Entropi, Negentropi, dan Energi Terbarukan di Indonesia

energi-terbarukan


informasitips.com – Hukum Termodinamika pertama menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan, namun dapat dikonversi dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Artinya, energi di dalam suatu sistem yang terisolasi adalah konstan. Berbeda dengan energi, dalam hukum termodinamika kedua dinyatakan bahwa total entropi di dalam suatu sistem terisolasi cenderung terus bertambah seiring dengan berjalannya waktu (Nag, 2006). Dalam banyak hal, entropi memang terkait dengan energi, namun perbedaan antara keduanya sangat jelas dan mudah dikenali.

Energi digunakan oleh sistem untuk melakukan kerja, dan seiring dengan itu, dalam setiap kerja yang dilakukan, entropi selalu bertambah. Pertambahan entropi terjadi karena efisiensi konversi energi dalam suatu sistem tidak pernah bisa mencapai 100%. Konversi energi dari satu bentuk ke bentuk yang lain tidak akan selalu setara secara kuantitatif, akan selalu ada selisih energi dalam suatu proses konversi, dan itulah yang disebut dengan entropi. Di sisi lain, entropi juga merupakan ukuran dari ketidakteraturan yang terjadi dalam suatu sistem. Betapapun, sistem kehidupan yang berjalan seharusnya tidak mengarah ke arah entropi atau ketidakteraturan.

Menurut Erwin Schrodinger (Schrodinger, 1944), peraih hadiah Nobel dalam bidang Fisika pada tahun 1933, jika hidup terus-menerus menghasilkan entropi (positif entropi), maka akan tercapai suatu keadaan yang disebut entropi maksimum. Kita lebih mengenal keadaan entropi maksimum dengan sebutan kematian. Dari hal itu dapat dipahami bahwa kematian adalah puncak dari entropi atau ketidakteraturan. Lalu, bagaimana dengan sistem kehidupan dimana Kita berada di dalamnya? Berjalan kemanakah dia? Ke arah positif entropi (ketidakteraturan) atau ke arah negatif entropi (keteraturan)?

Untuk menjawab pertanyaan di atas tidaklah terlalu sulit, indikator yang dapat digunakan untuk mengetahui arah entropi kehidupan saat ini, apakah ke arah positif entropi atau negatif entropi, adalah dengan melihat sumber energi yang digunakan untuk menggerakkan roda perekonomian atau aktiviitas kehidupan. Saat ini, sumber energi yang berasal dari minyak bumi, batubara, dan gas alam merupakan sumber energi utama yang digunakan secara luas pada berbagai bidang kehidupan. Esensi dari penggunaan energi jenis itu adalah melepaskan kalor atau panas yang berasal dari dalam Bumi ke permukaan Bumi, sehingga akan semakin menambah ketidakteraturan (entropi) pada lingkungan tempat tinggal manusia. Sementara itu, Alam dengan berbagai proses di dalamnya memiliki mekanisme tersendiri yang berjalan ke arah negatif entropi (negentropi).

Negentropi berarti berbagai proses yang terjadi di Alam cenderung untuk mempertahankan dan/atau menambahkan energi ke dalam sistem atau menuju ke keteraturan. Di sisi lain, kehidupan manusia dengan segala aktivitasnya akan terus menambah entropi (ketidakteraturan) yang lama-kelamaan akan mengusik keteraturan (negentropi) yang berjalan di Alam. Manakala keteraturan itu terusik, maka Alam akan berusaha mempertahankan keseimbangan atau keteraturannya. Dan, jika saat itu tiba, maka akan terlalu mahal biaya yang akan dibayar manusia. Oleh karena itu, untuk menghindari “kemarahan” Alam, maka arah kehidupan harus diubah ke arah negentropi. Bagaimana caranya?

Dalam bukunya, “What is Life?”, Schrodinger (1944) menyatakan bahwa keteraturan dalam kehidupan dapat tercipta dan terpelihara dengan cara meng’ekstrak’nya dari Alam, artinya energi yang dihasilkan oleh berbagai proses alam dimanfaatkan untuk menggerakkan berbagai aktivitas kehidupan manusia, tidak lagi menggunakan energi yang berasal dari minyak bumi, batubara, dan gas alam. Dalam skema itu, paling tidak, aktivitas manusia tidak menambahkan ‘beban’ entropi pada Alam yang negentropi. Pemanfaatan energi yang dihasilkan oleh Alam sebagai sumber energi utama penggerak aktivitas kehidupan manusia memang tidak akan menambahkan energi ke dalam sistem, namun, setidaknya, energi itu senantiasa terpelihara di dalam sistem. Dalam artikel ini, penulis menggunakan istilah negentropi untuk mengartikan keteraturan dan suatu keadaan dimana energi di dalam sistem terpelihara dan/atau bertambah.

Loading...

Contoh proses alam yang negentropi yang dapat dijumpai sehari-hari dan berpotensi sebagai sumber energi (terbarukan) adalah sinar matahari, proses fotosintesis, hidropower, angin, gelombang pada permukaan laut, pasang surut-pasang naik air laut, dan lain-lain (Orhan dkk, 2015; Mujiyanto dan Tiess, 2013). Lokasi Indonesia yang berada pada lintang ekuator membuat Indonesia memiliki semua potensi energi yang dapat di’ekstrak’ dari Alam, terutama yang berasal dari sinar matahari dan biomassa (fotosintesis). Sinar matahari di sepanjang tahun seharusnya membuat Indonesia mengedepankan pengembangan energi terbarukan berbasis energi solar ataupun berbasis fotosintesis (biomassa). Namun, kenyataan di lapangan berbicara lain, dari bauran konsumsi energi di Indonesia, penggunaan energi terbarukan hanya mendapat porsi kira-kira sebesar 17%, sedangkan sisanya masih mengandalkan energi berbasis minyak bumi, batubara, dan gas (Mujiyanto dan Tiess, 2013).

Indonesia yang juga merupakan negara maritim dimana dua pertiga dari wilayahnya adalah lautan harusnya bisa mengambil peluang untuk meng’ekstrak’ energi dari laut, baik itu dari gelombang laut maupun dari gerakan pasang naik-pasang surut air laut. Tercatat, Indonesia memiliki potensi energi dari laut sebesar 6 gigawatt (GW). Dari potensi yang sebesar itu, pemanfaatannya masih menunjukkan angka 0% (Mujiyanto dan Tiess, 2013). Kondisi yang sama juga bisa dilihat pada pemanfaatan potensi energi angin yang baru menyentuh angka 0,01% dari total potensi yang sebesar 9,19 GW. Sementara potensi hidropower yang sudah termanfaatkan menunjukkan angka yang sedikit menggembirakan dibandingkan angin dan laut, yaitu sebesar 5,63% (4,26 GW dari potensi 75,67 GW). Untuk energi solar yang tak terbatas, Indonesia tercatat baru memiliki instalasinya untuk daya sebesar 12,1 megawatt (MW). Keadaan serupa juga bisa dilihat dari potensi energi biomassa (bioenergi) yang berbasis fotosintesis. Indonesia baru bisa meng’ekstrak’ energi dari biomassa sebesar 0,89% dari total potensi yang dimilikinya (49,8%).

Saat ini, minyak bumi, batubara, dan gas alam masih menjadi tulang punggung pemenuhan kebutuhan energi di Indonesia. Menurut Putrasari dkk (2016), konsumsi ketiga sumber energi itu tercatat sebesar 86% dari total konsumsi energi di Indonesia, sisanya (14%) adalah biofuel dan jenis lainnya. Untuk mengurangi tingkat konsumsi dari jenis energi tak terbarukan, pemerintah telah mengeluarkan Peraturan Presiden No. 5 Tahun 2006 yang berisi tentang kebijakan energi nasional. Dalam Perpres tersebut, pada tahun 2025, bauran energi terbarukan di Indonesia diharapkan sudah mencapai angka 5%. Untuk mewujudkannya, Pemerintah melalui Kementerian ESDM berusaha untuk mengalihkan 5% konsumsi energi yang berasal dari minyak bumi, batubara dan gas alam ke energi terbarukan (biofuel) dengan cara meningkatkan kapasitas produksi biodiesel yang diharapkan dapat terpenuhi pada tahun 2025.

Dari keterangan di atas dapat dilihat bahwa tingkat entropi di Indonesia masih sangat tinggi, padahal potensi negentropi-nya sangat besar. Ketersediaan energi di Indonesia masih sangat tergantung pada minyak, batubara, dan gas alam, yang tidak terbarukan. Di sisi lain, potensi Alam Indonesia sangat besar dalam menyediakan energi terbarukan, dan Kita bisa meng’ekstrak’ keberlimpahan energi tersebut sekaligus mengubah arah kehidupan menuju ke negentropi. Hal tersebut tentu harus disadari dan menjadi perhatian serius para pihak berwenang dan terkait, karena aktivitas kehidupan yang terus mengarah ke entropi dapat berujung pada hal-hal yang tidak diinginkan. Pada akhirnya, segala upaya harus dikerahkan untuk dapat mengubah arah kehidupan dari entropi ke negentropi, dari ketidakteraturan ke keteraturan, dan dari menggunakan energi tak terbarukan menjadi menggunakan energi terbarukan.

Penulis:
Swastika Praharyawan
Pusat Penelitian Bioteknologi
Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI)

REFERENSI:

  • Nag PK. 2006. Engineering Thermodynamics. The McGraw-Hill companies, 3rd edition, p. 57 & 104.
  • Schrodinger E. 1944. What is Life? Cambridge University Press, p. 22-25.
  • Orhan K, Mayerle R, Pandoe WW. 2015. Assessment of energi production potential from tidal stream currents in Iindonesia. Energi Procedia, vol 76, pp 7-16.
  • Mujiyanto S, Tiess G. 2013. Secure energi supply in 2025: Indonesia’s need for an energi policy strategy. Energi Policy, vol 61, pp 31-41.
  • Putrasari Y, Praptijanto A, Santoso WB, Lim O. 2016. Resources, policy, and research of biofuel in Indonesia: A review. Energi Reports, vol 2, pp. 237-245.
  • Presiden Indonesia, Peraturan Presiden Republik Indonesia No. 5/2006: Kebijakan Energi Nasional.

Artikel di atas telah dimuat di Majalah Biotrends Vol. 7, No. 2, tahun 2016

Loading...

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Loading...

NEWSLETTER:

Dapatkan Informasi dan Tips terbaru langsung ke Email Anda. Masukkan alamat Email Anda di bawah ini, kemudian klik langganan:

FOLLOW US: