ARSITEKTUR HIJAU ENERGI ALTERNATIF

BAB 1

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Energi  menjadi  komponen  penting  bagi  kelangsungan  hidup

manusia  karena  hampir  semua  aktivitas  kehidupan  manusia  sangat

tergantung  pada  ketersediaan  energi  yang  cukup.  Dewasa  ini  dan

beberapa  tahun  ke  depan,  manusia  masih  akan  tergantung  pada  sumber

energi  fosil yang dimana semakin banyaknya penggunaan bahan bakar dari

fosil membuat semakin menipisnya persediaan bahan bakar tersebut . Tidak

dapat dipungkiri lagi bahwa sumber energi  fosil  inilah  yang  mampu

memenuhi  kebutuhan  energi  manusia  dalam skala  besar.  Sedangkan

sumber  energi  alternatif  /terbarukan  belum  dapat memenuhi  kebutuhan 

energi manusia dalam skala besar karena fluktuasi potensi dan  tingkat

keekonomian yang belum bisa bersaing dengan energi  konvensional. 

Di lain pihak, manusia dihadapkan pada situasi menipisnya  cadangan

sumber  energy  fosil  dan  meningkatnya  kerusakan  lingkungan  akibat

penggunaan  energi  fosil.  Melihat  kondisi  tersebut  maka  saat  ini  sangat

diperlukan  sebuah inovasi  yang  intensif  untuk  mencari,  mengoptimalkan

dan  menggunakan  sumber energi alternatif / terbarukan. Dengan pencarian

terhadap energi alternatif sebagai energi pengganti, maka kita akan merasa

sedikit lebih tenang . karena apabila suatu energi telah menipis masih ada

energi lain untuk menggantikan nya. Hal tersebut  diharapkan  mampu

mengatasi  beberapa  permasalahan  yang  berkaitan dengan  penggunaan

energi  fosil.

B. Rumusan Masalah

1. Apa pengertian energi alternatif ?1

ARSITEKTUR HIJAU ENERGI ALTERNATIF

2. Apa saja macam-macam energi alternatif dan sumber-sumber energi

alternatif ?

3. Bagaimana pemanfaatan energi alternatif sebagai energi pengganti energi

posil ?

C. Maksud dan Tujuan

1. Mengetahui seperti apa energi alternatif,

2. Mengetahui apa saja bentuk-bentuk energi alternatif dan sumber-sumber

energi alternatif,

3. Mengetahui bagaimana pemanfaatan energi alternatif sebagai energi

pengganti energi posil.

2

ARSITEKTUR HIJAU ENERGI ALTERNATIF

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Energi Alternatif

Energi atau yang lebih kita kenal dengan  sebutanSumber daya energi

adalah sumber daya alam yang dapat diolah oleh manusia sehingga dapat

digunakan bagi pemenuhan kebutuhan energi. Sumber daya energi ini disebut

sumber energi primer, yaitu sumber daya energi dalam bentuk apa adanya

yang tersedia di alam.

Secara umum, sumber daya energi dapat dibedakan menjadi :

1. sumber daya energi konvensional

2. sumber daya energi nuklir

3. sumber daya energi terbarukan

Berdasarkan asal-muasalnya sumber daya energi bisa diklasifikasikan

sebagai fosil dan non fosil. Minyak bumi, gas bumi, dan batubara disebut

sebagai sumber energi fosil karena, menurut teori yang berlaku hingga saat

ini, berasal dari jasad-jasad organik (makhluk hidup) yang mengalami proses

sedimentasi selama jutaan tahun. Sedangkan energi non fosil adalah sumber

energi yang pembentukannya bukan berasal dari jasad organik. Termasuk

sumber energi non fosil adalah sinar matahari, air, angin, dan panas bumi.

Dari segi pemakaian sumber energi terdiri atas energi primer dan energi

sekunder. Energi yang langsung diberikan oleh alam dalam wujud aslinya dan

belum mengalami perubahan (konversi) disebut sebagai energi primer.

Sementara energi sekunder adalah energi primer yang telah mengalami proses

lebih lanjut.

3

ARSITEKTUR HIJAU ENERGI ALTERNATIF

Energi alternatif adalah istilah yang merujuk kepada semua energi yang

dapat digunakan yang bertujuan untuk menggantikan bahan bakar

konvensional tanpa akibat yang tidak diharapkan dari hal tersebut. Umumnya,

istilah ini digunakan untuk mengurangi penggunaan bahan bakar hidrokarbon

yang mengakibatkan kerusakan lingkungan akibat emisi karbon dioksida

yang tinggi, yang berkontribusi besar terhadap pemanasan global berdasarkan

Intergovernmental Panel on Climate Change. Selama beberapa tahun, apa

yang sebenarnya dimaksud sebagai energi alternatif telah berubah akibat

banyaknya pilihan energi yang bisa dipilih yang tujuan yang berbeda dalam

penggunaannya.

Sumber energi alternatif adalah sumber energi yang bukan merupakan

sumber energi tradisional ( yaitu bahan bakar fosil seperti batubara, minyak

dan gas alam). Beberapa kamus misalnya kamus Oxford menempatkan

sumber energi alternatif berkorelasi dengan lingkungan dan menyatakan

bahwa istilah sumber energi alternatif mengacu pada sumber energi yang

tidak merugikan lingkungan. Ada banyak kontroversi tentang istilah ini dan

bahkan saat ini definisi sumber energi alternatif sering dihubungkan dengan

dua pendapat yang berbeda. Misalnya energi nuklir dianggap oleh beberapa

pihak sebagai sumber energi alternatif sementara pihak lainnya mengatakan

bahwa hanya sumber-sumber energi terbarukan yang nyata-nyata merupakan

sumber energi alternatif. Situasi yang sama terjadi pada tenaga air karena

beberapa pihak berpikir bahwa tenaga air merupakan sumber energi

tradisional yang sama dengan bahan bakar fosil. Untuk keluar dari

kontroversi, sedapat mungkin kita menyebutkan kata energi alternatif untuk

sumber energi alternatif yang paling umum yaitu energi surya, energi angin

dan energi panas bumi. Sumber energi alternatif lain termasuk diantaranya

adalah biomassa dan hidrogen.

4

ARSITEKTUR HIJAU ENERGI ALTERNATIF

Adapun kriteria-kriteria energi alternatif adalah:

a. Dapat digunakan berulang-ulang

b. Jumlahnya berlimpah

c. Pengolahannya tidak merusak alam

d. Tidak berbahaya, aman, serata tidak menimbulkan berbagai penyakit

akibat pengolahan/penggunaanya.

e. Ramah lingkungan.

B. Macam-Macam Energi Alternatif

Energi alternatif merupakan energi selain energi utama saat ini (bahan

bakar minyak) yang diharapkan tidak akan menimbulkan efek samping

(kerugian) dari penggunaan energi tersebut. Pada umumnya energi alternatif

digunakan untuk menggantikan energi bahan bakar minyak yang merusak

lingkungan. Dengan menggunakan energi alternatif diharapkan lingkungan

akan lebih aman dan kebutuhan akan energi bagi manusia tercukupi. Istilah

"alternatif" disini mengandung arti bahwa energi yang digunakan merupakan

energi (teknologi) jenis baru (selain bahan bakar minyak) dan tak akan

menimbulkan efek berbahaya sebagaimana efek yang bisa ditimbulkan dari

energi dengan bahan bakar minyak. Selain itu energi alternatif juga bisa

dikatakan sebagai energi yang tujuannya menggantikan penggunaan energi

berasal dari alam supaya pengrusakan terhadap alam dan lingkungan bisa

dihentikan.

Adapun macam-macam sumber energi alternatif diantaranya :

5

ARSITEKTUR HIJAU ENERGI ALTERNATIF

1. Energi Matahari

Energi matahari merupakan sumber energi terbesar bagi bumi yang

berupa energi panas dan energi cahaya. Energi panas matahari dapat

digunakan secara langsung, misalnya untuk mengeringkan pakaian. Energi

cahaya matahari menerangi bumi pada siang hari. Selain itu, cahaya

matahari dimanfaatkan tumbuhan hijau untuk melakukan fotosintesis.

Energi cahaya matahari juga digunakan untuk memanaskan air atau

menghasilkan listrik. Oleh karena itu, energi cahaya biasa disebut sebagai

tenaga surya. Pemanasan air dengan tenaga surya memerlukan alat yang

disebut panel surya. Panel surya biasa dibuat dari lempengan logam hitam

yang dihubungkan dengan pipa air. Lempengan ini akan memindahkan

panas matahari ke air yang mengalir di sepanjang pipa.

Tenaga surya juga dapat digunakan untuk menghasilkan listrik. Alat yang

diperlukan untuk menghasilkan listrik ini berupa cermin cekung dan

turbin. Cermin ini akan bergerak mengikuti arah matahari saat melintas di

langit. Cermin ini kemudian memfokuskan cahaya ke sebuah menara. Di

menara tersebut panas yang diserap digunakan untuk mendidihkan air. Uap

yang dihasilkan digunakan untuk menggerakkan turbin. Turbin inilah yang

akan menghasilkan listrik. Listrik tenaga surya sangat bermanfaat untuk

masyarakat pedesaan atau tempat-tempat terpencil. Listrik ini dapat

digunakan untuk menyalakan lampu, televisi, bahkan lemari es. Energi

cahaya matahari dapat diubah menjadi energi listrik menggunakan sel

surya. Kegunaan sel surya di antaranya untuk menjalankan jam, kalkulator,

dan penerangan luar ruangan. Bahkan, sel surya dengan susunan yang

rumit dapat memberikan tenaga listrik ke satelit

6

ARSITEKTUR HIJAU ENERGI ALTERNATIF

Gambar 1 : Penggunaan energi matahari pada solar panel

Gambar 2 : Penerapan sistem kerja energi surya

Adapun manfaat yang dihasilkan dari tenaga surya adalah:

7

ARSITEKTUR HIJAU ENERGI ALTERNATIF

a. Mengurangi anggaran listrik.

Karena sinar matahari yang dimanfaatkan bisa didapatkan dengan

gratis sehingga tidak perlu lagi mengeluarkan anggaran sebesar

biasanya. Apalagi di Indonesia, di mana sinar matahari sangatlah

berlimpah.

b. Sumber energi yang bisa diperbaharui.

Tenaga listrik yang biasa kita gunakan dihasilkan dengan

memanfaatkan bahan bakar fosil, yang pasti akan habis kelak. Sinar

surya merupakan alternatif yang sangat tepat karena bisa diperbaharui.

c. Ramah lingkungan.

Panel surya bisa mengubah sinar matahari menjadi tenaga listrik.

Karena itu, penggunaan panel surya sangat jelas bersifat ramah

lingkungan karena tidak menambah polusi dunia yang sudah sangat

buruk.

d. Mudah/sama sekali tidak butuh perawatan.

2. Energi Angin

Angin merupakan salah satu sumber energi yang sangat penting.

Sejak zaman dahulu, angin telah banyak digunakan untuk menggerakkan

perahu layar. Selain itu, angin digunakan untuk menggerakkan roda-roda

penggilingan padi, sagu, dan gandum.

Saat ini, angin banyak digunakan sebagai sumber energi alternatif.

Misalnya angin digunakan untuk memutar turbin yang memiliki bilah-

8

ARSITEKTUR HIJAU ENERGI ALTERNATIF

bilah. Bilah-bilah ini dihubungkan dengan sebuah generator. Saat bilah

bergerak, generator akan membangkitkan listrik. Selain ditentukan oleh

kecepatan angin, energi listrik yang dihasilkan juga ditentukan oleh

panjang bilah turbin. Semakin panjang bilah yang dimiliki suatu turbin,

semakin besar pula listrik yang dihasilkan. Sebagai contoh, sebuah turbin

angin setinggi 40 m dapat menghasilkan listrik yang dapat digunakan

sekitar 100–150 rumah.

Gambar 3 : Penggunaan energi angin untuk menghasilkan energi listrik

pada turbin

Energi angin secara historis telah digunakan langsung untuk

menggerakkan kapal layar atau dikonversi menjadi energi mekanik untuk

memompa air atau menggiling gandum, tapi aplikasi utama tenaga angin

saat ini adalah

pembangkit

listrik.

9

ARSITEKTUR HIJAU ENERGI ALTERNATIF

Gambar 4 : Penerapan turbin angin sebagai penghasil tenaga listrik

Tenaga angin menunjuk kepada pengumpulan energi yang berguna

dari angin. Pada 2005, kapasitas generator tenaga-angin adalah 58.982

MW, hasil tersebut kurang dari 1% penggunaan listrik dunia. Meskipun

masih berupa sumber energi listrik minor di kebanyakan negara,

penghasilan tenaga angin lebih dari empat kali lipat antara 1999 dan 2005.

Kebanyakan tenaga angin modern dihasilkan dalam bentuk listrik

dengan mengubah rotasi dari pisau turbin menjadi arus listrik dengan

menggunakan generator listrik. Pada kincir angin energi angin digunakan

untuk memutar peralatan mekanik untuk melakukan kerja fisik, seperti

menggiling "grain" atau memompa air.

Tenaga angin digunakan dalam ladang angin skala besar untuk

penghasilan listrik nasional dan juga dalam turbin individu kecil untuk

menyediakan listrik di lokasi yang terisolir. Tenaga angin banyak

jumlahnya, tidak habis-habis, tersebar luas, bersih, dan merendahkan efek

rumah kaca.

10

ARSITEKTUR HIJAU ENERGI ALTERNATIF

Dari segi ekonomi, sumber energi angin menggunakan turbin ini

mampu megurangi penggunaan bahan bakar minyak/FOSIL serta

menciptakan lapangan pekerjaan. Di bidang lingkungan hidup, sangat

ideal karena tidak menghasilkan polusi.Dan setiap megawatt yang energi

kincir angin, mengurangi emisi 0,8 - 0,9 ton gas rumah kaca yang

dihasilkan BBM dan Batubara per tahun. Menghemat biaya

penanggulangan polusi terhadap lingkungan, krn tdk merusak lingkungan.

Energi masa depan krn selama dua dekade dialah salah satu energi masa

depan yg tdk akan habis dan mengurangi pemanasan glogal.

Adapun efek yang dihasilkan kincir angin diantaranya:

a. Proses yang lama untuk pengembangan proyek energi angin. Memakan

waktu hingga 4 tahun dalam ijin ladang angin yang besar.

b. Emisi karbon di tempat kincir angin dibangun, sulfur diosida, nitrogen

dioksids, polutan atmosfir, tapi dalam operasinya pembangkit listrik

tenaga angin ini tidak menghasilkan emisi yang berarti. Jika

dibandingkan dengan batubara, minyak dan gas.

c. Dampak visual.pembangunan ladang angin membutuhkan luas lahan

yang tidak sedikit.Penempatan pada lahan yang produktif dapat

mengurangi lahan pertanian serta pemukiman. Penggunaan tiang yang

tinggi dapat menyebabkan terganggunya cahaya matahari yang masuk

ke rumah penduduk. Perputaran sudu-sudu menyebabkan cahaya

matahari yang berkelap-kelip dan dapat mengganggu pandangan

penduduk setempat.

d. Efek lain terjadi derau frekuensi rendah dari sudu-sudu turbin angin,

penggunaan gearbox serta generator juga dapat menyebabkan derau

suara mekanis dan juga derau suara listrik.Dalam keadaan tertentu

11

ARSITEKTUR HIJAU ENERGI ALTERNATIF

turbin angin dapat juga menyebabkan interferensi elektromagnetik,

mengganggu penerimaan sinyal televisi atau transmisi gelombang

mikro untuk komunikasi.

e. Beberapa ilmuwan berpendapat bahwa penggunaan skala besar dari

pembangkit listrik tenaga angin dapat merubah iklim lokal maupun

global karena menggunakan energi kinetik angin dan mengubah

turbulensi udara pada daerah atmosfir,oleh karena itu ketinggian dan

kecepatan perputaran rotor perlu dibatasi di bawah 70m/s.

f. Pengaruh ekologi, Burung dan kelelawar dapat terluka bahkan mati

akibat terbang melewati sudu-sudu yang sedang berputar. Namun

dampak ini masih lebih kecil jika dibanding dengan kematian burung

akibat kendaraan ,adanya pembangkit listrik tenaga angin dapat

mengganggu migrasi populasi burung dan kelelawar. Pembangunam

pada lahan yang bertanah kurang bagus juga dapat menyebabkan

rusaknya lahan di daerah tersebut.

g. Ladang angin lepas pantai dapat mengganggu pelaut dan kapal-kapal

yang berlayar. Konstruksi tiang dapat mengganggu permukaan dasar

laut dan terganggunya kehidupan bawah laut. Efek

negatifnya,terjadinya polusi yang bertanggung jawab atas

berkurangnya stok ikan. Studi baru-baru ini menemukan bahwa ladang

pembangkit listrik tenaga angin lepas pantai menambah 80 – 110 dB

kepada noise frekuensi rendah yang dapat mengganggu komunikasi

ikan paus dan kemungkinan distribusi predator laut. Namun begitu,

ladang angin lepas pantai diharapkan dapat menjadi tempat

pertumbuhan bibit-bibit ikan yang baru. Karena memancing dan

berlayar di daerah sekitar ladang angin dilarang, maka spesies ikan

dapat terjaga akibat adanya pemancingan berlebih di laut.

12

ARSITEKTUR HIJAU ENERGI ALTERNATIF

Gambar 5 : Turbin angin lepas pantai

h. Dalam operasinya, pembangkit listrik tenaga angin bukan tanpa

kegagalan dan kecelakaan. Kegagalan operasi sudu-sudu dan juga

jatuhnya es akibat perputaran telah menyebabkan beberapa kecalakaan

dan kematian. Kematian juga terjadi kepada beberapa penerjun dan

pesawat terbang kecil yang melewati turbin angin. Reruntuhan puing-

puing berat yang dapat terjadi merupakan bahaya yang perlu

diwaspadai, terutama di daerah padat penduduk dan jalan raya.

Kebakaran pada turbin angin dapat terjadi dan akan sangat sulit untuk

dipadamkan akibat tingginya posisi api sehingga dibiarkan begitu saja

hingga terbakar habis. Hal ini dapat menyebarkan asap beracun dan

juga dapat menyebabkan kebakaran berantai yang membakar habis

ratusan acre lahan pertanian.

3. Energi Hidrogen

Hidrogen  (bahasa  latin:  hydrogenium,  dari  bahasa

yunani: hydro:  air, genes:  membentuk)  adalah  unsur  kimia  pada  tabel 

periodik  yang memiliki  simbol  h  dan  nomor  atom  1.  Pada  suhu  dan

tekanan standar,  hidrogen  tidak  berwarna,  tidak  berbau,  bersifat  non-

13

ARSITEKTUR HIJAU ENERGI ALTERNATIF

logam, bervalensi  tunggal,  dan  merupakan gas diatomik yang sangat

mudah terbakar. Dengan  massa  atom  1,00794  amu,  hidrogen  adalah

unsur teringan  di  dunia.  Hidrogen  juga  adalah  unsur  paling  melimpah

dengan  persentase kira-kira 75% dari total massa unsur alam semesta. 

Kebanyakan  bintang  dibentuk  oleh  hidrogen  dalam  keadaan 

plasma.  Senyawa  hidrogen  relatif  langka  dan  jarang  dijumpai  secara

alami  di  bumi,  dan  biasanya  dihasilkan  secara  industri dari  berbagai

senyawa  hidrokarbon  seperti  metana.  Hidrogen juga  dapat  dihasilkan

dari  air  melalui  proses  elektrolisis,  namun  proses  ini  secara komersial

lebih  mahal  daripada produksi hidrogen dari gas alam. Isotop  hidrogen

yang  paling  banyak  dijumpai  di  alam  adalah  protium,  yang  inti

atomnya  hanya  mempunyai  proton tunggal  dan  tanpa  neutron.

Senyawa  ionic hidrogen dapat bermuatan  positif  (kation)  ataupun

negatif  (anion).  Hidrogen dapat  membentuk  senyawa  dengan

kebanyakan  unsur  dan  dapat  dijumpai  dalam  air  dan  senyawa-

senyawa  organik. Hidrogen  sangat  penting  dalam  reaksi  asam  basa

yang  mana banyak rekasi ini melibatkan pertukaran proton antar molekul 

terlarut.  Oleh  karena  hidrogen  merupakan  satu-satunya  atom netral

yang  persamaan  schrödingernya  dapat  diselesaikan secara  analitik,

kajian  pada  energetika  dan  ikatan  atom  hidrogen  memainkan  peran

yang  sangat  penting  dalam perkembangan mekanika kuantum. 

Di  seluruh  alam  semesta  ini,  hidrogen  kebanyakan ditemukan

dalam  keadaan  atomic  dan  plasma  yang  sifatnya berbeda  dengan

molekul  hidrogen. Sebagai plasma, elektron hidrogen  dan  proton  terikat

bersama,  dan  menghasilkan konduktivitas  elektrik  yang  sangat  tinggi

dan  daya  pancar yang  tinggi  (menghasilkan  cahaya  dari  matahari  dan

bintang lain).  Partikel  yang  bermuatan  dipengaruhi  oleh  medan magnet

14

ARSITEKTUR HIJAU ENERGI ALTERNATIF

dan medan listrik. Sebagai contoh, dalam angin surya, partikel-partikel

ini berinteraksi dengan  magnetosfer bumi dan  mengakibatkan arus

birkeland  dan  fenomena  aurora.  Hidrogen  ditemukan dalam keadaan

atom netral di medium antarbintang. Sejumlah besar  atom  hidrogen netral

yang  ditemukan  di  sistem lymanalpha  teredam  diperkirakan

mendominasi  rapatan barionik alam semesta sampai dengan pergeseran

merah z=4. 

Dalam  keadaan  normal  di  bumi,  unsur  hidrogen  berada dalam

keadaan  gas  diatomik,  h2.  Namun,  gas  hidrogen sangatlah  langka  di

atmosfer  bumi  (1  ppm  berdasarkan volume) oleh karena beratnya yang

ringan yang menyebabkan gas  hidrogen  lepas  dari  gravitasi  bumi.

Walaupun  demikian, hidrogen  masih  merupakan  unsur  paling

melimpah  di permukaan  bumi  ini.  Kebanyakan  hidrogen  bumi

berada dalam  keadaan  bersenyawa  dengan  unsur  lain

seperti hidrokarbon  dan  air.  Gas  hidrogen  dihasilkan  oleh

beberapa jenis bakteri dan ganggang. 

Hidrogen  sebagai  sel  bahan  bakar  (hydrogen  fuel  cells)

merupakan sumber energy masa depan. Penggunaan  hidrogen  di  dunia

saat  ini  adalah  10%  per  tahun  dan  terus  meningkat.  Untuk

tahun 2004,  produksi  hydrogen dunia  mencapai  50  juta  metrik  ton

(million  metric  tons-mmt) atau  setara  dengan  170  juta  ton  minyak

bumi.  Diharapkan pada tahun 2010 sampai 2020, laju penggunaan

hidrogen bisa menjadi dua kali lipat dari laju penggunaan saat ini. Industri

di USA sendiri telah menghasilkan 11 juta metrik ton hidrogen per tahun

dan nilai ini setara dengan energi termal sebesar 48 gw. Jumlah  hidrogen

tersebut dihasilkan dengan proses reforming gas  alam  (5%  dari  total

kebutuhan  gas  alam  nasional)  dan melepaskan  77  juta  ton  co2  per

15

ARSITEKTUR HIJAU ENERGI ALTERNATIF

tahun  (world  nuclear association, august 2007). Diperlukan  metode  baru

untuk  menghasilkan  hidrogen tanpa melepaskan co2 ke

atmosfer. Hidrogen  bukanlah  sumber  energi  (energy  source) melainkan

pembawa energy (energy carrier), artinya hidrogen tidak  tersedia  bebas di

alam  atau  dapat  ditambang  layaknya sumber  energi  fosil.  Hidrogen

harus  diproduksi.  Produksi hidrogen  dari  h2o  merupakan  cara  utama

untuk  mendapatkan hidrogen  dalam  skala  besar,  tingkat  kemurnian

yang  tinggi dan tidak melepaskan co2. Kendala utama metode

elektrolisis h2o  konvensional  saat  ini  adalah  efisiensi  total  yang

rendah (~30%), umur operasional electrolyzer  yang pendek dan

jenis material  yang  ada  di  pasaran  masih  sangat  mahal.  Kendala-

kendala  tersebut  membuat  hidrogen  belum  cukup  ekonomis untuk

dapat bersaing dengan bahan bakar konvesional saat ini. 

Kegunaan hydrogen fuel cells transportasi 

a. Digunakan untuk bis di los angeles, chicago, vancouver dan jerman 

b. Prototipe  hampir  semua  perusahaan  otomoif  di  u.s  dan pasar

global 

c. Pembangkit tenaga 

d. Digunakan di perumahan dan perkantoran 

e. Digunakan dalam aplikasi kendaraan militer 

16

ARSITEKTUR HIJAU ENERGI ALTERNATIF

Gambar 6 : Sistem kerja penggunaan energi hidrogen

Kinerja hydrogen fuel cell serupa seperti aki (accu), hanya saja

reaksi  kimia  penghasil  tenaga  listrik  ini  menggunakan hidrogen  dan

oksigen  yg  bereaksi  dan  mengalir  seperti  aliran bahan  bakar  melalui

sebuah  motor  bakar.  Namun  tidak  ada pembakaran  dalam  proses

pembangkit  listrik  ini.dengan demikian limbah dari proses ini hanyalah

air murni yang aman untuk dibuang.  

17

ARSITEKTUR HIJAU ENERGI ALTERNATIF

Gambar 7 : Pengaplikasian tenaga hidrogen

Keuntungan energi hidrogen antara lain bebas polusi (emisi yang

dihasilkan  hanya  air),  tidak  berisik,  beroperasi  pada efisiensi  yang

lebih  tinggi  daripada  mesin  \  pembakaran internal  ketika  bahan  bakar

mulai  dikonversi  menjadi  listrik. Sedangkan kerugian energi hidrogen

dimana saat ini harganya lebih  mahal  daripada  sumber  energi  yang lain,

infrastruktur yang  ada  saat  ini  belum  dibuat  untuk  mengakomodasi

bahan bakar  hidrogen,  proses  ekstraksi  hydrogen  membutuhkan bahan

bakar fosil sehingga menyebabkan polusi, dan hidrogen sulit  dalam

penyimpanan  dan  distribusi.  Hidrogen sangat potensial  sebagai  energi

bahan  bakar yang mendukung penciptaan  lingkungan  yang  bersih  dan

juga mengurangi ketergantungan  mengimport  sumber  energi.  Sebelum

energi memainkan peranan yang besar dan menjadi alternatif

banyak fasilitas dan sistem  yang harus dipersiapkan,  sepertifasilitas untuk

memproduksi  hidrogen,  penyimpanan  dan pemindahannya.

Konsumen akan membutuhkan bahan bakar yang ekonomis,

teknologi dan pengetahuan  dalam penggunaan bahan bakar ini secara

aman. Perlu diperhatikan  bahwa  fuel  cell  (hydrogen  fuel)  ini sendiri

sangat ramah lingkungan,  namun dalam  memproduksi bahan  bakar

masih  harus banyak  yang  diperhatikan.  Secara keseluruhan sangat

mungkin terjadi penghematan energi.

4. Energi Biomassa

18

ARSITEKTUR HIJAU ENERGI ALTERNATIF

Sumber energi ini berasal dari sisa sisa metabolisme mahluk hidup

sisa sisa mahluk hidup tersebut bisa berupa kotoran hewan maupun hasil

pembusukan sisa tanaman. Kotoran atau hasil pembususkan tersebut di

kumpulkan kedalam sebuah penyimpanan. Kemudian dipaksa untuk

mengeuarkan energi melalui mekanisme perubahan kimia yang terjadi.

Reaksi kimia yang terjadi menghasilkan energi. Kemudian energi tersebut

di simpan dan dikonversi menjadi energi lainnya.

Gambar 8 : Siklus asal energi biomassa

Termasuk dalam biomas ialah semua bahan organik tumbuhan,

seperti kayu, ranting, dan daun serat pati, gula dan getah susu yang

terdapat dalam tubuh tumbuhan.

Sebuah contoh populer perubahan biomas adalah gasohol ( suatu

campuran 90% bensin dan 10% alkohol). Gula, jagung, gandum, kentang,

sisa perkebunan, dan bahan-bahan lain dapat di ragi dan disuling untuk

menghasilkan etanol. Metanol yang dibuat dari batu bara atau kayu juga

dapat digunakan sebagai suatu bahan bakar alkohol.

19

ARSITEKTUR HIJAU ENERGI ALTERNATIF

Biomassa, dalam industri produksi energi, merujuk pada bahan

biologis yang hidup atau baru mati yang dapat digunakan sebagai sumber

bahan bakar atau untuk produksi industrial. Umumnya biomassa merujuk

pada materi tumbuhan yang dipelihara untuk digunakan sebagai biofuel,

tapi dapat juga mencakup materi tumbuhan atau hewan yang digunakan

untuk produksi serat, bahan kimia, atau panas. Biomassa dapat pula

meliputi limbah terbiodegradasi yang dapat dibakar sebagai bahan bakar.

Biomassa tidak mencakup materi organik yang telah tertransformasi oleh

proses geologis menjadi zat seperti batu bara atau minyak bumi.

Pada awalnya, biomassa dikenal sebagai sumber energi ketika

manusia membakar kayu untuk memasak makanan atau menghangatkan

tubuh pada musim dingin. Kayu merupakan sumber energi biomassa yang

masih lazim digunakan tetapi sumber energi biomassa lain termasuk bahan

makanan hasil panen, rumput dan tanaman lain, limbah dan residu

pertanian atau pengolahan hutan, komponen organik limbah rumah tangga

dan industri, juga gas metana sebagai hasil dari timbunan sampah.

Agar biomassa bisa digunakan sebagai bahan bakar maka

diperlukan teknologi untuk mengkonversinya. Terdapat beberapa

teknologi untuk konversi biomassa. Teknologi konversi biomassa tentu

saja membutuhkan  perbedaan pada alat yang digunakan untuk

mengkonversi biomassa dan menghasilkan perbedaan bahan bakar yang

dihasilkan.

20

ARSITEKTUR HIJAU ENERGI ALTERNATIF

Gambar 9 : Bahan-bahan penghasil energi biomassa

Secara umum teknologi konversi biomassa menjadi bahan bakar

dapat dibedakan menjadi tiga yaitu pembakaran langsung, konversi

termokimiawi dan konversi biokimiawi.  Pembakaran langsung merupakan

teknologi yang paling sederhana karena pada umumnya biomassa telah

dapat langsung dibakar.  Beberapa biomassa perlu dikeringkan terlebih

dahulu dan didensifikasi untuk kepraktisan dalam penggunaan.  Konversi

termokimiawi merupakan teknologi yang memerlukan perlakuan termal

untuk memicu terjadinya reaksi kimia dalam menghasilkan bahan bakar. 

Sedangkan konversi biokimiawi merupakan teknologi konversi yang

menggunakan bantuan mikroba dalam  menghasilkan bahan bakar.

5. Energi Panas Bumi

Energi panas bumi (geothermal) adalah energi yang dihasilkan oleh

magma di dalam perut bumi. Batuan panas akan memanaskan air di

sekitarnya sehingga menghasilkan sumber uap panas dan geiser. Geiser

tersebut dibor dan menghasilkan uap panas. Uap panas tersebut

dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin yang akan memutar generator

sehingga menghasilkan energi listrik.

Energi panas bumi ini berasal dari aktivitas tektonik di

dalam bumi yang terjadi sejak planet ini diciptakan. Panas ini juga berasal

dari panas matahari yang diserap oleh permukaan bumi. Selain itu sumber

energi panas bumi ini diduga berasal dari beberapa fenomena:

21

ARSITEKTUR HIJAU ENERGI ALTERNATIF

a. Peluruhan elemen radioaktif di bawah permukaan bumi.

b. Panas yang dilepaskan oleh logam-logam berat karena tenggelam ke

dalam pusat bumi.

c. Efek elektromagnetik yang dipengaruhi oleh medan magnet bumi.

Energi ini telah dipergunakan untuk memanaskan (ruangan

ketika musim dingin atau air) sejak peradaban Romawi, namun sekarang

lebih populer untuk menghasilkan energi listrik. Sekitar 10 Giga

Watt pembangkit listrik tenaga panas bumi telah dipasang di

seluruh dunia pada tahun 2007, dan menyumbang sekitar 0.3% total energi

listrik dunia.

Energi panas bumi cukup ekonomis dan ramah lingkungan, namun

terbatas hanya pada dekat area perbatasan lapisan tektonik. Pangeran Piero

Ginori Conti mencoba generator panas bumi pertama pada 4 July 1904 di

area panas bumi Larderello di Italia. Grup area sumber panas

bumi terbesar di dunia, disebut The Geyser, berada di Islandia, kutub

utara. Pada tahun 2004, lima negara (El Salvador, Kenya, Filipina,Islandia,

dan Kostarika) telah menggunakan panas bumi untuk menghasilkan lebih

dari 15% kebutuhan listriknya.

Pembangkit listrik tenaga panas bumi hanya dapat dibangun di

sekitar lempeng tektonik di mana temperatur tinggi dari sumber panas

bumi tersedia di dekat permukaan. Pengembangan dan penyempurnaan

dalam teknologi pengeboran dan ekstraksi telah memperluas jangkauan

pembangunan pembangkit listrik tenaga panas bumi dari lempeng tektonik

terdekat. Efisiensi termal dari pembangkit listrik tenaga panas bumi

cenderung rendah karena fluida panas bumi berada pada temperatur yang

lebih rendah dibandingkan dengan uap atau air mendidih. Berdasarkan

22

ARSITEKTUR HIJAU ENERGI ALTERNATIF

hukum termodinamika, rendahnya temperatur membatasi efisiensi dari

mesin kalor dalam mengambil energi selama menghasilkan listrik. Sisa

panas terbuang, kecuali jika bisa dimanfaatkan secara lokal dan langsung,

misalnya untuk pemanas ruangan. Efisiensi sistem tidak memengaruhi

biaya operasional seperti pembangkit listrik tenaga bahan bakar fosil.

Gambar 10 : Proses Pembuatan energi dari panas bumi

Pembangkit listrik tenaga Panas Bumi  hampir tidak menimpulkan

polusi atau emisi gas rumah kaca. Tenaga ini juga tidak berisik dan dapat

diandalkan. Pembangkit listik tenaga geothermal menghasilkan listrik

sekitar 90%, dibandingkan 65-75 persen pembangkit listrik berbahan

bakar fosil.

Keuntungan:

a. Bebas emisi (binary-cycle).

b. Dapat bekerja setiap hari baik siang dan malam

23

ARSITEKTUR HIJAU ENERGI ALTERNATIF

c. Sumber tidak fluktuatif dibanding dengan energi terbarukan

lainnya(angin, Solar cell dll)

d. Tidak memerlukan bahan bakar

e. Harga yang kompetitive

Kelemahan

a. Cairan bersifat Korosif

b. Effisiensi agak rendah, namun karena tidak perlu bahan bakar,

sehingga effiensi tidak merupakan faktor yg sangat penting.

c. Untuk teknologi dry steam dan flash masih menghasilkan emisi walau

sangat kecil

24

ARSITEKTUR HIJAU ENERGI ALTERNATIF

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

1. Energi alternatif merupakan istilah yang digunakan untuk semua

energi yang dapat digunakan untuk menggantikan bahan bakar

konvensional.

2. Sumber-sumber energi alternatif seperti biogmassa, hidrogen, panas

bumi mampu dijadikan sebagai energi pengganti minyak bumi

(sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui).

3. Energi alternatif tersebut memiliki banyak manfaat atau keuntungan

baik untuk penghematan energi sendiri juga baik bagi lingkungan di

masa yang akan datang.

B. Saran

Untuk mengatasi masalah diatas, kita mutlak untuk melakukan

penghematan energi di bumi ini , dalam segala aspek. Namun

penghematan saja tidak cukup untuk mengantisipasi hal ini karena

semakin bertambah nya jumlah penduduk yang semakin padat, dan

semuanya juga membutuhkan energi.

Salah satu cara mengatasi masalah  ini dengan menggunakan

energi alternatif yang dapat dimanfaatkan sebagai energi pengganti bahan

bakar fosil ini. Di indonesia banyak energi alternatif yang tersedia.

25

ARSITEKTUR HIJAU ENERGI ALTERNATIF

Dalam hal ini pemerintah harus melakukan tindakan tegas untuk

pengembangan energi alternatif perlu dilakukan secapatnya.

Memasyarakatkan energi lain selain BBM juga harus menjadi prioritas

pemerintah. Dan yang terakhir adalah keberadaan hutan dan ekosistemnya

harus senantiasa terjaga, karena hutan sebenarnya merupakan kedaulatan

nasional yang tidak pernah dirasakan keberadaanya. Karena dengan

adanya energi alternatif, masa depan anak cucu kita bisa lebih terjamin.

Dan eksploitasi energi yang tidak bisa diperbarui bisa terselematkan.

26

ARSITEKTUR HIJAU ENERGI ALTERNATIF

DAFTAR PUSTAKA

http://www.pustakasekolah.com/energi-alternatif.html#ixzz2glnTfY00

Seminar Nasional Tcknologi Energi, 49 thun Pendidikan Tinggi Teknik, FI-UGM

http://www.anneahira.com/sumber-energi-panas-bumi.htm

http://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/Energi

27