entropi, negentropi, dan energi terbarukan di - Biotrends

BioTrends Vol.7 No.2 Tahun 2016
ENTROPI, NEGENTROPI, DAN ENERGI TERBARUKAN DI
INDONESIA
SWASTIKA PRAHARYAWAN
PusatPenelitianBioteknologi LIPI
Jl Raya Bogor Km 46 Cibinong 16911
Telp.0218754587; Fax. 0218754588
Email : [email protected]
H
ukum 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,
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
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
Gambar 1. Bauran Energi Nasional 2005-2025 sumber: Mujiyanto dan Tiess (2013)
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
energi dalam suatu proses
konversi, dan itulah yang disebut
dengan entropi (Nag, 2006). 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.
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
Menurut Erwin Schrodinger
untuk mengetahui arah entropi
(Schrodinger, 1944), peraih hadiah kehidupan saat ini, apakah ke arah
Nobel dalam bidang Fisika pada
positif entropi atau negatif
tahun 1933, jika hidup terusentropi, adalah dengan melihat
28
BioTrends Vol.7 No.2 Tahun 2016
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
(Mujiyanto dan Tiess, 2013).
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).
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 energiyang berasal
negentropi untuk mengartikan
keteraturan dan suatu keadaan
dimana energi di dalam sistem
terpelihara dan/atau bertambah.
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
Tabel 1. Potensi sumber energi terbarukan dan besar pemanfaatannya
sumber: Mujiyanto dan Tiess (2013)
Negentropi berarti berbagai
proses yang terjadi di Alam
cenderung untuk
mempertahankan dan/atau
menambahkan energi ke dalam
sistem atau menuju ke
keteraturan (Vijayendra, 2007). Di
sisi lain, kehidupan manusia
dengan segala aktivitasnya akan
terus menambah entropi
(ketidakteraturan) yang lamakelamaan akan mengusik
keteraturan (negentropi) yang
berjalan di Alam. Manakala
keteraturan itu terusik, maka
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
29
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, itupun baru
sekedar menjadi target untuk
BioTrends Vol.7 No.2 Tahun 2016
tahun 2025 (Gambar. 1)
(Mujiyanto dan Tiess, 2013).
konsumsi energi di Indonesia,
sisanya (14%) adalah biofuel dan
jenis lainnya. Untuk mengurangi
Indonesia yang juga merupakan
tingkat konsumsi dari jenis energi
negara maritim dimana dua
tak terbarukan, pemerintah telah
pertiga dari wilayahnya adalah
mengeluarkan Peraturan Presiden
lautan harusnya bisa mengambil
No. 5 Tahun 2006 yang berisi
peluang untuk meng’ekstrak’
tentang kebijakan energi nasional.
energi dari laut, baik itu dari
Dalam Perpres tersebut, pada
gelombang laut maupun dari
tahun 2025, bauran energi
gerakan pasang naik-pasang surut terbarukan di Indonesia
air laut. Tercatat, Indonesia
diharapkan sudah mencapai angka
memiliki potensi energi dari laut
5%. Untuk mewujudkannya,
sebesar 6 gigawatt (GW). Dari
Pemerintah melalui Kementerian
potensi yang sebesar itu,
ESDM berusaha untuk
pemanfaatannya masih
mengalihkan 5% konsumsi energi
menunjukkan angka 0%. Kondisi
yang berasal dari minyak bumi,
yang sama juga bisa dilihat pada
batubara dan gas alam ke energi
pemanfaatan potensi energi angin terbarukan (biofuel) dengan cara
yang baru menyentuh angka
meningkatkan kapasitas produksi
0,01% dari total potensi yang
biodiesel yang diharapkan dapat
sebesar 9,19 GW. Sementara
terpenuhi pada tahun 2025.
potensi hidropower yang sudah
termanfaatkan menunjukkan
Dari keterangan di atas dapat
angka yang sedikit
dilihat bahwa tingkat entropi di
menggembirakan dibandingkan
Indonesia masih sangat tinggi,
angin dan laut, yaitu sebesar
padahal potensi negentropi-nya
5,63% (4,26 GW dari potensi
sangat besar. Ketersediaan energi
75,67 GW). Untuk energi solar
di Indonesia masih sangat
yang tak terbatas, Indonesia
tergantung pada minyak,
tercatat baru memiliki instalasinya batubara, dan gas alam, yang
untuk daya sebesar 12,1
tidak terbarukan. Di sisi lain,
megawatt (MW). Keadaan serupa potensi Alam Indonesia sangat
juga bisa dilihat dari potensi
besar dalam menyediakan energi
energi biomassa (bioenergi) yang terbarukan, dan Kita bisa
berbasis fotosintesis. Indonesia
meng’ekstrak’ keberlimpahan
baru bisa meng’ekstrak’ energi
energi tersebut sekaligus
dari biomassa sebesar 0,89% dari mengubah arah kehidupan
total potensi yang dimilikinya
menuju ke negentropi. Hal
(49,8%) (Tabel 1) (Mujiyanto dan
tersebut tentu harus disadari dan
Tiess, 2013).
menjadi perhatian serius para
pihak berwenang dan terkait,
Saat ini, minyak bumi, batubara,
karena aktivitas kehidupan yang
dan gas alam masih menjadi
terus mengarah ke entropi dapat
tulang punggung pemenuhan
berujung pada hal-hal yang tidak
kebutuhan energi di Indonesia.
diinginkan. Pada akhirnya, segala
Menurut Putrasari dkk (2016),
upaya harus dikerahkan untuk
konsumsi ketiga sumber energi itu dapat mengubah arah kehidupan
tercatat sebesar 86% dari total
dari entropike negentropi, dari
30
ketidakteraturan ke keteraturan,
dan dari menggunakan energi tak
terbarukan menjadi menggunakan
energi terbarukan.
Daftar Pustaka
Nag PK. 2006. Engineering
Thermodynamics. The
McGraw-Hill companies, 3rd
edition, p. 57 & 104-105.
Schrodinger E. 1944. What is Life?
Cambridge University Press,
p. 22-25.
Mujiyanto S, Tiess G. 2013. Secure
energi supply in 2025:
Indonesia’s need for an
energi policy strategy.
Energi Policy, vol 61, pp 3141.
Vijayendra T. 2007. Negative
entropy and sustainability.
Diambil pada tanggal 29
November 2016, dari
http://www.bangalorenote
s.com/negative_entropy.ht
m
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.
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.
6