Pilihan Energi Alternatif untuk Kendaraan

 

Sumber energi yang dapat diperbaharui selalu menjadi dambaan perancang dan pemakai kendaraan. Hal ini terkait dengan mahalnya harga bahan bakar gas dan minyak bumi membuat negara-negara maju dan juga berkembang berupaya mencari cara untuk mendapat sumber energi alternatif. Konsumsi BBM untuk sektor transportasi adalah yang paling dominan (mencapai 52%) dibandingkan untuk industri (19%), listrik (7%) dan rumah tangga (22%).Beberapa energi alternatif dari sekian banyak energi alternatif yang ditawarkan

Compressed air

Mungkin yang paling menggoda dari semua bahan bakar alternatif adalah kompresi udara. Itu saja yang diperlukan untuk menjalankan mobil, dirancang oleh insinyur Prancis dan akan tersedia untuk driver Amerika pada tahun 2010. Jadi sulit dipercaya, mobil ini tidak memerlukan lebih dari kompresi udara untuk pesiar di sekitar kota pada kecepatan sampai dengan 35MPH. (Bila menggunakan minyak bisa mencapai kecepatan 90MPH) Yang terbaik dari semuanya., Mobil ini akan terjangkau untuk hampir semua orang dengan harga $ 20.000.

Vegetable oil

Di mana-mana orang selalu meremehkan tentang menjalankan mobil menggunakan minyak nabati sejak ide ini pertama kali diusulkan, dan sekarang kita mengambil lompatan dari konsep ke realita! penggemar Volkswagen sekarang dapat berkendara dengan bersih di bio-diesel beetle sepenuhnya, dan mereka tidak harus menunggu untuk itu, baik. VW beetle ditampilkan di sini adalah termasuk dalam armada di Bio-Beetle, bio-diesel yang pertaman dikeluarkan oleh mobil kantor sewa yang berkantor pusat di Maui.


Hydrogen fuel cells
Prospek mobil berbahan bakar hidrogen telah menggoda pengendara mobil ramah lingkungan selama bertahun-tahun. Sementara produsen mobil saat ini bergulat dengan seluruh tantangan teknis (seperti cara untuk menyimpan hidrogen dalam kendaraan efisien atau bagaimana mencegahnya dari pembekuan dan / atau pembakaran), bukti konsep mobil hidrogen-powered adalah model kendaraan mewah Mercedes.

Ethanol

Sebagian besar dari kita telah menggunakan etanol dalam kendaraan, sebagai hukum federal memerlukan persentase tertentu pada bbensi yg kita beli. Tapi di tahun 2010, Suzuki Motor Company mulai menjual mobil sepenuhnya, 100% bertenaga ethanol. Mobil seperti yang pertama (digambarkan di atas) akan adalah sedan E25, yang terjual di Brazil bulan Maret ini.

Energi dari Air  

Ini mobil Jepang (disebut Genepax) dapat melakukan perjalanan sekitar 80 kilometer per jam, selama satu jam, hanya pada satu liter air sebagai sumber bahan bakarnya. Mobil ini menggunakan elektron hidrogen dari air untuk menghasilkan listrik yang pada gilirannya menggerakkan tenaga motor listrik dari mobil. Banyak yang mengkritik tentang bisa tidak nya kendaraan berbahan bakar air, Genepax adalah jawaban yang paling tepat.

Wood pellets (aka Biomass)

Mobil digambarkan di sini benar-benar berjalan menggunakan palet kayu. Yang pada dasarnya adalah hal yang sama seperti kayu yang dibakar untuk  kompor berbahan kayu atau api unggun untuk menghasilkan panas yang menciptakan energi. Ini semua bagian dari apa yang dikenal sebagai biomassa, bahan biologis yang mengacu pada organisme apapun yang telah mati yang dapat digunakan sebagai bahan bakar.

Electrical power

(Image  via UberGizmo)

Mungkin mobil ini hanya terlihat seperti di film, tapi Mobil itu nyata dan bisa dikendarai Mobil 2-seater ini merupakan mobil konsep dari Peugeot Prancis yang memiliki 2 roda depan besar yang bisa berputar pada kecepatan yang berbeda dan berputar 360 derajat penuh. Saat ini belum ada khabar tentang kapan mobil ini di produksi dan mulai dijual di pasaran. 


Jamur
Tanaman yang ditumbuhi jamur menghasilkan campuran hidrokarbon yang bisa dijadikan bahan bakar diesel. Dengan hasil temuan terbaru, ilmuwan berharap mereka bisa membelah gen DNA jamur untuk dicangkokkan ke mikroorganisma lain dan memprosesnya menjadi bahan bakar.Pravda melansir, bahan bakar alternatif berbasis ethanol yang dihasilkan dari jagung atau batang tebu, belum cukup mengatasi masalah ini. Pasalnya, untuk memproduksi satu liter ethanol membutuhkan hidrokarbon mentah dalam jumlah yang sama. Hidrokarbon adalah bahan kimia yang bisa menghasilkan bahan bakar diesel.Masalah ini kemungkinan besar akan segera terpecahkan dengan bantuan jamur parasit mikroskopik yang hidup di dalam substansi kayu sebuah pohon dan memecah selulosa sehingga menghasilkan campuran hidrokarbon. 


Selulosa kayu menjadi tempat terbaik bagi jamur penghasil hidrokarbon untuk menghasilkan bahan bakar. Namun untuk mengambilnya, sangat sulit karena harus memecah struktur selulosa kayu yang kuat. Diperlukan enzim khusus untuk proses tersebut.Para peneliti studi ini mengatakan, bahan sedikit bahan bakar diesel yang dihasilkan jamur ini akan cukup memberikan tenaga bagi satu buah traktor untuk bekerja.Oleh karenanya, mereka terus mengembangkan temuan ini. Menurut mereka, sangat mungkin mengadakan analisa genetik pada jamur dan mendeteksi gen serta mencangkoknya pada organisma lain untuk menghasilkan bahan bakar dari kayu berjamur.

Biodiesel Sawit.

Ketersediaan bahan bakar minyak bumi semakin hari semakin terbatas. Sebagaimana gambaran, diperkirakan cadangan minyak bumi di Laut Utara akan habis pada th. 2010. Indonesia yang saat ini dikenal sebagai salah satu negara pengekspor minyak bumi juga diperkirakan akan mengimpor bahan bakar minyak pada 10 tahun mendatang. Karena produksi dalam negeri tidak dapat lagi memenuhi permintaan pasar yang meningkat dengan cepat akibat pertumbuhan penduduk dan industri.

Banyak upaya yang telah dilakukan untuk menghadapi krisis energi ini, diantaranya adalah dengan memanfaatkan sumber energi dari Matahari, batubara, dan nuklir, serta mengembangkan bahan bakar dari sumber daya alam yang dapat diperbaharui (renewable). Brasil telah menggunakan campuran bensin dengan alkohol yang disintesis dari tebu untuk bahan bakar kendaraan bermotor.

Beberapa jenis minyak tumbuhan seperti minyak kelapa, minyak kedelai, dan minyak sawit juga telah diteliti untuk digunakan langsung sebagai bahan bakar kendaraan bermotor, seperti halnya nenek moyang kita dahulu menggunakan minyak tumbuhan lokal sebagai bahan bakar alat penerangan. Beberapa negara Eropa dan Amerika Serikat telah mengembangkan dan menggunakan bahan bakar dari minyak tumbuhan yang telah dikonversi menjadi bentuk metil ester asam lemak, yang disebut dengan biodiesel.

Negara-negara Eropa umumnya menggunakan biodiesel yang terbuat dari minyak rapeseed, sedangkan Amerika Serikat menggunakan biodiesel yang berbahan baku minyak kedelai. Sebagai negara penghasil minyak sawit terbesar dunia, Malaysia dan Indonesia juga telah mengembangkan produk biodiesel dari minyak sawit (palm biodiesel) meskipun belum dilakukan secara komersial.

Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) telah berhasil mengembangkan palm biodiesel dari minyak sawit mentah (CPO), refined bleached deodorised palm oil (RBDPO) dan fraksi- fraksi seperti stearin dan olein serta minyak inti sawit. Palm fatty acid destillate (PFAD) yang merupakan hasil samping dari pabrik minyak goreng maupun minyak goreng bekas dari industri rumahan (home industry) juga telah dikembangkan oleh PPKS sebagai bahan baku pembuatan palm biodiesel.

Pengembangan produk biodiesel ternyata lebih mengembirakan dibandingkan dengan penggunaan minyak tumbuhan langsung sebagai bahan bakar Proses termal (panas) di dalam mesin akan menyebabkan minyak terurai menjadi gliserin dan asam lemak. Asam lemak dapat teroksidasi atau terbakar secara relatif sempurna, tetapi dari gliserin akan terbentuk senyawa akrolein dan terpolimerisasi menjadi senyawa plastis yang agak padat. Senyawa ini menyebabkan kerusakan pada mesin, karena membentuk deposit pada pompa injektor. Karena itu perlu dilakukan modifikasi pada mesin-mesin kendaraan bermotor komersial apabila menggunakan minyak tumbuhan langsung sebagai pengganti bahan bakar minyak bumi.

Selain karena alasan ketersediaan minyak bumi yang terbatas, pengembangan produk biodiesel dari minyak tumbuhan seperti minyak sawit, juga diarahkan pada sifat bahan bakunya yang dapat diperbaharui. Disamping itu, produksi gas hasil pembakarannya, yakni karbon dioksida CO2 di atmosfer yang berlebihan bersifat merusak lingkungan dengan efek rumah kaca yang ditimbulkannya. Dengan memanfaatkan minyak tumbuhan sebagai bahan bakar, maka pembentukan CO2 baru di atmosfer diperkirakan hampir tidak ada. Hal ini disebabkan CO2 hasil pembakaran dari biodiesel akan dikomsumsikan kembali oleh tanaman baru untuk kebutuhan proses fotosintesisnya (siklus karbon).

Selain mereduksi efek rumah kaca, penggunaan biodiesel juga akan meningkatkan kualitas udara lokal dengan mereduksi emisi gas berbahaya, seperti karbon monooksida (CO), ozon (O3), nitrogen oksida (Nox), sulfur dioksida (SO2), dan hidrokarbon reaktif lainnya, serta asap dan partikel yang dapat terhirup. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa kadar emisi gas buang seperti CO, CO2, NOx, SO2, dan hidrokarbon dari bahan bakar camp uran palm biodiesel dan solar lebih rendah dibandingkan dengan bahan bakar solar murni. Penggunaan biodiesel juga dapat mereduksi polusi tanah, serta melindungi kelestarian perairan dan sumber air minum. Hal ini berhubungan dengan penggunaan mesin-mesin diesel di sektor perairan.

Kelebihan-kelebihan yang dimiliki oleh biodiesel ini ditunjang oleh sifatnya yang dapat teroksigenasi relatif sempurna atau terbakar habis, non-toksik, dan dapat terurai secara alami (biodegradable). Hasil pengujian biologis menunj ukkan bahwa tingkat toksisitas akut biodiesel pada tikus percobaan relatif rendah, yakni dengan nilai LD50 (nilai dosis yang menyebabkan kematian hewan percobaan sebanyak 50 persen dari populasi percobaan) sebesar 17,4 gram per kilogram berat badan (BB).

BBG.

Gas bumi akan menjawab salah satu solusi pencemaran udara Ibukota. Populasi kendaraan bermotor untuk umum berjumlah sekitar 2.600 kendaraan. Sedangkan jumlah kendaraan di Jakarta sekitar 2,6 juta. Kendaraan ini terdiri atas armada taxi, bus umum, mikrolet dan mikro mini. Bebepa mikron gram setiap harinya emisi pegas buang dikeluarkan oleh kendaraan ini jika tidak teratasi. Maka Jakarta akan menjadi limbah polusi udara. Salah satu cara mengurangi pencemaran adalah pemakaian gas bumi.

Cadangan gas kita cukup tersedia dalam jumlah relatip yang cukup besar. Oleh karena itu, hal ini merupakan suatu tantangan dan juga merupakan suatu kesempatan. Sebetulnya BBG merupakan energi alternatif pengganti BBM yang paling prospektif untuk dikembangkan segera, karena:

• BBG memiliki beberapa keunggulan terhadap BBM, antara lain karena cadangan gas bumi relatif masih cukup besar dan biaya pengadaannya lebih murah dari BBM.
• Kendaraan yang menggunakan BBG akan memperpanjang usia pemakaian minyak pelumas, mesin dan busi, ramah lingkungan dan aman bagi pemakai.
• Konsumsi BBM untuk sektor transportasi adalah yang paling dominan (mencapai 52%) dibandingkan untuk industri (19%), listrik (7%) dan rumah tangga (22%).

Jadi substitusi BBM dengan BBG akan mengurangi konsumsi BBM secara signifikan. Untuk itulah pemerintah melalui pertamina mengadakan uji coba pemakaian bahan bakar alternatif untuk kendaraan bermotor. Pada tahun 1987 introduksi pemakaian gas sebagai bahan bakar alternatif telah disampaikan kepada masyarakat umum. Dikala itu 500 taxi Blue Bird proyek percontohan dan relatif berhasil. Gas disperser waktu itu baru lima buah yang tersebar dilima wilayah ibukota. Oleh karena jumlah stasiun pengisian bahan bakar (SPBG) sangat terbatas, maka minat masyarakat terhadap BBG kurang mendukung suksesnya pemakaian BBG. Apalagi disamping jumlahnya terbatas, penyebaran juga kurang merata. Inilah alasan yang cukup kuat mengapa BBG kurang populer dimata masyarakat umum. Namun kini jumlah gas dispenser terus bertambah menjadi 13 buah. Sementara itu 9 SPBG sedang dalam persiapan pembangunan.

Dengan beroperasinya SPBG – SPBG ini maka diharapkan konstribusi sumber daya gas bumi akan semakin berperan. Oleh karena itu pengembangan BBG diharapkan akan memacu masyarakat untuk berperan untuk menciptakan lingkungan yang bersih. Caranya adalah mengkonversikan kendaraan dengan bahan bakar gas. Negara – negara yang cukup maju dibidang pembangunan BBG selain New Zealand adalah Italia dan Argentina. Amerika kini juga tidak mau ketinggalan dalam hal ini. Sudah sekitar 11 tahun Bahan Bakar Gas (BBG) dipasarkan secara komersial sebagai bahan bakar kendaraan bermotor di Indonesia, namun perkembangan penjualannya berjalan sangat lambat. Konsumsi BBG hanya 0,33% dari total konsumsi bahan bakar kendaraan di wilyah Pantai Utara (Pantura) Jawa.

Elpiji.

Selain BBG, kini telah dikembangkan pula Elpiji untuk bahan bakar kendaraan bermotor. Ini menunjukan bahwa trend bahan bakar transportasi dimasa mendatang mengarah semakin jelas , yakni bahan bakar yang tidak mencemari lingkungan. Di beberapa negara maju seperti Belanda, Italia,Australia dan bahkan Singapura telah lama memanfaatkan Elpiji untuk kendaraan bermotor. Kini Elpiji untuk kendaraan bermotor juga semakin marak, jika kita naik taxi Citra maka kita akan naik tasi dengan bahan bakar Elpiji.Selain taksi, kendaraan angkot di kota – kota tertentu juga telah dan akan menggunakan Elpiji sebagai bahan bakarnya.

Negara yang paling mencolok dibidang pengembangan Elpiji untuk kendaraan bermotor di dunia selain negeri Kincir Angin adalah Selandia Baru, Italia, Jepang, Belgia, Kanada, Australia dan Spanyol. Negara negara ini telah cukup lama berkecimpung dibidang pengembangan Elpiji untuk kendaraan bermotor. Jika ketiga bahan bakar substitusi ini telah banyak digunakan,maka sangat diyakini bahwa pencemaran udara ibu kota semakin kecil, namun demikian pemerintah sebagai katalitas pembangunan sangat menentukan keberhasilan pengembangan sumber-sumber energi alternatif untuk kendaraan bermotor. Kanada dan New Zealand adalah contoh negara yang memberikan kemudahan atau bahkan pinjaman dalam bentuk grant untuk industri bahan bakar alternatif.

Sekali lagi bahwa komitmen pemerintah sangat menentukan untuk keberhasilannya. Hal ini dikarenakan pengalihan mental (mental swtch) masyarakat terhadap bahan bakar alternatif membutuhkan perubahan sikap, keuangan, teknologi serta peraturan. Selain keterlibatan pemerintah yang tak kalah pentingya adalah partisipasi industri otomotif. Keterlibatan disini maksudnya, mereka memproduksi kendaraan yang dapat menggunakan bahan bakar alternatif dan juga membantu didalam mengatasi beragam kesulitan untuk kendaraan bermotor dengan bahan bakar alternatif. Yang paling penting adalah bahwa masyarakat pemilik kendaraan bermotor mau menerima bahan bakar alternatif. Mereka harus yakin bahwa bahan bakar alternatif ini selain harganya lebih murah, juga efisien serta memperbaiki kualitas lingkungan. Jika trend bahan bakar ini benar, maka dalam beberapa tahun yang akan datang era bahan bakar alternatif seperti Ethanol, BBG dan Elpiji akan semakin marak.

Biogas

Kotoran ternak dapat dipergunakan sebagai sumber energi alternatif yang ramah lingkungan. Lewat proses fermentasi, limbah yang baunya amat merangsang itu dapat diubah menjadi biogas. Energi biogas punya kelebihan dibanding energi nuklir atau batu bara, yakni tak berisiko tinggi bagi lingkungan. Selain itu, biogas tak memiliki polusi yang tinggi sehingga sanitasi lingkungan pun makin terjaga. Sejak terjadi krisis energi pada tahun 1973, masalah energi menjadi topik utama dunia.

Negara-negara maju mulai berlomba mencari terobosan baru dalam menghasilkan energi alternatif yang jauh lebih murah ketimbang minyak dan gas. Mereka pun menerapkan kebijakan diversifikasi energi. Tentunya ketergantungan pada energi tak terbarukan tadi makin berkurang. Ini wajar, sebab setiap krisis yang terjadi selalu memberikan efek pada kenaikan harga BBM serta ketersediaan yang kurang memadai.

Salah satu contoh energi alternatif tadi adalah biogas. Energi ini memiliki masa depan yang cerah karena bahan baku tersebut sangat banyak. Namun sayangnya pemanfaatan kotoran ternak menjadi biogas ini masih kalah populer jika dibandingkan pupuk tanaman dari kotoran tersebut. Padahal dengan teknologi biogas, kandungan zat- zat alami yang terdapat pada kotoran ternak dapat dipakai untuk memenuhi kebutuhan energi yang kian meningkat. Jadi ribut-ribut soal pasokan energi yang kurang tidak akan ada lagi. Hal ini dikarenakan biogas bisa dipakai untuk apa saja. Mulai dari memasak, lampu penerangan, transportasi hingga keperluan lain yang perlu energi. Apabila biogas telah diaplikasikan secara luasmasalah mengenai kekurangan pasokan energi bisa dihindari. Dan urusan sanitasi lingkungan pun bisa teratasi.

Menurut catatan ALGAS (1997), sektor peternakan merupakan kontributor kedua dalam angka emisi gas metan. Nomor satunya dipegang sektor pertanian. Bersama CO, N2O, NOx, gas metan adalah gas rumah kaca yang dihasilkan dari aktivitas di bidang pertanian dan peternakan. Fermentasi dari pencernaan ternak (enteric fermentation) menyumbang sebagian besar emisi gas metan yang dihasilkan peternakan.

Namun kekhawatiran ini dapat ditanggulangi, emisi gas metan yang muncul bisa dikurangi. Caranya adalah dengan memperbaiki kualitas makanan ternak. Bila tidak, manfaatkanlah kotoran ternak tadi sebagai biogas. Di beberapa daerah, seperti Solo, implementasi sisa produksi menjadi biogas telah dilakukan dengan memanfaatkan kotoran ternak menjadi sumber energi panas untuk kebutuhan dapur. Bahkan daerah tersebut telah berhasil merancang kompor khusus seperti layaknya kompor gas elpiji. Hal ini merupakan bukti bahwa biogas bisa diterapkan sebagai bahan bakar alternatif. Hanya saja bahan bakar ini membutuhkan sosialisasi dan transfer teknologi dari berbagai pihak

Gas Rawa

Biogas biasanya dikenal sebagai gas rawa atau lumpur. Gas campuran ini didapat dari proses perombakan kotoran ternak menjadi bahan organik oleh mikroba dalam kondisi tanpa oksigen. Proses ini dikenal dengan nama anaerob. Selama proses fermentasi, biogas pun terbentuk. Dari fermentasi ini, akan dihasilkan campuran biogas yang terdiri atas metana (CH4), karbon dioksida, hidrogen, nitrogen dan gas lain seperti H2S. Metana yang dikandung biogas berjumlah 54 – 70 persen, sedang karbon dioksida antara 27 – 43 persen.

Gas-gas yang lain hanya memiliki persentase yang lebih sedikit. Selama proses tersebut, mikroba yang bekerja butuh makanan. Makanan tersebut mengandung karbohidrat, lemak, protein, fosfor dan unsur-unsur mikro. Lewat siklus biokimia, nutrisi tadi akan diuraikan. Dengan begitu, akan dihasilkan energi untuk tumbuh. Dari proses pencernaan anaerobik ini akan dihasilkan gas metan. Bila unsur-unsur dalam makanan tadi tidak berada dalam takaran yang seimbang alias kurang, bisa dipastikan produksi enzim untuk menguraikan molekul karbon komplek oleh mikroba akan terhambat. Untuk menjamin semuanya berjalan dengan lancar, unsur-unsur nutrisi yang dibutuhkan mikroba harus tersedia secara seimbang.

Dalam pertumbuhan mikroba yang optimum biasanya dibutuhkan perbandingan unsur C : N : P sebesar 100 : 2,5 : 0,5. Selain masalah nutrisi, terdapat faktor lain yang perlu dicermati karena dapat berpotensi mengganggu jalannya proses fermentasi. Hal ini dikarenakan ada beberapa senyawa yang bisa menghambat proses penguraian dalam suatu unit biogas. Untuk itu, saat menyiapkan bahan baku untuk produksi biogas, bahan-bahan pengganggu seperti antibiotik, desinfektan dan logam berat harus diperhatikan saksama. Gas metan hasil fermentasi ini akan menyumbang nilai kalor yang dikandung biogas, besarnya antara 590 – 700 K.cal per kubik.

Sumber utama nilai kalor biogas berasal dari gas metan itu, plus sedikit dari H2 serta CO. Sedang karbon dioksida dan gas nitrogen tidak memiliki konstribusi dalam soal nilai panas tadi. Sementara dalam hal tingkat nilai kalor yang dimiliki, biogas punya keunggulan yang signifikan ketimbang sumber energi lainnya, seperti coalgas (586 K.cal/m3) ataupun watergas (302 K.cal/m3). Nilai kalor biogas itu kalah oleh gas alam (967 K.cal/m3). Bahkan, setiap kubik biogas setara dengan setengah kilogram gas alam cair (liquid petroleum gases), setengah liter bensin dan setengah liter minyak diesel. Biogas pun sanggup membangkitkan tenaga listrik sebesar 1,25 – 1,50 kilo watt hour (kwh). Dari nilai kalor yang dikandung, biogas mampu dijadikan sumber energi dalam beberapa kegiatan sehari-hari. Mulai dari memasak, pengeringan, penerangan hingga pekerjaan yang membutuhkan pemanasan (pengelasan).

Selain itu, biogas juga bisa dipakai sebagai bahan bakar untuk menggerakkan motor. Namun untuk keperluan ini, biogas sebelumnya harus dibersihkan dari kemungkinan adanya gas H2S karena gas tersebut bisa menyebabkan korosi. Agar tidak menimbulkan gas ya ng berbau tersebut, maka biogas tersebut harus dilewatkan pada ferri oksida. Ferri oksida inilah yang akan mengikat (gas) H2S sehingga korosi dapat dicegah. Apabila biogas digunakan sebagai bahan bakar motor maka diperlukan sedikit modifikasi pada sistem karburator. Hasil kerja motor dengan bahan bakar biogas ini dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan seperti pembangkit tenaga listrik, pompa air dan lainnya. Selain itu, biogas juga bisa dipadukan dengan sistem produksi lain.