersebut, maka kami mencoba untuk menyusun tulisan sederhana ini. Tulisan ini merupakan buku sederhana yang semoga dapat menjadi pedoman dan petunjuk dalam merancang dan membangun biodigester, terutama untuk skala rumah tangga dan komunitas (peternak dan petani serta masyarakat). Semoga tulisan kecil yang kami ketengahkan ke hadapan anda semua dapat bermanfaat dalam pemanfaatan sumber energi terbarukan untuk kemandirian energi.

TENTANG BIOGAS DAN BIODIGESTER

Apakah biogas itu? Biogas merupakan gas campuran metana (CH4), karbondioksida (CO2) dan gas lainnya yang didapat dari hasil penguraian material organik seperti kotoran hewan, kotoran manusia, tumbuhan oleh bakteri pengurai metanogen pada sebuah biodigester. Jadi, Untuk menghasilkan biogas, dibutuhkan pembangkit biogas yang disebut biodigester. Proses penguraian material organik terjadi secara anaerob (tanpa oksigen). Biogas terbentuk pada hari ke 4 – 5 sesudah biodigester terisi penuh, dan mencapai puncak pada hari ke 20 – 25. Biogas yang dihasilkan oleh biodigester sebagian besar terdiri dari 50 – 70% metana (CH4), 30 – 40% karbondioksida (CO2), dan gas lainnya dalam jumlah kecil.

Ada tiga kelompok bakteri yang berperan dalam proses pembentukan biogas, yaitu:

1. Kelompok bakteri fermentatif: Steptococci, Bacteriodes, dan beberapa jenis Enterobactericeae
2. Kelompok bakteri asetogenik: Desulfovibrio
3. Kelompok bakteri metana: Mathanobacterium, Mathanobacillus, Methanosacaria, dan Methanococcus

Bakteri methanogen secara alami dapat diperoleh dari berbagai sumber seperti: air bersih, endapan air laut, sapi, kambing, lumpur (sludge) kotoran anaerob ataupun TPA (Tempat Pembuangan Akhir).

Selama beberapa tahun, masyarakat pedesaan di seluruh dunia telah menggunakan biodigester untuk mengubah limbah pertanian dan peternakan yang mereka miliki menjadi bahan bakar gas. Pada umumnya, biodigester dimanfaatkan pada skala rumah tangga. Namun tidak menutup kemungkinan untuk dimanfaatkan pada skala yang lebih besar (komunitas). Biodigester mudah untuk dibuat dan diperasikan. Beberapa keuntungan yang dimiliki oleh biodigester bagi rumah tangga dan komunitas antara lain:

• Mengurangi penggunaan bahan bakar lain (minyak tanah, kayu, dsb) oleh rumah tangga atau komunitas
• Menghasilkan pupuk organik berkualitas tinggi sebagai hasil sampingan
• Menjadi metode pengolahan sampah (raw waste) yang baik dan mengurangi pembuangan sampah ke lingkungan (aliran air/sungai)
• Meningkatkan kualitas udara karena mengurangi asap dan jumlah karbodioksida akibat pembakaran bahan bakar minyak/kayu bakar
• Secara ekonomi, murah dalam instalasi serta menjadi investasi yang menguntungkan dalam jangka panjang

BAGAIMANA MEMBUAT BIODIGESTER YANG OPTIMAL

Membuat biodigester gampang-gampang susah. Gampang, karena konstruksi biodigester yang sangat sederhana. Susah, karena tidak semua konstruksi biodigester menghasilkan biogas yang diinginkan. Kunci dalam pembuatan biodigester adalah pada perencanaan yang matang.

Dalam pembangunan biodigester, ada beberapa hal yang harus dipertimbangkan, yaitu:

Lingkungan abiotis – Biodigester harus tetap dijaga dalam keadaan abiotis (tanpa kontak langsung dengan Oksigen (O2). Udara (O2) yang memasuki biodigester menyebabkan penurunan produksi metana, karena bakteri berkembang pada kondisi yang tidak sepenuhnya anaerob.

Temperatur - Secara umum, ada 3 rentang temperatur yang disenangi oleh bakteri, yaitu:

1. Psicrophilic (suhu 4 – 20 C) -biasanya untuk negara-negara subtropics atau beriklim dingin
2. Mesophilic (suhu 20 – 40 C)
3. Thermophilic (suhu 40 – 60 C) – hanya untuk men-digesti material, bukan untuk menghasilkan biogas

Untuk negara tropis seperti Indonesia, digunakan unheated digester (digester tanpa pemanasan) untuk kondisi temperatur tanah 20 – 30 C.

Derajat keasaman (pH) – Bakteri berkembang dengan baik pada keadaan yang agak asam (pH antara 6,6 – 7,0) dan pH tidak boleh di bawah 6,2. Karena itu, kunci utama dalam kesuksesan operasional biodigester adalah dengan menjaga agar temperatur konstan (tetap) dan input material sesuai.

Rasio C/N bahan isian – Syarat ideal untuk proses digesti adalah C/N = 25 – 30. Karena itu, untuk mendapatkan produksi biogas yang tinggi, maka penambangan bahan yang mengandung karbon (C) seperti jerami, atau N (misalnya: urea) perlu dilakukan untuk mencapai rasio C/N = 25 – 30. Berikut tabel yang menunjukkan kadar N dan rasio C/N dari beberapa jenis bahan organik.

Kebutuhan Nutrisi - Bakteri fermentasi membutuhkan beberapa bahan gizi tertentu dan sedikit logam. Kekurangan salah satu nutrisi atau bahan logam yang dibutuhkan dapat memperkecil proses produksi metana. Nutrisi yang diperlukan antara lain ammonia (NH3) sebagai sumber Nitrogen, nikel (Ni), tembaga (Cu), dan besi (Fe) dalam jumlah yang sedikit. Selain itu, fosfor dalam bentuk fosfat (PO4), magnesium (Mg) dan seng (Zn) dalam jumlah yang sedikit juga diperlukan. Tabel berikut adalah kebutuhan nutrisi bakteri fermentasi.

Kadar Bahan Kering – Tiap jenis bakteri memiliki nilai “kapasitas kebutuhan air” tersendiri. Bila kapasitasnya tepat, maka aktifitas bakteri juga akan optimal. Proses pembentukan biogas mencapai titik optimum apabila konsentrasi bahan kering terhadap air adalah 0,26 kg/L.

Pengadukan – Pengadukan dilakukan untuk mendapatkan campuran substrat yang homogen dengan ukuran partikel yang kecil. Pengadukan selama proses dekomposisi untuk mencegah terjadinya benda-benda mengapung pada permukaan cairan dan berfungsi mencampur methanogen dengan substrat. Pengadukan juga memberikan kondisi temperatur yang seragam dalam biodigester.

Zat Racun (Toxic) – Beberapa zat racun yang dapat mengganggu kinerja biodigester antara lain air sabun, detergen, creolin. Barikut adalah tabel beberapa zat beracun yang mampu diterima oleh bakteri dalam biodigester (Sddimension FAO dalam Ginting, 2006)

Pengaruh starter – Starter yang mengandung bakteri metana diperlukan untuk mempercepat proses fermentasi anaerob. Beberapa jenis starter antara lain:

1. Starter alami, yaitu lumpur aktif seperti lumpur kolam ikan, air comberan atau cairan septic tank, sludge, timbunan kotoran, dan timbunan sampah organik
2. Starter semi buatan, yaitu dari fasilitas biodigester dalam stadium aktif
3. Starter buatan, yaitu bakteri yang dibiakkan secara laboratorium dengan media buatan

JENIS BIODIGESTER

Pemilihan jenis biodigester disesuaikan dengan kebutuhan dan kemampuan pembiayaan/ finansial. Dari segi konstruksi, biodigester dibedakan menjadi:

Fixed dome – Biodigester ini memiliki volume tetap sehingga produksi gas akan meningkatkan tekanan dalam reactor (biodigester). Karena itu, dalam konstruksi ini gas yang terbentuk akan segera dialirkan ke pengumpul gas di luar reaktor.

Floating dome – Pada tipe ini terdapat bagian pada konstruksi reaktor yang bisa bergerak untuk menyesuaikan dengan kenaikan tekanan reaktor. Pergerakan bagian reaktor ini juga menjadi tanda telah dimulainya produksi gas dalam reaktor biogas. Pada reaktor jenis ini, pengumpul gas berada dalam satu kesatuan dengan reaktor tersebut.

Dari segi aliran bahan baku reaktor biogas, biodigester dibedakan menjadi:

Bak (batch) – Pada tipe ini, bahan baku reaktor ditempatkan di dalam wadah (ruang tertentu) dari awal hingga selesainya proses digesti. Umumnya digunakan pada tahap eksperimen untuk mengetahui potensi gas dari limbah organik.

Mengalir (continuous) – Untuk tipe ini, aliran bahan baku masuk dan residu keluar pada selang waktu tertentu. Lama bahan baku selama dalam reaktor disebut waktu retensi hidrolik (hydraulic retention time/HRT).

Sementara dari segi tata letak penempatan biodigester, dibedakan menjadi:

Seluruh biodigester di permukaan tanah – Biasanya berasal dari tong-tong bekas minyak tanah atau aspal. Kelemahan tipe ini adalah volume yang kecil, sehingga tidak mencukupi untuk kebutuhan sebuah rumah tangga (keluarga). Kelemahan lain adalah kemampuan material yang rendah untuk menahan korosi dari biogas yang dihasilkan.

Sebagian tangki biodigester di bawah permukaan tanah – Biasanya biodigester ini terbuat dari campuran semen, pasir, kerikil, dan kapur yang dibentuk seperti sumuran dan ditutup dari plat baja. Volume tangki dapat diperbesar atau diperkecil sesuai dengan kebutuhan. Kelemahan pada sistem ini adalah jika ditempatkan pada daerah yang memiliki suhu rendah (dingin), dingin yang diterima oleh plat baja merambat ke dalam bahan isian, sehingga menghambat proses produksi.

Seluruh tangki biodigester di bawah permukaan tanah – Model ini merupakan model yang paling popular di Indonesia, dimana seluruh instalasi biodigester ditanam di dalam tanah dengan konstruksi yang permanen, yang membuat suhu biodigester stabil dan mendukung perkembangan bakteri methanogen.

KOMPONEN BIODIGESTER

Komponen pada biodigester sangat bervariasi, tergantung pada jenis biodigester yang digunakan. Tetapi, secara umum biodigester terdiri dari komponen-komponen utama sebagai berikut:

1. Saluran masuk Slurry (kotoran segar) -Saluran ini digunakan untuk memasukkan slurry (campuran kotoran ternak dan air) ke dalam reaktor utama. Pencampuran ini berfungsi untuk memaksimalkan potensi biogas, memudahkan pengaliran, serta menghindari terbentuknya endapan pada saluran masuk.
2. Saluran keluar residu – Saluran ini digunakan untuk mengeluarkan kotoran yang telah difermentasi oleh bakteri. Saluran ini bekerja berdasarkan prinsip kesetimbangan tekanan hidrostatik. Residu yang keluar pertama kali merupakan slurry masukan yang pertama setelah waktu retensi. Slurry yang keluar sangat baik untuk pupuk karena mengandung kadar nutrisi yang tinggi.
3. Katup pengaman tekanan (control valve) – Katup pengaman ini digunakan sebagai pengatur tekanan gas dalam biodigester. Katup pengaman ini menggunakan prinsip pipa T. Bila tekanan gas dalam saluran gas lebih tinggi dari kolom air, maka gas akan keluar melalui pipa T, sehingga tekanan dalam biodigester akan turun.
4. Sistem pengaduk – Pengadukan dilakukan dengan berbagai cara, yaitu pengadukan mekanis, sirkulasi substrat biodigester, atau sirkulasi ulang produksi biogas ke atas biodigester menggunakan pompa. Pengadukan ini bertujuan untuk mengurangi pengendapan dan meningkatkan produktifitas biodigester karena kondisi substrat yang seragam.
5. Saluran gas – Saluran gas ini disarankan terbuat dari bahan polimer untuk menghindari korosi. Untuk pembakaran gas pada tungku, pada ujung saluran pipa bisa disambung dengan pipa baja antikarat.
6. Tangki penyimpan gas – Terdapat dua jenis tangki penyimpan gas, yaitu tangki bersatu dengan unit reaktor (floating dome) dan terpisah dengan reaktor (fixed dome). Untuk tangki terpisah, konstruksi dibuat khusus sehingga tidak bocor dan tekanan yang terdapat dalam tangki seragam, serta dilengkapi H2S Removal untuk mencegah korosi.

PROSEDUR PERANCANGAN BIODIGESTER

Urutan perancangan fasilitas biodigester dimulai dengan perhitungan volume biodigester, penentuan model biodigester, perancangan tangki penyimpan dan diakhiri dengan penentuan lokasi.

Perhitungan volume biodigester

Perhitungan ini menggunakan data-data:

- Jumlah kotoran sapi per hari yang tersedia. Untuk mendapatkan jumlah kotoran sapi perhari, digunakan persamaan:

Jumlah kotoran sapi = n x 28 kg/hari

dimana n adalah jumlah sapi (ekor), 28 kg/hari adalah jumlah kotoran yang dihasilkan oleh 1 (satu) ekor sapi dalam sehari.

- Komposisi kotoran padat dari kotoran sapi. Komposisi kotoran sapi terdiri dari 80% kandungan cair dan 20% kandungan padat. Dengan demikian, untuk menentukan berat kering kotoran sapi adalah:

Bahan kering = 0,2 x Jumlah kotoran sapi

- Perbandingan komposisi kotoran padat dan air. Bahan kering yang telah diperoleh tadi harus ditambahkan air sebelum masuk biodigester agar bakteri dapat tumbuh dan berkembang dengan optimum. Perbandingan komposisi antara bahan kering dengan air adalah 1:4. Dengan demikian, jumlah air yang ditambahkan adalah:

Air yang harus ditambahkan = 4 x Bahan kering

Hasil perhitungan di atas menunjukkan massa total larutan kotoran padat (mt)

- Waktu penyimpanan (HRT) kotoran sapi dalam biodigester. Waktu penyimpanan tergantung pada temperatur lingkungan dan temperatur biodigester. Dengan kondisi tropis seperti Indonesia, asumsi waktu penyimpanan adalah 30 hari

Dari data-data perhitungan di atas, maka diperoleh volume larutan kotoran yang dihasilkan adalah sebesar:

dengan mt = massa jenis air (1000 kg/m3).

Setelah volume larutan kotoran diketahui, maka volume biodigester dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan:

dengan tr = waktu penyimpanan (30 hari).

Penentuan Model Biodigester

Penentuan model biodigester didasari oleh beberapa pertimbangan, yaitu:

1. Jenis tanah yang akan dipakai
2. Kebutuhan
3. Biaya

Perancangan fasilitas biodigester

Penentuan lokasi fasilitas biodigester

CONTOH RENCANA ANGGARAN BIAYA BIODIGESTER

CONTOH MANAJEMEN OPERASIONAL BIODIGESTER

Analisis Energi

Volume digester yang akan dibangun adalah 2 m3, sehingga volume biogas yang dihasilkan per harinya adalah 7,92 m3 (Note – ganti nilainya sesuai keadaan di lapangan. Nilai ini untuk menghitung minyak tanah yang tergantikan (dalam liter)). Dari jumlah biogas yang dihasilkan dapat diketahui jumlah minyak tanah yang dapat terganti oleh biogas setiap harinya berdasarkan pada kesetaraan nilai kalori biogas dengan minyak tanah. Tabel disamping adalah tabel Nilai Kalori Beberapa Bahan Bakar (Suyati, 2006)

Dari tabel tersebut maka jumlah minyak tanah yang terganti tiap hari adalah sebagai berikut :

Analisis Ekonomi

Analisis ekonomi dilakukan untuk mengetahui break event point atau lama waktu pengembalian biaya investasi awal yang telah dikeluarkan untuk membangun instalasi biogas.

- Pemasukan per tahun

Total produksi biogas per tahun = 365 hari x 4,3 liter x 70%

= 1.098,65 liter minyak tanah

Diasumsikan harga biogas sama dengan harga minyak tanah per liternya yaitu Rp 2.500. Total pemasukan per tahun = 1.098,65 liter x Rp 2.500/liter =Â Rp 2.746.625

- Pengeluaran per tahun

Tabel diatas adalah pengeluaran-pengeluaran yang dilakukan untuk pengoperasian satu unit biogas per tahun.

- Waktu yang dibutuhkan untuk mengembalikan investasi awal

Investasi awal = Rp 4.569.000

Keuntungan per tahun = Rp 2.746.625 – Rp 1.656.900

= Rp 1.089.725

Maka waktu yang dibutuhkan untuk mengembalikan biaya investasi awal adalah = 5,4 tahun

Nama Nabi Isa dalam Al-Qur`an

Nama Nabi Isa disebutkan sebanyak 25 kali dalam Al-Qur’an. Sedangkan nama Nabi Muhammad SAW hanya disebutkan 4 kali dalam Al-Qur’an.
Jauh lebih banyak nama Nabi Isa ‘alaihissalam yang disebutkan namanya dari pada nama Nabi Muhammad SAW. Semua ini menunjukkan banyak hal. Di antaranya:
1. Kedudukan Nabi Isa ‘alaihissalam sangat tinggi dalam Islam.
Kedudukan nabi Isa memang sangat tinggi dalam Islam. Sampai-samapi Al-Quran menyebut namanya puluhan kali. Dan memang sesungguhnya Nabi Isa memang benar-benar seorang nabi yang wajib diimani dan dihormati. Tentunya nabi-nabi yang lainnya juga.
Sudah seharusnya para pemeluk kristiani pun menghormati nabi Muhammad SAW. Sebab umat Islam tidak kurang hormatnya kepada nabi mereka. Walau pun tidak menjadikan Nabi Isa sebagai tuhan.
Namun penghormatan kepada nabi Isa dalam pandangan Islam berbeda dengan pandangan Kristiani. Islam tidak menuhankannya, Islam hanya mengakuinya sebagai manusia biasa, namun beliau menerima wahyu dan syariah yang berlaku untuk kaumnya saja.
Adapun untuk umat Islam, yang dijadikan sandaran dalam hukum syariah adalah sikap dan teladan Nabi Muhammad SAW.
2. Adanya Keterkaitan antara Isa dan Muhammad Rasulullah.
Sebenarnya hubungan antara agama yang dibawa nabi Isa dengan yang dibawa oleh nabi Muhammad SAW berasal dari sumber yang sama. Kecuali kemudian orang-orang sesat menyelewengkan peninggalan beliau dan menggantinya dengan agama yang mereka karang sendiri, yaitu agama trinitas.
Dan karena hubungannya sangat dekat, tidak aneh kalau nama Nabi Isa diulang-ulang sebagai 25 kali dalam Al-Quran.
Bahkan hubungan Islam dengan nabi Musa dan umatnya juga sangat erat. Tahukah anda, berapa kali kata Musa terulang-ulang di dalam Al-Quran? Jawabnya adalah kata Musa diulang sebanyak 131 kali.
Yang Penting Bukan Berapa Banyak Penyebutannya
Bagi umat Islam, tidak ada masalah bila nama nabi Muhammad SAW hanya disebut 4 kali saja di dalam Al-Quran. Sebab yang penting bukan penyebutan namanya, melainkan kita semua tahu bahwa ke-114 surat dan 30 juz dalam Al-Quran memang diturunkan kepada nabi Muhammad SAW.
Jadi kalau keseluruhan Al-Quran diturunkan kepada Nabi Muhammad SAW, buat apa lagi nama beliau harus selalu disebut-sebut.
Dan yang penting, kemuliaan suatu makhluq tidak ditentukan dari berapa kali namanya disebutkan di dalam Al-Quran. Tahukah anda, berapa kali kata Syaithan disebutkan di dalam Al-Quran? Jumlahnya tidak kurang dari 62 kali. Apakah kita akan menghormati syaithan? Tentu saja tidak.
Tahukah Anda berapa kali kata Iblis diulang-ulang di dalam Al-Quran? Jawabnya adalah 11 kali. Apakah kita akan menghormati iblis hanya karena namanya diulang 11 kali dalam Al-Quran? Tentu saja tidak.
Di sisi lain, sebenarnya setiap kali ada ayat Al-Quran yang dimulai dengan kata Qul, yang berarti “Katakanlah”, itu merupakan dialog Allah kepada beliau SAW untuk mengatakan sesuatu atau menyampaikan sesuatu. Seakan Allah berfirman, “Katakanlah wahai Muhammad! Katakanlah wahai Nabi!” Dan kalau dihitung-hitung, jumlahnya tidak kurang dari 250 kali.

Apa Manfaat Sex Bagi Kesehatan

Banyak orang menyukai seks karena menyenangkan dan memberikan kepuasan. Namun sebenarnya aktivitas seksual tidak sekadar memuaskan kebutuhan biologis namun juga memiliki kontribusi besar bagi kesehatan tubuh Anda.
Berikut 5 alasan mengapa aktivitas seks bisa membuat hidup Anda lebih sehat dan bahagia :

1. Seks menyembuhkan sakit kepala.

   Jika selama ini merasa sakit kepala membuat Anda tidak bisa menikmati seks, justru sebaliknya, seks akan menyembuhkan sakit kepala Anda.
   Aktivitas seksual merangsang produksi hormon oxitocin di hyphotlamus yang kemudian dialirkan ke seluruh jaringan otak. Oxitocin ini akan memicu produksi hormon lain, yaitu endorphine. Hormon ini menimbulkan efek santai. Sebuah penelitian membuktikan peningkatan oxytocin dapat menyembuhkan sakit kepala, kram, susah tidur bahkan stres. Karenanya mereka yang melakukan hubungan seks lebih sering akan terlihat lebih bahagia dan dapat mengatasi stres lebih baik.

2. Melancarkan peredaran darah

   Ketika Anda terangsang dan bergairah, jantung akan berdetak lebih cepat dan memompakan darah lebih cepat sehingga peredaran darah ke otak dan seluruh tubuh meningkat. Ketika peredaran darah lancar, maka pergantian darah kotor dengan darah segar juga berlangsung cepat, sehingga tubuh senantiasa segar. Jadi manfaat lainnya adalah tubuh Anda selalu segar.

3. Menjaga kebugaran

   Anggapan melakukan hubungan seks sebanding dengan olahraga adalah benar. Manfaat aktivitas seks yang lain adalah membuat tubuh tetap fit dan memotivasi Anda untuk menjaga bentuk tubuh agar tetap proposional.
   Sebuah penelitian yang pernah dilakukan memaparkan, dengan melakukan hubungan seksual, Anda membakar 150 kalori setiap setengah jam. Jadi, apakah Anda masih menolak melakukan olahraga yang menyenangkan ini?

4. Obat awet muda

   Apakah Anda tahu, setiapkali orgasme saat berhubungan seks, produksi hormon DHEA (Dehydroepiandrosterone) meningkat. DHEA adalah hormon yang dapat meningkatkan sistem kekebalan tubuh, memperbaiki jaringan tubuh yang rusak, dan menjaga kulit tetap sehat dan bahkan bisa bekerja sebagai antidepresi alami bagi Anda.
   Jadi, semakin sering Anda bisa berhubungan seks dan orgasme, Anda menjadi awet muda dan hidup lebih lama.

5. Peningkatan Estrogen dan Testosterone

   Lelaki dan perempuan masing-masing memproduksi hormon testosterone dan estrogen. Lelaki memproduksi lebih banyak  testosterone sedangkan perempuan lebih banyak memproduksi estrogen. Saat Anda melakukan hubungan seks, produksi hormon testosteron dan estrogen akan meningkat.
   Bagi lelaki, hormon testosteron tidak hanya meningkatkan libido, namun bisa juga memperkuat tulang dan otot sekaligus menjaga kerja jantung agar selalu dalam kondisi stabil. Sedangkan pada perempuan meningkatkannya hormon testosteron, membuat Anda menginginkan penetrasi dengan pasangan Anda.

Aktivitas seksual juga meningkatkan kadar estrogen dalam tubuh. Pada perempuan hormon estrogen memberi efek sentimentil namun sekaligus melindung mereka dari sakit jantung. Sedangkan bagi lelaki, efek dari meningkatnya kadar estrogen justru akan membuat mereka lebih kalem dan tenang.
Tak disangka, ternyata aktivitas seksual memiliki manfaat besar tak hanya sebagai kegiatan reproduktif semata.

Mengatasi Cybersex Addict

Lelaki cenderung menangkap sensasi seksual lewat indra penglihatan. Tak heran jika lebih banyak ditemukan lelaki yang keranjingan mengoleksi foto dan gambar porno dibandingkan perempuan.
Seiring perkembangan teknologi internet, maka para pembuat situs porno mengembangkan halaman khusus berisi informasi, cerita, bahkan gambar porno, hingga chatting bertema seksual.
Akses internet yang terbuka, memungkinkan siapapun mendatangi situs tersebut. Pernahkah membayangkan pasangan Anda melakukannya? Mungkin, karena keterbatasan akses internet di Indonesia, belum banyak para istri yang mengeluhkan hal ini. Namun jika Anda mengalaminya, penjelasan berikut dapat membantu Anda.

Mengapa lelaki yang telah menikah melakukan cybersex?

Para pakar relationship menyetujui beberapa hal tentang kondisi ini: Pertama, lelaki yang diketahui sebagai cybersex addict cenderung melakukan hal ini sebagai kompensasi ketidakpuasan seksual dalam perkawinan. Kedua, demi memuaskan fantasi seksual, yang kemudian akan dipraktekkannya ke dalam kehidupan seks sebenarnya. Ketiga, lelaki cenderung melakukan cybersex sebagai keisengan.
Sayangnya, hingga kini para pakar belum dapat memberi panduan untuk membedakan antara kegiatan sekadar iseng ataupun yang benar-benar cybersex addict. Sekalipun demikian, para pakar memberi beberapa saran agar Anda dapat mengatasi masalah tersebut.

Solusi

• Jangan marah. Kemarahan Anda hanya akan membuat pasangan bertindak defensif. Sebaliknya Anda disarankan mengajak pasangan bicara dari hati ke hari. Kesempatan berbicara terbuka membuat pasangan tahu bahwa Anda terganggu, dan diapun merasa mendapatkan peluang untuk berkomunikasi tentang ‘kebiasaan’ itu. Komunikasi seperti ini membuat Anda dan pasangan berupaya mendapatkan solusi.
• Cari literatur tentang masalah ini sebanyak mungkin. Hingga kini telah diterbitkan beberapa literatur tentang kasus cybersex dan penyelesaiannya. Dua di antara buku yang disarankan adalah: Caught In the Net karya Kimberly Young dan Addiction & Grace karya Dr. Gerald May. Kumpulkan informasi dan terapkan saran-saran dari buku itu. Jika perlu ajak pasangan untuk memahaminya bersama.
• Minta nasehat orang ketiga. Jika Anda telah melakukan langkah pertama dan kedua, namun tidak berhasil, maka tak ada salahnya Anda bertanya pada orang ketiga yang dapat Anda percaya. Kekesalan membuat kita tidak jernih memandang masalah yang kita hadapi. Tak perlu menjadikan gagasan orang ketiga sebagai satu-satunya solusi, namun setidaknya Anda dapat menjadikannya sebagai bahan pertimbangan saat akan mengambil keputusan.

10 Masalah Seks Pada Pasangan Modern

Menurut para pakar seks, ada 10 problem utama yang sering melanda pasangan modern.
1. Kecanduan, yakni segala aktivitas seksual yang tak bisa dikontrol.
Misalnya, melihat material pornografi, masturbasi, atau mengunjungi lokalisasi.
2. Bosan.
Bertambahnya usia perkawinan sering kali membuat kehidupan seks menjadi monoton.
3. Sulit orgasme.
Penelitian menunjukkan, sebanyak 35 persen perempuan belum pernah merasakan orgasme, dan 25 persen wanita sulit mencapai orgasme. Selain itu diperkirakan, 70 persen wanita tidak bisa mencapai klimaks bila hanya lewat penetrasi seks saja. Untuk mencapai orgasme, mereka memerlukan bantuan alat bantu seks.
4. Ejakulasi dini.
Masalah seksual ini dikeluhkan oleh lebih dari 40 persen pria.
5. Gairah tak sama.
Secara umum pria memang punya dorongan seks lebih kuat karena mereka memiliki hormon testosteron 20-40 kali lebih banyak dibanding wanita. Pada pria, kadar testosteron mereka akan tetap sama, sedangkan wanita sangat dipengaruhi oleh siklus menstruasi, kehamilan, dan usia.
6. Sulit ereksi
Masalah ini diderita oleh 40 persen pria berusia 40 tahun, dan 70 persen dialami pria berusia 70 tahun. Mayoritas disebabkan oleh stres dan gangguan kesehatan lainnya.
7. Nyeri saat berhubungan
Pada umumnya kondisi ini disebabkan oleh kurangnya rangsangan. Pasca-persalinan, menopause, infeksi, iritasi, dan masalah ginekologi lainnya juga bisa menyebabkan rasa nyeri dan kesakitan saat penetrasi.
8. Tak bergairah
Redupnya gairah bercinta bisa disebabkan oleh banyak faktor. Misalnya stres, kelelahan, sakit, atau masalah emosional dengan pasangan.
9. Kecanduan pornografi di internet
Orang yang kecanduan pornografi di internet biasanya malas melakukan interaksi fisik secara nyata. Akibatnya, pasangannya pun merasa diabaikan.
10. Punya pasangan online
Menjamurnya situs-situs pertemanan membuka kesempatan untuk “selingkuh”. Tak sedikit pasangan yang ditinggalkan karena suami atau istrinya justru sibuk bermesraan di internet dengan kekasih di dunia maya.

Spektrofotometri Infra Merah

Spektrofotometri Infra Red sering disebut juga dengan Spektrofotometri Infra Merah. Nah….sekarang. Apa sih yang dimaksud dengan Spektrofotometri Infra Merah ???????? Spektrofotometri Infra Merah merupakan suatu metode yang mengamati interaksi molekul dengan radiasi elektromagnetik. Akan tetapi g semua radiasi elektromagnetik bisa di gunakan. Tetapi hanya radiasi elektromagnetik yang berada pada daerah panjang gelombang 0,75 – 1.000 µm saja. Sekarang…, apakah radiasi elektromagnetik itu????
Radiasi Elektromagnetik pertama kali dikemukakan oleh James Clark Maxwell. James Clark Maxwell menyatakan bahwa cahaya secara fisis merupakan gelombang elektromagnetik, yang artinya mempunyai vektor listrik dan vektor magnetik yang keduanya saling tegak lurus dengan arah rambatan.

Gambar 1: berkas radiasi elektromagnetik
1. Macam-macam gelombang elektromagnetik infra merah
Spektrum elektromagnetik merupakan kumpulan spektrum dari berbagai panjang gelombang. Ada berbagai macam gelombang elektromagnetik dengan rentang panjang gelombang tertentu. Berdasarkan panjang gelombangnya, sinar infra merah dapat dibagi menjadi tiga ( dapat dilihat pada tabel 1 dan gambar 2 ).
Daerah Infra Merah dekat.
Daerah Infra Merah pertengahan.
Daerah Infra Merah Jauh.

Tabel 1 : Pembagian Gelombang Elektromagnetik

Gambar 2 : Pembagian Gelombang Elektromagnetik
Dari pembagian daerah spektrum elektromagnetik tersebut diatas, daerah panjang gelombang yang digunakan pada alat spektrofotometer infra merah hanyalah pada daerah infra merah pertengahan, dengan panjang gelombang 2,5 – 50 µm.
2. Interaksi Sinar Infra Merah Dengan Molekul

Gambar 3 : dua buah bola yang saling terikat oleh pegas
Dasar Spektroskopi Infra Merah dikemukakan oleh Hooke dan didasarkan atas senyawa yang terdiri atas dua atom atau diatom yang digambarkan dengan dua buah bola yang saling terikat oleh pegas seperti tampak pada gambar 3. Jika pegas direntangkan atau ditekan pada jarak keseimbangan tersebut maka energi potensial dari sistim tersebut akan naik.
Pada kaadaan tertentu setiap senyawa mempunyai tiga macam, yaitu :
1. Gerak Translasi, yaitu perpindahan dari satu titik ke titik lain.
2. Gerak Rotasi, yaitu berputar pada porosnya, dan
3. Gerak Vibrasi, yaitu bergetar pada tempatnya
Bila ikatan senyawa bergetar, maka apakah yang terjadi dengan energi vibrasinya?? energi vibrasi akan bergetar secara periodik berubah dari energi kinetik ke energi potensial dan sebaiknya. Jumlah energi total adalah sebanding dengan frekuensi vibrasi dan tetapan gaya ( k ) dari pegas dan massa ( m1 dan m2 ) dari dua atom yang terikat. Energi yang dimiliki oleh sinar infra merah hanya cukup kuat untuk mengadakan perubahan vibrasi.

Panjang gelombang atau bilangan gelombang serta kecepatan cahaya mempunyai hubungan dengan frekuensi yang dapat dinyatakan melalui persamaan berikut :

Serta energi yang ditimbulkan juga berbanding lurus dengan frekuensi, yang dapat dinyatakan dalam persamaan Max Plank :

keterangan :
E = Energi, Joule
h = Tetapan Plank ; 6,6262 x 10-34 J.s
c = Kecepatan cahaya ; 3,0 x 1010 cm/detik
n = indeks bias (dalam keadaan vakum harga n = 1)
l = panjang gelombang ; cm
u = frekwensi ; Hertz
Dalam spektroskopi infra merah, panjang gelombang dan bilangan gelombang adalah nilai yang digunakan untuk menunjukkan posisi dalam spektrum serapan. Panjang gelombang biasanya diukur dalam mikron atau mikro meter ( µm ). Sedangkan bilangan gelombang ( v ) adalah frekwensi dibagi dengan kecepatan cahaya, yaitu kebalikan dari panjang gelombang dalam satuan cm-1. Persamaan dari hubungan kedua hal tersebut diatas adalah

Posisi dari pita serapan tersebut dapat diprediksi berdasarkan teori mekanika tentang osilator harmoni, yaitu dengan cara diturunkan dari hukum Hooke tentang pegas sederhana yang bergetar, yaitu sebagai berikut:

Keterangan :
c = kecepatan cahaya : 3,0 x 1010 cm/detik
k = tetapan gaya atau kuat ikat, dyne/cm
µ = massa tereduksi
m = massa atom, gram
catatan :
Setiap molekul memiliki harga energi yang tertentu. Bila suatu senyawa menyerap energi dari sinar infra merah, maka tingkatan energi di dalam molekul itu akan tereksitasi ke tingkatan energi yang lebih tinggi. Sesuai dengan tingkatan energi yang diserap, maka yang akan terjadi pada molekul itu adalah perubahan energi vibrasi yang diikuti dengan perubahan energi rotasi.
Nah sekarang bagaimanakah perubahan energi vibrasinya????? OK….. Sekarang kita akan mempelajari tentang perubahan energi vibrasi…………………………..

3. Perubahan Energi Vibrasi
Atom-atom di dalam molekul tidak dalam keadaan diam, tetapi terjadi peristiwa vibrasi. Hal ini bergantung pada atom-atom dan kekuatan ikatan yang menghubungkannya. Vibrasi molekul sangat khas untuk suatu molekul tertentu dan biasanya disebut vibrasi finger print. Vibrasi molekul dapat digolongkan atas dua golongan besar, yaitu:
1. Vibrasi Regangan (Streching)
2. Vibrasi Bengkokan (Bending)
sekarang kita akan mempelajari tentang vibrasi regangan terlebih dahulu
1. Vibrasi Regangan (Streching)
Dalam vibrasi ini atom bergerak terus sepanjang ikatan yang menghubungkannya sehingga akan terjadi perubahan jarak antara keduanya, walaupun sudut ikatan tidak berubah.
Vibrasi Regangan sendiri di bagi menjadi dua macam, yaitu :
a. Regangan Simetri, unit struktur bergerak bersamaan dan searah dalam satu bidang datar.
b. Regangan Asimetri, unit struktur bergerak bersamaan dan tidak searah tetapi masih dalam satu bidang datar.

gambar 4 : contoh dari vibrasi regangan simetri dan asimetri
Kemudian jenis vibrasi yang kedua adalah Vibrasi Bengkokan (Bending).
2. Vibrasi Bengkokan (Bending)
Jika sistim tiga atom merupakan bagian dari sebuah molekul yang lebih besar, maka dapat menimbulkan vibrasi bengkokan atau vibrasi deformasi yang mempengaruhi osilasi atom atau molekul secara keseluruhan. Vibrasi bengkokan ini terbagi menjadi empat jenis, yaitu :
a. Vibrasi Goyangan (Rocking), unit struktur bergerak mengayun asimetri tetapi masih dalam bidang datar.
b. Vibrasi Guntingan (Scissoring), unit struktur bergerak mengayun simetri dan masih dalam bidang datar.
c. Vibrasi Kibasan (Wagging), unit struktur bergerak mengibas keluar dari bidang datar.
d. Vibrasi Pelintiran (Twisting), unit struktur berputar mengelilingi ikatan yang menghubungkan dengan molekul induk dan berada di dalam bidang datar.

Gambar 5 : contoh dari vibrasi bengkokan ( bending )
4. Daerah Spektrum Infra Merah
Para ahli kimia telah memetakan ribuan spektrum infra merah dan menentukan panjang gelombang absorbsi masing-masing gugus fungsi. Vibrasi suatu gugus fungsi spesifik pada bilangan gelombang tertentu. Dari Tabel 2 diketahui bahwa vibrasi bengkokan C–H dari metilena dalam cincin siklo pentana berada pada daerah bilangan gelombang 1455 cm-1. Artinya jika suatu senyawa spektrum senyawa X menunjukkan pita absorbsi pada bilangan gelombang tersebut tersebut maka dapat disimpulkan bahwa senyawa X tersebut mengandung gugus siklo pentana.

Tabel 2 : Pembagian jenis-jenis vibrasi
5. Daerah Identifikasi
Vibrasi yang digunakan untuk identifikasi adalah vibrasi bengkokan, khususnya goyangan (rocking), yaitu yang berada di daerah bilangan gelombang 2000 – 400 cm-1. Karena di daerah antara 4000 – 2000 cm-1 merupakan daerah yang khusus yang berguna untuk identifkasi gugus fungsional. Daerah ini menunjukkan absorbsi yang disebabkan oleh vibrasi regangan. Sedangkan daerah antara 2000 – 400 cm-1 seringkali sangat rumit, karena vibrasi regangan maupun bengkokan mengakibatkan absorbsi pada daerah tersebut.
Dalam daerah 2000 – 400 cm-1 tiap senyawa organik mempunyai absorbsi yang unik, sehingga daerah tersebut sering juga disebut sebagai daerah sidik jari (fingerprint region). Meskipun pada daerah 4000 – 2000 cm-1 menunjukkan absorbsi yang sama, pada daerah 2000 – 400 cm-1 juga harus menunjukkan pola yang sama sehingga dapat disimpulkan bahwa dua senyawa adalah sama.
sumber :
http://shatomedia.com/2008/12/daerah-spektrum-infra-merah/
http://id.wikipedia.org/wiki/Spektroskopi_inframerah
http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/kimia_analisis/spektrofotometri_infra_merah/

Mobil berbahan bakar air

Mobil berbahan bakar air adalah mobil hipotetis yang menggunakan air sebagai bahan bakar atau mengubah air menjadi sumber tenaga, tanpa asupan energi jenis lainnya.
Mobil berbahan bakar air tidak berhubungan dengan:
 Mesin uap: mesin uap menggunakan air untuk "menghantar" energi dari api atau sumber panas lainnya ke piston atau turbin yang memutar mesin.
 Mobil hidrogen, meskipun mobil ini sering menggunakan elemen-elemen serupa. Untuk menjalankan mobil hidrogen menggunakan air, energi dari pembangkit tenaga (power plant) digunakan untuk menghasilkan hidrogen dari air menggunakan metode elektrolisis. Hasilnya yang berupa hidrogen dibakar di dalam mesin pembakaran internal atau digabung dengan oksigen untuk menghasilkan air melalui sel-sel bahan bakar. Pada akhirnya, mobil itu sendiri memperoleh energi dari pembangkit tenaga, dengan hidrogen yang berperan sebagaipenghantar energi.
 Sistem penambahan mesin dengan bahan bakar hidrogen yang banyak dipasarkan dengan cara curang.
Sebaliknya, mobil berbahan bakar air konon mengambil energi dari air itu sendiri, yang menjadi landasan dari mesin yang berputar terus-menerus (perpetual motion machine). Mobil-mobil berbahan bakar air telah disebutkan dalam buku-buku sejarah, surat-surat kabar, dan majalah-majalah sains populer, dan dalam legenda-legenda urban sejak masa 1800-an. Banyak cerita yang menggambarkan mesin-mesin yang dijalankan menggunakan air, dan gagasan ini diberangus oleh perusahaan-perusahaan minyak besar serta produsen-produsen mobil untuk melindungi keuntungan mereka. Banyak klaim akan sumber tenaga berbahan bakar air (water-fuelled power source) yang dimanfaatkan untuk memperoleh uang dari investor-investor yang mudah tertipu.
Energi air
Pembakaran bahan-bahan bakar konvensional seperti bensin, kayu, dan batu bara mengubah bahan bakar yang dimaksud menjadi zat yang memiliki energi lebih sedikit (lihat entalpi pembentukan). Energi pun dilepaskan. Dalam kasus bahan-bahan bakar fosil, pembakaran bisa diwakili oleh reaksi kimia berikut:
CH4 + 2 O2 → 2 H2O + CO2
Air adalah "limbah"-nya.
Reaksi-reaksi kimia spontan tidak menciptakan energi, tetapi melepaskan energi dengan mengubah ikatan-ikatan yang tak stabil menjadi ikatan energi yang lebih stabil atau dengan meningkatkan entropi. Air adalah senyawa kimia yang terdapat di mana-mana sebagian karena air memiliki ikatan sangat stabil yang tahan terhadap hampir semua reaksi kimia. Agar air bisa ikut serta dalam reaksi yang menghasilkan energi, harus ditambahkan senyawa-senyawa berenergi tinggi. Sebagai contoh, bahan bakar asetilena yang mudah terbakar bisa dihasilkan dengan menambahkan karbit ke dalam air. Namun, jika demikian, karbitlah "bahan bakar"-nya, bukan air.
Secara teoritis, dimungkinkan untuk menghasilkan energi dari air melalui fusi nuklir, tetapi reaktor fusi nuklir sebesar apa pun bukanlah hal yang praktis, apa lagi di dalam mobil.
Mesin-mesin berbahan bakar air yang diklaim seringkali mendapatkan hidrogen dengan cara mengelektrolisa air. Sel elektrolisis butuh tenaga listrik. Hidrogen dan oksigen yang diperoleh melalui elektrolisa ini dapat dibakar, tetapi untuk mengaktifkan sel elektrolisa saja butuh energi lebih banyak daripada yang bisa didapat dari hasil yang berupa campuran hidrogen-oksigen. Jika tidak, system seperti itu akan serupa dengan mesin yang berputar terus menerus, yang sebenarnya mustahil itu.
Ketika hidrogen dibakar, panas yang dihasilkannya dapat diubah menjadi usaha oleh mesin mobil konvensional empat tak, tetapi efisiensi mesin-mesin seperti itu dibatasi oleh hukum termodinamika kedua dan kemungkinan hanya sebesar 20%.[1][2] Karena motor listrik konvensional tak menggunakan panas, secara teoritis efisiensi motor seperti ini mendekati 100%. Motor berefisiensi 94% dengan tenaga yang cukup untuk menggerakkan mobil sudah banyak.[3]
Salah satu variasi dari tipuan mobil bertenaga air adalah sel bahan bakar air Stenley Meyer, yang mengklaim bahwa hidrogen dan oksigen diproduksi oleh sejenis elektrolisis yang misterius. Rancangan ini juga menjadi mesin yang berputar terus-menerus dan menyalahi hukum pertama termodinamika.
Henry Garrett dari Dallas, Texas konon mendemonstrasikan suatu mobil berbahan bakar air, yang dilaporkan pada 8 September 1935 di surat kabar Dallas Morning News.[rujukan?] Mobil itu menghasilkan hidrogen melalui elektrolisis sebagaimana yang bisa dilihat dengan mempelajari paten milik Garret, yang diterbitkan pada tahun itu juga.[4] Paten ini mencakup gambar yang memperlihatkan karburator yang serupa dengan karburator berpelampung biasa tetapi dengan pelat elektrolisis di bagian bawahnya, dan di tempat yang terdapat pelampung untuk menjaga tinggi air.
Paten Garrett gagal mengidentifikasikan sumber energi baru, jadi energi dari aki mobilnya mungkin digunakan untuk mengelektrolisis air menjadi hidrogen, yang kemudian dibakar. Hidrogen dapat diperoleh dari air melalui elektrolisis dengan efisiensi sebesar 50 - 70%.[5] Pembakaran hidrogen akan diubah menjadi energi kinetik putaran oleh motor dengan efisiensi sebesar 25 - 30%. Oleh sebab itu, hanya 10 - 15% energi yang diambil dari aki untuk elektrolisis yang bisa digunakan untuk mengisi ulang akinya walaupun mobilnya tak bergerak. Walaupun mobil ini bisa berjalan sebentar, tak lama kemudian akinya akan habis hingga elektrolisisnya terhenti dan mobilnya pun akan berhenti. Akan jauh lebih efisien jika akinya hanya digunakan untuk menjalankan motor listrik, sebagaimana yang sekarang ini diterapkan oleh mobil-mobil bertenaga baterai. Namun, mobil seperti ini baterainya harus diisi ulang.
Yang berhubungan dengan tipuan mobil berbahan bakar air adalah klaim bahwa bahan-bahan aditif, sering berbentuk pil, mengubah air menjadi bahan bakar yang bisa digunakan. Ingat bahwa pada lampu karbit, suatu bahan aditif berenergi tinggi menghasilkan bahan bakar yang bisa terbakar. Pil bensin ini konon sudah didemonstrasikan pada kendaraan berukuran sebenarnya, sebagaimana yang dilaporkan pada 1980 di Mother Earth News. Sekali lagi, air itu sendiri tak bisa memberikan energi apapun dalam proses itu, aditif atau pilnyalah bahan bakarnya.
Suatu artikel sains populer di New Scientist pada Jili 2006 menjabarkan mesin jenis baru dengan judul menyesatkan Suatu Tangki Bahan Bakar Penuh Air (A fuel tank full of water).[6]Belakangan, New Scientist memuat surat yang mengritik mereka karena membuat "klaim sensasional yang tak masuk akal" dan menunjukkan bahwa mesin itu sebenarnya menggunakanboron sebagai bahan bakarnya.[7] Dalam hal ini, bahan bakar itu adalah sodium borohidrida, suatu senyawa yang melepaskan oksigenjika bersentuhan dengan air:
NaBH4 + 4 H2O → NaB(OH)4 + 2 H2
Hidrogen terbakar di udara (untuk menghasilkan air):
2 H2 + O2 → 2 H2O
Beberapa senyawa kimia bisa melepas hidrogen jika dicampur air, tetapi pada semua kasus, energi yang dibutuhkan untuk memproduksi senyawa seperti itu melebihi energi yang diperoleh dari pembakarannya.
Para "penemu" mesin-mesin berbahan bakar air sering mengatakan bahwa teknologi itu sudah ada sejak lama tetapi diberangus secara internasional oleh para produsen bahan bakar konvensional seperti perusahaan-perusahaan minyak.[8] Pendaftaran hak paten tak memberangus suatu penemuan karena semua isi hak paten bisa diperiksa oleh publik.

Pemanfaatan Energi Nuklir dan Isu Kekinian

Bila kita melihat berbagai aktivitas kehidupan, kita tidak akan pernah terlepas dari ketergantungan makhluk hidup terhadap energi. Kebutuhan akan energi menjadi semakin penting abad ini, seiring dengan menipisnya sumber daya alam yang tersedia dan dampak dari aktivitas pemanfaatan energi tersebut bagi kehidupan. Untuk melakukan aktivitas hidup manusia dilevel yang sederhana, kita memerlukan energi untuk hidup atau menggerakan semua organ tubuh kita sampai pada sel-sel yang ada dalam tubuh kita. Energi tersebut bisa didapat umumnya dari makanan, sinar matahari, alat-alat elektronik yang membantu tubuh untuk mendapatkan energi dan lain-lain. Di sisi lain aktivitas hidup manusia diluar tubuh manusia yang dapat menunjang hidup manusia diantaranya bisnis, kantor, industri, transportasi dan lainnya memerlukan energi baik itu dalam bentuk bahan bakar maupun listrik.

PLTN Ohi, Jepang

Meningkatnya kebutuhan akan energi seiring dengan pertambahan penduduk mengakibatkan berkurangnya sumber energi dan terganggunya ekosistem di bumi akibat proses aktivitas manusia dalam pemanfaatan sumber-sumber energi tersebut salah satunya efek rumah kaca. Secara umum energi diklasifikasikan menjadi tiga bagian besar yaitu pertama, energi berbahan bakar tak terbaharukan (non-renewable) khususnya bahan bakar fosil, bahan bakar terbaharukan (renewable) dan bahan bakar nuklir. Dalam artikel ini, penulis hanya akan menggambarkan pemanfaatan bahan bakar nuklir secara umum. Penggunaan bahan bakar nuklir telah dilakukan dalam kurun waktu yang relatif lama semenjak ditemukannya atom untuk keperluan riset.
Pemanfaatan nuklir dapat dikategorikan untuk makanan, obat-obatan, kesehatan dan kedokteran, industri, transportasi, desalinasi air, listrik dan senjata. Pemanfaatan radio isotop telah dilakukan untuk keperluan makanan yang berhubungan dengan rekayasa pertanian dan peternakan. Pemanfaatan bahan nuklir untuk obat-obatan, kesehatan, kedokteran dan industri juga diperoleh dari radio isotop. Untuk transportasi dapat dibagi menjadi dua tipe, yaitu pemanfaatan langsung reaktor nuklir untuk transportasi dan pemanfaatan secara tak langsung dengan produksi hidrogen dari kelebihan panas reaktor nuklir, yang nantinya hidrogen tersebut dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar. Pemanfaatan reaktor nuklir berskala kecil untuk kendaraan telah dilakukan untuk keperluan eksplorasi di daerah terisolir seperti di kutub oleh pemerintah rusia sekitar tahun 1950 an, hanya saja untuk skala kendaraan komersial masih belum bisa dilakukan. Dalam skala kapal selam telah banyak dilakukan dengan memanfaatkan reaktor kecil untuk menggerakan mesin kapal selam tersebut. Pemikiran lain adalah untuk transportasi luar angkasa. Pemanfaatan energi nuklir untuk keperluan transportasi diatas khususnya kendaraan eksplorasi, kapal selam dan pesawat luar angkasa, dikarenakan pemanfaatan bahan nuklir yang dapat dilakukan untuk jangka yang relatif panjang tanpa adanya refueling(penambahan bahan bakar baru selama reaktor beroperasi).
Desalinasi air juga menjadi penting, khususnya berkurangnya sumber air bersih bagi keperluan sehari-hari, hal ini juga memanfaatkan kelebihan panas dari sebuah reaktor nuklir. Dalam skala industri yang lebih luas lagi, pemanfaatan bahan bakar nuklir untuk keperluan pembangkit listrik. Dari skala dunia, nuklir berkontribusi sekitar 17% untuk keperluan energi listrik dunia, dimana jepang menggunakan energi nuklir sekitar 36%, perancis lebih dari 70% dan Amerika serikat sekitar 20%. Pemanfaatan nuklir untuk senjata merupakan hal yang terus hangat diperdebatkan terutama selepas perang dunia ke 2 dan perang dingin, serta pada saat ini berkaitan dengan krisis nuklir Iran. Secara mendasar selain untuk tujuan perang, kesemua pemanfaatan bahan bakar nuklir berasal dari satu kebutuhan akan energi dan manfaatnya untuk manusia. Ada 2 pilihan secara filosofi berkaitan dengan bahan bakar nuklir ini, mau dimanfaatkan atau dibiarkan begitu saja. Kalau dibiarkan begitu saja maka tingkat radiasi masih ada secara alami dari bahan bakar nuklir tersebut dan karena proses peluruhan, lama kelamaan dalam kurun waktu tertentu bahan tersebut akan menjadi sampah radio-aktif juga. Sedangkan pilihan untuk memanfaatkan bahan nuklir, masih tersimpan dua pertanyaan lagi yaitu memanfaatkan untuk keperluan sipil dan keperluan damai atau untuk pemanfaatan militer dan peperangan. Sudah barang tentu pilihannya dimanfaatkan untuk keperluan damai dan kemaslahatan manusia. Pemanfaatan untuk keperluan damai inilah yang bisa kita sebut sebagai Pembangkit tenaga nuklir (PTN) atau nuclear power plant (NPP). Dari PTN inilah bisa digunakan untuk semua keperluan yang telah disebutkan diatas dari makanan sampai pada listrik. Perkembangan teknologi nuklir sebagai energi alternatif yang dimanfaatkan menjadi energi listrik yang bisa menjadi kontributor kompetitif dengan sumber energi listrik lainnya seperti batu bara, minyak, gas, air dan lainnya.
Pengembangan energi nuklir untuk tujuan sipil seperti reaktor nuklir untuk pembangkit daya dimulai secara intensif setelah konferensi Genewa "On the peaceful uses of atomic energy" yang di sponsori oleh UN (PBB) tahun 1955. NPT mengisyaratkan adanya kemauan yang begitu keras akan penggunaan teknologi nuklir untuk tujuan damai atau sipil, dimana setiap bahan bakar nuklir di proteksi dan di awasi terutama proses pengayaan dan daur ulang limbah bahan bakar. Pada mulanya perjanjian ini adalah hanya pada ke 5 negara besar pemilik senjata nuklir agar tidak melakukan transfer teknologi senjata nuklir ke negara lain. Saat ini program itu juga bertujuan untuk pengurangan produksi dan penghancuran senjata nuklir. Pilihan energi nuklir sebagai salah satu opsi energi yang bersih disadari oleh salah seorang pendiri organisasi lingkungan dunia greenpeace Dr. Patrick Moore, PhD, dia sampaikan pandangannya tersebut dalam Congressional Subcommittee on Nuclear Energy �EApril 28, 2005 : Nuclear energy is the only non-greenhouse gas emitting power source that can effectively replace fossil fuels and satisfy global demand . Pandangan Moore tersebut mensiratkan adanya sebuah kesadaran ahli lingkungan akan kebutuhan energi yang bersih dan berkesinambungan dengan memilih opsi energi nuklir. Awal dari renaissance teknologi nuklir bagi masa sekarang dan yang akan datang ditandai dengan kemajuan non proliferation treaty (NPT) dan penghargaan nobel sebagai penghargaan internasional bagi kemajuan International Atomic Energy Agency (IAEA) dan pemimpinnya al-baradei tahun 2005 lalu, serta dengan agresifnya program Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN) negara-negara di asia seperti Cina dan India.
Berkaitan dengan senjata nuklir, hal yang essensial yang membedakan reaktor nuklir dengan senjata nuklir adalah kadar pengayaan uraniumnya yang sampai 90% pengayaan dibanding reactor grade dibawah 20 % pengayaan sesuatu aturan IAEA. Ditambah lagi secara desain memerlukan susunan tersendiri yang berbeda dengan desain reaktor untuk daya. Krisis nuklir Iran yang terjadi saat ini adalah berdasar pada asumsi yang berbeda antara keperluan pengembangan energi nuklir dari negara Iran dan dari negara-negara Amerika dan Eropa. Iran bersikukuh bahwa program nuklirnya hanya untuk keperluan sipil yaitu untuk pembangkit listrik bukan untuk pembuatan senjata. Disisi lain Amerika dan negara-negara Eropa mencurigai program nuklir Iran akan dijadikan pengembangan senjata nuklir. Negara-negara tersebut tetap mencurigai apabila untuk reactor grade saja Iran bisa membuat pengayaan uranium, maka akan mampu untuk keperluan senjata dengan teknologi pengayaan uranium yang telah dikuasasi .
Pilihan akan pemanfaatan nuklir berdasar pada sebuah kebutuhan mendesak akan energi dan kebutuhan hidup manusia dari kebutuhan makanan sampai pada kelistrikan tanpa menjadikan bahan nuklir itu menjadi persenjataan yang dapat mematikan umat manusia. Berbagai manfaat yang diambil oleh ketersediaan bahan bakar dialam khususnya nuklir memberi manfaat yang begitu luas bagi kehidupan manusia yang sudah barang tentu ada efek lain yang sedang terus di minimalisir yaitu efek dari sampah nuklir.