12 December 2007

Hukum Kekekalan Energi

Posted under: at 00:59

Manusia mendapatkan masalah baru di awal abad 21 ini, yaitu krisis energi. Kebutuhan energi selalu meningkat, sedangkan ketersediaan energi selalu berkurang atau ongkos produksinya bertambah mahal. Sebenarnya hanya ada sedikit jenis sumber energi primer yang tersedia di bumi:

Sebagian energi surya sendiri diserap secara alamiah menjadi misalnya energi hidro, energi angin, energi ombak dan energi kimiawi yang tersimpan pada tanaman. Terkadang lebih praktis dan ekonomis bagi manusia untuk memanfaatkan energi-energi sekunder ini ketimbang memanfaatkan energi surya secara langsung.

Di antara energi-energi primer tersebut, hanya energi surya (beserta hasil konversi alaminya), panas bumi, dan pasang surut air laut yang merupakan energi terbaharui, atau dengan kata lain energi-energi tersebut tidak akan pernah habis dalam jangka waktu kehidupan umat manusia. Sedangkan bahan bakar fosil dan nuklir suatu saat nanti akan habis.

Masalah paling serius adalah masalah pemanasan global yang diakibatkan oleh penggunaan bahan bakar fosil. Masalah yang terakhir merupakan yang dibicarakan pada UNFCCC 2007 di Nusa Dua, Bali. Di masa yang akan datang, penggunaan jenis bahan bakar ini akan ditekan seminimal mungkin. Semakin sedikit penggunaan bahan bakar fosil, maka semakin ramah terhadap lingkungan.

Bicara soal energi tentunya kita juga perlu mengetahui hukum-hukum alam tentang energi. Yang paling penting adalah hukum kekekalan energi dan hukum pertama termodinamika: energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, energi hanya dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Implikasi lain dari hukum ini adalah: efisiensi konversi energi dari satu bentuk ke bentuk lain tidak akan pernah melebihi 100%.

Dengan demikian setiap klaim apapun tentang ide dan penemuan energi serta hal-hal lain yang berhubungan dengan energi perlu kita cermati bersama, paling tidak sesuai dengan hukum kekekalan energi yang seharusnya tidak terlalu sulit untuk dimengerti ini. Selain itu kita juga perlu menelusuri apa sumber energi primer dari ide atau penemuan tersebut.

Sebagai contoh, tahun lalu media sering membicarakan minyak pohon jarak yang diproyeksikan untuk menggantikan bahan bakar diesel. Pohon jarak menghasilkan minyak yang kemudian diproses menjadi biodiesel. Sedangkan energi yang digunakan pohon jarak untuk mensintesis minyak jarak tersebut berasal dari sinar matahari. Konversi energi dari sinar matahari ke energi kimiawi tersebut tentunya tidak 100% efisien, tetapi hal ini tidak begitu menjadi masalah karena sinar matahari itu gratis dan melimpah. Menyebut minyak jarak sebagai ‘sumber energi’ sebenarnya tidak tepat, karena sumber energi sebenarnya adalah sinar matahari.

Beberapa tahun yang lalu waduk Jatiluhur (kalau tidak salah) mengalami kekeringan. Akibatnya, pembangkit listrik tenaga air Jatiluhur tidak bekerja dengan optimal. Kemudian seseorang memiliki ide brilian, “Bagaimana kalau kita pompa air laut ke waduk Jatiluhur, Indonesia kan punya banyak laut?” Tentunya ini adalah argumen yang melupakan hukum kekekalan energi. Energi yang dikeluarkan untuk memompa air laut ke waduk Jatiluhur dapat dipastikan lebih besar daripada energi yang didapatkan dari PLTA Jatiluhur tersebut. Dengan demikian, memompa air laut ke waduk Jatiluhur sebenarnya hanya akan membuang-buang energi.

Kembali lagi ke urusan bahan bakar berbasis air. Informasi soal teknologi ini sampai saat ini masih sangat tidak jelas, yang ada hanyalah klaim-klaim belaka. Tetapi untuk keperluan pembahasan, anggaplah yang dilakukan penemunya adalah mensintesis bahan bakar dari air (saya pun tidak yakin ini yang dimaksud). Jika itu yang dilakukan, maka proses tersebut haruslah membutuhkan energi karena air sendiri sudah berada dalam potensial energi yang rendah. Menyebut air sebagai ‘bahan bakar’ adalah pernyataan yang menyesatkan. Berdasarkan hukum kekekalan energi, maka energi yang dipakai untuk mensintesis bahan bakar dari air haruslah lebih tinggi daripada energi yang dihasilkan. Jika energi ini berasal dari bahan bakar fosil, maka masalah justru bertambah besar. Segala klaim dan perhitungan tentang ramah lingkungan dan sebagainya haruslah dilakukan terhadap emisi dari energi masukan ini, dan tentunya bukan dengan misalnya mengukur atau bahkan mencium emisi dari knalpot mobil yang menggunakan bahan bakar tersebut.

In this house, we obey the laws of thermodynamics. –Homer Simpsons

79 Responses

Trackback: Use this URI to trackback this entry. Use your web browser's function to copy it to your blog posting.

Comment RSS: You can track conversation in this page by using this page's Comments RSS (XML)

Gravatar: You can have a picture next to each of your comments by getting a Gravatar.

Leave a Comment

XHTML: You can use these tags: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Warning: Comments carrying links to questionable sites will be removed!