Pendahuluan Pendahuluan Segala sesuatu di dunia sangat bergantung Segala sesuatu di dunia sangat bergantung kepada energi. kepada energi. Misalnya:Misalnya:- Air untuk mandiAir untuk mandi hasil pemompaan hasil pemompaan dengan dengan energienergi- sikat gigi sesuatu yang dihasilkan dengan - sikat gigi sesuatu yang dihasilkan dengan energi. (proses produkenergi. (proses produk kemas kemas transportasi)transportasi)- produk yang dimakan (pengairan, - produk yang dimakan (pengairan, pemupukan, pemupukan, pestisida, alat dan mesin)pestisida, alat dan mesin)

Energi merupakan :Energi merupakan :- Sumber pengatur : segala benda- Sumber pengatur : segala benda

tata nilai tata nilai aktivitas aktivitas manusiamanusia

Jika Jika ΣΣ E meningkat E meningkatkegiatan : kegiatan :

- ekonomi- ekonomi- ilmu pengetahuan- ilmu pengetahuan- apresiasi manusia- apresiasi manusia

Akan berkembang dengan suburAkan berkembang dengan subur

Jika sumber energi terbatas:Jika sumber energi terbatas:

perlu pencarian dan perlu pencarian dan pemanfaatan energi alternatifpemanfaatan energi alternatif

A. Konsep EnergiA. Konsep Energi Batasan: diartikan sebagai kemampuan Batasan: diartikan sebagai kemampuan

melakukan kerjamelakukan kerja

Misalnya:Misalnya:- energi mekanis- energi mekanis menggerakkan menggerakkan

benda (N.m)benda (N.m)- energi listrik - energi listrik menggerakkan motor menggerakkan motor

(Watt-jam)(Watt-jam)- Energi elektromagnetik Energi elektromagnetik

memanaskan bumi (sinar matahari)memanaskan bumi (sinar matahari)- Energi kimiaEnergi kimia baterai/accubaterai/accu

B. B. Kesetimbangan EnergiKesetimbangan Energi

B.1 Hukum Pertama Termodinamika:B.1 Hukum Pertama Termodinamika: Bahwa energi tidak dapat Bahwa energi tidak dapat

diciptakan dan dimusnahkan.diciptakan dan dimusnahkan.

ΣΣmasukan = masukan = ΣΣ keluaran keluaran

Hukum kedua termodinamikaHukum kedua termodinamikaEfisiensi penggunaan energi < 100%Efisiensi penggunaan energi < 100%

B 2. Pertanian-Suatu Proses Konversi EnergiB 2. Pertanian-Suatu Proses Konversi Energi

Tujuan: merubah bentuk-bentuk energi yang Tujuan: merubah bentuk-bentuk energi yang tak tak

dapat dimakan menjadi energi dapat dimakan menjadi energi biomasa biomasa

seperti (karbohidrat, protein, lemak dll)seperti (karbohidrat, protein, lemak dll)

B.3. Ruang Lingkup Analisa Energi PertanianB.3. Ruang Lingkup Analisa Energi Pertanian Misalnya energi surya Misalnya energi surya siklus hidrologi siklus hidrologi

Misal Misal Awan

M

Hujan

Tinggi airPermukaan

Tinggi(head) Turbin

Output energilistrik

Laut

Evaporasi

Panas

Kimia, dll

Mekanis

B.4 Tujuan Analisis Energi PertanianB.4 Tujuan Analisis Energi PertanianMisal:Misal:- analisa suatu kebijakan umum:- analisa suatu kebijakan umum:- sebagai dasar konservasi energi dansebagai dasar konservasi energi dan penuntun dalam keputusan-penuntun dalam keputusan-

keputusan managemen usaha tanikeputusan managemen usaha tani

C. Perkembangan Masalah EnergiC. Perkembangan Masalah EnergiDengan meningkatnya jumlah Dengan meningkatnya jumlah

penduduk dunia maka kebutuhan penduduk dunia maka kebutuhan energi meningkat karena kegiatan energi meningkat karena kegiatan ekonomi juga meningkat.ekonomi juga meningkat.

Diagram Hubungan Antara Pertumbuhan Diagram Hubungan Antara Pertumbuhan Penduduk dan Taraf Hidup Dengan Penduduk dan Taraf Hidup Dengan

Peningkatan Peningkatan Konsumsi EnergiKonsumsi Energi

Peningkatan konsumsi energi

Peningkatan industriPeningkatan kebutuhanPangan, sandang,

papan

Peningkatan sarana angkutan/listrik

Peningkatan taraf hidupPeningkatan pertumbuhan

penduduk

D. Sumber-sumber energi yang ada di D. Sumber-sumber energi yang ada di duniadunia

1.1. Minyak bumi utama untuk Minyak bumi utama untuk kendaraankendaraan

2.2. Batu bara proses pemanasan Batu bara proses pemanasan pembangkit listrikpembangkit listrik

3.3. Gas alam proses pemanasanGas alam proses pemanasan4.4. Listrik sumber energi tingkat kedua Listrik sumber energi tingkat kedua

seperti energi air, panas bumi dan seperti energi air, panas bumi dan nuklir thermalnuklir thermal

5. Massa air energi potensial (putaran 5. Massa air energi potensial (putaran turbin)turbin)

6. Nuklir untuk pemanasan6. Nuklir untuk pemanasan7. Surya langsung fotovoltaic7. Surya langsung fotovoltaic8. Biomassa massa hasil fotosistesa 8. Biomassa massa hasil fotosistesa

(kayu (kayu daun dll)daun dll)9. Angin dengan konversi putaran9. Angin dengan konversi putaran

Khusus untuk minyak bumi, hubbert Khusus untuk minyak bumi, hubbert telah telah

membuat fungsi penduga sumber membuat fungsi penduga sumber minyak.minyak.

atau atau )0(ln1ln ttb

QQ

p

)0(1 ttbp eQQ

QQP P = potensial produksi kumulatif pada = potensial produksi kumulatif pada waktu twaktu tQ~= jumlah maksimal cadangan BBM, Q~= jumlah maksimal cadangan BBM, milyard milyard bblbblαα, , ββ = konstanta = konstanta tt0 0 = waktu awal, 1930= waktu awal, 1930DimanaDimanaQ~ = 20 x 10Q~ = 20 x 1099 bblbbl

30 x 1030 x 1099 40 x 1040 x 1099

-b = -0.095502-b = -0.095502 -b = -0.09286-b = -0.09286 -b = -0.08996-b = -0.08996ln ln αα = = 5.341460055.34146005

ln ln αα =5.58502844=5.58502844

ln ln αα =5.8048885=5.8048885

Aliran Energi Dalam Pra-panen Produksi Tanaman PanganAliran Energi Dalam Pra-panen Produksi Tanaman PanganSinar suryaFotosintesis

Pengolahan tanahPenanaman Pengairan

Pemupukan Pemberantasan hama/penyakit

Panen

Pengangkutan di lapang

Penyimpanan/pendinginan

Produksi

BenihAir

Pupuk Pestisida

Mesin/peralatanBangunanpertanian

Ener-gi

yg diin-ves-tasi

ENERGIBIOLOGIS

Hewan tarik

manusia

Energi Lang-sungBBM

Bensin Solar

Minyaktanah

Mesin Perta-nian

Foto Voltaik

SolarThermal pump

Energilistrik

Energiangin Pengairan

Pompa air

Diagram Rangkuman Kegiatan Pada Periode Pasca PanenDiagram Rangkuman Kegiatan Pada Periode Pasca Panen

Kerja MekanisEnergi angin Energi air

Panenan Transportasi Perontokan

penggilinganPenyimpanan Pengeringan

Transportasi

Produksi Akhir

Biomasa tanamanLimbah lainnyaPanen Pembakaran

Energi surya Boiler

Tenaga uap

Listrik Bangunan PertanianPeralatan Mesin

Energi yang diinvestasikan

EnergiBiologis

Hewan tarikManusia

EnergiLang-sungBBM

Bensin

Solar Minyak Tanah

MesinPengo-lahan

Langsung/tidak langsung

Sumber EnergiTerbarukan(Alternatif)

Diagram Alir Pengembangan Teknologi Konversi Energi Diagram Alir Pengembangan Teknologi Konversi Energi SuryaSurya

Sumber energi

Sistem Teknologi Konversi

Energi Surya

Tidak Langsung

Energi Angin

Energi Air

Energi pasang surut

Perbedaan suhu air

samudra

Gelombang air laut

Biomasa

LangsungRadiasi surya

Kincir anginKincir

turbin/air

Sistem tenaga mekanis

Generator listrik

EnergiPasang surut

Turbin airTurbin uap

P naik

Tenaga Mekanis

Sirkulasi fluidapembawa panas HE Sistem Sirkulasi

Pembangkit (Tek. Tinggi)

Rakit gelombangpenghasil tenaga putar Generator

listrik

Tenaga Listrik

Tek. Fermentasi,gasifikasi,Pirolisa pembakaran

Energipanas

Tenaga listrikVoto voltaik

Solar collector

Temp. tinggi

Udarapanas

Sistempenyimpanan

Temp. sedang rendah

Refrigerator absorbsi

Sistem solarthermal

Hasil Akhir

Diagram Alir Pengembangan Teknologi Sumber Daya Energi biomasaDiagram Alir Pengembangan Teknologi Sumber Daya Energi biomasa

Proses Sumber Energi

Terbarukan(Alternatif)

Sumber energi

Sistem Teknologi Konversi

Hasil Akhir Kerja/manfaat

Biomasa

Fermentasi

Pembakaranpenuh

Gasifikasi

Gas yang dapat terbakar

Penyim-panan

Sistem kontrol

Motor bakar listrik

Generatorlistrik Energi

listrik

Panasterbuang

Pendingin Pemanas

Energi panas

Lampu gas

Kompor gas

Pengeringan

Penerangan

Tenaga mekanis Pemanasan

Pengeringan

Tenagamekanis

Pirolisa Arang padat Penyimpanan

Tungku pembakaran

Energi panas

Turbin uap

Heat Exchanger

Generator listrik

Udara panas Blower