Teknologi Ramah Lingkungan W. Pambuko

#1

#Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Indonesia

Depok, Indonesia 1wulung.p@ui.ac.id

Abstrak— Tingkat polusi di dunia ini sudah tinggi, begitu pula

dengan laju penipisan sumber daya alam karena teknologi-

teknologi 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 kendaraan-

kendaraan 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 angkutan-

angkutan umum mengetem dan juga kendaraan-

kendaraan 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.

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 kipas-

paksa) 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.

Gambar 1. Diagram Proses Toilet Pengompos

B. Sel Bahan Bakar (Fuel Cell)

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

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

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)

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

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 4. Komponen Aksis Horizontal Turbin Angin

D. Tenaga Surya (Solar Power)

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 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.

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.

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 CO2 yang rendah dibandingkan dengan

pembangkit listrik bertenaga bahan bakar fosil.

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.

Gambar 8. Jejeran Turbin Dam

Gambar 9. Turbin dan Generator

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 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.