Teknologi Ramah Lingkungan

Transkripsi

1 Teknologi Ramah Lingkungan W. Pambuko #1 # Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Indonesia Depok, Indonesia 1 wulung.p@ui.ac.id Abstrak Tingkat polusi di dunia ini sudah tinggi, begitu pula dengan laju penipisan sumber daya alam karena teknologiteknologi yang dibuat dari mulainya era industri adalah teknologi-teknologi yang tidak ramah lingkungan. Dari masalah ini mulai muncul teknologi ramah lingkungan yang menghabiskan sedikit atau tidak sama sekali sumber daya alam dan dengan tingkat emisi atau pembuangan yang minim. Kata-kata kunci Teknologi, Ramah Lingkungan, Industri, Polusi, Sumber Daya Alam. I. PENDAHULUAN Tingkat polusi di Indonesia sudah semakin memprihatinkan dimana menduduki peringkat tertinggi ketiga di dunia setelah Cina dan Meksiko, walaupun tidak ada satupun kota di Indonesia yang masuk 10 besar kota dengan tingkat polusi tertinggi. Udara dikotori oleh pabrik-pabrik dan kendaraankendaraan bermotor dengan asapnya. Air dan tanah yang menyerapnya dicemari oleh pabrik-pabrik juga dengan limbahnya dan manusia-manusia dengan kotorannya. Di daerah perkotaan, kendaraan bermotor terutama angkutan-angkutan umum menyumbang poin untuk Indonesia menduduki posisi yang bahkan mengalahkan negara-negara industri maju seperti Amerika Serikat dan Jepang dengan gas emisinya yang tidak terkendalikan walau sudah ada undang-undang yang mengatur. Lebih menyedihkan lagi adalah bahan bakar kendaraan bermotor yang termasuk sumber daya alam tidak terbaharukan ini terbuang dengan percuma dimana angkutanangkutan umum mengetem dan juga kendaraankendaraan pribadi tidak mematikan mesin sewaktu berhenti misal di lampu merah dimana tindakan ini dikenal dengan istilah idle stop. Di daerah kehutanan, hutan-hutan dibakar demi pembukaan lahan dan terbakar karena factor ketidaksengajaan maupun politik. Terbakarnya hutan selain menimbulkan pencemaran udara juga membuat bumi mengalami pemunduran dalam pengurangan polusi mengingat tumbuhan hijau merubah karbondioksida menjadi oksigen selama proses fotosintesis. Polusi bertanggung jawab atas 40% kematian di dunia. Polusi udara membunuh sekitar 865 ribu orang dan polusi air sekitar 1,5 juta orang di dunia per tahun. Masalah polusi mulai melejit setelah memasuki era revolusi industri. Contohnya dahulu tahun 1952, Kabut Hebat London membunuh lebih dari 4000 orang, sekarang yang sampai kepada seperti munculnya ulkus. Sebagian besar teknologi yang dihasilkan di era industri sekarang selain boros akan bahan bakar, juga tidak ramah terhadap lingkungan. Solusi terhadap polusi di dunia dan penipisan sumber daya alam ini adalah teknologi-teknologi yang lebih sedikit atau tidak sama sekali menggunakan bahan bakar dengan fungsi yang sama atau bahkan lebih baik dikenal dengan teknologi ramah lingkungan. II. CONTOH-CONTOH TEKNOLOGI RAMAH LINGKUNGAN Contoh-contoh teknologi ramah lingkungan adalah: Toilet Pengomposan (Composting Toilet) Sel Bahan Bakar (Fuel Cell) Tenaga Angin (Wind Power) Tenaga Surya (Solar Power) Hidroelektrik (Hydroelectricity) Mobil Listrik (Electric Car) A. Toilet Pengomposan (Composting Toilet) Toilet pengomposan adalah sistem toilet yang mengompos dan mengurangi kadar air kotoran manusia untuk menghasilkan produksi akhir yang bias dipakai yang adalah tanah aditif yang berharga. Toilet ini menggunakan sedikit atau tanpa air dan tidak terhubung dengan sistem limbah, maka tidak menimbulkan dampak apa-apa terhadap lingkungan dan menghasilkan sumber daya yang berharga untuk berkebun.

2 Tujuan utama dari sistem toilet pengomposan ini adalah untuk menampung, melumpuhkan, atau menghancurkan organisme yang menyebabkan penyakit bagi manusia (patogen), sehingga mengurangi resiko manusia akan terinfeksi sampai kepada level yang dapat diterima tanpa mencemari lingkungan sekitar atau yang jauh dan membahayakan penghuninya. Komponen utama dari toilet pengompos: Reaktor pengompos (Composting Reactor) yang terhubung ke satu atau lebih toilet kering atau toilet siram-mikro (Micro-flush Toilet) Sistem pembuangan tersaring (biasanya kipaspaksa) untuk menghilangkan bau, karbondioksida, uap air, dan produk pertengahan dari dekomposisi aerobic. Sarana ventilasi untuk menyediakan oksigen (aerasi) untuk organism aerobik dalam komposter. Sarana pengeringan dan pengelolaan cairan berlebih dan lindi. Kontrol proses, seperti mixer untuk mengoptimalkan dan mengelola proses. Pintu akses untuk pembuangan produk akhir. Sel bahan bakar adalah perangkat elektrokimia yang menggabungkan hydrogen dan oksigen untuk menghasilkan listrik. Hasil sampingannya adalah berupa air dan panas. Selama bahan bakar diberikan, sel bahan bakar akan tetap menghasilkan listrik. Proses perubahan energi sel bahan bakar selain bersih, juga tenang dan sangat efisien karena terjadi melalui proses elektrokimia, bukan pembakaran. Efisiensinya adalah 2-3 kali jika dibandingkan dengan pembakaran bahan bakar. Kombinasi keuntungan sel bahan bakar meliputi: Efisiensi tinggi dan kehandalan Multi-bahan bakar Penempatan yang fleksibel Daya tahan Skalabilitas Kemudahan pemeliharaan Sel bahan bakar beroperasi dengan tenang, sehingga mengurangi polusi suara begitu pula polusi udara dan panas yang dikeluarkan oleh sel bahan bakar bisa digunakan untuk penyediaan air panas atau penghangat ruangan bagi rumah dan kantor. Sel bahan bakar terdiri dari dua elektroda yang menjepit elektrolit. Oksigen melewati satu elektroda dan hydrogen melalui satu lagi, menghasilkan listrik, air, dan panas. Gambar 2. Sel Bahan Bakar Gambar 1. Diagram Proses Toilet Pengompos B. Sel Bahan Bakar (Fuel Cell) Bahan bakar hidrogen dimasukkan ke dalam anoda lalu oksigen memasuki sel bahan bakar melalui katoda. Dengan katalis, atom hidrogen pecah menjadi proton dan elektron yang mengambil jalur berbeda menuju katoda dimana proton melalui elektrolit. Elektron menciptakan arus terpisah yang bisa dimanfaatkan sebelum memasuki katoda untuk

3 disatukan kembali dengan hidrogen dan oksigen dalam molekul air. Sistem sel bahan bakar yang meliputi sebuah reformis bahan bakar atau pembentukan kembali bahan bakar, bisa memanfaatkan hidrogen dari bahan bakar hidrokarbon apa saja mulai dari gas sampai methanol, dan bahkan bensin. Karena sel bahan bakar bergantung kepada kimia dan bukan pembakaran, emisi dari tipe sistem seperti ini akan masih lebih kecil dari emisi proses pembakaran yang terbersih sekalipun. C. Tenaga Angin (Wind Power) dari angin adalah tentang mentransfer energy dari satu medium ke medium lainnya. Bagian penting dari turbin angin adalah: Baling-baling (Rotor Blades) As Generator 1) Baling-baling (Rotor Blades): Baling-baling berfungsi sebagaimana layar pada perahu layar berperilaku sebagai penghalang bagi angin. Ketika angin memaksa baling-baling untuk berputar, baling-baling mentransfer sebagian dari energinya ke rotor. 2) As (Shaft): As turbin angin terhubung ke pusat rotor. As akan berputar mengikuti rotor. Rotor mentransfer energi mekanikal dah rotasinya ke As yang tersambung dengan generator listrik di ujung satunya. 3) Generator (Generator): Generator pada dasarnya adalah perangkat yang cukup sederhana. Ini mengaplikasikan sifat induksi elektromagnetik untuk menghasilkan voltase atau tegangan listrik dimana voltase adalah kekuatan atau daya yang menggerakkan listrik atau arus listrik dari satu titik ke titik yang lain, jadi listrik dihasilkan dari efek pembuatan arus. Generator sederhana terdiri dari magnet dan konduktor. Konduktor biasanya adalah berupa koil atau kumparan. Di dalam generator as terhubung ke pasangan magnet permanen yang mengelilingi kumparan kawat. Pada induksi elektromagnetik, jika ada konduktor yang dikelilingi oleh magnet-magnet dan salah satu bagiannya berputar relatif terhadap yang lain, maka akan menginduksi voltase di dalam konduktor. Ketika rotor memutar as, as memutar pasangan magnet yang lalu menghasilkan tegangan pada kumparan kawat. Gambar 3. Turbin Angin Lepas Pantai Sebagaimana halnya air, udara juga berubah-ubah dan membentuk aliran, hanya saja partikelnya dalam bentuk gas bukan cairan. Ketika udara bergerak dengan cepat dalam bentuk angin, partikel-partikel tersebut bergerak dengan cepat dimana gerakan berarti energi kinetic yang bisa ditangkap. Dalam kasus turbin angin listrik, energi kinetik ini ditangkap oleh pisau turbin. Pisau turbin memutar as yang mengarah dari pusat rotor ke generator. Generator mengubah energi rotasi ini menjadi listrik. Pada intinya, penghasilan listrik Gambar 4. Komponen Aksis Horizontal Turbin Angin D. Tenaga Surya (Solar Power)

4 Tenaga surya adalah konversi tenaga matahari menjadi tenaga listrik, baik secara langsung menggunakan Photovoltaics (PV) maupun secara tidak langsung menggunakan tenaga surya terkonsentrasi (Consentrated Solar Power (CSP)). Sistem CSP menggunakan lensa atau cermin dan sistem pelacakan untuk memfokuskan area besar sinar matahari menjadi sinar kecil. Sedangkan PV mengubah cahaya menjadi arus listrik dengan memanfaatkan efek fotoelektrik. Dalam efek fotoelektrik, elektron terpancar dari sebuah materi (logam dan padatan non-logam, cairan atau gas) sebagai sebuah konsekuensi dari penyerapan energi dari radiasi elektromagnetik dari gelombang pendek seperti sinar ultraviolet. Gambar 6. Solar Energy Plant Using Molten Salt Tenaga surya tidak tersedia di malam hari begitu pula dengan tenaga angin yang keduanya disebut dengan sumber energy intermiten dimana dibutuhkan teknologi untuk menyimpannya demi ketersediaan energi yang berkelanjutan. Tenaga surya dapat disimpan pada temperature tinggi menggunakan menggunakan garam cair dimana medium ini efektif karena rendah biaya, memiliki kapasitas panas spesifik yang tinggi, dan dapat memberikan panas pada temperature yang tidak merusak sistem tenaga konvensional. Gambar 5. Sistem Tenaga Surya Tenaga surya dihasilkan dengan menggunakan panel surya. Sering ditaruh di tempat yang tertinggi agar tidak terhalang apa-apa atau di tengah-tengah lahan yang luas. E. Hidroelektrik (Hydroelectricity) Hidroelektrik adalah sebuah istilah untuk listrik yang dihasilkan oleh tenaga air; penghasilan daya listrik melalui pemanfaatan gaya gravitasi dari air yang jatuh atau mengalir. Ini adalah bentuk energi terbarukan yang paling banyak digunakan secara luas, yaitu sekitar 20% dari listrk di dunia. Fasilitas hidroelektrik mempunyai level keluaran gas rumah kaca, yaitu CO 2 yang rendah dibandingkan dengan pembangkit listrik bertenaga bahan bakar fosil.

5 Gambar 9. Turbin dan Generator Gambar 7. Fasilitas Hidroelektrik Kebanyakan tenaga hidroelektrik didapat atau diubah dari energi potensial air yang dibendung dan memutar turbin air dan generator. Tenaga yang diambil dari air tergantung dari volume dan dari perbedaan ketinggian antara asal air sebelum jatuh dan tempat air masuk ke dalam turbin. F. Mobil Listrik (Electric Car) Mobil listrik adalah mobil digerakkan oleh motor listrik, menggunakan tenaga listrik yang disimpan di dalam baterai atau perangkat penyimpanan energy lainnya. Mobil listrik memiliki beberapa manfaat dibandingkan mobil pembakaran internal konvensional yang mencakup: Penurunan polusi perkotaan yang signifikan Mobil listrik tidak mengeluarkan polusi knalpot yang membahayakan. Pengurangan gas rumah kaca Ini tergantung dari teknologi apa yang digunakan untuk menghasilkan listrik guna mengisi ulang baterai. Tidak bergantung kepada bahan bakar minyak Efek manfaat ini sangat besar mengingat persediaan minyak bumi di seluruh dunia sudah sangat tipis apabila persediaan minyak bumi di Alaska yang manusia belum memiliki teknologi untuk mengambilnya tidak dihitung. Gambar 8. Jejeran Turbin Dam

6 Gambar 10. Mobil Listrik Hal-hal yang menghambat pempopuleran mobil listrik adalah baterai ion lithiumnya yang mahal dan kurangnya infrastruktur untuk pengisian baterai ini. Yang pertama akan menjadi murah seiring dengan jumlah baterai ini diproduksi. Sesuai dengan hokum ekonomi, semakin banyak maka harga akan semakin murah. Tetapi untuk yang kedua hanya bisa diimplementasikan di negara-negara maju, sedang di negara-negara berkembang dimana tingkat ekonomi negara-negara ini masih rendah akan sulit untuk membangun infrastruktur yang cukup. Ini membuat peminat mengurungkan niatnya karena ketakutan kalau baterai habis sebelum tiba di tempat tujuan. Satu lagi adalah karena tenaga mobil listrik tidak sebesar mobil berbahan bakar bensin, maka badan mobil dibuat ringan tentunya dengan bahan yang tidak kuat menahan benturan kencang sehingga membahayakan manusia yang mengemudinya. III. KESIMPULAN Perkembangan teknologi berbanding lurus dengan perusakan lingkungan, tetapi bisa dikurangi dengan memikirkan teknologi-teknologi yang ramah lingkungan. Faktor-faktor ketetapan baru yang berhubungan dengan keselamatan manusia atau kebijakan-kebijakan tentang pemanfaatan teknologi ini masih banyak yang perlu dibuat mengingat teknologi-teknologi ramah lingkungan masih bisa dibilang baru.