Makalah "Bahan Bakar Alternatif"

Bab I

Pendahuluan

1.1            Latar Belakang

Reaksi kimia yang umum digunakan untuk menghasilkan energi adalah pembakaran, yaitu suatu reaksi cepat antara bahan bakar dengan oksigen yang disertai terjadinya api. Bahan bakar utama dewasa ini adalah bahan bakar fosil, yaitu gas alam, minyak bumi dan batu bara. Bahan bakar fosil itu berasal dari pelapukan sisa organisme, baik tumbuhan maupun hewan.Pembentukan bahan bakar fosil ini memerlukan ribuan sampai jutaan tahun.

Bahan bakar fosil terutama terdiri atas senyawa hidrokarbon, yaitu senyawa yang hanya terdiri atas hidrogen dan karbon. Gas alam terdiri atas alkana suku rendah terutama metana dan sedikit etana,propana dan butana. Seluruh senyawa itu merupakan  gas yang tidak berbau. Oleh karena itu, kedalam gas alam ditambahkan suatu zat yang berbau tidak sedap,yaitu  merkaptan, sehingga dapat diketahui jika ada kebocoran. Gas alam dari beberapa sumber mengandung hidrogen (H2S).Suatu kontaminan yang harus disingkirkan sebelum gas digunakan sebagai bahan bakar karena dapat mencemari udara.Beberapa sumur gas juga mengandung helium.

Bahan bakar fosil,terutama minyak bumi,telah digunakan dengan laju yang jauh lebih cepat dari pada proses pembentukannya. Oleh karena itu dalam waktu yang tidak terlalu lama lagi, bahan bakar fosil akan segera habis. Tidak dapat dipungkiri bahwa hingga saat ini, bahan bakar fosil merupakan bahan bakar yang paling luas dan paling sering digunakan oleh seluruh manusia di dunia ini.Penggunaan jenis bahan bakar ini semakin lama semakin tinggi, seiring dengan meningkatnya aktivitas dan jumlah penduduk bumi ini.

Penghematan telah kita gerakkan sejak dahulu karena pasokan bahan bakar yang berasal dari minyak bumi adalah sumber energi fosil yang tidak dapat diperbarui (unrenewable), sedangkan permintaan naik terus, demikian pula harganya sehingga tidak ada stabilitas keseimbangan permintaan dan penawaran.Salah satu jalan untuk menghemat bahan bakar minyak (BBM) adalah mencari sumber energi alternatif yang dapat diperbarui (renewable).

1.2            Rumusan Masalah

a.       Apa itu bahan bakar alternatif?

b.      Apa saja contoh bahan bakar alternatif?

c.       Apa manfaat bahan bakar alternatif?

d.      Apa kendala-kendala dalam penggunaan bahan bakar alternatif?

1.3            Tujuan

a.       Untuk mengetahui pengertian dan ciri-ciri bahan bakar alternatif

b.      Untuk mengetahui contoh-contoh bahan bakar alternatif

c.       Untuk mengetahui manfaat dari bahan bakar alternatif

d.      Untuk mengetahui kendala-kendala dalam penggunaan bahan bakar alternatif

1.4            Manfaat

Dengan pembuatan makalah ini diharapkan bisa membantu siswa mengetahui dan memahami mengenai bahan bakar alternatif dan mengetahui maupun menerapkan pengaplikasiannya di kehidupan sehari-hari.

Bab II

Isi

2.1 Pengertian bahan bakar alternatif

Bahan bakar alternatif adalah bahan bakar yang dapat digunakan untuk menggantikan bahan bakar konvensional.Ini menuntut kita untuk dapat menghasilkan bahan bakar selain bahan bakar fosil/minyak bumi karena minyak bumi merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui. Bahan Bakar Minyak, yang lebih kita kenal dengan BBM merupakan bahan bakar yang diproses dan diolah dari sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui. Karena sifatnya yang tidak dapat diperbaharui ini maka minyak sebagai sumber bahan bakar akan semakin menipis dan habis pada suatu saat nanti. Bahan bakar minyak merupakan sumber energi utama dalam menggerakkan roda kehidupan dunia, termasuk didalamnya roda ekonomi. Tanpa adanya bahan bakar, transportasi akan terhenti, industri akan tutup dan roda perekonomian akan berhenti.

Minat menggunakan bahan bakar alternatif untuk kendaraan yang terus tumbuh pada dasarnya dimotivasi oleh tiga pertimbangan berikut ini:

   1. Bahan bakar alternatif umumnya menghasilkan lebih sedikit emisi kendaraan yang berkontribusi terhadap kabut asap, polusi udara dan pemanasan global;

   2. Sebagian besar bahan bakar alternatif tidak diturunkan dari bahan bakar fosil yang merupakan sumber daya yang terbatas.

  3. Bahan bakar alternatif dapat membantu negara memenuhi kebutuhan energi secara lebih mandiri.

Bahan Bakar alternatif dibedakan lagi menjadi dua

1.Bahan bakar alternatif dari alam

Misalnya:

·         Bahan bakar hidrogen

·         Energi air

·         Energi matahari

·         Energi angin

·         Energi gelombang laut

·         Energi gerak

·         Bahan bakar dari buah-bauahan/tumbuhan

2.Bahan bakar alternatif dari limbah

Misalnya:

·         Bahan bakar dari limbah plastik

·         Bahan bakar dari abu batu bara atau dibuat briket

·         Bahan bakar dari ranting, sisa-sisa kayu dan tempurung kelapa dibuat arang

·         Bahan bakar dari kotoran hewan atau manusia dibuat biogas

Ciri-ciri bahan bakar alternatif adalah:

1.      Dapat digunakan berulang-ulang

2.      Jumlahnya berlimpah di alam

3.      Pengolahannya tidak merusak alam

4.      Tidak berbahaya,aman,serta tidak menyebabkan penyakit akibat pengolahannya

5.      Ramah lingkungan

2.2Macam-macam bahan bakar alternatif

a.     Biofuel

Bahan bakar hayati atau biofuel adalah setiap bahan bakar baik padatan, cairan ataupun gas yang dihasilkan dari bahan-bahan organik.Biofuel dapat dihasilkan secara langsung dari tanaman atau secara tidak langsung dari limbah industri, komersial, domestik atau pertanian. Ada tiga cara untuk pembuatan biofuel: pembakaran limbah organik kering (seperti buangan rumah tangga, limbah industri dan pertanian); fermentasi limbah basah (seperti kotoran hewan) tanpa oksigen untuk menghasilkan biogas (mengandung hingga 60 persen metana), atau fermentasi tebu atau jagung untuk menghasilkan alkohol dan ester; dan energi dari hutan (menghasilkan kayu dari tanaman yang cepat tumbuh sebagai bahan bakar).

Proses fermentasi menghasilkan dua tipe biofuel: alkohol dan ester. Bahan-bahan ini secara teori dapat digunakan untuk menggantikan bahan bakar fosil tetapi karena kadang-kadang diperlukan perubahan besar pada mesin, biofuel biasanya dicampur dengan bahan bakar fosil. Uni Eropa merencanakan 5,75 persen etanol yang dihasilkan dari gandum, bit, kentang atau jagung ditambahkan pada bahan bakar fosil pada tahun 2010 dan 20 persen pada 2020. Sekitar seperempat bahan bakar transportasi di Brazil tahun 2002 adalah etanol.

Biofuel menawarkan kemungkinan memproduksi energi tanpa meningkatkan kadar karbon di atmosfer karena berbagai tanaman yang digunakan untuk memproduksi biofuel mengurangi kadar karbondioksida di atmosfer, tidak seperti bahan bakar fosil yang mengembalikan karbon yang tersimpan di bawah permukaan tanah selama jutaan tahun ke udara. Dengan begitu biofuel lebih bersifat carbon neutral dan sedikit meningkatkan konsentrasi gas-gas rumah kaca di atmosfer (meski timbul keraguan apakah keuntungan ini bisa dicapai di dalam prakteknya).Penggunaan biofuel mengurangi pula ketergantungan pada minyak bumi serta meningkatkan keamanan energi.

Ada dua strategi umum untuk memproduksi biofuel. Strategi pertama adalah menanam tanaman yang mengandung gula (tebu, bit gula, dan sorgum manis) atau tanaman yang mengandung pati/polisakarida (jagung), lalu menggunakan fermentasi ragi untuk memproduksi etil alkohol. Strategi kedua adalah menanam berbagai tanaman yang kadar minyak sayur/nabatinya tinggi seperti kelapa sawit, kedelai, alga, atau jathropa. Saat dipanaskan, maka keviskositasan minyak nabati akan berkurang dan bisa langsung dibakar di dalam mesin diesel, atau minyak nabati bisa diproses secara kimia untuk menghasilkan bahan bakar seperti biodiesel. Kayu dan produk-produk sampingannya bisa dikonversi menjadi biofuel seperti gas kayu, metanol atau bahan bakar etanol.

Sederhananya, biofuel adalah energi yang terbuat dari materi hidup, biasanya tanaman. Bioetanol,biodiesel, dan biogas adalah jenis biofuel.Biofuels dianggap energi terbarukan, mengurangi peran dari bahan bakar fosil, dan telah mendapat perhatian dalam transisi ke ekonomi rendah karbon.

Bioetanol 

Bioetanol (C₂H₅OH) merupakan salah satu biofuel yang hadir sebagai bahan bakar alternatif yang lebih ramah lingkungan dan sifatnya yang terbarukan.Merupakan bahan bakar alternatif yang diolah dari tumbuhan yang memiliki keunggulan karena mampu menurunkan emisi CO₂ hingga 18%, dibandingkan dengan emisi bahan bakar fosil seperti minyak tanah. Bioetanol dapat diproduksi dari berbagai bahan baku yang banyak terdapat di Indonesia, sehingga sangat potensial untuk diolah dan dikembangkan karena bahan bakunya sangat dikenal masyarakat. Tumbuhan yang potensial untuk menghasilkan bioetanol antara lain tanaman yang memiliki kadar karbohidrat tinggi, seperti tebu, nira, aren, sorgum, ubi kayu, jambu mete (limbah jambu mete), garut, batang pisang, ubi jalar, jagung, bonggol jagung, jerami, dan bagas (ampas tebu).

Dari biomas yang banyak mengandung pati dapat dibuat alkohol.Alkohol merupakan bahan bakar yang baik. Dicampur dengan bensin ia dapat digunakan untuk bahan bakar mobil, sehingga dapat mengurangi konsumsi BBM.

Biodiesel 

Biodiesel merupakan bahan bakar yang terdiri dari campuran mono--alkyl ester dari rantai panjang asam lemak, yang dipakai sebagai alternatif bagi bahan bakar dari mesin diesel dan terbuat dari sumber terbaharui seperti minyak sayur atau lemak hewan.

Sebuah proses dari transesterifikasi lipid digunakan untuk mengubah minyak dasar menjadi ester yang diinginkan dan membuang asam lemak bebas. Setelah melewati proses ini, tidak seperti minyak sayur langsung, biodiesel memiliki sifat pembakaran yang mirip dengan diesel (solar) dari minyak bumi, dan dapat menggantikannya dalam banyak kasus. Namun, dia lebih sering digunakan sebagai penambah untuk diesel petroleum, meningkatkan bahan bakar diesel petrol murni ultra rendah belerang yang rendah pelumas.

Biodiesel merupakan kandidat yang paling baik untuk menggantikan bahan bakar fosil sebagai sumber energi transportasi utama dunia, karena biodiesel merupakan bahan bakar terbaharui yang dapat menggantikan diesel petrol di mesin sekarang ini dan dapat diangkut dan dijual dengan menggunakan infrastruktur zaman sekarang.

Penggunaan dan produksi biodiesel meningkat dengan cepat, terutama di Eropa, Amerika Serikat, dan Asia, meskipun dalam pasar masih sebagian kecil saja dari penjualan bahan bakar.Pertumbuhan SPBU membuat semakin banyaknya penyediaan biodiesel kepada konsumen dan juga pertumbuhan kendaraan yang menggunakan biodiesel sebagai bahan bakar.

Biogas

Kotoran hewan dapat digunakan sebagai kompos untuk memupuk tanaman atau membuat biogas yang berguna sebagai bahan bakar.Biogas cocok dikembangkan di daerah-daerah yang memiliki biomassa berlimpah, terutama di sentra-sentra produksi padi seperti ternak di Jawa Tengah, Jawa Timur, Sulawesi Selatan, Bali, dan lain-lain.

Biogas sebagian besar terdiri atas gas metan yang dapat dibakar. Biogas merupakan hasil fermentasi bakteri metan di dalam kondisi anaerobik.Secara teknis pembuatan biogas tidak merupakan masalah.

Manfaat energi biogas adalah sebagai pengganti bahan bakar khususnya minyak tanah dan dipergunakan untuk memasak kemudian sebagai bahan pengganti bahan bakar minyak (bensin, solar).Dalam skala besar, biogas dapat digunakan sebagai pembangkit energi listrik. Di samping itu, dari proses produksi biogas akan dihasilkan sisa kotoran ternak yang dapat langsung dipergunakan sebagai pupuk organik pada tanaman / budidaya pertanian.

b.     Hidrogen

Energi kimia yang diubah menjadi listrik dan cocok digunakan untuk mobil listrik.Sekarang sedang dalam tahap pengembangan, khususnya infrastruktur untuk pengisian sel bahan bakar tersebut ke kendaraan agar bisa dilakukan juga secara konvensional.Dengan gencarnya pengembangan dan produksi mobil listrik, penggunaan hidrogen sebagai bahan bakar alternatif juga semakin besar.

c.      Air

Sejauh ini air sebagai bahan bakar masih hipotesis dan dalam penelitian lanjut. Air merupakan energi yang memang tidak secara langsung bisa dipakai tanpa bantuan proses lain. Pasalnya, air merupakan oksidasi dari hidrogen.Untuk itu harus dikembangkan teknologi untuk memecah molekul air menjadi hidrogen dan digunakan sebagai energi.

d.     Urine

Jika ini terjadi kita tidak perlu pusing lagi mencari WC umum ketika melakukan perjalanan.Menurut Dr. Gerardine Botte dari Asosiasi Profesor Departemen Tehnik Mesin Kimia dan Biomolekuler di Universitas Ohio, di dalam molekul urea (urine) terdapat empat atom hidrogen jika dibandingkan air biasa yang hanya mengandung dua atom hidrogen. Lalu molekul tersebut dipisahkan melalui oksidasi dengan basis elektroda nikel pada 0.37 V sehingga hidrogen tersebut akan terpecah.

e.     Nitrogen Cair

Nitrogen cair adalah salah satu yang disiapkan untuk kendaraan masa depan. Proses pembuatannya, nitrogen cair dipanaskan, ekstrak panas menghasilkan tekanan udara dan digunakan untuk menggerakkan piston atau mesin sehingga bisa berputar.

f.       Tekanan Udara

Selain tekanan udara yang dihasilkan oleh nitrogen cair, secara sederhana kompresi udara juga bisa digunakan sebagai sumber daya mobil.Penggunaan uda yang dikompresi tidak memerlukan busi dan sistem pendingin.Dengan demikian dapat mengurangi biaya produksi dan perawatan kendaraan. Proyek mesin dengan tekanan udara ini pertama dikembangkan oleh Tata Motors dari India bekerja sama dengan perusahaan Perancis, MDI.

g.     Gas Alam

CNG (Compressed Natural Gas) atau gas alam dan di Indonesia lebih dikenal dengan BBG (bahan bakar gas).Polusi yang ditimbulkan lebih rendah dibandingkan bensin dan diesel.Kaerna lebih ringan dari oksigen, polusi yang ditimbulkan juga sangat rendah.Masalahnya, untuk menyimpannya diperlukan tekanan yang sangat tinggi.Akibatnya, harus menggunakan tabung atau tangki yang kuat dan berat.

h.     Liquefied Petroleum Gas (LPG)

Bahan bakar ini sudah umum digunakan oleh rumah tangga di Indonesia dan dikenal dengan sebutan elpiji. Karena terdiri dari campuran hidrokarbon yang mudah terbakar (kalu ada sumber api), penggunaannya transportasi umum sudah banyak. Dibandingkan dengan BBG, penyimpanan elpiji membutuhkan tekanan jauh lebih rendah.

2.3Manfaat bahan bakar alternatif

1.      Bahan bakar yang banyak terdapat di alam,sehingga ramah lingkungan.Berbeda dengan BBM,pembakaran BBM menyebabkan emisi gas karbondioksida atau CO₂.Pengurangan BBM,menjadikan tingkat emisi gas karbondioksida semakin berkurang.

2.      Sebagai penambah cadangan BBM,karena BBM merupakan bahan bakar yang tidak dapat diperbaharui.Dengan menghemat BBM akan dapat dihemat hingga dapat digunakan di masa yang akan datang.

3.      Tingkat ketergantungan terhadap BBM menjadi berkurang

4.      Pengaruh fluktuasi harga minyak dunia tidak ada.Harga bahan bakar alternatif tidak ditentukan oleh harga minyak dunia.

2.4 Kendala-kendala Dalam Penggunaan Bahan Bakar Alternatif

Walaupun bahan bakar alternatif sudah terbukti lebih baik,tetap saja dalam pengaplikasiannya masih ada kendala-kendala,yaitu:

a.       Tingkat ketergantungan masyarakat terhadap BBM masih sangat tinggi,masyarakat masih lebih senang menggunakan BBM karena lebih praktis

b.      Dukungan pemerintah dalam mengembangkan bahan bakar alternatif belum maksimal

Bab III

Penutup

3.1 Kesimpulan

Bahan bakar alternatif, sebagai bahan bakar masa depan layak untuk dikembangkan. Selain sebagai upaya penghematan terhadap konsumsi BBM yang semakin tinggi, tetapi juga karena bahan bakar alternatif lebih ramah lingkungan dan memberikan manfaat kepada negara. Pengembangan dan pemanfaatan sumber bahan bakar alternatif memberikan manfaat kepada negara lebih dari sekedar mengurangi jumlah konsumsi BBM, yang justru akan mengganggu efektifitas kerja beberapa sektor penting, terutama ekonomi.