Mechanical - Electrical Engineering

Rabu, 02 Oktober 2013

Hubungan Antara Manusia Dengan Energi




Terdapat hubungan yang erat antara manusia dengan energi. Manusia sampai dengan revolusi industri hanya menggunakan sebagian kecil energi yang ada di alam yang disebut energi terbarukan (renewable energy). Sejak revolusi industri, dimungkinkan pemakaian energi dalam jumlah besar yang berasal dari batubara. Memasuki abad 20 pemakaian energi minyak bumi semakin meluas, dan akhir-akhir ini gas alam dan tenaga nuklir telah dimanfaatkan untuk menopang kebutuhan energi dalam jumlah besar. Masa setelah revolusi industri dapat disebut sebagai era penggunaan energi atau bahan bakar fosil seperti gas alam, minyak bumi dan batubara dalam jumlah besar, yang sampai saat inipun masih berlanjut.

Meningkatnya aktivitas manusia dan besarnya tuntutan untuk mendapatkan kepraktisan dan kenyamanan hidup manusia, berakibat pada meningkatnya konsumsi energi. Dengan alasan itulah sampai saat ini, permasalahan kebutuhan energi menjadi alasan bangsa-bangsa di dunia untuk berperang. Di sisi lain, ada gerakan untuk meninjau kembali hubungan antara manusia dengan energi, karena muncul kekhawatiran akan terjadi kerusakan lingkungan bumi akibat konsumsi energi dalam skala besar. Di abad 22 diperkirakan akan terjadi kelangkaan bahan bakar fosil, karena itu perlu dilakukan usaha pengembangan energi untuk menggantikan bahan bakar tersebut.

Agar dapat hidup di ruang bumi yang terbatas, manusia dituntut untuk dapat mengembangkan secara seimbang antara ekonomi, energi dan lingkungan.

Sejarah Manusia dan Energi

Yang membedakan manusia dengan binatang antara lain pada pemakaian api, selain bahasa. Dapat dikatakan bahwa ada hubungan yang erat antara manusia dengan energi. Manusia sebelum revolusi industri memanfaatkan berbagai benda sebagai sumber energi untuk menunjang aktivitasnya, di antaranya arang untuk menghangatkan ruangan, minyak dari tumbuhan untuk penerangan, tenaga kuda atau sapi untuk pertanian atau transportasi barang. Selain itu, seiring dengan majunya peradaban manusia, mulai digunakan energi dari alam dalam bentuk kincir angin atau kincir air untuk pertanian dan fabrikasi produk. Semua energi yang digunakan adalah energi terbarukan dari alam, dan energi yang dikonsumsi manusia hanyalah sebagian kecil dari energi yang ada di alam. Sebagai contoh, di Jepang kehidupan rakyat biasa sampai dengan era Perang Dunia II, sekitar 50 tahun yang lalu, juga menggunakan energi tersebut. Menurut sejarah manusia dan energi, satu titik perubahan besar terjadi sejak revolusi industri dengan ditemukannya mesin uap, yang mulai memanfaatkan batubara dalam jumlah besar. Gambar 1 menunjukkan hubungan antara manusia dengan energi. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2, peningkatan konsumsi energi secara drastis terjadi pada pertengahan tahun 1800 yang ditopang terutama oleh batubara. Karena besarnya pemakaian batubara sesudah revolusi industri, pada akhir abad 19 terjadi pemakaian energi batubara yang jumlahnya melampaui pemakaian energi yang berasal dari tanaman. Kemudian pada tahun 1859 dimulailah industri perminyakan yang bermula dari penambangan minyak oleh E.L. Drake di Pensylvania, dan kemudian minyak digunakan sebagai sumber energi. Memasuki abad 20 pemakaian energi minyak bumi semakin meluas seperti untuk listrik, mesin mobil, dll. Krisis minyak yang terjadi pada tahun 1973 dan 1979 membuat orang berfikir bahwa dunia ini terlalu bergantung kepada minyak.

Saat ini, selain batubara dan minyak, telah pula dimanfaatkan gas alam, nuklir dan lain-lain untuk menopang konsumsi energi yang terus meningkat (Gambar 3). Pada pertengahan abad 20 pemanfaatan energi nuklir telah mengubah kondisi energi dunia. Sampai dengan saat sebelum energi nuklir diperkenalkan, semua jenis sumber energi selain air dan angin memanfaatkan pembakaran karbon melalui reaksi kimia. Sesudah itu manusia mengembangkan pemakaian nuklir sebagai energi baru yang mengubah massa menjadi energi.

Meningkatnya kegiatan manusia dan besarnya tuntutan terhadap kepraktisan dan kenyamanan hidup, akan berakibat pada meningkatnya konsumsi energi. Era setelah masa revolusi industri dapat dikatakan sebagai zaman konsumsi energi dari bahan bakar fosil dalam skala besar, seperti batubara, minyak bumi dan gas alam, dan terus berlanjut hingga kini. Tetapi saat ini telah muncul kekhawatiran terjadinya kerusakan lingkungan bumi akibat konsumsi energi dengan skala besar, dan terlihat adanya gerakan untuk meninjau kembali hubungan antara manusia dengan energi.

Sementara itu minyak bumi dan gas alam diperkirakan akan habis di dalam abad 21, pasokan batubara yang diperkirakan masih dapat digunakan sekitar 200 – 300 tahun lagi, akan mencapai puncak pada abad 22, dan muncul gejala bahwa bahan bakar fosil akan habis di abad 22 (Gambar 4). Jika kita mengharapkan kemakmuran manusia dalam waktu yang masih panjang, bagaimanapun juga diperlukan pengembangan energi sebagai pengganti bahan bakar fosil.

Aktivitas Manusia dan Energi

Manusia membutuhkan energi untuk melakukan berbagai aktivitas. Untuk dapat hidup di wilayah yang dingin dibutuhkan energi untuk pemanasan, untuk penerangan di malam hari. Dibutuhkan banyak energi untuk melakukan berbagai kegiatan secara aktif. Hal ini terlihat sangat jelas pada revolusi industri yang muncul di Inggris sejak paro kedua abad 18. Akibat revolusi industri ini terjadi perubahan drastis dari masyarakat yang sebelumnya berpusat pada pertanian menjadi masyarakat yang berpusat pada industri, yang berakibat pada perubahan nilai-nilai masyarakat. Agar revolusi industri dapat terjadi maka diperlukan energi dalam jumlah besar, dan untuk memecahkan masalah ini kemudian dikembangkan mesin uap oleh James Watt dkk, dan bahan bakar yang digunakan adalah batubara. Dapat dikatakan bahwa tanpa pasokan energi dalam jumlah besar, revolusi industri tidak akan pernah terjadi.

Perang dan Energi

Revolusi industri juga mempengaruhi cara orang berperang. Sebelum revolusi industri perang dilakukan terutama dengan tenaga manusia, tenaga kuda, tenaga angin dan lain-lain. Sesudah itu berubah menjadi perang yang menghabiskan banyak energi karena menggunakan kapal yang digerakkan dengan batubara atau minyak, tank atau pesawat terbang yang digerakkan dengan minyak. Selain itu, energi itu sendiri menjadi penyebab terjadinya perang. Perang Dunia II yang terjadi sesudah revolusi industri dapat dikatakan salah satunya disebabkan oleh energi (terutama sumber minyak), dan bagi Jepang, salah satu alasan untuk berperang adalah untuk menguasai sumberdaya energi yang berada di Asia Selatan. Sebagai akibatnya, Amerika Serikat dan Inggris yang menang pada Perang Dunia II, menguasai minyak di Timur Tengah dengan tujuh perusahaan antara lain Exxon dan Mobil dari Amerika Serikat, British Petroleum dan Shell dari Inggris, dan perusahaan ini disebut perusahaan minyak utama secara internasional.

Meskipun tidak berkaitan langsung dengan perang, krisis minyak pertama yang terjadi pada tahun 1973 menyebabkan perang Timur Tengah ke-4, krisis minyak kedua yang terjadi pada tahun 1979 menyebabkan revolusi Iran. Krisis minyak ini menyebabkan terjadinya kekacauan ekonomi dunia.

Lingkungan dan Energi

Konsumsi bahan bakar fosil yang besar sesudah revolusi industri selain memberikan kepraktisan dan kenyamanan dalam kehidupan manusia, juga menyebabkan peningkatan populasi secara drastis. Sebelum revolusi industri, penduduk bumi hanya meningkat sedikit, di awal abad 18 populasi dunia menjadi sekitar 600 juta jiwa. Sesudah revolusi industri jumlah penduduk mulai meningkat dengan cepat, berdasarkan estimasi tahun 1999 sekitar 6 milyar orang mendiami bumi. Jadi, penduduk dunia dari sejak kemunculan manusia hingga abad 18 dalam waktu beberapa juta tahun hanya meningkat menjadi 600 juta orang, tetapi sesudah revolusi industri hanya dalam waktu 300 tahun bertambah menjadi 5 milyar orang. Penduduk dunia di abad 21, pada tahun 2050 akan mencapai 15 milyar, sebagian besar pertambahan penduduk diperkirakan terjadi di negara berkembang.

Apa yang terjadi pada bumi akibat tekanan pertambahan penduduk ini? Akibatnya antara lain terjadi kekurangan pangan dan konsumsi energi dalam jumlah besar. Seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 3, nampak bahwa konsumsi energi dunia pada tahun-tahun terakhir meningkat pesat. Hampir semua energi yang dikonsumsi adalah bahan bakar fosil berupa batubara, minyak dan gas alam, selebihnya adalah energi nuklir atau tenaga air. Sebagai akibat dari konsumsi energi yang besar ini (khususnya bahan bakar fosil), negara-negara industri maju mengalami pertumbuhan ekonomi yang besar, masyarakat menjalani kehidupan dengan makmur. Selanjutnya diperkirakan populasi akan meningkat dengan pesat, negara-negara berkembang mengejar pertumbuhan ekonomi untuk meningkatkan taraf hidupnya, dan seiring dengan meningkatnya GDP, dibutuhkan energi dalam jumlah sangat besar (Gambar 5).

Sebagai akibatnya, seperti yang sudah ditunjukkan di atas, muncul masalah polusi lingkungan yang menyertai konsumsi energi dalam jumlah besar. Pada awalnya akibat konsumsi batubara yang besar, daerah di sekitar pabrik penuh asap, polusi udara karena materi beracun seperti jelaga dan asam sulfat mengganggu kesehatan pekerja dan penduduk. Akhir-akhir ini, polusi air laut akibat kecelakaan kapal tanker juga menjadi masalah. Terakhir, timbul masalah pemanasan global akibat CO2 yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil, dan ini memberikan pengaruh yang besar kepada kebijakan energi di tiap-tiap negara, dan walaupun telah dilakukan diskusi secara internasional, akan sangat sulit untuk menemukan cara menekan CO2, karena CO2 dikeluarkan dari rentang aktivitas yang luas. Dengan latar belakang ledakan penduduk semacam ini, untuk pertumbuhan atau mempertahankan ekonomi dibutuhkan konsumsi sumberdaya dan energi dalam jumlah besar, yang akibatnya akan muncul rangkaian sebab akibat berupa memburuknya lingkungan. Hubungan erat antara pertumbuhan ekonomi, sumberdaya energi dengan masalah lingkungan disebut masalah trilema, dan saat ini sepertinya belum ada kebijakan untuk mengatasi hal ini (Gambar 6).

Satu tahap untuk mengatasi masalah ini adalah penghematan energi dengan sasaran pemanfaatan energi yang efektif, pengembangan dan pemanfaatan energi untuk menggantikan bahan bakar fosil. Energi fosil terjadi akibat pemadatan karbon dioksida yang banyak yang terdapat di udara pada zaman dahulu, akibatnya terdapat banyak karbon di udara saat ini. Jadi membakar bahan bakar fosil berarti membakar warisan yang terjadi dari evolusi dalam jangka waktu yang lama sekaligus dalam waktu beberapa ratus tahun (Gambar 7), dan ini menjadikan kecenderungan meningkatnya CO2. Akibat fenomena pemanasan global, muncul masalah serius di bumi seperti meningkatnya permukaan air laut, perubahan kemampuan hidup tanaman, percepatan proses menjadi padang pasir. Oleh karena itu dibutuhkan penghematan energi dan energi pengganti bahan bakar fosil. Masalah dengan energi selain fosil masih ada, misalnya pembangkitan listrik tenaga air dapat merusak alam seperti sungai dan daerah aliran sungai (DAS), pembangkitan listrik tenaga nuklir mempunyai kemungkinan polusi radiasi, pembangkitan listrik tenaga angin mempunyai masalah lingkungan berupa kebisingan, pemandangan alam, pengaruh buruk terhadap burung. Jadi masalah energi ini merupakan masalah yang sulit bagi manusia.

Apapun yang dipilih, manusia sejak saat ini diharapkan berkembang dengan memikirkan keseimbangan antara ekonomi, energi dan lingkungan, agar dapat hidup di ruang bumi yang terbatas. 



Nb : Klik tulisan berwarna biru untuk melihat gambar

0 komentar:

Posting Komentar