[email protected] K1 TKKEshare.its.ac.id/pluginfile.php/9427/mod_resource/content/1/K1... ·...

L/O/G/O

Pengantar TKKE

http://share.its.ac.id

Dosen :Syamsul [email protected]

K1

“Tujuan pembelajaran adalah membawa Anda, kelak hidup lebih bermartabat “

TEKNIK KONVERSI & KONSERVASI ENERGITF 091324 / 4 SKS / Smt. 6

Fasilitator :

Syamsul ArifineLearning : http://share.its.ac.id/

( Psw : RF1464 )

Personal e-mail : [email protected]

Phone : 081-2354-2233, ext.its: 1136

JURUSAN TEKNIK FISIKA FTI-ITS

Januari 2005~2011

mailto:[email protected]

What you think ?

What kind of a world would you like to live in ?

Peaceful

Joyful

Loving

If you think that the world is not this blissful –

what are you doing about it ?

Your work towards sustainable energy will in

some part help to achieve such a civilized word

Course Description

Matakuliah ini akan memabahas :

1. Sumber-sumber energi dan bentuknya:

Sumber energi fosil (BBM dan Batu bara) yang

terbatas dan sumber energi masa depan yang

berkelanjutan (Sustainable Energy) yang tidak

terbatas.

2. Sistem-sistem pengkonversi energi :

Secara langsung (Thermoelectric

generator,Photovoltaic generator,Thermionic

generator,Fuel cell) maupun tidak langsung.

3. Dampak-dampak yang bisa ditimbulkan terhadap

lingkungan terutama peningkatan panas bumi dan

emissi gas yang pada akhirnya akan menimbulkan

efek rumah kaca (greenhouse effect).

Course Objective

1. Memberikan pemahaman tentang energi berkelanjutan.

2. Memberikan pemahaman tentang beberapa sumber energi,

ketersediaan energi, dan konversi energi.

3. Memberika pemahaman tentang pemanfaatan sumber energi,

dengan berbagai rancangan teknologi konversi energi baik

langsung (Thermoelectric generator, Photovoltaic

generator,Thermionic generator,

Fuel cell) maupun tidak langsung.

4. Memperkenalkan jenis-jenis renewable energy : Geothermal, solar,

wind, hydro-potential, biomass.

5. Memberikan kemampuan untuk menganalisis sistem-sistem

konversi energi dan perancangan sistem sederhana.

6. Memperkenalkan dampak lingkungan yang diakibatkan oleh sistem

konversi energi.

Course Outline

1. System energi masa depan berkelanjutan.

2. Pengertian konversi energi.

3. Bentuk dan klasifikasi sumber-sumber energy.

4. Dasar-dasar thermodinamika untuk konversi energi.

5. Thermoelectric generator.

6. Photovoltaic generator.

7. Thermionic generator.

8. Fuel cell

9. Renewable Energy : geothermal, solar, wind, hydro-potential,

biomass.

10.Energi Nuklir

11.Penyimpan Energi.

12.Dampak lingkungan (emissi gas CO2).

References

1. Culp, Archi Jr., “Principles of Energy Conversion”,

McGraw Hill, 1991.

2. M.M. El Wakil, ”Powerplant Technology”, McGraw-

Hill, 1991.

3. Angriest, Stanley W., “Direct Energy Conversion”,

Allyn & Bacon, 1980.

4. Syamsul Arifin, “Lecture note”

Evaluasi

Jenis Evaluasi Item Evaluasi Bobot

(%)Knowladge Phsycomotor Afective

ETS 80 20 -- 15

EAS 80 20 -- 20

Presentasi & Diskusi

(TCL)

40 20 40 20

Tugas : Problem-

Solver & Design

70 10 20 10

PBL 50 30 20 25

Praktikum 10

Total 100

Item EvaluasiKnowladge :

a. Penguasaan materi kuliah.

b. Penambahan wawasan baru.

c. Kemampuan analisis dengan asumsi, gambar dan rumus.

d. Kemampuan bertanya dan diskusi.

Phsycomotor :

a. Kemampuan menghitung yang benar (termasuk

penggunaan software & Hardware).

b. Kemampuan menggunakan tabel dan chart.

c. Kejelasan menerangkan dalam bentuk tulisan dan lisan.

d. Kemampuan menggunakan media presentasi di kelas.

Afective :

a. Kesungguhan mengerjakan tugas.

b. Kehadiran & sikap ilmiah pada saat Presentasi dan diskusi.

c. Kerjasama & komunikasi antar mhs. dan dosen.

Map of Six Basic Country Groupings

World Population Growth Past and Future

World Population

World Population

Good News :

The pace global

population growth is on

decline

To stabilize or reduce

population :

Increase woman’s health

Education

Employment

Women is equal participants

in all aspects is society.

World Gross Domistic Product

Source : EIA (Energy Information Administration), International Energy outlook 2004

Annual Growth in World Gross Domistic Product (% per year)

World Marketed Energy Consumption


World Marketed Energy Consumption by Region


Energy Intensity by Region


World Primary Energy Consumption by Fuel Type


World Oil Consumption and Production


Persian Gulf Oil Productive Capacity


World Oil Reserves by Country (1/1/04)

World Oil Production-Hubbert’s Method

World Oil Prices

Source : EIA (Energy Information Administration), International

Energy outlook 2004

Natural Gas Consumption by Region

World Natural Gas Reserves by Region (1/1/04)

Estimated Duration of Crude Oil and Natural Gas Reserves

World Coal Consumption by Region

World Recoverable Coal Reserves in 2001

Energy Consumption Rate

Sangat menarik untuk memperoleh hubungan antara konsumsi energi, jumlah

penduduk dan produk nasional bruto (GDP).

Jika daya P meningkat dengan laju i tiap tahun, maka laju perubahan P terhadap

waktu t :

Pidt

dP

t

o

P

P

itidtP

P

P

dP

o 0

ln

Pidt

dP

Daya awal Po pada t=0, pers (1) menjadi,

……..(1)

it

oePP ……..(2)

Energy Consumption Rate Ambil td = waktu yang diperlukan untuk meningkatkan daya P dua kali.

Normalisasi persamaa (2), untuk kemudian di-ploting seperti pada gambar berikut,

P/Po = Laju konsumsi energi.

t/td = waktu pelipat dua-an.

2.dti

e

Terlihat dari grafik pada saat t=td maka

dan P = 2Po Sehingga,

)2ln(ln.

dtie

iitd

693,0)2ln( ……..(3)

Energy Consumption Rate Ilustrasi-1:

Konsumsi energi listrik Amerika secara historis 7 % tiap tahun (i=0,07), berarti

kapasitas pembangkit listrik (P) menjadi berlipat dua (2Po) setiap,

tahuntd 9,907,0

693,0

Total energi yang dikonsumsi Eo dari t=- ke t=t1 ;

1

1..

t

tioti

oo ei

PdtePE

Sedangkan energi total yang dikonsumsi E dari t=t1 ke t=t2 ;

11)()(....

112

2

1

12112

tti

o

t

t

ttitiotitioti

o eEeei

Pee

i

PdtePE …..(4)

Mengacu pada gambar diatas, jika (t2-t1)=td, maka 2)( 12

ttie dan E=Eo

Artinya : pola konsumsi energi total tiap perode td adalah sama.

Energy Consumption Rate Ilustrasi-2 :

Laju konsumsi energi Amerika pada tahun 1970 adalah 70,8x1018 J/tahun,

dan laju pertumbuhan adalah 4 % per tahun, hitunglah waktu pelipat duaan

dan perkiraan laju konsumsi energi tahun 2000.

Solusi :

Diketahui : i=0,04 per tahun , Po = 70,8x1018 J/tahun, t=30 tahun

Menggunakan persamaan (3),

tahuntd 33,1704,0

693,0

tahunJxexePP it

o /101,235.108,70 18)30)(04,0(18

Waktu pelipat duaan :

Laju konsumsi energi pada tahun 2000 :

Energy Consumption Rate Ilustrasi-3 :

Pada tahu 1970 laju konsumsi energi Amerika adalah 70,8x1018 J/tahun , cadangan

batu bara Amerika adalah 70x1012 J, dan laju pertumbuhan 4% per tahun. Taksirlah

berapa tahun batubara tersebut dapat digunakan sebagai sumber energi bahan bakar

satu-satunya.

Solusi :

Diketahui : i =0,04 per tahun , Po = 70,8x1018 J/tahun, E1=70x1012 J, t1=0

Menggunakan persamaan (4),

104,0

108,7011070 2121 04,0

18)(.21

1

tttitio ex

eei

PxE

tahunx

xt 56,92

108,70

04,0)(1070(1ln

04,0

118

21

2

Homework

Code Tugas Nilai

TA1 Carilah data pertumbuhan penduduk (jumlah penduduk), Produk Nasional

Bruto (GDP), konsumsi energi, serta cadangan minyak, batubara dan gas

alam untuk Indonesia. Serta lakukan analisis (jelaskan) keterkaitannya, apa

yang sebaiknya dilakukan oleh masyarakat dan pemerintah Indonesia

berkaitan dengan konversi energi dan dampak lingkungannya.

A(81-100)

TB1 Lakukan analisis dan jelaskan hubungan antara populasi penduduk dunia,

Produk Nasional Bruto (GDP) dan konsumsi energi. Serta apa pendapat

Anda dengan sisa cadangan minyak dan gas yang ada sampai tahun 2060.

B(66-70)

TC1 Klasifikasikan bentuk dan sumber energi yang terdapat di Indonesia, serta

jelaskan sistem-sistem (unit) konversi energi yang dijumpai di Indonesia.

Dari sekian banyak sistem konversi energi, sistem apa yang paling sesuai

untuk Indonesia sampai 20 tahun ke depan, jelaskan pendapat Anda.

AB(71-80)

Note : semua tugas berdasarkan sumber atau referensi yang jelas dan cantumkan

Waktu : 7 hari

Sifat : per mahasiswa

Tugas : Menyusun tulisan ilmiah (paper ilmiah) & Dipresentasikan.

Thank you ……

What you think…… ?

I belief, you is thinking something….else….

Naudubillah himindalik

L/O/G/O

Thank You!http://share.its.ac.id

Dosen :Syamsul [email protected]

[email protected] K1 TKKEshare.its.ac.id/pluginfile.php/9427/mod_resource/content/1/K1... ·...

Documents

Transcript of [email protected] K1 TKKEshare.its.ac.id/pluginfile.php/9427/mod_resource/content/1/K1... ·...