Sepertinya
telah menjadi kodrat manusia di dunia ini apabila sesuatu itu tersedia
secara melimpah dan murah, maka penggunaannya pun cenderung boros atau
tidak memperhatikan efisiensi. Hal tersebut juga berlaku dalam
penggunaan di bidang energi terutama untuk penggunaan jenis energi yang
vital bagi manusia dan pembangunan yaitu energi listrik dan bahan bakar
minyak (BBM).
Di Indonesia, fenomena diatas pun telah lama
terjadi. Selama ini rakyat Indonesia telah dimanjakan dengan biaya
listrik dan harga BBM murah, sehingga menimbulkan suatu argumen bahwa
energi berada dalam jumlah melimpah. Secara tidak langsung, hal ini
telah menumbuhkan perilaku pola konsumsi yang konsumtif/boros dan tidak
terkendali dari sebagian besar rakyat Indonesia terhadap penggunaan
energi. Akibat dari pemborosan tersebut, Indonesia diprediksi oleh para
ahli energi pada kurun waktu 15-20 tahun mendatang akan mengalami krisis
energi.
Ditengah prediksi yang mencemaskan itu, maka masalah
energi secara umum menjadi krusial untuk disiasati. Berbagai solusi dan
alternatif telah ditawarkan oleh banyak para ahli, baik berupa
pendiversifikasian energi, penggunaan energi alternatif, ataupun dengan
konservasi energi. Secara umum semua solusi yang ditawarkan adalah
tepat. Tetapi apabila tidak diikuti dengan adanya efisiensi energi oleh
masyarakat, pemerintah ataupun industri, maka semua solusi tersebut
bukanlah sebuah solusi pemecahan yang tuntas dan berkelanjutan.
Prinsip
dasar dari efisiensi energi adalah menggunakan jumlah energi yang
sedikit tetapi tujuan atau hasil yang didapat sangat maksimal. Dalam
upaya efisiensi energi ini, kajian kimia dan fisika terutama pada hukum
Termodinamika yang membahas masalah energi telah memberikan konsep
ilmiah yang berguna dalam upaya efisiensi energi secara tepat guna dan
optimal. Namun sayang terkadang para pembuat kebijakan energi di negeri
ini sering melupakan tentang fenomena tersebut.
Konsep Efisiensi dalam Hukum Termodinamika
Untuk
merancang sebuah perencanaan yang optimal dalam memanfaatkan energi,
berbagai konsep telah dikembangkan, yang salah satunya adalah dengan
analisis energi dan analisis exergi yang berdasarkan pada hukum
Termodinamika. Untuk analisis energi, konsepnya terfokus pada hukum ke-1
Termodinamika sedangkan analisis exergi terfokus pada hukum ke-2
Termodinamika.
Disebutkan dalam hukum ke-1 Termodinamika bahwa
energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari
satu bentuk ke bentuk yang lain. Dalam pendekatan hukum ke-1 ini,
strategi efisiensi energi lebih cenderung pada pemanfaatan sumber daya
energi secara efisien. Efisien yang dimaksud disini adalah penggunaan
sumber-sumber energi disesuaikan dengan kualitas yang dibutuhkan. Dengan
menyesuaikan sumber-sumber energi dengan penugasannya sehingga dapat
mencegah pemborosan penggunaan energi berkualitas tinggi hanya untuk
tugas yang berkualitas rendah. Kelemahan pada pendekatan hukum ke-1
Termodinamika ini terletak pada hukum ini tidak memperhitungkan
terjadinya penurunan kualitas energi.
Untuk itu, pendekatan hukum
ke-2 Termodinamika telah memberikan konsep efisiensi yang lebih baik.
Dalam hukum ke-2 Termodinamika atau dikenal juga sebagai hukum degradasi
energi dikemukakan bahwa tidak ada proses pengubahan energi yang
efisien sehingga pastilah akan terjadi penurunan kualitas energi
didalamnya. Kualitas energi ini disebut sebagai exergi. Exergi ini dapat
ditransfer di antara sistem dan dapat dihancurkan oleh irreversibiltas
di dalam sistem. Dalam pendekatan hukum ke-2 Termodinamika ini strategi
efisiensi energi yang direkomendasikan adalah pemanfaatan energi secara
optimal termasuk di dalamnya pemanfaatan exergi-exergi. Sehingga dalam
pendekatan ini diharapkan tidak ada energi dan exergi yang terbuang
percuma ke lingkungan.
Dari kedua analisis diatas yaitu analisis
energi dan exergi. Diketahui bahwa hasil dari analisis exergi lebih
mempunyai dampak secara signifikan dalam upaya efisiensi energi dan
exergi secara optimal dibandingkan analisis energi. Beberapa kelebihan
analisis exergi dibandingkan analisis energi menurut Agus Sugiyono
(2000) adalah (1) lebih akurat dalam membuat desain yang optimal bagi
proses industri maupun pembangkit listrik, (2) lebih teliti dalam
menentukan energi yang hilang dalam proses maupun yang dibuang ke udara,
dan terakhir (3) dapat menentukan kualitas energi. Jelasnya adalah
memaksimalkan efisiensi hukum ke-2 Termodinamika akan mendorong strategi
yang lebih baik daripada memaksimalkan efisiensi hukum ke-1
Termodinamika.
Contoh sederhana dalam membedakan kedua strategi
antara hukum ke-1 dan 2 Termodinamika adalah dalam hal evaluasi
penggunaan listrik untuk pemanas ruangan. Pendekatan hukum ke-1
Termodinamika hanya akan memberikan strategi efisiensi energi dengan
cara merekomendasikan penggunaan peralatan pemanas ruangan yang efisien.
Sedangkan hukum ke-2 Termodinamika menilai bahwa penggunaan listrik
untuk pemanas ruangan termasuk dalam kategori pemborosan energi. Hal ini
karena energi panas termasuk dalam kategori energi berkualitas rendah.
Tugas dan kebutuhan energi kualitas rendah seperti pemanas ruangan ini
dapat diperoleh lebih efisien dan murah dengan cara lain.
Di
beberapa gedung perkantoran di beberapa negara maju, untuk memanaskan
ruangan, energi panas tersebut dapat diperoleh dengan cara menangkap
limbah panas yang dipancarkan dari peralatan kantor seperti komputer,
mesin photocopy, dan lampu. Beberapa contoh lain yang sejenis
dari strategi hukum ke-2 Termodinamika mengenai energi panas adalah
dalam hal evaluasi penggunaan water heater (pemanas air),
dimana untuk memanaskan air kita tidak lagi perlu menggunakan listrik,
tetapi memanfaatkan limbah panas dari mesin Air Conditioner
(AC) ataupun contoh lain adalah pemanfaatan limbah panas dari mesin
generator listrik berbahan bakar solar untuk memanaskan air di bak
mandi. Jadi dalam hal ini energi listrik yang merupakan energi dengan
kualitas tinggi tetap dipertahankan untuk melakukan suatu kerja dengan
kualitas yang sepadan. Sedangkan energi-energi listrik yang telah
terkonversi menjadi energi panas, tidak begitu saja terbuang percuma ke
lingkungan, tetapi dimanfaatkan untuk hal lain yang sepadan dengan
kualitas energinya. Sehingga dengan cara ini pemanfaatan energi
benar-benar dikelola secara optimal.
Lebih lanjut, dalam contoh
skala yang lebih besar, semisal dalam suatu kota di pegunungan yang
memerlukan kapasitas pemanas ruangan, strategi hukum ke-1 Termodinamika
akan terdiri dari (1) penggunaan pemanas listrik yang sangat efisien,
dan (2) membangun banyak pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN). Hal
yang berbeda akan diberikan oleh hukum ke-2 Termodinamika yang akan
terdiri dari (1) identifikasi sumber-sumber energi kualitas rendah dalam
struktur lokal yang bisa dipanaskan dan (2) cara-cara menyalurkan
sumber-sumber tersebut. Dari kasus-kasus diatas diketahui bahwa
memaksimalkan efisiensi hukum ke-2 Termodinamika akan menghasilkan
dampak yang lebih baik terhadap penentuan kebijakan di bidang energi.
Sejauh
ini, penggunaan analisis exergi yang berdasarkan pada hukum ke-2
Termodinamika ini telah banyak diterapkan di berbagai proses industri
maupun di pembangkit-pembangkit listrik. Untuk membuat model dalam
analisis exergi ini melibatkan variabel-variabel data yang sangat banyak
dan berinteraksi dengan persamaan yang kompleks. Penggunaan data-data
primer tentang energi yang rinci dan konsisten, sangatlah diperlukan
dalam mendukung pembuatan model exergi untuk kemudian dintreprestasi
lebih lanjut untuk menentukan langkah-langkah efisiensi yang harus
dilakukan. Tetapi jika data-data tersebut sulit diperoleh maka
penggunaan data-data sekunder yang diturunkan dari data-data non energi
dapatlah digunakan. Beberapa data yang diperlukan adalah pendapatan
daerah, pendapatan sektor industri, jumlah rumah tangga, jumlah angkutan
umum, penjualan listrik dari PLN dan data produksi dari sektor
pertanian.
sumber:
- Agus Sugiyono. 2000. Studi Pendahuluan untuk Analisis Energi-Exergi Kota Jakarta. Laporan Teknis. Direktorat Teknologi Konversi dan Konservasi Energi BPPT. Jakarta
- Migas Indonesia Online. 2003. Analisa Exergy di Dunia Industri. http://www.migas-indonesia.com
Tidak ada komentar:
Posting Komentar