ENERGI TERBARUKAN

Listrik sebagai kebutuhan primer  adalah sudah menjadi bagian dari kebudayaan serta peradaban manusia modern, yang mana keberadaanya harus tetap dijaga ;  dan karena strategisnya  pengamat ekonomi CSIS Hadi Soesastro  mengatakan,  stabilitas energi hampir sama dengan stabilitas pangan (Manajemen Pembangunan LAN RI, 1997).

Kegiatan pembangunan di Indonesia yang mengarah kepada industrialisasi, menjadikan energi sebagai isu utama yang penting dalam kerangka menunjang model pembangunan . Krisis energi, terutama listrik, yang pernah terjadi menjelang akhir abad ke 20 mengisyaratkan bahwa suplai energi listrik tidak dapat mengimbangi tingginya laju permintaan. Pertumbuhan konsumsi energi listrik sebesar 15% per tahun  cukup menakjubkan di mana hal ini juga setara dengan tingkat pertumbuhan energi total secara umum, yang mencapai di atas 8% per tahun pada kurun 1965-1980 – adalah sangat jauh di atas tingkat pertumbuhan energi negara industri sebesar rata-rata 3% per tahun.

Ketergantungan akan keberadaan energy dan kesadaran akan nilai ekonomis dan strategisnya, mulai disadari manusia sejak dilakukannya  embargo minyak bumi oleh negara-negara Arab terhadap Amerika Serikat (AS) dan negara-negara Eropa Barat tahun 1973   sebagai bentuk solidaritas atas  perang Mesir - Israel .

Secara umum energy  dapat dibagi dalam dua golongan besar, Energi Primer  adalah energi yang langsung diperoleh dari alam sedang Energi Sekunder adalah energi dalam olahan energi primer melalui proses teknologi ; mis, listrik). Energy juga dapat dikelompokkan sebagai Energi Komersial (misalnya, minyak bumi, listrik, gas bumi, batubara, dsb) dan  Energi Non Komersial  (seperti kayu, arang, sampah).

MENCARI ENERGI ALTERNATIF

Dari uraian diatas , dapatlah disimpulkan bahwasanya nilai strategis energi listrik  adalah dependen ; sehingga mensikapi kecenderungan trend kenaikan harga BBM Fosil sebagai sumber utama pembangkit listrik di tanah air harus disikapi dengan mencari sumber-sumber yang lebih mudah dan murah.

Ada beberapa sumber alternatif  misalnya  energi air, gas, nuklir, energi panasbumi, energi surya.

Didalam tulisan ini kami mencoba mengupas energy alternative yang menggunakan energy air dan energi bersumber biogas, yaitu kotoran hewan yang diubah menjadi gas bio.
 

 1. PLTMH - Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro

Sebagai daerah yang mempunyai pertumbuhan yang tinggi Propinsi Riau mempunyai kebutuhan energi yang tinggi pula.

Topografi daerah yang sebagian besar berada di dataran rendah dan mempunyai banyak sungai (S. Siak, S. Indragiri, S.Rokan, S. Kampar), serta banyaknya daerah yang masih jauh dari jangkauan jaringan listrik PLN merupakan kendala dan hambatan didalam hal penumbuhan sentra-sentra produksi dan  Usaha Kecil Menengah.

Tetapi kendala tersebut sebenarnya masih dapat disikapi dengan penggunaan teknologi yang tepat ;  yaitu PLTMH - Pembangkit Listrik Tenaga Mikro Hidro.

Sifat dasar PLTMH adalah asal ada air yang mengalir dan beda ketinggian, maka listrik dapat dibangkitkan. Dua syarat itulah kunci pembangkitan listik PLTMH yang sangat cocok diterapkan di berbagai pelosok, karena hampir sepanjang tahun ketersediaan air melimpah dan mempunyai keunggulan antara lain : 

a) Potensi energi air yang melimpah ; 
b) Teknologi yang handal dan kokoh sehingga mampu beroperasi lebih dari 15 tahun; 
c) Teknologi PLTMH merupakan teknologi ramah lingkungan dan terbarukan; 
d) Effisiensi tinggi (70 - 85 persen).

Banyak orang beranggapan bahwa untuk membangkitkan listrik harus ada air terjun, padahal tidak selamanya demikian. Beda ketinggian dapat dibuat dengan membuat intake (kolam penampung) dari sungai dan mengalirkannya kembali pada posisi yang tepat sehingga optimal.  Lagipula tidak hanya air sungai, danau, bendungan atau sumber mata air lainnya yang dapat dipergunakan untuk membangkitkan listrik, air PAM sekalipun bisa ; intinya ada air dan beda ketinggian, tinggal teknologi turbin seperti apa yang efisien untuk dipakai.  Kapasitas sebuah PLTMH dapat dihitung dengan rumus sbb :

Ilustrasi sederhana dari PLTMH adalah sebagai berikut :

Dari ilustrasi dan diagram diatas, dapat kita lihat bahwasanya pembuatan dan instalasi satu unit PLTMH adalah suatu hal yang sederhana untuk dilaksanakan. 

Selain daripada itu potensi tenaga air yang tersebar hampir di seluruh Indonesia dan diperkirakan mencapai 75.000 MW, sedangkan pemanfaatanya baru sekitar 2,5 persen dari potensi yang ada.

Turbin air sebagai alat pengubah energi potensial air menjadi energi torsi / putar yang dapat dimanfaatkan sebagai penggerak generator, pompa dan peralatan lain. Untuk daerah / lokasi yang mempunyai sumber energi air sangatlah menguntungkan apabila memanfaatkan teknologi turbin air.

2. Biogas

Energi terbarukan lain yang dapat dihasilkan dengan teknologi tepat guna yang relatif lebih sederhana dan sesuai untuk daerah pedesaan adalah energi biogas yaitu energi yang dihasilkam dari proses limbah bio atau bio massa di dalam alat kedap udara (digester). Biomassa berupa limbah dapat berupa kotoran ternak bahkan tinja manusia, sisa-sisa panenan seperti jerami, sekam dan daun-daunan sortiran sayur dan sebagainya.

Teknologi biogas

Pembentukan gas methan adalah proses fermentasi secara anaerobik (tanpa udara) oleh bakteri methan atau disebut juga bakteri anaerobik.  Bakteri biogas mengurangi sampah-sampah yang banyak mengandung bahan organik (biomassa) sehingga terbentuk gas methan (CH4) yang apabila dibakar dapat menghasilkan energi panas.

Sebetulnya di tempat-tempat tertentu proses ini terjadi secara alamiah sebagaimana peristiwa ledakan gas yang terbentuk di bawah tumpukan sampah di Tempat Pembuangan Sampah Akhir (TPA) Leuwigajah, Kabupaten Bandung, Jawa Barat, (Kompas, 17 Maret 2005). Gas methan adalah sama dengan gas elpiji (liquidified petroleum gas/LPG), perbedaannya adalah gas methan mempunyai satu atom C, sedangkan elpiji lebih banyak.

Pembentukan gas methan hasil proses biomass dan penggunannya dapat digambarkan sebagai berikut :

Kebudayaan Mesir, China, dan Roma kuno diketahui telah memanfaatkan gas alam ini yang dibakar untuk menghasilkan panas. Namun, orang pertama yang mengaitkan gas bakar ini dengan proses pembusukan bahan sayuran adalah Alessandro Volta (1776), sedangkan Willam Henry pada tahun 1806 mengidentifikasikan gas yang dapat terbakar tersebut sebagai methan. Becham (1868), murid Louis Pasteur dan Tappeiner (1882), memperlihatkan asal mikrobiologis dari pembentukan methan.

Dengan teknologi tertentu, gas methan dapat dipergunakan untuk menggerakkan turbin yang menghasilkan energi listrik, menjalankan kulkas, mesin tetas, traktor, dan mobil. Secara sederhana, gas methan dapat digunakan untuk keperluan memasak dan penerangan menggunakan kompor gas sebagaimana halnya elpiji.

Alat pembangkit biogas

Ada dua tipe alat pembangkit biogas atau digester, yaitu tipe terapung (floating type) dan tipe kubah tetap (fixed dome type). Tipe terapung dikembangkan di India yang terdiri atas sumur pencerna dan di atasnya ditaruh drum terapung dari besi terbalik yang berfungsi untuk menampung gas yang dihasilkan oleh digester. Sumur dibangun dengan menggunakan bahan-bahan yang biasa digunakan untuk membuat fondasi rumah, seperti pasir, batu bata, dan semen. Karena dikembangkan di India, maka digester ini disebut juga tipe India. Pada tahun 1978/79 di India terdapat l.k. 80.000 unit dan selama kurun waktu 1980-85 ditargetkan pembangunan sampai 400.000 unit alat ini.

Tipe kubah adalah berupa digester yang dibangun dengan menggali tanah kemudian dibuat bangunan dengan bata, pasir, dan semen yang berbentuk seperti rongga yang ketat udara dan berstruktur seperti kubah (bulatan setengah bola). Tipe ini dikembangkan di China sehingga disebut juga tipe kubah atau tipe China (lihat gambar). Tahun 1980 sebanyak tujuh juta unit alat ini telah dibangun di China dan penggunaannya meliputi untuk menggerakkan alat-alat pertanian dan untuk generator tenaga listrik. Terdapat dua macam tipe ukuran kecil untuk rumah tangga dengan volume 6-10 meter kubik dan tipe besar 60-180 meter kubik untuk kelompok.

India dan China adalah dua negara yang tidak mempunyai sumber energi minyak bumi sehingga mereka sejak lama sangat giat mengembangkan sumber energi alternatif, di antaranya biogas.

Di dalam digester bakteri-bakteri methan mengolah limbah bio atau biomassa dan menghasilkan biogas methan. Dengan pipa yang didesain sedemikian rupa, gas tersebut dapat dialirkan ke kompor yang terletak di dapur. Gas tersebut dapat digunakan untuk keperluan memasak dan lain-lain. Biogas dihasilkan dengan mencampur limbah yang sebagian besar terdiri atas kotoran ternak dengan potongan-potongan kecil sisa-sisa tanaman, seperti jerami dan sebagainya, dengan air yang cukup banyak.

Untuk pertama kali dibutuhkan waktu lebih kurang dua minggu sampai satu bulan sebelum dihasilkan gas awal. Campuran tersebut selalu ditambah setiap hari dan sesekali diaduk, sedangkan yang sudah diolah dikeluarkan melalui saluran pengeluaran. Sisa dari limbah yang telah dicerna oleh bakteri methan atau bakteri biogas, yang disebut slurry atau lumpur, mempunyai kandungan hara yang sama dengan pupuk organik yang telah matang sebagaimana halnya kompos sehingga dapat langsung digunakan untuk memupuk tanaman, atau jika akan disimpan atau diperjualbelikan dapat dikeringkan di bawah sinar matahari sebelum dimasukkan ke dalam karung.

Untuk permulaan memang diperlukan biaya untuk membangun pembangkit (digester) biogas yang relatif besar bagi penduduk pedesaan. Namun sekali berdiri, alat tersebut dapat dipergunakan dan menghasilkan biogas selama bertahun-tahun. Untuk ukuran 8 meter kubik tipe kubah alat ini, cocok bagi petani yang memiliki 3 ekor sapi atau 8 ekor kambing atau 100 ekor ayam di samping juga mempunyai sumber air yang cukup dan limbah tanaman sebagai pelengkap biomassa. Setiap unit yang diisi sebanyak 80 kilogram kotoran sapi yang dicampur 80 liter air dan potongan limbah lainnya dapat menghasilkan 1 meter kubik biogas yang dapat dipergunakan untuk memasak dan penerangan. Biogas cocok dikembangkan di daerah-daerah yang memiliki biomassa berlimpah, terutama di sentra-sentra produksi padi dan ternak di Jawa Tengah, Jawa Timur, Sulawesi Selatan, Bali, dan lain-lain.

Pembangkit biogas juga cocok dibangun untuk peternakan sapi perah atau peternakan ayam dengan mendesain pengaliran tinja ternak ke dalam digester. Kompleks perumahan juga dapat dirancang untuk menyalurkan tinja ke tempat pengolahan biogas bersama. Negara-negara maju banyak yang menerapkan sistem ini sebagai bagian usaha untuk daur ulang dan mengurangi polusi dan biaya pengelolaan limbah. Jadi dapat disimpulkan bahwa biogas mempunyai berbagai manfaat, yaitu menghasilkan gas, ikut menjaga kelestarian lingkungan, mengurangi polusi dan meningkatkan kebersihan dan kesehatan, serta penghasil pupuk organik yang bermutu.

Untuk menuai hasil yang signifikan, memang diperlukan gerakan secara massal, terarah, dan terencana meliputi pengembangan teknologi, penyuluhan, dan pendampingan. Dalam jangka panjang, gerakan pengembangan biogas dapat membantu penghematan sumber daya minyak bumi dan sumber daya kehutanan. Mengenai pembiayaannya mungkin secara bertahap sebagian subsidi BBM dialihkan untuk pembangunan unit-unit pembangkit biogas. Melalui jalan ini, mungkin imbauan pemerintah mengajak masyarakat untuk bersama-sama memecahkan masalah energi sebagian dapat direalisasikan.