SUMBERDAYA ENERGI Penulis: Ir. Sutarno, M.Sc. Edisi Pertama Cetakan Pertama, 2013 Hak Cipta 2013 pada penulis, Hak Cipta dilindungi undang-undang. Dilarang memperbanyak atau memindahkan sebagian atau seluruh isi buku ini dalam bentuk apa pun, secara elektronis maupun mekanis, termasuk memfotokopi, merekam, atau dengan teknik perekaman lainnya, tanpa izin tertulis dari penerbit.
Ruko Jambusari No. 7A Yogyakarta 55283 Telp. : 0274-889836; 0274-889398 Fax. : 0274-889057 E-mail :
[email protected]
Sutarno. Ir., M.Sc. SUMBERDAYA ENERGI/Ir. Sutarno, M.Sc.
- Edisi Pertama – Yogyakarta; Graha Ilmu, 2013 x + 172 hlm, 1 Jil.: 26 cm. ISBN:
978-979-756-965-5
1. Teknik
I. Judul
KATA PENGANTAR
B
uku Sumber Daya Energi ini disiapkan untuk mahasiswa dibidang keteknikan. Tujuan utamanya adalah untuk memahamkan dasar-dasar sumber daya energi, dan mengenalkan berbagai penerapannya. Tujuan umumnya adalah menyajikan manfaat sumber-sumber energi sebagai ilmu pengetahuan dan teknologi serta pengaruhnya terhadap lingkungan yang layak untuk diketahui oleh masyarakat umum. Dalam buku ini juga memuat pengetahuan dasar tentang audit energi. Buku ini semula disiapkan dalam bentuk modul atau panduan kuliah sederhana yang diperuntukkan bagi mahasiswa teknik kimia prodi teknik kimia/tekstil, Fakultas Teknologi Industri Universitas Islam Indonesia, tempat penulis berkhitmat sebagai tenaga pengajar. Kami menyadari bahwa buku ini masih banyak kekurangan, dan karena itu kami berharap ada saransaran konstruktif dari pembaca demi perbaikan selanjutnya. Bagaimanapun penulis berharap buku ini ada manfaatnya. Kepada pihak-pihak yang telah membantu terbitnya buku ini, kami mengucapkan terimakasih.
Yogyakarta, Nopember 2012 Penyusun,
Sutarno
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR DAFTAR ISI BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Pengertian Energi 1.2 Sejarah Singkat Energi 1.4 Sumber Daya Energi dan Klasifikasi Energi 1.5 Satuan Energi 1.6 Konversi Energi 1.7 Konservasi Energi 1.8 Ketersediaan Sumber Daya Energi Latihan Soal
v vii 1 1 1 3 4 8 12 12 13
BAB 2
ENERGI MINYAK BUMI 2.1 Pengertian Minyak Bumi 2.2 Asal Usul Pembentukan Minyak Bumi 2.3 Komposisi Minyak Bumi 2.4 Proses Pengolahan Minyak bumi 2.5 Produk Pengolahan Minyak Bumi dan Manfaatnya 2.6 Kelebihan dan kekurangan Energi minyak Bumi Latihan Soal
15 15 16 20 22 29 31 32
BAB 3
ENERGI GAS ALAM 3.1 Pengertian Energi Gas Alam 3.2 Pembentukan Gas Alam 3.3 Klasifikasi Gas Alam 3.4 Klasifikasi Berdasarkan Komposisi Gas 3.5 Produk Gas Alam 3.6 Pengolahan Gas Alam 3.7 Rantai Gas Alam (Natural Gas Chain)
33 33 34 34 35 35 36 37
viii
Sumberdaya Energi
3.8 Transportasi dan Penyimpanan Gas Alam 3.9 Pemanfaatan Gas Alam 3.10 Teknologi dan Inovasi yang Sudah Dilakukan Terhadap Potensi Gas Alam 3.11 Kelebihan dan kekurangan Gas Alam Latihan Soal
37 38 39 40 41
BAB 4
ENERGI BATU BARA 4.1 Pengertian Batubara 4.2 Materi pembentuk Batubara 4.3 Pembentukan Batubara 4.4 Penambangan Batubara 4.5 Kelas dan Jenis Batubara 4.6 Batubara di Indonesia 4.7 Endapan Batubara Eosen 4.8 Endapan Batubara Miosen 4.9 Sumberdaya Batubara 4.10 Gasifikasi Batubara 4.11 Bagaimana membuat Batubara bersih 4.12 Membuang NOx dari Batubara 4.13 Pemanfaatan Batubara 4.14 Cadangan Batubara Dunia 4.15 Kelebihan dan Kekurangan Batubara Latihan Soal
43 43 43 44 44 46 47 47 48 49 50 50 51 52 52 53 54
BAB 5
ENERGI NUKLIR 5.1 Pengertian Energi Nuklir 5.2 Reaktor Nuklir 5.3 Reaksi Fisi dan Fusi 5.4 Reaktor Fusi 5.5 Penggolongan Reaktor 5.6 Desain Reaktor 5.7 Komponen Reaktor Nuklir 5.8 Jenis-jenis Reaktor PLTN 5.9 Keselamatan Reaktor Nuklir 5.10 Konsep Hambatan Ganda 5.11 Pemeriksaan dan Pengujian 5.12 Operator 5.13 Kelebihan dan Kekurangan Energi Nuklir Latihan Soal
55 55 55 56 59 60 61 61 65 71 72 73 73 73 74
BAB 6
ENERGI BIOMASSA 6.1 Pengertian BiomasSa 6.2 Sumber Daya Energi Biomassa 6.3 Biofuel 6.4 Proses Konversi Biofuel 6.5 Proses Konversi Photobiologi 6.6 Pencernaan Anaerobik (Anaerobic Digestion) 6.7 Produk Berbasis Bio
75 75 76 77 78 81 82 84
Daftar Isi
ix
6.8 Kelebihan dan Kekurangan Energi Biomassa Latihan Soal
85 85
BAB 7
ENERGI PANAS BUMI (GEO THERMAL) 7.1 Pengertian Panas Bumi 7.2 Cara Kerja Reservoir Panas Bumi Konvensional 7.3 Pemanfaatan Energi Panas Bumi 7.4 Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) 7.5 Kelebihan dan kekurangan Energi Panas Bumi Latihan Soal
87 87 88 88 90 92 93
BAB 8
ENERGI HIDROGEN (H2) 8.1 Pengertian Hidrogen 8.2 Teknologi Produksi Hidrogen 8.3 Penggunaan Hidrogen 8.4 Distribusi dan Penyimpanan Hidrogen 8.5 Fuel Cells 8.6 Kelebihan dan kekurangan Energi Hidrogen Latihan Soal
95 95 95 100 100 102 105 106
BAB 9
ENERGI AIR (HYDRO ENERGY) 9.1 Pengertian Energi Air (Hydro) 9.2 Pemanfaatan Energi Air 9.3 Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) 9.4 Turbin Air 9.5 Kelebihan dan Kekurangan PLTA Latihan Soal
107 107 108 108 112 117 118
BAB 10
ENERGI AIR LAUT 10.1 Pengantar 10.2 Energi Ombak 10.3 Energi Pasang Surut 10.4 Energi Panas Laut (Ocean Thermal Energy Conversion / OTEC) Latihan Soal
119 119 119 122 126 129
BAB 11
ENERGI SURYA (SOLAR ENERGY) 11.1 Pengantar 11.2 Prinsip Dasar Energi Surya 11.3 Klasifikasi Energi Surya 11.4 Kolektor Surya 11.5 Aplikasi Teknologi Energi Surya 11.6 Kelebihan dan Kekurangan Energi Surya Latihan Soal
131 131 131 132 132 138 143 144
BAB 12
ENERGI ANGIN (WIND ENERGY) 12.1 Pengertian Energi Angin 12.2 Konversi Energi Angin 12.3 Turbin Angin 12.4 Pembangkit Listrik Tenaga Angin 12.5 Potensi Energi Pembangkit Listrik Tenaga Angin
145 145 145 145 149 151
x
Sumberdaya Energi
12.6 Kelebihan dan kekurangan Energi Angin Latihan Soal
152 153
BAB 13
DAMPAK LINGKUNGAN OLEH SUMBER ENERGI 13.1 Pengantar 13.2 Dampak Lingkungan oleh Minyak dan Gas Bumi 13.3 Dampak Lingkungan oleh Batubara 13.4 Dampak Lingkungan oleh Energi Nuklir (Uranium) 13.5 Dampak Lingkungan oleh Biofuels: Biomass, Ethanol dan Biodiesel 13.6 Dampak Lingkungan oleh Panas Bumi (Geothermal) 13.7 Dampak Lingkungan oleh Tenaga Air (Hydropower) 13.8 Dampak Lingkungan oleh Energi Surya 13.9 Dampak Lingkungan oleh Energi Angin Latihan Soal
155 155 155 156 157 157 158 158 158 158 162
BAB 14
MANAJEMEN DAN AUDIT ENERGI 14.1 Pengertian Manajemen dan Audit Energi 13.2 Sejarah Audit energi 13.3 Pentingnya Audit Energi 13.4 Jenis Audit Energi 13.5 Prosedur Audit Energi 13.6 Audit energi awal 13.7 Audit Energi Terinci 13.8 Laporan Terinci Audit Energi (TAE) Latihan Soal
163 163 164 164 165 165 165 166 167 167
DAFTAR PUSTAKA
169 -oo0oo-
