Sustainable energy atau biasa di sebut energi yang berkelanjutan adalah penyediaan energi yang memenuhi kebutuhan sekarang tanpa mengorbankan kemampuan generasi mendatang untuk memenuhi kebutuhan mereka. Umumnya sumber energi yang termasuk dalam kelompok berkelanjutan antara lain tenaga air, energi surya, energi angin, tenaga ombak, energi panas bumi, bioenergi, dan kekuatan pasang surut. Biasanya juga mencakup teknologi yang dirancang untuk meningkatkan efisiensi energi. Terdapat 2 pilar utama energi yang berkelanjutan, yaitu : efisiensi dan terbarukan. Kedua pilar tersebut merupakan tonggak pengembangan energi berkelanjutan. Efisiensi penting untuk memperlambat pertumbuhan permintaan energi sehingga meningkatnya pasokan energi bersih dapat mengurangi penggunaan bahan bakar fosil. Dan faktor terbarukan menjadi penting dalam menanggulangi semakin kompleksnya penggunaan energi di berbagai sektor, sehingga dapat di pergunakan berkali-kali.
Secara umum penerapan energi berkelanjutan ini sangat luas. Namun negara berkembang yang paling mendominasi penggunaannya dalam skala besar. Untuk negara berkembang sebenarnya penggunaan energi berkelanjutan telah muncul sejak lama, hanya saja penggunaannya dalam skala kecil. Berikut merupakan aplikasi energi berkelanjutan dalam skala kecil.
Seperti di Asia, penggunaan energi biomassa (kayu bakar, residu pertanian dan kotoran hewan) digunakan untuk keperluan memasak dan pemanasan. Penggunaan kompor tradisional mengkonsumsi kayu bakar lebih meningkatkan beban pada perempuan, sebagai perempuan terutama bertanggung jawab untuk memasak dan koleksi biomassa. Penggunaan energi biomassa dan kelas rendah bahan bakar biomassa mengarah ke tingkat yang berlebihan dari asap dalam ruangan / polusi udara. Perempuan dan anak-anak secara khusus terkena emisi asap. Ini adalah salah satu alasan untuk tingkat yang lebih tinggi dari kematian bayi dan morbiditas dan kondisi hidup yang tidak sehat. Pelepasan karbon dioksida dan gas berbahaya lainnya di atmosfer karena pembakaran bahan bakar biomassa miskin di kompor sederhana yang dihasilkan ke dalam emisi gas rumah kaca (GRK). Lebih dari 80% dari kebutuhan energi dipenuhi oleh kayu bakar sehingga mengerahkan tekanan besar pada sumber daya hutan dengan dampak negatif terhadap lingkungan.
Dalam rangka untuk mengurangi polusi udara dalam ruangan dan meningkatkan efisiensi bahan bakar serta melindungi sumber daya hutan dan lingkungan, beberapa inisiatif diambil. Sebagai hasil dari penelitian yang cukup dan pengembangan berbagai pilihan sekarang tersedia seperti kompor masak membaik, biogas, arang dan briquetting biomassa, kompor surya dan jerami kompor kotak, dll yang lingkungan berkelanjutan. Meskipun ada keuntungan dan keterbatasan dalam setiap opsi, ini diatasi dengan ketersediaan beberapa model untuk setiap teknologi untuk keperluan memasak.
Contoh-contoh kompor :
PLTA mikro merupakan energi terbarukan yang potensi ada di hampir seluruh wilayah Himalaya Hindu Kush, yang mencakup Afghanistan, Bhutan, Cina, India, Myanmar, Nepal, dan Pakistan. Mikro Hydro (MH) secara umum didefinisikan sebagai desentralisasi skala kecil air pembangkit listrik kurang dari 100 kW. Mikro hidro dapat menyediakan listrik untuk masyarakat pedesaan yang dinyatakan mungkin waktu bertahun-tahun yang akan dilayani oleh layanan listrik nasional.
Keuntungannya komponen MH dapat diproduksi secara lokal dan sistem dapat dirakit secara lokal, dampak lingkungan yang merugikan sangat minim, pembangunan MH yang relatif mudah dan menarik pekerja, dengan demikian meningkatkan kesempatan kerja, kegiatan ekonomi dan basis industri, sistem MH dapat dikelola secara lokal, dioperasikan dan utama jauh lebih rendah dilatih dengan input pelatihan kepada masyarakat setempat, biaya organisasi dan manajemen yang lebih rendah daripada untuk sistem energi lainnya.
Prinsip dasar dari tenaga air adalah bahwa jika air dapat disalurkan turun dari tingkat tertentu, maka tekanan air yang dihasilkan diubah menjadi usaha. Jika tekanan air dialihkan untuk memindahkan komponen mekanik kemudian gerakan yang melibatkan konversi dari energi potensial air menjadi energi mekanik. Turbin hydro mengubah tekanan air menjadi daya poros mekanik, yang dapat digunakan untuk menggerakkan sebuah generator listrik, pabrik penggilingan atau beberapa perangkat lain yang bermanfaat.Biomassa bahan seperti kayu bakar dan agro-residu dasarnya mengandung karbon, hidrogen, dan oksigen bersama dengan beberapa kelembaban dan abu. Pembakaran langsung biomassa umumnya tidak efisien dan berasap yang tidak dapat dengan mudah dikontrol. Sekitar 200 juta ton kayu bakar dan jumlah yang setara residu pertanian yang dibakar setiap tahunnya di India dengan pengguna akhir efisiensi sekitar 10%. Dalam kondisi yang terkendali ditandai dengan suplai oksigen rendah dan suhu tinggi, sebagian besar bahan biomassa dapat dikonversi menjadi bahan bakar gas yang dikenal sebagai "gas produser", yang terdiri dari karbon monoksida, hidrogen, karbon dioksida, metana dan nitrogen. Gas ini memiliki nilai kalori yang lebih rendah dari gas alam atau bahan bakar gas cair, tetapi dapat dibakar dengan efisiensi tinggi dan gelar baik kontrol tanpa asap memancarkan. Efisiensi konversi dari proses gasifikasi adalah pada kisaran 60% -70%. Penggunaan gasifiers di tempat konvensional perangkat pembakaran langsung mengarah ke penghematan bahan bakar minimal 50%.
Untuk aplikasi termal, teknologi telah terbukti baik dan sistem gasifier sudah bekerja di lapangan. Kapasitas terpasang sejauh mencakup berbagai aplikasi pada kapasitas yang berbeda. Hal ini telah berkisar dari 30 KW (t) untuk 500 KW (t).
Gasifier pada dasarnya adalah sebuah reaktor kimia di mana beberapa termo-kimia proses seperti pirolisis, pembakaran dan pengurangan berlangsung. Tergantung pada pergerakan gas relatif terhadap tempat tidur bahan bakar, desain gasifier dapat diklasifikasikan berbagai: gasifiers updraft, downdraft dan lintas-konsep. Gasifiers downdraft tradisional memiliki tenggorokan atau tersedak piring dalam rangka untuk mengurangi kandungan tar dari gas, tapi tenggorokan-kurang desain yang terbatas. Desain canggih seperti sistem fluidized bed, tekanan tinggi gasifiers, atau desain dengan daur ulang tar masih harus disempurnakan. Desain gasifier biasanya tergantung pada jenis bahan bakar, kadar air, kadar abu, bahan bakar pelet ukuran, dll bahan bakar biomassa tertentu seperti sekam padi memiliki kecenderungan untuk membentuk slag pada suhu tinggi, dan karenanya mungkin memerlukan desain yang berbeda.
Keuntungan Gasifikasi adalah konversi biomassa padat menjadi gas yang mudah terbakar menawarkan semua keuntungan yang terkait dengan penggunaan bahan bakar gas dan cair.
Hal ini disebabkan untuk membersihkan pembakaran, pembakaran kompak, efisiensi panas yang tinggi dan gelar baik kontrol. Di lokasi di mana biomassa sudah tersedia di harga rendah wajar (misalnya penggilingan padi, unit pengolahan kopi / jagung, pabrik gula, dll) atau dalam aplikasi memanfaatkan bahan bakar kayu (memasak kelembagaan misalnya, sutra unit terguncang, dll), sistem gasifier menawarkan yang pasti keuntungan ekonomi.
Keuntungan menggunakan gas hasil produksi adalah mengurangi konsumsi kayu bakar oleh sedikitnya 50% di kompor besar, menghemat LPG dalam skala besar memasak, menghemat lampu minyak solar dan minyak tungku dalam aplikasi boiler, menggantikan sampai 80% minyak diesel di set diesel generator dioperasikan dalam mode dual fuel.
Dengan peralatan konversi daya yang tepat, sistem PV dapat menghasilkan arus bolak-balik (AC) yang kompatibel dengan peralatan konvensional, dan beroperasi secara paralel dengan dan saling berhubungan ke jaringan utilitas.
Meskipun array PV menghasilkan listrik ketika terkena sinar matahari, sejumlah komponen lain yang diperlukan untuk benar melakukan, kontrol, mengubah, mendistribusikan, dan menyimpan energi yang dihasilkan oleh array.
Tergantung pada persyaratan fungsional dan operasional dari sistem, komponen khusus yang diperlukan, dan mungkin termasuk komponen utama seperti DC-AC power inverter, baterai bank, sistem dan pengontrol baterai, sumber energi tambahan dan kadang-kadang beban listrik tertentu (peralatan) . Selain itu, berbagai macam keseimbangan sistem (BOS) perangkat keras, termasuk kabel, lebih dari saat ini, perlindungan surge dan lepaskan perangkat, dan peralatan listrik pengolahan lainnya.
Sistem SPV pemompaan yang ideal untuk mengangkat air untuk minum dan irigasi tanpa merusak lingkungan. Pompa ini dapat diinstal dalam lubang bor, tank, waduk atau sungai. Permukaan pompa DC dirancang untuk tingkat aliran tinggi di kepala rendah. Pompa DC mengambang cocok untuk berbagai macam situasi aliran dan kepala.
Aplikasi:
Telekomunikasi: untuk satelit kekuasaan, stasiun pemancar jarak jauh, radio dan TV, dan bilik telepon.
Transportasi aplikasi: untuk meter listrik parkir mobil, mover rumput otomatis, kapal, kendaraan listrik masa depan dan di lapangan parkir dengan pohon-pohon pengisian solar.
Pendinginan: untuk daya kulkas di rumah sakit terpencil dan pusat kesehatan, kulkas ponsel untuk mengangkut sampel darah dan obat-obatan di daerah gurun, es krim gerobak, dll
Pencahayaan: untuk menyediakan penerangan jalan, sistem pencahayaan rumah mandiri, dan untuk mengisi lentera tenaga surya.
Pemompaan air: untuk menyediakan air bersih untuk minum dan mencuci, air untuk budidaya ikan, peternakan, irigasi tetes dan sistem irigasi skala besar. Metode irigasi sangat ideal untuk budidaya zona kering di samping padang pasir untuk produksi pangan, dan perkebunan pohon dalam rangka untuk mencegah penggurunan
Skala besar pembangkit listrik: melalui menghubungkan atap surya dan peternakan surya ke grid nasional.
Manfaat:
Gratis dan terbatas pasokan daya untuk kebutuhan dasar seperti pencahayaan dan penggunaan radio dan televisi di daerah terpencil. Hal ini meningkatkan kualitas hidup.
Sistem pencahayaan yang lebih baik meningkatkan kesempatan untuk pendidikan dan kegiatan yang menghasilkan pendapatan, dan dapat memungkinkan sekolah dan bisnis untuk mengakses fasilitas komputer di non-listrik desa.
Membantu dalam memompa air untuk pertanian minum, irigasi, cuci dan ikan, sehingga meningkatkan produksi pangan.
Skala besar pembangkit listrik tenaga surya dan peternakan menggunakan atap matahari akan makan grid nasional tanpa emisi CO2. Energi ini dapat digunakan untuk aplikasi industri dan lainnya selama bahan bakar fosil tabungan siang hari atau air di waduk.
Penggunaan energi surya secara bebas tersedia untuk menghasilkan hidrogen dari air tersedia secara bebas sebagai bahan bakar bersih masa depan.
Kekurangan:
Keandalan tergantung pada sinar matahari; kembali Oleh karena itu, diperlukan.
Energi tersedia pada siang hari saja, dan dengan demikian fasilitas penyimpanan yang diperlukan untuk banyak aplikasi.
Biaya harus lebih dikurangi melalui penelitian ilmiah dan pengembangan untuk penetrasi pasar yang cepat, meskipun teknologi fotovoltaik sudah ekonomis untuk aplikasi remote dan mandiri.
Fasilitas daur ulang harus ditetapkan dalam rangka untuk mencegah kontaminasi dari unsur-unsur beracun dalam baterai dan peralatan surya lain.Untuk produksi listrik model yang paling efisien dan populer adalah salah satu memiliki tiga bilah dengan sumbu horisontal. Untuk pompa air, mawar angin multi-berbilah yang paling populer, seperti rotasi lambat dengan pompa piston sesuai dengan kebutuhan.
Aplikasi:
Domestik gunakan: untuk menyediakan listrik untuk rumah dan bekerja di daerah terpencil untuk penerangan, radio, televisi, mesin.
Memompa air minum, irigasi dan keperluan lainnya
Skala besar pembangkit listrik dengan koneksi ke grid.
Keuntungan:
Pembangkit listrik terjadi setiap kali angin bertiup, dan dapat beroperasi setiap saat pada siang hari atau malam hari.
Tanah di sekitar turbin masih dapat digunakan untuk produksi pertanian.
Tidak ada polusi udara / air.
Semua manfaat yang disebutkan di bagian 3.2.1 di bawah foto-voltaics (PV) yang berlaku untuk energi angin, sedangkan sebagian besar tenaga angin lebih murah daripada listrik dari PV.
Kekurangan / masalah:
Substansial awal biaya.
Sukses tergantung pada situs yang baik, khususnya untuk turbin yang lebih besar.
Generasi mungkin intermiten dan paling cocok untuk situs dengan pola angin teratur dan dapat diandalkan, atau dalam kombinasi dengan sumber-sumber lain (lihat di bawah).
Kompleks mesin berputar membutuhkan servis rutin dari petugas terlatih.
Perawatan harus diambil untuk menghindari kebisingan dari turbin, misalnya dengan menjaga jarak ke rumah.
kincir angin kecil tidak digunakan secara luas di Asia Selatan dan tidak selalu tersedia.
Sebuah kincir angin yang dapat diandalkan untuk listrik 300 Watt dapat dibeli untuk € 1.000 (Rs. 50.000). Dalam kondisi angin yang baik itu dapat menghasilkan listrik sebesar 600 KWh / tahun, dengan rata-rata 1,6 KWh / hari. Seringkali kincir angin menghasilkan listrik 2-3 kali lebih dari PV panel, baik dari harga yang sama.
Tata aturan untuk turbin angin lebih kecil:Angin meningkat dengan ketinggian dan sebagai aturan praktis hub kincir angin (pusat pisau) harus 10 m di atas hambatan apapun dalam 100 m. Kincir angin kecil dapat dikombinasikan dengan charge controller dan baterai terhubung dengan sistem PV. Karena variasi dalam angin sebuah bank baterai besar direkomendasikan, hingga 7 hari konsumsi. Kincir angin juga dapat dikombinasikan dengan PV atau hidro. PV dan hidro memberikan pasokan lebih stabil dan harian, namun PV memiliki keterbatasan karena biaya tinggi dan hidro dengan ketidakteraturan dalam aliran air.
Sumber :
0 komentar:
Posting Komentar