AI dan Etika dalam Islam: Bolehkah Teknologi Menjawab Pertanyaan Agama?

 

Di era digital hari ini, kecerdasan buatan atau Artificial Intelligence (AI) bukan lagi sekadar teknologi masa depan. AI sudah hadir di ponsel kita, di mesin pencari, bahkan dalam percakapan sehari-hari. Banyak umat Muslim kini menggunakan AI untuk bertanya seputar kehidupan, termasuk persoalan agama: mulai dari hukum muamalah, fiqh ibadah, hingga tafsir ayat Al-Qur’an.

Namun, muncul pertanyaan penting yang semakin ramai diperbincangkan di media sosial dan forum keislaman: bolehkah teknologi seperti AI menjawab pertanyaan agama dalam perspektif Islam?

---

AI dalam Kehidupan Muslim Modern

AI bekerja dengan cara mempelajari data dalam jumlah sangat besar. Ia menganalisis teks, pola bahasa, dan referensi untuk menghasilkan jawaban yang terlihat logis dan sistematis. Dalam konteks keislaman, AI sering dimanfaatkan untuk:

• mencari dalil ayat atau hadis,

• merangkum kajian,

• membantu penulisan dakwah,

• menjawab pertanyaan umum seputar ibadah.

Menurut laporan global, penggunaan AI dalam pencarian informasi meningkat lebih dari 30% per tahun, dan topik agama termasuk salah satu kategori pencarian yang ikut terdorong naik. Hal ini menunjukkan bahwa umat Muslim pun tidak terpisah dari arus teknologi ini.

---

Islam dan Teknologi: Bukan Hal yang Asing

Dalam sejarah Islam, teknologi bukanlah sesuatu yang ditolak. Pada masa kejayaan peradaban Islam, umat Muslim justru menjadi pelopor dalam ilmu pengetahuan, astronomi, matematika, dan kedokteran. Prinsip Islam terhadap teknologi pada dasarnya adalah:

Teknologi bersifat netral; yang menentukan nilai adalah bagaimana manusia menggunakannya.

Al-Qur’an sendiri berulang kali mendorong umat manusia untuk berpikir, belajar, dan menggunakan akal (afala ta‘qilun). Maka, penggunaan AI sebagai alat bantu sejatinya tidak bertentangan dengan Islam, selama tidak melanggar prinsip dasar akidah dan syariat.

---

Bolehkah AI Menjawab Pertanyaan Agama?

Di sinilah letak batas yang perlu dipahami dengan jernih.

Dalam Islam, sumber hukum utama adalah:

1. Al-Qur’an

2. As-Sunnah

3. Ijma’ ulama

4. Qiyas dan ijtihad para ahli

AI tidak memiliki iman, niat, maupun tanggung jawab moral. Ia tidak berijtihad, tidak memahami maqashid syariah, dan tidak bisa membedakan konteks sosial, budaya, serta kondisi individu secara utuh.

Karena itu, AI tidak boleh diposisikan sebagai pengganti ulama atau mufti. Jawaban AI bersifat:

• informatif,

• ringkasan pengetahuan,

• referensi awal,

bukan fatwa final.

Dalam banyak diskusi ulama kontemporer, AI dipandang boleh digunakan sebagai alat bantu, tetapi keputusan agama tetap harus dikembalikan kepada manusia berilmu.

---

Risiko Mengandalkan AI Secara Penuh

Ada beberapa risiko serius jika umat Muslim terlalu bergantung pada AI untuk urusan agama:

1. Kesalahan Konteks
   AI bisa mengutip ayat atau hadis tanpa memahami sebab turunnya (asbabun nuzul) atau konteks hukum.

2. Bias Data
   AI belajar dari data yang tersedia di internet, termasuk sumber yang lemah atau tidak sahih.

3. Ilusi Otoritas
   Jawaban AI sering terdengar meyakinkan, padahal belum tentu benar secara fiqh.

4. Hilangnya Tradisi Keilmuan
   Islam memiliki sanad keilmuan yang panjang. Menggantinya dengan mesin berisiko memutus mata rantai keilmuan tersebut.

---

Etika Digital bagi Muslim di Era AI

Agar tetap berada di jalur yang benar, ada beberapa prinsip etika digital yang bisa dipegang umat Islam:

• Jadikan AI sebagai alat bantu belajar, bukan rujukan hukum final.

• Selalu verifikasi jawaban AI dengan sumber tepercaya atau ulama, mana yang paling sesuai dengan sumber Al Quran dan As Sunnah dan pemahaman para sahabat nabi dan ijma' ulama terdahulu.

• Gunakan AI untuk memperluas wawasan, bukan menggantikan proses tafakkur dan tadabbur.

• Ingat bahwa ilmu dalam Islam bukan sekadar informasi, tetapi juga hikmah dan adab.

---

Penutup: Teknologi di Tangan Manusia Beriman

AI adalah produk kecerdasan manusia, sementara Islam menempatkan akal sebagai anugerah Allah yang harus digunakan dengan tanggung jawab. Maka, pertanyaan utamanya bukan sekadar boleh atau tidak, melainkan:

Apakah teknologi itu mendekatkan kita kepada kebenaran dan ketakwaan, atau justru menjauhkan?

Jika AI digunakan dengan adab, niat yang lurus, dan disertai bimbingan ilmu, ia bisa menjadi alat yang bermanfaat. Namun, jika dijadikan pengganti otoritas agama, maka risiko penyimpangan akan semakin besar.

Di era AI, iman, ilmu, dan kebijaksanaan manusia tetap tidak tergantikan.

AI, Robot, dan Otomatisasi: Benarkah Rezeki Manusia Terancam di Era Teknologi?

 

Perkembangan Artificial Intelligence (AI), robotika, dan otomatisasi semakin cepat dan masif. Banyak pekerjaan manusia mulai digantikan oleh mesin: dari kasir, operator pabrik, hingga analis data. Tidak sedikit yang khawatir, “Apakah manusia akan kehilangan pekerjaan dan penghasilan di masa depan?”

Pertanyaan ini wajar. Namun, dalam perspektif Islam, ada fondasi keyakinan yang sangat kuat: rezeki setiap makhluk telah ditetapkan oleh Allah Subhanahu wa Ta’ala, tidak berkurang dan tidak berlebihan, sesuai dengan keadilan-Nya.

Lalu, bagaimana seharusnya manusia menyikapi era AI dan otomatisasi ini?

---

Rezeki dalam Islam: Bukan Sekadar Pekerjaan

Dalam Islam, rezeki tidak identik dengan satu jenis pekerjaan. Rezeki adalah segala bentuk kebaikan yang Allah berikan—penghasilan, kesehatan, ilmu, kesempatan, bahkan ide dan kreativitas.

Teknologi boleh berubah, pekerjaan boleh hilang atau berganti, tetapi sumber rezeki tidak pernah berpindah dari Allah kepada mesin. AI dan robot hanyalah alat, bukan penentu hidup manusia.

Ketakutan muncul bukan karena AI terlalu kuat, melainkan karena manusia menyempitkan makna rezeki hanya pada pekerjaan lama yang ia kenal.

---

AI dan Otomatisasi: Ancaman atau Ujian Zaman?

Dalam sejarah, setiap revolusi teknologi selalu “menghilangkan” pekerjaan lama:

• Mesin uap menggantikan tenaga otot

• Komputer menggantikan pekerjaan manual

• Internet mengubah cara bisnis dan komunikasi

Namun faktanya, pekerjaan baru selalu muncul—sering kali lebih kompleks, kreatif, dan bernilai tinggi.

Dalam kacamata Islam, AI dan otomatisasi dapat dipahami sebagai:

• Ujian adaptasi bagi manusia

• Sarana efisiensi, bukan penghapus peran manusia

• Pemicu hijrah profesi, bukan akhir penghidupan

---

Solusi Islam di Era AI dan Robotika

1. Menguatkan Tauhid dan Tawakal

Keyakinan bahwa Allah Maha Adil harus diiringi dengan ikhtiar. Tawakal bukan berarti pasif, tetapi aktif mencari jalan baru dengan hati yang tenang. 

Dalam Islam, konsep tawakkal sering disalahpahami sebagai sikap pasrah tanpa usaha. Padahal Rasulullah ﷺ memberi contoh yang sangat jelas melalui perumpamaan seekor burung.

Burung tidak berdiam diri di sarangnya menunggu rezeki jatuh dari langit. Setiap pagi ia keluar, terbang, mencari, berjuang, dan mengambil risiko. Ia tidak tahu di mana makanan berada, tetapi ia yakin bahwa Allah telah menyiapkannya. Ia berangkat dalam keadaan lapar dan pulang dalam keadaan kenyang.

Inilah tawakkal sejati:

usaha maksimal, hati tetap tenang, dan keyakinan penuh kepada Allah.

2. Upgrade Ilmu dan Keterampilan

Islam sangat menekankan pentingnya ilmu. Di era AI:

• Manusia perlu belajar hal yang tidak bisa digantikan mesin

• Seperti etika, empati, kepemimpinan, kreativitas, dan kebijaksanaan

AI bisa menghitung, tetapi tidak bisa menilai dengan hati dan akhlak.

3. Menggeser Peran: dari Operator ke Pengendali

Jika mesin mengerjakan tugas teknis, manusia naik kelas:

• Menjadi pengambil keputusan

• Pengawas nilai dan dampak

• Pengarah tujuan teknologi

Ini sejalan dengan konsep manusia sebagai khalifah di bumi, bukan sekadar pekerja mekanis.

4. Memperkuat Ekonomi Berbasis Nilai

Islam mendorong:

• Keadilan sosial

• Tolong-menolong

• Distribusi yang seimbang

Di era AI, konsep seperti zakat, infak, sedekah, dan ekonomi berbasis kebermanfaatan menjadi semakin relevan, bukan usang.

---

Apa yang Harus Dilakukan Manusia Hari Ini?

1. Berhenti panik, mulai berpikir jernih

2. Belajar dan beradaptasi, tanpa meninggalkan nilai

3. Menggunakan AI sebagai alat, bukan sebagai “tuhan baru”

4. Menjaga akhlak dan integritas, di tengah dunia serba otomatis

5. Percaya bahwa rezeki tidak pernah salah alamat

---

Penutup

AI, robot, dan otomatisasi bukanlah musuh manusia. Mereka adalah bagian dari sunnatullah dalam perkembangan peradaban. Yang berbahaya bukanlah teknologinya, melainkan hilangnya keyakinan manusia terhadap keadilan dan ketetapan Allah.

Selama manusia menjaga iman, ilmu, dan akhlak, tidak ada teknologi apa pun yang mampu mencabut rezeki yang telah Allah tetapkan.

Teknologi boleh menggantikan pekerjaan, tetapi tidak pernah menggantikan peran manusia sebagai hamba dan khalifah.

BUKU MEMBANGUN ENERGY SECURITY INDONESIA

Boleh kakak, diborong bukunya. Judulnya "Membangun Energy Security Indonesia" karya saya sendiri. ☺️☺️.  Last stock. Tersedia sekitar 120 eks. Murah, 80 ribu aja, 500-an halaman. Selain buat dibaca untuk menambah pengetahuan tentang pentingnya energi, bukunya bisa juga buat ganjal pintu/lemari/meja. Bisa dibuat bantal. Bisa juga buat nimpukin mas/mbak jahat pemberi harapan palsu. Xixixi. 😅🙈🙏🙏

Yang berminat bisa langsung japri atau bisa kunjungi lapak saya :

 https://www.bukalapak.com/p/hobi-koleksi/buku/kedokteran/2ap7434-jual-membangun-energy-security-indonesia?utm_source=apps

Judul : Membangun Energy Security Indonesia

Penulis : Alek Kurniawan Apriyanto

Penerbit : Pustaka Muda, Jakarta, 2015

ISBN 978-602-6850-02-7

Jumlah Halaman : 500

Testimoni : Satya Widya Yudha, Novian Moezahar Thaib, S. Herry Putranto, Muhammad Sarmuji, Achsanul Qosasi, Dr. Agung Purniawan, Dr. Abu Bakar Eby Hara, Dr. Ir. Mawardi, ME

Daftar Isi :

1. Pendahuluan

2. Sejarah Energy Security Dunia

3. Definisi Energy Security

4. Hubungan Energy Security Dengan Bidang Lain

5. Cara Mengukur Energy Security

6. Karakteristik Setiap Sumber Energi

7. Overview Kondisi Energi Dunia

8. Proyeksi Energi Dunia

9. Kondisi Pengelolaan Energi Dunia

10. Proyeksi Energi Dunia

11. Penilaian Lembaga-Lembaga Internasional Terhadap Pengelolaan Energi Indonesia

12. Catatan Sejarah Pengelolaan Energi di Indonesia

13. Kebijakan-Kebijakan Terkait Energi

14. Tantangan Kemanan Energi Nasional

15. Energi Alternatif Untuk BBM

16. Memacu Infrastruktur Gas

17. Memaksimalkan Pemanfaatan Batubara

18. Inisiasi PLTN

19. Menyambut Energi Terbarukan

20. Cadangan Penyangga Energi Nasional

21. Belajar Dari China

22. Parameter Kuantitatif Dalam Kebijakan Energi Indonesia

23. Penutup

MENGUPLOAD PENGETAHUAN KE OTAK

Jika anda pernah menonton film The Matrix, anda mungkin masih ingat adegan ketika Neo (Keanu Reeves) diberikan pengetahuan dan keterampilan beladiri secara instan melalui teknologi transfer data langsung ke otak. Dalam sekejap Neo langsung bisa mahir karate dan bermacam-macam ilmu beladiri lainnya di dunia matrix. INi di dunia fiksi ilmiah.

Di dunia nyata, peneliti-peneliti di HRL Laboratories yang berbasis di California, Amerika Serikat mengklaim telah berhasil mengembangkan sistem yakni simulator yang dapat memasukkan informasi secara langsung ke otak manusia.

Simulator ini dapat secara instan mengajarkan manusia keterampilan-keterampilan baru dalam waktu singkat.

Diketahui bahwa keterampilan manusia yang berasal dari kemampuan otak manusia seperti memori dan kemampuan berbicara, masing-masing diatur oleh daerah khusus yang spesifik di otak. Sistem yang sedang dikembangkan Dr Matthew Phillips dan tim HRL Laboratories; ini dapat langsung menarget bagian spesifik pada otak, melakukan perubahan-perubahan, sehingga manusia dapat secara instan memiliki pengetahuan dan keterampilan baru.

Sistem ini dapat membantu manusia mempercepat proses belajar dan memiliki keterampilan baru dalam waktu singkat. Misalnya belajar mengendarai kendaraan, persiapan ujian, dan mungkin belajar bahasa baru.

Dimasa depan, aktivitas belajar nampaknya akan semakin mudah layaknya mendownload apps-apps baru di ponsel pintar yang kita miliki.

BIG DATA MANAGEMENT

Seiring dengan semakin berkembangnya teknologi informasi, data-data digital semakin menggantikan data-data konvensional. Lebih jauh lagi, perkembangan peragkat-perangkat elektronik, aplikasi-aplikasi dan internet juga semakin menambah kecepatan terciptanya data-data digital. Dipadukan dengan teknologi storage data yang juga berkembang pesat. Belum lagi hadirnya aplikasi-aplikasi media sosial dan search engine yang juga meng-generate data-data digital dalam jumlah besar setiap menitnya. Hal ini semua menjadi sebuah fenomena baru di bidang teknologi yang sekaligus juga menjadi salah satu pertanda umat manusia telah memasuki era revolusi industri ke-4.

Data-data digital tercipta sangat cepat dan disimpan secara masif. Dalam data-data digital ini tersimpan informasi yang sebenarnya mungkin sangat bermanfaat dan dibutuhkan bagi manusia, organisasi, atau bagi negara. Namun karena begitu masifnya dan cepatnya data-data yang masuk dan kita tidak memiliki kemampuan me-manage data-data tersebut dengan baik, maka bisa saja kita akhirnya tak mendapatkan manfaat apapun.

Data-data bisa saja tersimpan dalam suatu sumber tapi bisa juga tersimpan dalam banyak sumber data. Data-data ada yang sifatnya telah terstruktur dengan baik, ada juga yang semi-structured dan unstructured. Data-data ada yang telah tervalidasi ada juga yang belum tervalidasi. Kualitas data dan juga formatnya beragam. Dan bahkan mungkin ada juga data-data yang masih berupa data konvensional berbasis kertas atau sample/spesimen. Beberapa pakar menggambarkan karakteristik data sebagai 5V yakni Volume (kuantitas data yang digenerate dan disimpan), Variety (tipe dan sifat data), Velocity (kecepatan data digenerated dan diproses), Variability (seberapa konsisten data), Veracity (kualitas data).

Oleh karena itu bermunculanlah berbagai teknologi dengan istilah dan konsep beragam yang bertujuan mengolah data-data dalam jumlah besar dan cepat tersebut. Ada yang disebut sebagai datawarehousing, big data, relational database management system (RDBMS), data mining, machine learning, dan sebagainya. Banyak provider teknologi digital menawarkan jasa teknologi untuk mengolah data-data. Tahapannya meliputi capturing data (pemrolehan data), data storage (penyimpanan data), data analysis (analisis), search (pencarian), sharing, transfer, visualization, querying, updating and information privacy.

Mungkin dalam beberapa saat lagi kita bisa melihat kemampuan me-manage data-data digital akan dijadikan suatu indikator dalam mengukur keunggulan suatu organisasi, perusahaan atau suatu negara. Bahkan seseorang mungkin akan juga akan dinilai dari seberapa banyak data yang masuk padanya dan di-generate-nya setiap hari. Beberapa contoh parameter pengukuran misalkan berapa zettabyte yang di-generated setiap hari oleh suatu organisasi, perusahaan atau suatu negara. Seberapa akurat hasil pengolahan datanya dalam membantu penyusunan strategi dan pengambilan keputusan.

HUBUNGAN ENERGY SECURITY DENGAN PENGUASAAN IPTEK DAN KUALITAS SDM

Penguasaan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) merupakan salah satu modal utama dalam membangun sistem perekonomian yang kuat yang menjamin kesejahteraan rakyat secara berkelanjutan. Di sisi lain, penguasaan IPTEK tidak lepas dari tersedianya sumber daya manusia (SDM) yang berkualitas yang dimiliki suatu negara. Karenanya, upaya menumbuh-kembangkan kedua hal tersebut dalam suatu negara merupakan suatu hal yang sangat penting untuk membangun pondasi yang kokoh yang menjamin kesejahteraan rakyat yang berkelanjutan.

Agus Nurrohim (2012) menyebutkan bahwa telah terjadi proses transisi perekonomian dunia yang semula berbasiskan pada sumber daya (Resource Based Economy) menjadi perekonomian yang berbasiskan pengetahuan (Knowledge Based Economy). Pada era Knowledge Based Economy, kekuatan bangsa diukur dari kemampuan penguasaan IPTEK sebagai faktor primer penguasaan ekonomi. Termasuk juga di dalam penguasaan IPTEK ini tentunya keberadaan Sumber Daya Manusia (SDM) yang berkualitas dan handal.
Peranan penguasaan IPTEK dan keberadaan SDM yang handal menggantikan peranan modal, lahan dan energi sebagai faktor-faktor yang mempengaruhi daya saing suatu bangsa. Melalui penguasaan IPTEK dan SDM yang unggul, suatu negara akan mampu meningkatkan produktivitas perekonomian dan daya saingnya di kancah dunia.

Salah satu indikator kemampuan penguasaan IPTEK suatu negara dapat dilihat dari seberapa besar perbandingan angka ekspor dan impor sektor industri. Untuk Indonesia, nilai ekspor antara tahun 1996 sampai 2009 didominasi oleh produk-produk yang kandungan teknologinya rendah. Sementara impor Indonesia didominasi oleh produk industri, tambang, dan produk industri makanan dengan kandungan teknologi yang tinggi. Hal ini menunjukkan bahwa Indonesia belum dapat memperoleh manfaat dan nilai tambah yang maksimal melalui pemanfaatan teknologi dalam pengelolaan sumber daya alam yang dimilikinya.

Investasi industri untuk penelitian dan pengembangan teknologi masih sangat terbatas, sehingga kemampuan industri dalam menghasilkan teknologi masih rendah. Di samping itu, beberapa industri besar dan industri yang merupakan Penanaman Modal Asing (PMA) mempunyai ketergantungan yang besar pada teknologi yang berasal dari industri induknya atau dari negara asing. Akibatnya ketergantungan semakin besar pada negara asing penghasil teknologi dan kurangnya pemanfaatan teknologi hasil penelitian dan pengembangan dalam negeri. Ketergantungan industri pada teknologi impor antara lain disebabkan oleh lemahnya lembaga penelitian dan pengembangan nasional dalam menyediakan teknologi yang siap pakai. Hal ini disebabkan oleh rendahnya produktivitas penelitian dan pengembangan yang disebabkan oleh belum efektifnya kelembagaan, sumber daya, dan jaringan IPTEK.

Termasuk di sektor energi, ketahanan IPTEK bidang energi Indonesia masih rendah. Penguasaan teknologi eksplorasi dan eksploitasi migas saat ini masih belum memadai dimana masih banyak tergantung pada teknologi impor dan juga sumber daya asing. Akibatnya, Indonesia belum dapat dipandang sebagai negara yang memiliki ketahanan energi tinggi dan berdaulat energi, walaupun sumber daya energi yang dimiliki sangat melimpah. Bahkan mungkin sebenarnya SDM Indonesia di bidang energi sudah sangat kompeten. Namun karena kurangnya insentif dalam negeri banyak tenaga-tenaga profesional Indonesia yang lebih memilih bekerja di luar negeri.
Fakta yang ada hampir semua kontraktor-kontraktor migas menggunakan teknologi asing. Perusahaan-perusahaan migas bahkan masih banyak yang menggunakan tenaga ahli asing dan konsultan asing. Kandungan lokal (local content) industri migas dalam negeri juga masih rendah, baik untuk barang dan jasa. (Agus Nurrohim, 2012).

TREND ENERGI DI MASA DEPAN

Seperti diketahui, hingga sejauh ini terjadi beberapa tren fenomena global, baik yang berhubungan langsung maupun yang tidak langsung, yang dapat mempengaruhi dunia per-energian dunia di masa depan :

1. Harga minyak dunia yang turun drastis. Secara umum hal ini disebabkan karena produksi minyak dunia naik sementara permintaan minyak dunia menurun. Perlambatan pertumbuhan ekonomi dunia akhir-akhir ini ditengarai merupakan salah satu sebab perlambatan penyerapan minyak, sementara produksi terus bertambah. Belum bisa dipastikan gejala penurunan harga minyak ini akan menjadi fenomena sementara, atau akan berlangsung dalam waktu yang lama, atau justru akan bersifat fluktuatif dalam tempo cepat yang terus berulang. Hal ini berhubung banyak faktor yang mempengaruhi harga minyak, termasuk beberapa tren yang akan dijelaskan selanjutnya.
2. Semakin ekonomisnya teknologi shale oil di Amerika Utara (USA dan Kanada) yang berpotensi menjadikan wilayah Amerika Utara bertranformasi dari sebelumnya sebagai wilayah pengimpor minyak menjadi wilayah yang berswasembada minyak bahkan juga bisa menjadi pengekspor minyak di masa depan. Berhubung saat ini shale oil ini baru bisa bersaing dengan minyak konvensional di pasar minyak global jika harga minyak konvensional di atas 60 USD/barel, maka ada upaya dari produser-produser minyak konvensional untuk mempertahankan harga minyak di bawah 60 USD/barel untuk menghambat/memperlambat perkembangan shale oil masuk ke pasar minyak global dan mempertahankan penguasaan pangsa pasar. Hal ini juga mendorong negara-negara yang selama ini menggantungkan sebagian besar devisa negaranya kepada penjualan minyak untuk mulai mengembangkan sektor-sektor penghasil devisa yang lain.
3. Bangkitnya produser-produser minyak (konvensional) baru yang mengakibatkan terjadi perebutan pangsa pasar minyak, seperti Iran (pasca embargo), Rusia, Meksiko, dll. Tren ini menguatkan tren sebelumnya dalam mempengaruhi turunnya harga minyak karena semakin banyaknya penyedia minyak yang bersaing semakin ketat.
4. Isu lingkungan yang didukung oleh target serta komitmen internasional terhadap penurunan emisi global. Hal ini mempengaruhi pengambil kebijakan di tiap negara untuk mengurangi pemanfaatan energi yang menghasilkan emisi besar seperti energi fosil dan mempertimbangkan penggunaan energi alternatif yang lebih ramah lingkungan. Kesuksesan program ini akan tergantung dari komitmen negara-negara penghasil emisi besar dunia seperti Amerika Serikat, China, Jepang, dll, dalam upaya mencapai target pengurangan emisi karbon sesuai komitmen yang telah disepakati bersama.
5. Isu energy security mulai menjadi pertimbangan negara-negara untuk memvariasikan jenis sumber energi yang digunakan. Perhatiannya juga untuk mengurangi penggunaan sumber energi dari luar yang rawan menjadi instrumen geopolitik dan rawan konflik, yakni minyak. Selain mevariasikan sumber pemasok minyak dari luar, negara-negara improtir minyak juga akan berupaya memvariasikan jenis energi yang digunakan.
6. Revolusi industri ke-4. Dunia industri di era ke-4 ini akan berfokus pada pemgembangan sistem fisik cyber (cyber physical system) seperti smart robotics, artificial intelligent, internet of things, automation tingkat lanjut, driverless car, dll. Kegiatan industri ini dapat mempengaruhi pola penggunaan energi karena adanya tuntutan terhadap tambahan (peningkatan) permintaan energi karena semakin banyak tools-tools atau gadget-gadget yang bekerja dengan menggunakan energi. Ditambah lagi dengan adanya isu penggantian tenaga manusia dengan tenaga automasi dan robot pintar berbasis artificial intelligent (kecerdasan buatan) maka kebutuhan energi di masa mendatang kemungkinan akan semakin meningkat. Selain itu ada kecenderungan pada revolusi industri ke-4 ini akan lebih dipilih sumber energi yang handal, murah, dan bersih (ramah lingkungan). Dapat dikatakan semangat revolusi industri ke-4 ini cukup erat (berkolaborasi) dengan semangat isu lingkungan. Selain itu, banyak harapan bahwa kegiatan revolusi industri ke-4 juga sekaligus dapat merevolusi cara kita menggunakan energi melalui penemuan sumber energi baru maupun melalui peningkatan efisiensi yang signifikan terhadap sumber energi dan teknologi eksisting.

Proyeksi beberapa lembaga internasional seperti International Energy Agency (IEA) dan British Petroleum menunjukkan bahwa peranan energi fosil (minyak, gas, dan batu bara) masih akan cukup dominan dalam bauran energi dunia di masa depan, setidaknya hingga sekitar pertengahan abad ini. Pemanfaatan energi terbarukan memang akan mengalami peningkatan pesat, namun secara total masih lebih rendah dibandingkan peranan energi fosil. Penggunaan energi fosil sendiri kemungkinan akan mengalami perlambatan. Pengguna energi terbesar juga akan semakin bergeser, dari yang awalnya dikuasai oleh negara-negara industri maju, bergeser ke negara-negara ekonomi-ekonomi baru seperti China dan India

Energi terbarukan seperti energi surya dan energi angin menunjukkan tren positif dari tahun ke tahun, baik dalam pertumbuhan pengembangan dan juga penurunan biaya investasi dan teknologi. Masih banyak pekerjaan rumah dalam upaya pengembangan energi terbarukan misalnya perlunya upaya peningkatan fleksibilitas energi terbarukan agar tetap mampu bekerja mensuplai energi walaupun kondisi alam sedang tidak memihak. Misalkan bagi energi surya, hambatannya adalah ketika intensitas cahaya matahari sedang rendah karena mendung atau karena musim dingin atau musim hujan. Teknologi batere diharapkan mampu mengatasi hal ini. Namun demikian, hingga sejauh ini teknologi batere yang ada masih menghadapi beberapa isu seperti isu biaya yang sangat mahal, intensitas penampungan energi yang masih rendah, dan juga isu safety.

Selama ini harga minyak yang tinggi merupakan salah satu instrumen pendorong kuat agar manusia segera beralih ke energi terbarukan. Namun setelah harga minyak turun drastis, maka faktor pendorong penggunaan energi terbarukan semakin berkurang, karena semakin lemahnya faktor pendorong di sisi keekonomian. Tinggal tersisa beberapa faktor pendorong lain seperti komitmen untuk memenuhi isu lingkungan dan energy security. Faktor-faktor lain yang bersifat sebatas komitmen tersebut mungkin tidak akan sekuat faktor ekonomi.

Hal lainnya yang perlu diperhatikan adalah budaya masyarakat dalam penggunaan energi. Perlu adanya upaya mempelajari apakah budaya penggunaan energi fosil di masyarakat dan industri yang telah dilakukan selama sekitar lebih dari 1 abad ini memang dapat diubah dengan cepat, menyongsong jenis energi baru yang menawarkan pengalaman baru. Misalnya saja di sektor transportasi, selama ini masyarakat dan industri otomotif telah terbiasa menggunakan kendaraan berbahan bakar bensin atau minyak diesel. Bagaimanakah respon masyarakat dan industri ketika diperkenalkan kepada mereka jenis bahan bakar transportasi baru seperti bahan bakar gas, listrik, atau hidrogen. Apakah masyarakat dapat menerima pengalaman baru tersebut sebagai bagian dari budaya baru penggunaan energi di sektor transportasi. Atau justru ada keraguan, inkonsistensi, atau malah restriksi/penolakan karena masyarakat telah begitu terbiasa dan lebih senang menggunakan bahan bakar berbasis petroleum di sektor transportasi. Apalagi ketika harga energi alternatif tersebut masih relatif mahal dan tidak sepraktis bahan bakar petroleum.

Hal selanjutnya yang perlu kita tentukan adalah bagaimana peranan kita dalam menyikapi tren-tren di atas. Barangkali kita memiliki beberapa pilihan sikap:

1. Sebatas sebagai pengamat. Layaknya seseorang yang menonton serial drama korea di televisi, mungkin kita dapat bersikap hanya menjadi penikmat jalannya cerita. Kita ikut bertepuk tangan ketika tokoh idola kita sukses, kita ikut merasa sedih ketika adegannya sedang mempertontonkan penderitaan. Melalui sikap ini kita sama sekali tidak bisa mempengaruhi jalannya cerita.
2. Wait and see. Bisa dikatakan cara ini merupakan cara pilihan bermain yang dipandang aman. Sambil mengamati secara cermat perkembangan dan situasi yang berkembang, kita dapat menyiapkan dan menumpuk sumber daya sebanyak-banyaknya. Ketika telah ada kejelasan tren energi akan mengarah kemana, maka "jebret", kita langsung masuk ke permainan dan langsung mengambil peranan signifikan. Namun yang menjadi masalah, belum adanya pengalaman terjun langsung dan bermain di lapangan menuntut proses adaptasi yang sangat cepat. Jika tidak mampu beradaptasi secara cepat dan segera mengambil peranan secara tepat, maka tetap saja kita akan dilibas oleh pemain lama yang lebih sarat pengalaman.
3. Menjadi pemain. Sikap ini membutuhkan kelihaian dan kekuatan yang cukup serta komitmen dan determinasi yang tinggi dalam pergulatan energi dan teknologi global. Kita harus berani mengambil keputusan, belajar dari kegagalan dan berani bereksperimen, serta harus berjiwa ulet dan berani menghadapi tantangan dan rintangan. Dengan memilih sikap ini kita akan berpotensi menjadi pelopor dan pencetak sejarah dunia di bidang energi.

Demikian tulisan ini dibuat. Hanya sekedar kumpulan uneg-uneg. Mudah-mudahan bermanfaat.

TEKNOLOGI PENYIMPANAN ENERGI LISTRIK

Fasilitas penyimpanan energi merupakan salah satu cara dalam meningkatkan fleksibilitas sistem kelistrikan. Namun demikian, bagi negara-negara yang akan banyak menggunakan sumber energi terbarukan perlu memahami pilihan-pilihan teknologi penyimpanan energi listrik yang cukup bervariasi ini. Fasilitas penyimpanan energi listrik janganlah dipandang sebagai solusi tunggal dari semua permasalahan kelistrikan. Keberadaan teknologi ini harus disambut sebagai salah satu solusi untuk mendukung sektor kelistrikan yang bersih, handal, efisien, dan efektif biaya. Hal ini dalam rangka memfasilitasi penyebaran dan pengintegrasian sumber energi terbarukan pada jaringan listrik. Beberapa kondisi berikut dapat menjadi pertimbangan dan rujukan bagi upaya penggunaan teknologi penyimpanan energi listrik:

1. Negara-negara dengan pangsa pemanfaatan energi terbarukan (terutama energi matahari dan angin) melebihi 30% pada total pemanfaatan energi, yang dipadukan dengan ambisi penggunaan energi terbarukan yang lebih besar lagi.
2. Negara-negara dengan pangsa pemanfaatan energi terbarukan (terutama energi matahari dan angin) melebihi 20%, dengan kondisi infrastruktur jaringan listrik yang terbatas.
3. Negara-negara kepulauan, atau negara yang memiliki banyak pulau dimana sistem kelistrikannya terpencil dan tidak terhubung dengan jaringan listrik umum (off-grid).

(IRENA, 2015a).

Fasilitas penyimpanan energi listrik terdiri dari sejumlah teknologi yang berada pada tahapan pengembangan yang bervariasi. Teknologi penyimpanan energi yang paling matang adalah teknologi pumped hydropower. Teknologi ini umumnya digunakan untuk periode charge dan discharge yang lebih lama (beberapa jam). Selama lebih sari satu abad, teknologi penyimpanan energi pada sektor kelistrikan telah didominasi oleh satu jenis teknologi, yaitu penyimpanan pumped hydropower. Pumped hydropower merepresentasikan mayoritas teknologi penyimpanan energi yang digunakan saat ini yakni sekitar 99%. (IEA, 2014b; dalam IRENA, 2015a). Teknologi pumped hydropower ini merupakan teknologi yang telah terbukti baik secara teknis maupun secara keekonomian di seluruh dunia.

Sebaliknya, teknologi penyimpanan energi dengan menggunakan batere merupakan pasar baru yang sedang berkembang. Contoh teknologi penyimpanan energi lain yang sedang berkembang adalah penyimpanan energi udara yang terkompresi, rodagaya (flywheel), listrik ke gas (power to gas), dan supercapacitor. (Fuch dkk, 2012; IRENA, 2012a; dalam IRENA, 2015a).

Energi listrik dapat juga disimpan dalam bentuk panas (thermal) dengan menggunakan boiler, pompa panas (heat pump), es atau air pendingin. Penyimpanan thermal dapat diintegrasikan dengan produksi combined heat and power (CHP) dan dimanfaatkan untuk memaksimalkan sumber daya energi angin. (Sorknaes dkk, 2013; dalam IRENA, 2015a). Pilihan-pilihan fasilitas penyimpanan energi thermal seringkali lebih murah daripada teknologi penyimpanan energi lain. Namun, terdapat kendala berupa sulitnya untuk mengubah kembali panas yang disimpan menjadi energi listrik. (IRENA, 2013b; dalam IRENA, 2015a). Secara khusus, energi listrik yang dikonversi menjadi media thermal digunakan pada waktu yang lain sebagai energi thermal, baik untuk pemanas ruangan, pendingin, atau untuk keperluan proses industri.

Dari perspektif teknologi, teknologi batere sangat mapan dan terdapat ratusan supplier yang menawarkan sistem batere yang handal. Namun demikian, terdapat sejumlah rintangan yang harus dipecahkan sebelum batere dapat diintegrasikan secara penuh sebagai pilihan utama di sektor kelistrikan. Rintangan ini meliputi isu kinerja dan keamanan (safety), halangan regulasi, dan penerimaan utilitas.

Pemanfaatan batere telah tersebar luas dalam menyokong pengintegrasian energi terbarukan dalam sistem kelistrikan, khususnya energi matahari (solar) dan energi angin. Kedua bentuk energi ini (angin dan matahari) dikenal sebagai variable renewable energy (VRA) karena produksi listrik dari kedua sumber energi ini cukup berfluktuasi (tidak stabil) tergantung pada kondisi cuaca dan iklim. Tren yang berkembang hingga sejauh ini adalah harga batere cenderung terus turun, sedangkan kinerja teknologinya semakin meningkat. Perkembangan teknologi batere terbaru mengindikasikan batere semakin lama semakin aman (safe) dan semakin efisien. Batere sekunder atau batere yang dapat di-charge ulang, menyimpan energi listrik secara kimiawi. Terdapat jenis batere sekunder temperatur rendah (lithioum-ion, lead-acid, nickel-cadmium), temperatur tinggi (sodium nickel chloride, sodium sulphur) atau redox flow (vanadium, zinc bromine). (Fuchs dkk, 2012; dalam IRENA, 2015).

Wilayah kepulauan menyimpan potensi untuk menjadi pasar utama teknologi batere. Teknologi mungkin diutilisasi untuk membantu mengintegrasikan energi terbarukan, mengurangi ketergantungan terhadap sumber pembangkit listrik dari energi fosil seperti diesel dan gas, dan pada beberapa kasus juga lebih murah. Kebanyakan pemanfaatan energi terbarukan untuk pembangkitan listrik memiliki biaya levelisasi (levelised cost) antara USD $ 0,05 – 0,25/kWh. (IRENA, 2013c; dalam IRENA, 2015a).

Penyimpanan batere di rumah tangga memungkinkan peningkatan konsumsi listrik secara mandiri dari teknologi solar PV. Batere juga dapat membantu menghilangkan keterbatasan kapasitas jaringan listrik lokal. Hal ini diselesaikan dengan penggunaan batere untuk menyesuaikan permintaan pengguna listrik dengan produksi listrik dari energi matahari. Beberapa sistem batere untuk rumah tangga, dijual dengan harga sekitar EUR € 1000/kWh berdasar data pada akhir 2014. Sumber lain menyatakan harga batere adalah sekitar EUR € 200/kWh dan lama pengembalian modal investasi (payback time) sekitar 6 – 8 tahun untuk negara-negara Eropa (Parkinson, 2014; dalam IRENA, 2015a).

Batere dapat ditempatkan pada lokasi pusat produksi listrik dari energi angin dan matahari agar dapat memperhalus output listrik yang dibangkitkan ketika ditransferkan ke jaringan listrik. Betere juga dapat menyimpan kelebihan produksi listrik dari energi terbarukan untuk digunakan pada waktu yang lain. Proses ini, sesuai digunakan pada periode-periode dimana permintaan listrik sedang tinggi.

Dukungan pemerintah telah menjadi kunci pendorong untuk pelaksanaan proyek demonstrasi batere di seluruh dunia. Hal ini juga telah membangun landasan yang produktif pada pengetahuan operasional, data, dan partisipasi aktif industri. Amerika Serikat, China, Jepang, dan Jerman merupakan pemimpin penggunaan batere. Negara-negara lain, termasuk Itali dan Korea Selatan, mengikuti cukup dekat di belakang. Telah jelas bahwa meningkatnya penggunaan variable renewable energy (VRA), seperti energi angin dan matahari, merupakan pendorong utama penggunaan batere secara masif dalam rangka peningkatan fleksibilitas sistem kelistrikan, memaksimalkan sumber daya energi terbarukan, dan mengembangkan teknologi alternatif. Kebijakan regulasi pada sejumlah negara telah mengenali keuntungan penggunaan aset-aset bahan bakar non fosil pada kestabilan jaringan listrik.

Sebelumnya, teknologi batere yang paling banyak mendominasi pasar adalah batere sodium-sulphur yang diproduksi oleh NGK Insulator di Jepang. Teknologi ini telah tergantikan dengan teknologi lithium-ion karena adanya keuntungan dari sisi biaya, kinerja, dan keamanan (safety) dibandingkan jenis batere lain. Pergantian ini didukung oleh insentif pemerintah dan pengaruh dari sektor lain. Untuk wilayah kepulauan, siklus kehidupan, kondisi ambien (khususnya temperatur), kebutuhan infrastruktur instalasi dan perawatan merupakan kriteria untuk pemilihan batere. Untuk solar PV rumah tangga, isu biaya, lahan yang dibutuhkan, keamanan, perawatan, dan jaminan akan menjadi faktor-faktor yang signifikan.

Referensi : Apriyanto, Alek Kurniawan. 2015. Membangun Energy Security Indonesia. Jakarta : Pustaka Muda.
Buku ini tersedia pada : https://www.tokopedia.com/bukuqu/membangun-energy-security-indonesia

JARINGAN LISTRIK PINTAR (SMART GRID)

Pertumbuhan dan ekspansi pemanfaatan energi terbarukan pada jaringan yang tersentralisasi dan yang terdesentralisasi membutuhkan pendekatan baru yang efektif terhadap manajemen jaringan listrik, yaitu melalui penggunaan secara menyeluruh sistem jaringan listrik pintar (smart grid) dan teknologinya. Sistem jaringan listrik yang ada sekarang telah banyak yang menggunakan elemen-elemen yang bekerja secara pintar, tetapi hal ini kebanyakan digunakan hanya sebatas pada kegiatan penyeimbangan pasokan (supply) dan permintaan (demand) listrik. Sistem jaringan listrik pintar memanfaatkan teknologi informasi dan komunikasi ke dalam setiap aspek pembangkitan, pendistribusian dan konsumi listrik untuk meminimalkan dampak lingkungan, meningkatkan pasar, meningkatkan kehandalan dan pelayanan, serta mengurangi biaya dan meningkatkan efisiensi. (EPRI, 2013; dalam IRENA, 2013).

Teknologi ini dapat diimplementasikan pada semua tingkatan, baik pada teknologi pembangkitan listrik hingga ke aplikasi konsumen. Sebagai hasilnya, smart grid dapat memainkan peranan krusial dalam transisi menuju energi masa depan yang berkelanjutan melalui beberapa cara : memfasilitasi integrasi sumber energi terbarukan (variable renewable energy) ke jaringan listrik dengan lancar, mendukung produksi listrik yang terdesentralisasi, menciptakan model bisnis baru melalui peningkatan arus informasi, keterlibatan konsumen, dan peningkatan sistem kontrol, dan menyediakan fleksibilitas di sisi permintaan (demand). (IRENA, 2013).

Energi terbarukan tingkat rendah dengan pangsa kapasitas yang masuk ke jaringan tidak melebihi 15%, umumnya layak dioperasikan tanpa menggunakan teknologi smart grid. Pada pemanfaatan energi terbarukan tingkat menengah, biasanya 15% - 30%, teknologi smart grid akan semakin dibutuhkan. Pada penetrasi kapasitas energi terbarukan melebihi 30% (tinggi) akan sangat membutuhkan teknologi smart grid untuk menjamin kehandalan operasional jaringan listrik. (IRENA, 2013).

Berdasarkan studi yang dilakukan di Timur Tengah dan Afrika Utara, diketahui bahwa investasi pengembangan smart grid dapat menghemat USD $ 300 juta hingga USD $ 1 miliar setiap tahun yang membantu kesadaran wilayah tersebut mengenai potensi pemanfaatan energi matahari yang mereka miliki. (Northeast Group, 2012, dalam IRENA, 2013). Studi di Amerika Serikat menemukan bahwa potensi investasi pada teknologi berkelanjutan termasuk smart grid dan energi terbarukan memiliki net present value (NPV) sebesar USD $ 20 miliar hingga USD $ 25 miliar berdasarkan keuntungan pemanfaatan teknologi tersebut. (Rudden and Rudden, 2012; dalam IRENA, 2013).

Kebanyakan proyek smart grid khususnya yang mendukung energi terbarukan, juga memberikan keuntungan sosial ekonomi tidak hanya bagi pemanfaatan sistem utilitas, tetapi juga bagi pelanggan dan komunitas lokal dan global. Keuntungan yang lebih luas ini termasuk pencapaian keuntungan ekonomi dari kehandalan sistem yang tinggi, peningkatan kesehatan publik karena pengurangan emisi, dan pencapaian jangka panjang di sisi lingkungan dan ekonomi dari listrik rendah karbon. (McGregor, 2012; dalam IRENA, 2013).

Referensi : Apriyanto, Alek Kurniawan. 2015. Membangun Energy Security Indonesia. Jakarta : Pustaka Muda.
Buku ini tersedia pada : https://www.tokopedia.com/bukuqu/membangun-energy-security-indonesia

BAHAN BAKAR GAS UNTUK TRANSPORTASI (LPG/Vi-Gas)

Bahan bakar jenis LPG (Liquid Petroleum Gas) juga dapat dikategorikan sebagai bahan bakar gas, namun LPG merupakan jenis gas yang berbeda dengan gas alam. Jenis gas utama penyusun LPG adalah propana (CH3) dan butana (CH4) yang biasanya merupakan hasil sampingan kilang minyak atau sisa fraksinasi gas alam. Propana dan butana, biasanya keduanya dicampur dalam komposisi tertentu.

Selain dikenal sebagai bahan bakar untuk konsumsi rumah tangga, LPG dapat digunakan juga sebagai bahan bakar pada kendaraan. Nilai oktan LPG untuk kendaraan diatur lebih tinggi dibandingkan LPG untuk rumah tangga. Di Indonesia bahan bakar LPG yang digunakan untuk transportasi dikenal dengan merek Vi-Gas. Secara global penamanaanya juga bermacam-macam sesuai dengan penamaan di masing-masing Negara. Bahan bakar LPG untuk kendaraan dikenal juga sebagai AutoGas, Automotive LP Gas, GLP (Gas Liquid Petroleum), GPL (Gas Petroleum Liquid), atau LGV (Liquid Gas for Vehicle).

LPG yang digunakan pada kendaraan ini berbentuk cair. Tekanan LPG diatur pada tekanan sekitar 8-14 bar dan temperatur sekitar -40 oC. Karena LPG untuk kendaraan diatur dalam bentuk cair maka daya tampung gasnya lebih besar dibandingkan CNG pada volume tabung yang sama.

Sistem pendistribusian LPG untuk kendaraan mirip dengan sistem pendistribusian BBM. LPG yang diproduksi dari kilang minyak atau sisa fraksinasi gas alam, disimpan di terminal penyimpanan LPG. LPG yang berbentuk cair ini dikirimkan ke SPBU dengan menggunakan truk tangki LPG. Di SPBU, LPG yang diangkut truk ditransferkan ke tangki LPG di SPBU. Kendaraan berbahan bakar LPG dapat mengisi LPG di SPBU-SPBU yang memiliki pelayanan Vigas.

Kendaraan Berbahan Bakar LPG

Menurut WLPGA, jumlah kendaraan berbahan bakar LPG secara global telah mencapai angka 24.991.465 unit pada tahun 2013. Sedangkan total konsumsi LPG untuk kendaraan secara global mencapai 25,8 juta ton. (www.auto-gas.net). Sistem mesin pembakaran dalam (internal combustion engine) yang bekerja dengan bahan bakar liquid petroleum gas (LPG) merupakan teknologi yang telah terbukti bekerja dengan baik layaknya mesin spark ignition pada kendaraan berbahan bakar bensin. LPG sebagai bahan bakar kendaraan tidak digunakan sendiri (single fuel) tetapi selalu berada dalam sistem bi-fuel. Kendaraan berbahan bakar bensin dapat ditambah sistem converter kit agar dapat menjadi kendaraan bi-fuel. Pada sistem ini, LPG dikombinasikan dengan bensin yang bekerja secara bergantian (sequential). Pada kendaraan bi-fuel terdapat dua sistem bahan bakar yang berarti terdapat dua tangki bahan bakar yang terpisah. Satu untuk bensin dan satu untuk LPG. Sistem bi-fuel memungkinkan LPG dan bensin dapat digunakan secara bergantian melalui switching cepat baik secara manual maupun otomatis. (IEA ETSAP, 2010).

Penggunaan LPG pada kendaraan dapat mengurangi emisi gas rumah kaca (green house gas – GHG) hingga 15% dibandingkan pada penggunaan bahan bakar petrol. Biaya konversi kendaraan bensin menjadi kendaraan bi-fuel LPG berkisar antara EUR € 1130 (15 juta-an rupiah) hingga EUR € 2740 (40 juta-an rupiah). (IEA ETSAP, 2010).

Grafik 3. Perkembangan jumlah kendaraan berbahan bakar LPG secara global dari tahun 2008 hingga 2013
Sumber : www.auto-gas.net

Grafik 4. Perkembangan konsumsi LPG untuk kendaraan berbahan bakar LPG secara global dari tahun 2008 hingga 2013
Sumber : www.auto-gas.net

Stasiun pengisain LPG untuk kendaraan (ViGas) di seluruh Indonesia terdapat sebanyak sekitar 21 unit SPBU yang melayani pengisian LPG (LGV filling station) per Juli 2015. Kebutuhan pasokan LPG untuk kendaraan juga kemungkinan akan bertambah seiring dengan pembagian 50.000 konverter kit LPG untuk perahu nelayan di beberapa wilayah pada tahun 2015.

Referensi : Apriyanto, Alek Kurniawan. 2015. Membangun Energy Security Indonesia. Jakarta : Pustaka Muda.
Buku ini tersedia pada : https://www.tokopedia.com/bukuqu/membangun-energy-security-indonesia

HIDROGEN SEBAGAI BAHAN BAKAR TRANSPORTASI

Gambar 1. Toyota Mirai yang dilaunching tahun 2015 mrupakan salah satu kendaraan berbahan bakar hidorgen fuel cell yang dijula secara komersial. Toyota Mirai didasarkan pada konsep kendaraan Toyota FCV.
Sumber : https://en.wikipedia.org/wiki/File:Toyota_FCV_reveal_25_June_2014_-_by_Bertel_Schmitt_02.jpg

Aplikasi hidrogen sebagai bahan bakar kendaraan merupakan fokus riset dan pengembangan fuel cell. Keuntungan yang dapat diberikan hidrogen sebagai bahan bakar kendaraan listrik adalah tidak adanya emisi yang dihasilkan, adanya kemungkinan produksi domestik, dan dapat memberikan efisiensi yang sangat tinggi. (www.eia.org). Bahan bakar hidrogen dapat diisikan ke Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV) dalam waktu berkisar antara 3-5 menit. Jarak tempuh FCEV dapat mencapai 300 – 400 mil (480 - 640 km). (Joan Ogden dkk., 2014).

Hingga sejauh ini, pengembangan bahan bakar hidrogen untuk transportasi masih akan menghadapi banyak tantangan. Tantangan-tantangan tersebut meliputi isu teknis, biaya infrastruktur dan harga kendaraan yang sangat mahal, teknologi penyimpanan yang bertekanan sangat tinggi, dan keamanan. Walaupun demikian, kenyataannya telah terdapat stasiun pengisian bahan bakar hidrogen dan kendaraan berbahan bakar hidrogen yang telah berada pada tahapan komersial. Sejumlah stasiun pengisian bahan bakar hidrogen telah dibangun di Amerika Serikat dan juga Jepang. Sejumlah pabrikan kendaraan juga telah memperkenalkan kendaraan hidrogen misalkan Hyundai, Toyota, Honda, dan Mercedez-Benz.

Hal ini semua patut menjadi pertimbangan bagi Indonesia dalam menyusun strategi-strategi dan kebijakan-kebijakan yang ke depannya dapat mendukung pengembangan bahan bakar hidrogen untuk transportasi di dalam negeri. Penggunaan hidrogen sebagai bahan bakar transportasi merupakan solusi masa depan terhadap penggunaan kendaraan yang bebas emisi dan juga sangat efisien karena dapat menawarkan daya jangkau kendaraan yang lebih jauh. Pada skala komersial hidrogen akan menjadi suatu aplikasi yang umum dalam beberapa waktu ke depan.

Terdapat sejumlah cara untuk mengirimkan hidrogen ke stasiun pengisian sehingga dapat mengisi kendaraan. Hidrogen dapat diproduksi secara lokal di pabrik besar, disimpan sebagai gas bertekanan atau sebagai gas cair cryogenic (pada Temperatur -253 oC), dan didistribusikan menggunakan truk atau pipa gas. Hidrogen juga dapat diproduksi di lokasi stasiun pengisian (bahkan di rumah dan fasilitas komersial) dengan menggunakan bahan baku gas alam, alkohol (methanol atau ethanol), atau listrik. Saat ini, teknologi pendistribusian hidrogen telah menjadi teknologi yang umum di bisnis perniagaan hidrogen dan industri kimia. Sebagian besar hidrogen industri diproduksi dan digunakan di lokasi, namun beberapa di antaranya diantarkan ke pengguna yang jaraknya relatif jauh dengan menggunakan pipa atau truk. (Joan Ogden dkk., 2014).

Di Amerika Serikat terdapat sekitar 500 buah mobil berbahan bakar fuel cell yang beroperasi. Sebagain besar dari kendaraan tersebut berupa bus dan mobil bermesin motor elektrik yang berbahan bakar fuel cell. Sedikit di antaranya yang memiliki sistem pembakaran hidrogen secara langsung. Kendala perkembangan jumlah kendaraan fuel cell adalah harganya yang sangat mahal dan masih langkanya fasilitas pengisian. (www.eia.org).

Di Amerika Serikat terdapat sekitar 50 stasiun pengisian bahan bakar hidrogen. Namun hanya sekitar seperlimanya yang tersedia untuk konsumen umum, dan 40% di antaranya terletak di wilayah California. Jumlah kendaraan berbahan bakar hidrogen masih terbatas. Ada kecenderungan masyarakat enggan membeli mobil hidrogen dengan alasan jumlah stasiun pengisian hidrogen belum banyak. Di sisi lain, perusahaan-perusahaan juga enggan berinvestasi untuk membangun stasiun pengisian bahan bakar hidrogen selama populasi mobil hidrogen yang beroperasi belum banyak. Hal ini menimbulkan permasalahan “ayam dan telur”, sehingga tidak ada di antara kedua pihak, baik di sisi permintaan (demand) dan pasokan (supply), yang berinisiatif untuk memulai lebih dulu. (www.eia.org).

Pada bulan Mei 2014, California Energy Commission mengalokasikan dana sebesar 46,6 juta dolar untuk membantu pengembangan 28 stasiun pengisian bahan bakar hidrogen untuk umum di California. Hal ini dilakukan untuk mempromosikan kendaraan fuel cell yang bebas emisi dan ramah lingkungan kepada masyarakat. (www.eia.org).

Di California, Amerika Serikat, terdapat kebijakan mengenai mandat emisi nol (zero emission mandate), dimana hal ini ditujukan agar pabrikan kendaraan segera memperkenalkan Fuel Cell Electric Vehicles (FCEVs) ke pasar. California Fuel Cell Partnership memproyeksikan FCEVs akan terus berkembang pesat, dari yang saat ini beroperasi sekitar 100 unit menjadi 6.500 unit pada 2017 dan 18.000 unit pada 2020. Hingga sejauh ini pabrikan yang telah resmi mengeluarkan FCEV adalah Hyundai dengan merek Tucson berjenis sport utility vehicle (SUV). Honda, Toyota, dan Mecedes-Benz berencana mengikuti untuk memasarkan FCEV light duty (kerja ringan) pada 2016. (AGA, 2014).

Perkiraan komponen biaya untuk bahan baku hidrogen saat ini adalah sekitar USD $ 4 – USD $ 12 untuk memproduksi bahan bakar hidrogen yang setara dengan satu galon bensin. Semakin murahnya biaya bahan baku dan peningkatan teknologi pemprosesan dan penyimpanan dari waktu ke waktu memungkinkan hidrogen menjadi bahan bakar dengan margin keuntungan yang tinggi. Di Amerika Serikat, dispenser hidrogen diatur agar satuan pembelian bahan bakar hidrogen disertifikasi dalam satuan kilogram (Kg), dimana pada tiap 1 Kg Hidrogen ini memiliki kemiripan kesetaraan energi dengan satu galon bensin. Hal ini dilakukan agar konsumen dapat melakukan perbandingan keekonomian langsung antara bahan bakar hidrogen dan bensin. (AGA, 2014).

Secara paralel, terdapat juga komitmen penganggaran dana hingga USD $ 20 juta setiap tahun untuk pembangunan setidaknya 100 stasiun pengisian bahan bakar hidrogen (hydrogen fuel cell station). California Environmental Protection Agency and Air Board menargetkan 51 hydrogen fuell cell station akan beroperasi pada 2016. (AGA, 2014).

Referensi : Apriyanto, Alek Kurniawan. 2015. Membangun Energy Security Indonesia. Jakarta : Pustaka Muda.
Buku ini tersedia pada : https://www.tokopedia.com/bukuqu/membangun-energy-security-indonesia

BAHAN BAKAR GAS UNTUK TRANSPORTASI (CNG & LNG)

Dalam terminologi ini, yang dimaksud bahan bakar gas untuk kendaraan adalah bahan bakar yang berupa gas alam (natural gas) dan juga gas sampingan pengolahan minyak/petroleum atau disebut sebagai LPG (Liquid Petroleum Gas). Namun di antara keduanya terdapat perbedaan dari sisi komposisi pembentuk gasnya. Kandungan utama gas alam adalah gas metana atau methane (CH₄). Sedangkan Jenis gas utama penyusun LPG adalah propana (CH₃) dan butana (CH₄) yang biasanya merupakan hasil sampingan kilang minyak atau sisa fraksinasi gas alam.

CNG dan LNG

Terdapat dua pilihan teknologi yang tersedia yang berhubungan dengan cara penyimpanan dan pendistribusian gas alam (natural gas) dan juga untuk aplikasi sebagai bahan bakar kendaraan.

1. Teknologi pertama, gas dikompresi hingga mencapai tekanan kurang lebih 200 bar dan diisikan kepada tabung-tabung pada kendaraan yang mampu mengakomodir tekanan gas yang tinggi. Teknologi ini disebut Compressed Natural Gas atau dikenal sebagai CNG.
2. Teknologi kedua, gas alam dicairkan pada temperatur cryogenic atau dingin ekstrem (-160^oC) kemudian diisikan ke tabung/tangki cryogenic yang ada pada kendaraan. Teknologi ini disebut sebagai liquefied natural gas (LNG).

LNG diproduksi di pabrik LNG (LNG plant). Dalam proses pencairan gas alam menjadi LNG, dibutuhkan proses pengurangan kandungan gas-gas pengotor pada gas alam agar gas alam dapat dicairkan dengan aman dan lancar. Sedangkan CNG diproduksi di CNG plant. Gas pipa dialirkan ke kompresor untuk ditekan hingga mencapai tekanan tertentu dan kemudian gas disimpan di tabung bertekanan tinggi. CNG juga dapat diproduksi dari gas alam yang berasal dari regasifikasi LNG. Pembangunan stasiun pengisian LNG untuk kendaraan akan relatif jauh lebih mahal dibandingkan biaya pembangunan stasiun pengisian CNG (CNG station/SPBG). Selain proses pencairan yang mahal, proses penyimpanan LNG di stasiun pengisian juga mahal karena membutuhkan tangki cryogenic, tangki khusus yang dapat menahan temperatur LNG yang -165^oC.

Rantai pasokan (supply chain) stasiun pengisian LNG dan CNG pada dasarnya hampir sama. Sistem pendistribusian CNG memiliki beberapa pilihan metode. Ini dapat dilihat dari jenis CNG station atau SPBG. Bisa berupa CNG online station, mother and daughter station, mobile refueling unit, dan ecostation.

1. CNG online station. Pada CNG jenis pertama ini gas alam disalurkan melalui pipa menuju SPBG. Di SPBG gas dikompresi hingga tekanan mencapai 200 – 250 bar dan kemudian diisikan ke kendaraan pengguna CNG melalui dispenser CNG.
2. Mother and daughter station. Sistem SPBG jenis kedua terdiri dari Mother Station dan Daughter Station. Mother station sama seperti SPBG jenis pertama (online station). Gas alam dialirkan melalui pipa ke mother station dan di dilakukan pengkompresian gas menjadi CNG. CNG yang diproduksi oleh mother station kemudian diisikan ke truk trailer / kontainer CNG yang kemudian truk tersebut mengantarkan CNG ke daughter station. Truk kontainer CNG mentransfer CNG yang dimuatnya ke daugther station, lalu daughter station mengisikan CNG ke kendaraan pengguna akhir CNG.
3. Mobile refueling unit (MRU). SPBG jenis ini dapat disebut juga SPBG yang dapat bergerak (portable). MRU bentuknya berupa kontainer yang di dalamnya berisi peralatan-peralatan pemprosesan dan pengisian CNG yang di antaranya terdiri dari dryer dan filter, kompresor, tabung CNG, dan dispenser. Kontainer CNG ini dapat ditarik oleh truk untuk diantarkan ke lokasi yang diinginkan yakni ke pengguna CNG secara langsung.
4. Hybrid station, Co-Location atau Ecostation. Biasanya merupakan penyebutan bagi SPBG yang terintegrasi (dalam satu lokasi) dengan stasiun pengisian bahan bakar lain seperti SPBU bensin dan diesel. SPBG pada ecostation dapat berupa CNG online station, daughter station, atau MRU.

Sedangkan untuk sistem pengisian bahan bakar LNG akan dibutuhkan pasokan LNG dari kilang LNG (pabrik pencairan gas alam). LNG yang dihasilkan oleh kilang LNG dapat dikirimkan ke stasiun pengisian bahan bakar LNG (LNG refueling station) terdekat melalui pipa penyalur LNG untuk langsung melakukan pengisian pada kendaraan. LNG yang dihasilkan kilang LNG juga dapat dikirimkan ke LNG refueling station yang jaraknya cukup jauh dari kilang LNG, baik dengan menggunakan truk kontainer LNG, kapal kontainer LNG, kereta api kontainer LNG, atau paduan dari ketiga moda transportasi tersebut.

LNG refueling station juga dapat berperan sebagai LCNG station, yang merupakan perpaduan LNG refueling station dan CNG refueling station. LCNG station dapat melakukan pengisian LNG dan CNG. LNG yang disimpan pada LCNG station, diregasifikasi dengan menggunakan vaporizer dan kemudian diatur tekanannya sehingga memenuhi tekanan CNG, lalu melalui dispenser, CNG diisikan ke kendaraan CNG.

Kendaraan Berbahan Bakar CNG dan LNG

Teknologi penerapan BBG pada kendaraan, baik LNG dan CNG, secara umum adalah sama, yang membedakan adalah cara penyimpanan gas pada kendaraan. Kendaraan yang menggunakan bahan bakar CNG, akan menggunakan tabung bertekanan tinggi untuk menyimpan CNG. Pada kendaraan yang menggunakan LNG akan menggunakan tanki cryogenic untuk menyimpan LNG yang memiliki temperatur dingin ekstrem.

Penerapan BBG pada kendaraan memiliki beberapa pilihan teknologi, dapat berupa sistem bi-fuel, dual fuel atau melalui modifikasi mesin. Untuk mesin berbahan bakar bensin umumnya teknologi yang dipakai adalah sistem bi-fuel. Perangkat converter kit bi-fuel dipasang pada kendaraan. Dengan adanya sistem bi-fuel pada kendaraan, bensin dan gas dapat digunakan secara bergantian (sequential) yang dapat saling dipertukarkan penggunaannya dengan cepat melalui proses switching, baik secara manual maupun secara otomatis.

Untuk kendaraan bermesin diesel, aplikasi BBG dapat dilakukan dengan dua cara yaitu dengan mengkonversi sistem bahan bakar menjadi sistem dual fuel atau dengan cara modifikasi mesin diesel menjadi mesin yang menggunakan bahan bakar gas secara penuh (100%). Pada sistem dual fuel, dilakukan pemasangan converter kit gas sehingga minyak diesel dan gas dapat digunakan secara bersama (dicampur) di ruang bakar. Sedangkan pada teknologi modifikasi mesin, mesin diesel dibongkar dan dimodifkasi agar dapat menggunakan bahan bakar gas secara penuh sehingga tidak dapat lagi menggunakan bahan bakar minyak diesel.

Pada teknologi CNG, gas disimpan di tabung silinder bertekanan sekitar 200 bar. Ketika CNG hendak digunakan dan dikrimkan ke mesin, maka tekanannya diturunkan sehinggga sesuai yang dibutuhkan oleh sistem mesin.

Pada teknologi LNG, gas dalam bentuk cair dengan temperatur sekitar -160^oC disimpan di tanki cryogenic pada kendaraan, semacam termos yang dapat menjaga temperatur LNG agar tetap dingin selama mungkin dan tidak menguap. Ketika LNG hendak digunakan dan dialirkan ke ruang mesin, maka LNG dialirkan melalui vaporizer terlebih dahulu agar fasenya yang cair berubah menjadi gas dan kemudian diatur tekanannya agar sesuai dengan sistem mesin.

Berdasarkan pengalaman, biaya peralatan dan pemasangan converter kit kendaraan pribadi berbahan bakar bensin menjadi sistem bi-fuel CNG berkisar antara 15 – 25 juta rupiah. Sedangkan untuk konversi truk berbahan bakar diesel menjadi sistem dual fuel CNG berkisar antara 100 – 200 juta rupiah. Biaya untuk memodifikasi truk/bis bermesin diesel menjadi mesin pengguna BBG secara penuh, berdasarkan informasi, biayanya sekitar 200 juta rupiah.

Pada teknologi LNG, biaya peralatan dan pemasangan converter kit cenderung lebih mahal dibandingkan teknologi CNG karena harga tangki cryogenic yang sangat mahal. Biaya konversi 1 unit Bus menjadi berbahan bakar LNG system dual fuel mencapai hampir USD $ 30.000. Berdasarkan pengalaman lainnya, biaya konversi truk menjadi sistem dual fuel LNG mencapai 500 juta rupiah. Harga 1 unit truk berbahan bakar LNG (dedicated fuel) keluaran pabrik mencapai 1,3 Miliar Rupiah.

Secara global, bahan bakar LNG dan CNG telah banyak digunakan. NGV Global (dalam http://www.iangv.org/) menyebutkan bahwa pada tahun 2012 terdapat lebih dari 16,7 juta kendaraan berbahan bakar gas yang beroperasi di dunia. Angka ini termasuk kereta api, kapal laut, dan pesawat. Sedangkan menurut NGVA Europe, pada tahun 2013, jumlah NGV dunia (tidak termasuk kereta api, kapal laut, dan pesawat) yang beroperasi telah mencapai 17.730.733 unit. Sedangkan CNG Station, L-CNG Station, dan LNG station yang beroperasi mencapai 24.036 unit. Negara pengguna NGV terbesar adalah Iran (18,61% dari total jumlah NGV dunia), Pakistan (15,74%) dan Argentina (12,66%). Sedangkan negara-negara yang memiliki jumlah pangsa penggunaan NGV terbesar terhadap total kendaraan di negaranya adalah Pakistan (79,67% terhadap jumlah total kendaraan), Bangladesh (62,12%), dan Armenia (55,45%).

Grafik 1. Jumlah total kendaraan berbahan bakar gas (natural gas vehicle) secara global sejak tahun 1991 – 2012
Sumber : http://www.iangv.org/

CH-‐IV International (2009, dalam ECE, 2015) menyebutkan bahwa untuk transportasi LNG di darat dengan menggunakan truk tanker (bukan sebagai bahan bakar kendaraan) tercatat telah terjadi 23 insiden dan kecelakaan semenjak 1971 di Amerika Serikat dan Eropa. Enam insiden di antaranya melibatkan kecelakaan dengan kendaraan lain. Sepuluh insiden terjadi karena truk terguling dimana kebanyakan tanpa terjadi hilangnya muatan. Dari insiden-insiden ini hanya 2 insiden yang berujung pada kebakaran. Hanya satu insiden (dari dua) yang menyebabkan kematian pengemudi akibat kebakaran LNG.

Dari data-data di atas dapat dilihat bahwa penggunaan LNG dan CNG pada kendaraan merupakan aplikasi yang sudah cukup lama dilakukan, dan bukan suatu kegiatan baru. Teknologinya sudah mapan. Panduan-panduan dan standard-standard internasional telah banyak diterbitkan sebagai bahan acuan penggunaan CNG dan LNG yang efektif, efisien dan aman. Karenanya pemanfaatan CNG dan LNG sebagai bahan bakar altenatif minyak bensin dan solar merupakan solusi yang patut dipertimbangkan.

Segmentasi penggunaan LNG dan CNG pada jenis kendaraan tertentu juga telah banyak dikaji. Terdapat pula sejumlah best practice yang dapat diterapkan. Salah satunya adalah seperti yang disusun oleh tim West Port (2013).

Gambar 1. Segmentasi pengguna LNG dan CNG untuk transportasi
Sumber : West Port, 2013.

Gambar 2. Pertimbangan pemilihan bahan bakar CNG atau LNG pada kendaraan jarak menengah dan medium duty
Sumber : West Port, 2013.

Grafik 2. Rasio densitas bensin (gasoline), LNG dan CNG dibandingkan diesel (solar)
Sumber : US Energy Infromation Administration

Penggunaan LNG pada kendaraan dapat menawarkan daya tampung gas yang lebih besar dibandingkan CNG. Gas dalam bentuk cair dapat dimuat lebih banyak dibandingkan dalam bentuk gas pada volume tangki yang sama. Pada LNG, gas dapat dimampatkan hingga 600 kali sedangkan pada CNG hanya dapat dimampatkan sekitar 140 hingga 250 kali. Hal ini menyebabkan kendaraan yang menggunakan LNG akan dapat menempuh perjalanan yang lebih jauh dibandingkan CNG pada ukuran volume tabung penyimpanan bahan bakar gas yang sama.

Hingga sejauh ini upaya pembangunan SPBG (CNG Station dan LNG station) di banyak wilayah Indonesia terus dilakukan. Bahkan penggunaan bahan bakar LNG untuk kendaraan telah mulai diuji coba pada kendaran pertambangan di Kalimantan Timur. Menurut data dari Kementerian ESDM, pada tahun 2015 direncanakan akan dibangun 22 SPBG (CNG station) baru dimana nantinya total SPBG yang sudah dibangun di seluruh Indonesia akan mencapai 47 SPBG, sedangkan yang beroperasi hingga saat ini ada sekitar 28 SPBG. Dari jumlah itu pun tidak semuanya beroperasi dengan kapasitas penuh. Banyak SPBG juga tidak dapat beroperasi karena berbagai kendala. Salah satunya terkait perizinan seperti izin kepala daerah dan izin lingkungan. Selain itu, beberapa SPBG juga mendapatkan penolakan dari warga sehingga belum bisa beroperasi. Kendala teknis yang sering dihadapi misalkan belum banyaknya jaringan pipa gas yang tersedia dan penggunaan sistem mother and daughter station sistem yang membutuhkan biaya investasi dan operasi yang lebih mahal sehingga harga jual CNG lebih mahal dari CNG di online station. Nilai harga jual CNG yang diatur Pemerintah juga terlalu rendah sehingga mengurangi minat pebisnis. Namun jika harga terlalu mahal maka minat konsumen akan berkurang.

LNG station yang tersedia sampai sejauh ini adalah stasiun pengisian LNG di kilang LNG Bontang. Dari kilang LNG fueling station ini, LNG dari kilang Bontang dikirimkan melalui truk kontainer LNG ke sejumlah konsumen. Beberapa konsumen di antaranya adalah sejumlah pertambangan batubara di Kalimantan Timur. LNG digunakan sebagai bahan bakar sejumlah truk tambang. Sebelumnya truk tambang telah dikonversi menjadi berbahan bakar LNG-Diesel Dual Fuel sebagai pilot project (uji coba).

Referensi : Apriyanto, Alek Kurniawan. 2015. Membangun Energy Security Indonesia. Jakarta : Pustaka Muda.
Buku ini tersedia pada : https://www.tokopedia.com/bukuqu/membangun-energy-security-indonesia

HIDROGEN, ENERGI ALTERNATIF YANG SANGAT POTENSIAL UNTUK DIKEMBANGKAN

Gambar 1. Skema pemanfaatan hydrogen fuel cell
Sumber: The National Energy Education Project dalam www.eia.org

Hidrogen (H2) merupakan elemen teringan. Pada temperatur dan tekanan normal, hidrogen berada dalam bentuk gas. Hidrogen dapat terkondensasi menjadi cair pada temperatur -253° Celsius (-423° F). Hidrogen merupakan elemen paling sederhana. Satu atom hidrogen hanya memiliki satu proton. Hidrogen juga merupakan gas yang paling banyak ditemukan di alam semesta. Bintang-bintang seperti matahari mengandung hidrogen yang bertindak sebagai komponen utama.

Matahari pada dasarnya merupakan bola hidrogen dan helium raksasa. Pada inti matahari, atom-atom hidrogen digabungkan untuk membentuk atom helium. Proses ini disebut sebagai reaksi fusi yang kemudian menghasilkan energi sinar matahari. Energi matahari merupakan energi penopang kehidupan. Energi ini memberi kita cahaya dan membantu tumbuhan untuk tumbuh. Energi matahari ini disimpan sebagai energi kimia pada bahan bakar fosil. Sebagian besar energi yang kita gunakan saat ini sebenarnya berasal dari energi matahari.

Gas hidrogen lebih ringan dari udara sehingga akan cepat naik ke angkasa dan keluar dari atmosfer bumi. Inilah penyebab mengapa H₂ tidak ditemukan sebagai gas di bumi. Gas hidrogen hanya ditemukan dalam bentuk senyawa dengan elemen lainnya. Hidrogen dikombinasikan dengan oksigen, membentuk air (H₂O). Hidrogen dikombinasikan dengan karbon, membentuk bermacam-macam senyawa seperti methane (CH₄), batubara, dan minyak bumi. Hidrogen dapat ditemukan pada semua benda yang tumbuh. Hidrogen sebagai senyawa juga ditemukan melimpah pada lapisan kerak bumi. Hidrogen memiliki kandungan energi terbesar dibandingkan bahan bakar lain dari sisi beratnya (tiga kali lebih besar dari bensin) tetapi memiliki kandungan energi terkecil dari sisi volume (sekitar 4 kali lebih kecil dari bensin).

Hidrogen merupakan sarana pembawa energi seperti halnya listrik. Hidrogen harus diproduksi dari substansi lain. Hidrogen yang ada di bumi tidak berada dalam bentuk yang siap digunakan sebagai bahan bakar. Bahan bakar hidrogen dapat diproduksi dari sumber bahan bakar fosil dan energi terbarukan. Produksi hidrogen dari energi terbarukan merupakan proses yang relatif mahal.

Kini, hidrogen masih belum banyak digunakan secara luas. Akan tetapi hidrogen memiliki potensi besar di masa mendatang. Hidrogen dapat diproduksi dari berbagai macam sumber seperti air, bahan bakar fosil, atau biomassa. Hidrogen biasanya juga merupakan produk sampingan dari banyak proses kimia.

Karena hidrogen tidak eksis di permukaan bumi sebagai gas, hidrogen harus diekstraksi dari senyawanya dengan elemen lain. Atom hidrogen dapat dipisahkan dari molekul air, biomassa atau gas alam.

Terdapat dua metode yang umum digunakan untuk memproduksi hidrogen, yakni steam reforming dan electrolysis (pemecahan molekul air / water splitting). (www.eia.org).

Steam reforming (pembentukan uap) merupakan metode yang banyak digunakan dan juga paling murah untuk memproduksi hidrogen. Pada proses ini gas alam diuraikan dengan menggunakan uap panas (steam) yang dipadukan katalis dan kemudian dihasilkan gas yang kaya kandungan hidrogen. (AGA, 2014). Metode ini digunakan di industri untuk memisahkan atom hidrogen dari karbon pada senyawa methane (CH₄). Proses steam reforming menghasilkan emisi carbon dioksida (CO₂).

Electrolysis merupakan proses yang memisahkan hidrogen dari air dengan menggunakan arus listrik. Proses ini dapat digunakan pada skala kecil dan juga besar. Electrolysis tidak menghasilkan emisi. Produknya adalah hidrogen dan oksigen. Namun demikian, jika listrik yang digunakan pada proses ini berasal dari pembangkit yang menggunakan bahan bakar fosil, maka akan terdapat produk emisi dan karbon dioksida sebagai produk sampingan. Untuk itu, listrik yang digunakan dalam proses ini seharusnya dari sumber energi terbarukan seperti energi angin dan matahari.

Selain kedua metode di atas, para peneliti di dunia sedang mengembangkan metode-metode lainnya. Beberapa di antara metode yang sedang dikembangkan adalah penggunaan mikroba yang menggunakan cahaya untuk menghasilkan hidrogen, mengkonversi biomassa menjadi cairan dan kemudian memisahkan hidrogen yang dikandungnya, menggunakan teknologi energi matahari untuk memisahkan hidrogen dari molekul air. (www.eia.org).

Hingga sejauh ini hidrogen digunakan pada beberapa aplikasi. Di Amerika Serikat, hidrogen banyak digunakan di sektor industri. Misalnya untuk pengolahan minyak, pengolahan logam, produksi pupuk, dan pemprosesan makanan. National Aeronautics and Space Administration (NASA) merupakan pengguna hidrogen terbesar sebagai bahan bakar roket. Penggunaan hidrogen cair sebagai bahan bakar untuk pertama kalinya telah dilakukan pada tahun 1950-an. Bahan bakar hydrogen fuel cell digunakan untuk mensuplai tenaga listrik pada sistem kelistrikan pesawat ruang angkasa. (www.eia.org).

Di Amerika Serikat, gas alam merupakan bahan baku dari 95% bahan bakar hidrogen yang diproduksi. Jumlah total hidrogen yang diproduksi Amerika Serikat adalah sekitar 9 juta ton per tahun. Sebagian besar hidrogen ini digunakan untuk keperluan industri dan kilang minyak. Sembilan juta ton hidrogen ini cukup untuk mengisi sekitar 35 juta kendaraan berbahan bakar hidrogen (FCEV). (Joan Ogden dkk., 2014).

Hydrogen fuel cell memproduksi listrik dengan menggabungkan atom hidrogen dan atom oksigen. Penggabungan ini menghasilkan arus listrik. Hydrogen fuel cell sangat efisien, tetapi sangat mahal untuk dibuat. Terdapat banyak tipe fuel cell yang dapat digunakan untuk berbagai aplikasi. Fuel cell skala kecil telah dikembangkan untuk menyuplai listrik pada laptop, handphone, dan aplikasi militer. Fuel cell skala besar dapat menjadi sumber energi darurat pada gedung-gedung dan juga di daerah terpencil yang belum memiliki jaringan listrik. (www.eia.org).

Referensi : Apriyanto, Alek Kurniawan. 2015. Membangun Energy Security Indonesia. Jakarta : Pustaka Muda.
Buku ini tersedia pada : https://www.tokopedia.com/bukuqu/membangun-energy-security-indonesia

TANTANGAN PENGELOLAAN ENERGI DI MASA DEPAN

Ternyata tidak terasa telah lebih dari satu abad manusia memasuki era industri. Era industri ini ditandai dengan konsumsi energi yang semakin masif untuk menyokong aktivitas industrialisasi di segala segmen kehidupan. Dan kini era industrialisasi berkembang lebih jauh lagi dengan dimulainya era teknologi informasi. Di era teknologi informasi ini, aktivitas manusia semakin tergantung kepada pasokan energi. Tanpa energi, peralatan-peralatan berbasis teknologi informasi tidak akan dapat beroperasi. Hal ini mengancam aktivitas keseharian manusia yang telah semakin tergantung pada teknologi informasi. Dengan demikian, tuntutan terhadap pasokan energi yang berkelanjutan dan stabil menjadi suatu hal yang semakin mendesak.

Dalam ruang lingkup secara global, dapat dikatakan bahwa di era ini tidak ada satu pun negara di dunia ini yang tidak memerlukan energi. Energi telah semakin menjadi elemen yang sangat penting dalam menentukan derajat hubungan antar negara, baik secara strategis maupun ekonomis. Upaya pemenuhan energi yang terjadi selama ini yang dilakukan antar negara semakin cenderung untuk menganut prinsip saling ketergantungan. Hal ini menjadi ciri khas proses globalisasi ekonomi.

Tingkat hubungan antar negara di bidang energi dapat diukur dengan tingkat ketergantungannya dengan negara lain. Tingkat ketergantungan yang dimaksud dapat berupa ketergantungan yang simetris (setara) ataupun asimetris (tidak setara). Di sisi lain, dalam konteks isu global, keamanan energi tidak dapat berdiri sendiri melainkan saling berhubungan dengan isu global lain seperti isu lingkungan (perubahan iklim global), pengembangan dan penguasaan teknologi, isu geopolitik, ekonomi, sosial, sumber daya manusia, dan lain-lain.

Energi merupakan motor penggerak bagi kegiatan industri dan pertumbuhan ekonomi nasional. Keduanya sangat krusial bagi kekuatan nasional. Tidak hanya itu, energi juga merupakan penggerak bagi segala kegiatan di semua sektor. Mulai dari rumah tangga, perdagangan, transportasi, industri, hingga ke sistem komunikasi dan informasi. Tanpa keberadaan energi yang cukup maka masing-masing sektor ini bisa terancam pertumbuhan dan perkembangannya. Ancaman terhadap pertumbuhan salah satu sektor berarti ancaman terhadap kekuatan nasional secara keseluruhan.

Krisis minyak tahun 1973 telah meningkatkan kesadaran global mengenai pentingnya isu keamanan energi (energy security). Pada saat itu, negara-negara OPEC melakukan penghentian pasokan minyak ke Amerika Serikat dan beberapa negara sekutunya yang dianggap berperan dalam agresi Israel di Palestina. Hal ini cukup memberikan dampak signifikan saat itu, terutama bagi negara-negara importir minyak besar seperti Amerika Serikat. Embargo pasokan minyak mengakibatkan naiknya harga minyak secara signifikan dan melumpuhkan kegiatan perekonomian global.

Semenjak saat itu, energy security menjadi isu global yang semakin penting. Negara-negara, kelompok-kelompok negara, serta institusi-institusi internasional semakin intens melakukan kajian-kajian dalam rangka melakukan perbaikan dan peningkatan terhadap kinerja sistem energy security. Upayanya meliputi cakupan yang luas, baik pada level lokal atau domestik, maupun dalam level regional, dan bahkan internasional.

Aktvitas pengelolaan dan pemanfaatan energi tidak semata-mata hanya ditujukan untuk memenuhi kebutuhan aktivitas manusia. Pemanfaatan energi seharusnya juga dikelola secara bijak sehingga energi dapat terus memberikan manfaat dalam jangka panjang dan berkelanjutan serta memberikan dampak positif bagi lingkungan. Hal ini menjadi penting berhubung sejumlah sumber “energi tak terbarukan” dapat habis dipakai karena jumlahnya di alam yang terbatas. Sedangkan sumber “energi terbarukan” yang dapat terus beregenerasi secara alami, ternyata belum mampu menggantikan secara penuh peranan “energi tak terbarukan” dari kelompok energi fosil yang telah mendominasi penggunaan energi selama lebih dari satu abad. Karena itu muncullah kaidah keamanan energi atau ketahanan energi (energy security/energy resilience) dimana menjadi suatu isu yang perlu diperhatikan dalam setiap pengelolaan dan pemanfaatan sumber-sumber energi.

Akhir-akhir ini, energy security semakin luas cakupan diskusinya. Bukan hanya berdiskusi mengenai minyak bumi, tetapi juga gas alam, batubara, kelistrikan, nuklir, serta energi baru dan terbarukan. Cakupan lintas sektoral energy security juga semakin luas, dimana energy security kini menjadi elemen yang saling terintegrasi dengan elemen-elemen lainnya seperti stabilitas geo politik, pertumbuhan ekonomi, ketahanan lingkungan dan perubahan iklim, sumber daya manusia, serta inovasi dan teknologi.

Hingga sejauh ini, minyak bumi diproyeksikan masih akan menjadi sumber energi utama dunia selama beberapa dekade ke depan. Karenanya seringkali fokus evaluasi energy security adalah pada pengamanan pasokan minyak dan peningkatan produksi domestik serta pada upaya mengurangi ketergantungan terhadap minyak impor. Sementara itu, energi fosil lainnya seperti batubara dan gas alam juga masih akan memegang peranan sangat penting dalam bauran energi dunia dalam beberapa waktu ke depan. Walaupun demikian, dalam pembahasan energy security, peranan batubara dan gas alam belum sekrusial peranan minyak bumi. Hal ini disebabkan pada minyak bumi telah tercipta pasar yang terintegrasi secara global, sedangkan pada gas alam dan batubara masih belum terbentuk pasar yang terintegrasi secara global.

Dapat dikatakan, selama hampir setengah abad semenjak krisis minyak 1973, masyarakat dunia masih belum bisa melepaskan diri dari ketergantungan terhadap penggunaan energi fosil (minyak, batubara, dan gas alam). Untuk itu, energi terbarukan perlu mendapat perhatian serius dalam rangka menjamin keamanan pasokan energi dunia di masa mendatang. Begitu pula halnya dengan pemanfaatan energi nuklir, perlu mendapat ketegasan dari setiap pemerintahan di dunia mengenai pentingnya penggunaan nuklir demi jaminan pasokan listrik yang murah, handal, serta bebas emisi. Kenyataannya teknologi nuklir juga terus berkembang dan semakin menjamin keamanan dan kehandalan serta semakin mampu bersinergi dengan lingkungan sekitar.

Upaya-upaya untuk melangkah ke penggunaan energi non fosil ini merupakan langkah strategis untuk menghindari krisis energi. Hal ini juga berarti upaya untuk menjaga stablitas keamanan global dan mencegah terjadinya konflik dan peperangan yang dilatarbelakangi pengamanan produksi dan pasokan energi primer, khususnya minyak.

Sebagai negara berkembang, Indonesia merupakan bagian dari masyarakat Internasional yang memiliki potensi pertumbuhan ekonomi yang cukup besar. Sampai sejauh ini, pertumbuhan ekonomi Indonesia termasuk salah satu yang tertinggi di Dunia. Akan tetapi pertumbuhan ekonomi yang demikian tinggi, jika tidak diimbangi dengan kemampuan memenuhi kebutuhan energi yang cukup maka akan mengakibatkan permasalahan yang serius.

Dalam upaya pengelolaan energinya ini, Indonesia menghadapi beberapa tantangan:

1. Semakin turunnya produksi minyak dalam negeri sedangkan di sisi lain permintaan dan konsumsi energi semakin meningkat seiring dengan tuntutan pertumbuhan ekonomi dan jumlah penduduk yang semakin tinggi.
2. Kilang minyak yang dimiliki telah tua dan semakin tidak efisien. Kapasitas pengolahan minyak dalam negeri tidak mampu memenuhi kebutuhan dalam negeri yang mendorong Indonesia untuk semakin tergantung pada minyak impor.
3. Belum termanfaatkannya sumber-sumber energi alternatif di dalam negeri secara maksimal, misalnya gas alam, nuklir, batubara, dan energi baru dan terbarukan. Masing-masing energi alternatif ini memiliki tantangan-tantangan tersendiri dalam upaya pengimplementasiannya.
4. Sulitnya upaya pendistribusian energi ke seluruh wilayah Indonesia yang sedemikian luas dan terpisah-pisah dalam bentuk negara kepulauan dimana membutuhkan sejumlah infrastruktur pendukung yang biaya investasinya tidak sedikit.
5. Lemahnya sektor birokrasi dan implementasi kebijakan dalam mendorong pertumbuhan infrastruktur sektor energi.
6. Subsidi sejumlah bahan bakar seperti BBM, LPG, dan listrik dimana menjadi beban negara yang masih sulit untuk dihapuskan sehubungan dengan nilai politis yang tinggi.
7. Regulasi mengenai insentif sektor kelistrikan dipandang belum mampu menarik minat investor.
8. Adanya sejumlah target-target kebijakan sektor energi dan lingkungan yang tinggi yang harus dica[ai dalam periode yang relatif singkat sehingga dibutuhkan upaya nyata yang signifikan dan konsisten dalam upaya mencapainya.
   

Dalam menghadapi tantangan-tantangan tersebut tentu saja tidak hanya dibutuhkan ide-ide dan wacana yang cerdas, namun juga akan dibutuhkan implementasi nyata yang konsisten. Kebijakan-kebijakan yang disusun secara bagus tidak akan ada artinya jika tidak dibarengi dengan pelaksanaannya secara koheren dan konsisten. Selain itu, perlu selalu dibuka ruang untuk melakukan perbaikan secara terus-menerus. Hal ini dalam upaya terus menyesuaikan diri dengan perkembangan teknologi dan pasar energi yang dinamis.

Referensi : Apriyanto, Alek Kurniawan. 2015. Membangun Energy Security Indonesia. Jakarta : Pustaka Muda.
Buku ini tersedia pada : https://www.tokopedia.com/bukuqu/membangun-energy-security-indonesia