Mengenal Sumber Energi Bersih Untuk Menjaga Masa Depan Bumi

Ilustrasi Sumber Energi Hijau | Source: Pinterest

Energi menjadi bagian penting kehidupan. Sayangnya, masih ada pandangan, pemahaman, dan perlakuan terhadap energi yang dipengaruhi oleh kesadaran terdalam yang "purbawi", yaitu naluri pemburu. Kita mencari, mengintip, dan menggali untuk menemukan dan mengangkat timbunan bekas-bekas fosil (minyak bumi dan batubara), kemudian, sebagian besar dibakar. Kita memburu energi (energy-hunting), bukan membudidayakan energi (energy-farming). 

Kita hidup dengan membiasakan diri terlena karena begitu mudah dan murahnya alam menyediakan bahan kebutuhan pokok penggerak kehidupan. Lupa, bahwa energi fosil yang terbentuk selama dua ratus juta tahun ternyata dihabiskan hanya selama duaratus tahun saja. Di mana tanggung jawab kita terhadap mereka yang masih akan hidup di masa datang?

Membudidayakan energi (energy farming) berarti berpikir tentang sebuah alat yang mengumpulkan dan menyimpan energi matahari tidak menghasilkan polusi, tidak ada biaya untuk membangun, dan dapat memperbaharui dirinya sendiri (self sustainable) sepanjang hidupnya Dengan kata lain, membudidayakan energi berarti berpikir tentang tumbuhan hijau, berpikir tentang energi hijau (green energy). 

Bagaimana Itu terjadi? Tumbuhan mengambil bahan mentah berupa air dari tanah dan karbon dioksida dari atmosfer, lalu mengubahnya menjadi oksigen dan gula menggunakan energi sinar matahari untuk memberi tenaga pada proses tersebut. Daun, batang, dan akarnya akan menyimpan energi kimia dengan daya guna. Energi tersebut dilepas ketika tanaman dibakar, mati, membusuk, atau dimakan oleh hewan

Apa itu Sumber Energi Hijau?

Dari sejarah diketahui, manusia telah menggunakan kayu dan material turunan biologisnya yang lain, biasa disebut biomassa, sebagai bahan bakar selama ribuan tahun lalu. Karena itu, sebetulnya bahan bakar minyak (BBM) nabati bukanlah hal baru. 

Umur energi jenis ini setua dengan peradaban manusia sehingga BBM hayati bisa disebut sebagai energi purba Ketika manusia belum mengetahui bahwa di dalam perut bumi ada minyak, gas, dan batu bara, mereka sudah menggunakan bahan bakar hayati untuk keperluan sehari-hari. Misalnya, memasak atau membuat tungku pemanas dengan kayu yang dipetik dari tumbuhan atau membakar buah biji jarak pagar pada sumbu obor untuk penerangan di malam hari Bisa juga membuat lilin dari lemak hewan, damar, atau membuat arang untuk menyeterika pakaian Semua itu adalah "teknologi purba".

Pada zaman penjajahan Jepang (1942-1945), kita sering mendengar ada kewajiban bagi rakyat Indonesia merianam pohon jarak kepyar (Ricinus communis) untuk diambil minyaknya sebagai bahan bakar pelumas kendaraan perang dan pesawat terbang balatentara Dai Nippon Saat itu sebagian besar pasokan bahan bakar ke Jepang bersumber dari sumur-sumur minyak bumi di Cina dan Indonesia. 

Namun, sebagai bagian dari taktik perang sekutu menghadapi Jepang, banyak sumur-sumur minyak bumi tersebut dibumihanguskan sebelumnya Jepang yang datang belakangan tertimpa kesulitan mendapatkan jaminan pasokan BBM dan pelumas mesin. Karena itulah, Jepang mewajibkan warga pribumi menanam jarak kepyar untuk bahan baku BBM dan pelumas.

Sesungguhnya pergulatan manusia dalam mencari energi alternatif untuk bahan bakar kebutuhan sehari-hari, misalnya transportasi, sudah berlangsung lama. Seperti rintisan yang dilakukan penemu dan pencipta mesin diesel pertama, Rudolf Diesel, yang menjalankan mesin diesel pertama di dunia (1898) menggunakan minyak kacang (Arachis hipogaea) dan minyak ganja (Cannabis sativa). Herry Ford (1880-an) juga membuat mobil dengan merek Quadricycle yang dijalankan dengan alkohol. Sejak itu, para peneliti tidak pernah berhenti bergulat mencari pengganti (substitusi) bahan bakar fosil. 

Pencarian terus dilakukan, mulai dari atas gunung hingga di dasar lautan. Namun, ada juga yang mencari tak jauh-jauh, yaitu di sawah dan ladang, tempat yang berlimpah energi biomassa (bahan organik) Seiring berjalannya waktu, energi biomassa kini bisa menjadi solusi berbagai keperluan manusia, seperti untuk menyediakan panas, membuat bahan bakar, dan membangkitkan listrik Ini biasa disebut bioenergi.

Oleh karena sifat-sifatnya, energi biomassa dikatagorikan sebagai salah satu energi masa depan. Bukan saja karena bisa diperbaharui (renewable), tetapi energi ini bersifat ramah lingkungan. Energi biomassa sering disebut sebagai BBM nabati karena bahan baku energi ini berasal dari berbagai tanaman pertanian, perkebunan, kehutanan, peternakan, bahkan sampah Berbeda dengan bahan bakar fosil, BBM hayatı sifatnya dapat diperbaharui, yaitu antara lain diadakan kembali dengan cara ditanam, dibudidayakan, atau diternakkan Karena karakteristiknya itu, sepanjang masih ada energi dari sinar matahari, sepanjang manusia mau menanan, membudidayakan, dan menernakkannya, BBM hayati tidak akan pernah habis.

Biomassa atau bahan bakar bio memiliki bermacam-macam bentuk. Beberapa di antaranya adalah hasil panen, seperti willow coppie dan miscanthus (semacam rerumputan seperti bambu) yang ditanam khusus untuk diambil muatan energinya Tanaman tersebut digunakan karena bisa tumbuh cepat dan dapat dipanen menggunakan perlengkapan pertanian yang dimodifikasi Tanaman ini memiliki manfaat tambahan, yaitu dapat menyediakan habibat baru untuk suaka margasatwa Bahan bakar bio yang lain adalah hasil sampingan dari pertanian dan kehutanan. Dengan pengolahan yang benar maka jerami, belahan kayu, sekam padi, serabut kelapa, sampah rumah tangga, dan kotoran ternak seperti kotoran ayam, bisa dijadikan sebagai bahan bakar bio.

Mengenal Tiga Macam Bahan Bakar Bio

Untuk memanfaatkan energi biomassa atau energi bio, ada tiga cara yang amat populer Pertama, pembakaran langsung (direct combustion) dalam bentuk pemanfaatan panas. Pemanfaatan panas biomassa dikenal sejak dulu, seperti pemanfaatan kayu bakar. Pemanfaatan yang cukup besar umumnya untuk menghasilkan uap pada pembangkitan listrik atau proses manufaktur Dalam sistem pembangkit, kerja turbin biasanya memanfaatkan ekspansi uap bertekanan dan bertemperatur tinggi untuk menggerakkan generator. 

Pada industri kayu dan kertas, serpihan kayu terkadang langsung dimasukkan ke boiler agar menghasilkan uap untuk proses manufaktur atau menghangatkan ruangan. Beberapa sistem pembangkit berbahan bakar batu bara menggunakan biomassa sebagai sumber energi tambahan dalam boiler efisiensi tinggi untuk mengurangi emisi. Yang paling penting, ketika dibakar, bahan bakar bio tidak menghasilkan karbondioksida yang lebih besar jika dibiarkan meluruh secara alami sehingga penggunaannya tidak memberikan sumbangan bersih pada pemanasan global atau efek gas rumah kaca

Kedua, pemanfaatan gas biomassa. Pemanfaatan gas biomassa skala kecil yang banyak diaplikasikan oleh masyarakat adalah pemanfaatan gas metana hasil fermentasi yang langsung dibakar untuk dimanfaatkan panasnya. 

Teknologi yang banyak dikenal adalah digester biogas. Pada skala yang lebih maju serta berskala besar dan massal, pemanfaatan gas biomassa dilakukan melalui sistem gasifikasi menggunakan temperatur tinggi untuk mengubah biomassa menjadi gas (campuran dari hidrogen, CO, dan metana).

Ketiga, konversi menjadi bahan bakar cair. Dua bahan bakar bio yang paling umum dari hasil proses ini adalah bioetanol dan biodiesel Saat ini keduanya menjadi idola Bioetanol merupakan alkohol yang dibuat dengan fermentasi biomassa Fermentasi dapat dilakukan pada bahan berpati, misalnya singkong, biji jagung, biji sorgum, gandum, sagu, dan kentang, bahan bergula, di antaranya molases (tetes tebu), nira tebu, nira kelapa, batang sorgum manis, nira aren (enau), nira nipah nira gewang, dan nira lontar, dan bahan berselulosa, misalnya limbah pertanian berupa jerami padi, ampas tebu, janggel (tongkol) jagung. onggok (limbah tapioka), batang pisang, atau dan serbuk gergaji (grajen), limbah logging, dan lain-lain Bioetanol paling sering digunakan sebagai aditif bahan bakar untuk mengurangi emisi karbon monooksida (CO) dan asap lainnya dari kendaraan. Biodiesel merupakan ester yang dibuat menggunakan minyak tanaman, lemak binatang, ganggang, atau bahkan minyak goreng bekas Biodiesel dapat digunakan sebagai aditif diesel untuk mengurangi emisi kendaraan atau dalam bentuk muminya sebagai bahan bakar kendaraan.

Pembakaran langsung (direct combustion)

Pada masa lalu, cara pembakaran langsung biomassa atau bahan bakar padat menjadi primadona Maklum, saat itu ilmu dan pengetahuan manusia belum begitu berkembang. Kini, di desa-desa juga masih banyak ditemukan pemanfaatan energi biomassa dengan cara pembakaran langsung Kayu dibakar di kompor tungku untuk memasak atau mendidihkan air atau kayu dibakar di perapian untuk menghangatkan badan atau ruangan dan menghasilkan cahaya. 

Namun, seiring murahnya harga minyak tanah, mulai ada peluang menggunakan energi lain selain kayu bakar. Di daerah-daerah dengan sumber kayu bakar berlimpah dan mudah didapat, energi biomassa dari kayu bakar masih menjadi pilihan utama. Masalahnya, sumber kayu bakar kini tidak mudah lagi didapat. Hutan rakyat sudah tidak lagi gondrong. Bahkan, untuk mendapatkan kayu bakar, tidak jarang penduduk yang miskin terpaksa harus merambah ke hutan. Itulah sebabnya, kini di pulau-pulau yang hutannya sudah rusak akibat digunduli para pengusaha bemegang Hak Pengusahaan Hutan (HPH), semakin rusak karena dirambah lagi oleh penduduk yang miskin dan kurang beruntung.

Konversi biomassa menjadi gas

Biogas merupakan wujud lain dari pemanfaatan gas biomassa Biogas menjadi salah satu alternatif energi terbarukan dan sarigat mungkin didesentralisasikan hingga ke pedesaan, bahkan ke rumah- rumah Energi biogas bisa diperoleh dengan memproses limbah bio atau biomassa di dalam alat kedap udara yang disebut digester. Limbah biomassa dapat berupa kotoran ternak bahkan tinja manusia, sisa-sisa panen seperti jerami, sekam, serta daun-daunan sortiran sayur dan bahan organik lainnya. 

Namun, sebagian besar terdiri atas kotoran ternak Maklum, selain menghasilkan daging, telur, susu, dan kulit, usaha peternakan juga menghasilkan produk ikutan (by product) dan limbah (waste). Limbah ternak merupakan sisa buangan dari suatu kegiatan usaha peternakan, seperti usaha pemeliharaan ternak, rumah pemotongan hewan, dan pengolahan produk ternak Limbah tersebut meliputi limbah padat dan limbah cair, seperti feses, urine, sisa makanan, embrio, kulit telur, lemak, darah, bulu, kuku, tulang, tanduk, dan isi rumen." Semakin besar skala usaha, limbahnya semakin banyak.

Konversi Biomassa Menjadi Bahan Bakar Cair

Diperkirakan, 75% berat kering biomassa (massa total organisme) dedaunan dan kayu terdiri dari kaborhidrat (gula, pati, hemiselulosa, dan selulosa) Perkembangan ilmu memungkinkan mengonversi biomassa menjadi bahan bakar cair Setidaknya, ada tiga proses yang telah diuji coba untuk mengonversi kaborhidrat menjadi bahan bakar, yakni pembuatan minyak bio lewat pirolisis biomassa, produksi alkana atau metanol melalui proses sintesis Fischer-Tropsch dari campuran gas CO dan H, yang diturunkan dari biomassa, dan konversi gula menjadi hidrokarbon aromatik dengan bantuan zeolit 26 Konversi glukosa menjadi bioetanol adalah proses yang dikenal luas sebagai cara untuk memproduksi bahan bakar cair dari biomassa Bioetanol, seperti telah diuraikan di atas, biasanya dihasilkan dari gula atau tanaman lain yang kaya akan zat tepung, seperti ubi kayu, tebu, dan jagung. Bahkan, bioetanol juga dapat dibuat dari hasil sampingan, seperti kulit dan batang dari tanaman-tanaman tersebut, meskipun jumlah bioetanol yang dihasilkan jauh lebih sedikit dan saat ini masih relatif mahal.

Bioetanol dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan atau dengan cara mencampurkannya dengan bensin Bahan bakar campuran ini disebut gasohol. Bioetanol mempunyai tingkat oktan lebih tinggi (104 RON) ketimbang bensin biasa (95/98 RON). Saat dicampur dengan bensin, kadar oktan bensin akan meningkat sekitar tiga angka Hasilnya, kinerja mesin juga akan meningkat. Jika Anda pernah mengalami mesin ngelitik karena kualitas bensin yang rendah, hal tersebut akan hilang dengan penggunaan gasohol Selain itu, penggunaan gasohol juga membuat busi dan pelumas mesin tetap bersih karena pembakarannya lebih sempurna dibandingkan dengan bensin.

Share this post