Energi Terbarukan

Konsep energy terbarukan mulai dikenal pada tahun 1970-an, sebagai upaya untuk mengimbangi pengembangan energy berbahan bakar nuklir dan fosil. Definisi paling umum adalah sumber energy yang dapat dengan cepat dipulihkan kembali secara alami, dan prosesnya berkelanjutan. Dengan definisi ini, maka bahan bakar nuklir dan fosil tidak termasuk di dalamnya.

1.       Biomass

Tumbuhan biasanya menggunakan fotosintesis untuk menyimpan tenaga surya, udara, dan co₂. Bahan bakar bio (biofuel) adalah bahan bakar yang diperoleh dari biomassa-organisme atau produk dari metabolism hewan., seperti kotoran dari sapi dan sebagainya. Ini juga merupakan salah satu sumber energy terbaharui. Biasanya biomass dibakar untuk melepas energy kimia yang tersimpan didalamnya, pengecualian ketika bio fuel digunakan untuk bahan bakar fuel cell (missal direct methanol fuel cell dan direct ethanol fuel cell).

Biomass dapat digunakan langsung sebagai bahan bakar atau memproduksi bahan bakar jenis lain seperti biodiesel, bioetanol, atau biogas dapat dibakar dalam mesin pembakaran dalam atau pendidih secara langsung dengan kondisi tertentu.

Biomass menjadi sumber energy terbarukan jika laju pengambilan tidak melebihi laju produksinya, karena pada dasarnya biomassa merupakan bahan yang diproduksi oleh alam dalam waktu relative singkat melalui berbagai proses biologis. Berbagai kasus penggunaan biomassa  yang tidak terbarukan sudah terjadi, seperti kasus deorestasi jaman romawi, dan yang sekarang terjadi, deforestasi hutan amazon. Gambut juga sebenarnya biomass yang pendefinisiannya sebagai energy terbarukan cukup bias karena laju ekstraksi oleh manusia tidak sebanding dengan laju pertumbuhan lapisan gambut.

Ada tiga bentuk penggunaan biomassa, yaitu secara padat, cair, dan gas. Dan secara umum ada dua metode dalam memproduksi biomassa, yaitu dengan menumbuhkan organisme penghasil biomassa dan menggunakan bahan sisa hasil industry pengolahan mahluk hidup.

Bahan bakar bio cair

Bahan bakar boio cair biasanya berbentuk bioalkohol seperti methanol, etanol, dan biodiesel. Biodiesel dapat digunakan pada kendaraan diesel modern dengan sedikit atau tanpa modifikasi dan dapat diperoleh dari limbah sayur dan minyak hewani serta lemak. Tergantung potensi setiap daerah, jagung, gula, bit, tebu, dan beberapa jenis rumput dibudidayakan untuk menghasilkan bioetanol. Sedangkan biodiesel dihasilkan dari tanaman atau hasil tanaman yang mengandung minyak dan telah melalui berbagai proses seperti esterifikasi.

Biomassa padat

Penggunaan langsung biasanya dalam bentuk padatan yang mudah terbakar, baik kayu bakar atau tanaman yang mudah terbakar. Tanaman dapat dibudidayakan secara khusus untuk pembakaran atau dapat digunakan untuk keperluan lain, seperti diolah di industry tertentu dan limbah hasil pengolahan yang bisa dibakar dijadikan bahan bakar. Pembuatan briket biomassa juga menggunakan biomassa padat, dimana bahan bakunya bisa berupa potongan atau serpihan biomassa padat mentah atau yang telah melalui proses tertentu seperti pirolisis untuk meningkatkan presentase karbon dan mengurangi kadar airnya.

Biomassa padat juga bias diolah dengan cara gasifikasi untuk menghasilkan gas.

Biogas

Berbagai bahan organic, secara biologis dengan fermentasi, maupun secara fisikokimia dengan gasifikasi, dapat melepaskan gas yang mudah terbakar.

Biogas dapat dengan mudah dihasilkan dari berbagai limbah dari industry yang ada saat ini, seperti produksi kertas, produksi gula, kotoran hewan peternakan, dan sebagainya. Berbagai aliran limbah harus diencerkan dengan air dan dibiarkan secara alami berfermentasi, menghasilkan gas metana. Residu dari aktifitas fermentasi  ini adalah pupuk yang kaya nitrogen, karbon, dan mineral.

2.       Energy panas bumi

Energy panas bumi berasal dari peluruhan radioaktif di pusat bumi, yang membuat bumi panas dari dalam, serta panas dari matahari yang membuat panas permukaan bumi. Ada tiga cara pemanfaatan panas bumi:

Ø  Sebagai tenaga pembangkit listrik dan digunakan dalam bentuk listrik

Ø  Sebagai sumber panas yang dimanfaatkan secara langsung menggunakan pipa ke perut bumi

Ø  Sebagai pompa panas yang dipompa langsung dari perut bumi

Panas bumi adalah suatu bentuk energy panas atau energy termal yang dihasilkan dan disimpan didalam bumi. Energy panas adalah energy yang menentukan temperatur suatu benda. Energy panas bumi berasal dari energy hasil pembentukan planet (20%) dan peluruhan radioaktif dari mineral (80%). Gradient panas bumi, yang didefinisikan dengan perbedaan temperatur antara inti bumi dan permukaannya, mengendalikan konduksi yang terus menerus terjadi dalam bentuk energy panas dari inti ke permukaan bumi.

Temperature inti bumi mencapai lebih dari 5000^oC. panas mengalir secara konduksi menuju berbatuan sekitar inti bumi. Panas ini menyebabkan bebatuan tersebut meleleh, membentuk magma. Magma mengalirkan panas secara konveksi dan bergerak naik karena magma yang berupa bebatuan cair memiliki massa jenis yang lebih rendah dari bebatuan padat. Magma memanaskan kerak bumi dan air yang mengalir di dalam kerak bumi , memanaskannya hingga mencapai 300^oC. air yang panas ini menimbulkan tekanan tinggi sehingga air keluar dari kerak bumi.

Energy panas bumi dari inti bumi lebih dekat ke permukaan di beberapa daerah. Uap panas air bawah tanah dapat dimanfaatkan, dibawa ke permukaan, dan dapat digunakan untuk membangkitkan listrik. Sumber tenaga panas bumi berada di beberapa bagian yang tidak stabil secara geologis seperti islandia, selandia baru, amerika serikat, Filipina, dan italia. Dua wilayah yang paling menonjol selama ini di amerika serikat berada di kubah Yellowstone dan di utara California. Islandia menghasilkan tenaga panas bumi dan mengalirkan energy ke 66% dari semua rumah yang ada di islandia pada tahun 2000, dalam bentuk energy panas secara langsung dan energy listrik melalui pembangkit listrik. 86% rumah yang ada di islandia memanfaatkan panas bumi sebagai pemanas rumah.