Tuesday, 11 June 2013

Pentingnya Laboratorium Energi Bersih

President Barack Obama toured a research laboratory at the Massachusetts Institute of Technology (MIT), where he took a tour of some of the cutting edge clean energy technology that has been in development by researchers there.

At the solar station, Professor Marc Baldo was to show Obama luminescent solar concentrators that collect sunlight for solar cells.

At the wind station, Professor Alex Slocum was to demonstrate an Offshore Renewable Energy Systems (ORES), for which excess power from a wind turbine pumps water out of a storage volume anchored to the seabed.

Professors Angela Belcher and Paula Hammond at the battery station were to display a high-power "clean" battery that can be made using biological processes, without toxic materials, and without adding harmful materials to the environment.

Professor Vladimir Bulovic was to demonstrate quantum dot lighting a possible replacement for light bulbs or fluorescent lights  that combines warm, rich color with efficient LED technology.

Beberapa Alamat Lab Energi MIT

Kurikulum Pendidikan Teknik Energi Bersih

Kurikulum yang dirancang meliputi 20% teori berupa perkuliahan dikelas serta 80% kegiatan praktek di bengkel maupun labotorium di lingkungan sekitar.

Adapun matakuliah-matakuliah keahlian yang ditawarkan di antaranya:

• Prinsip-prinsip Mesin Konversi Energi
• Termodinamik Teknik
• Prinsip prinsip Perpindahan kalor dan Heat Exchanger
• Mekanik Fluida
• Mekanik Teknik
• Elemen Mesin 
• Sistem Pembangkitan Listrik (PLTA,PLTU,dan PLTD)
• Instalasi Kelistrikan
• Instrumentasi dan Sistem Kontrol
• Menggambar Teknik berbasis CAD 
• Proses Manufaktur
• Rancangan Prabrik Dan sistem Tata Letak 
• Perancang Alat dan Mesin 
• Motor Bakar 
• Pompa dan Kompresor 
• Sistem Turbin 
• Rekayasa Energi Terbarukan 
• Konversi Energi Biomassa dan Biogas 
• Teknologi Angin,Surya dan Mikrohidro 
• Teknologi Bio Proses
• Sistem Refrigerasi dan Pengkondisian Udara
• Teknologi Proses Bahan Bakar Nabati 
• Audit Dan Manajeman Energi 

Penelitian dan pengabdian Masyarakat 

Beberapa kegiatan penelitian dan pengabdian masyarakat yang telah dan sedang dilakukan dalam bidang energi antara lain :
• Rancangan Bangun alat Pengepres Biji Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif 
• Kajian Mesin Pendingin Absorpsi Intermitten Menggunakan Fluida Kerja Ammonia-Air. 
• Kajian Mesin Pendingin Adsorpsi Menggunakan Fluida Kerja Silica-Metanol. 
• Rancangan Bangun Kiln Metal Sebagai Bahan Baku Asap Cair Untuk Pengasapan Ikan
• Rancangan Bangun Dan Sistem Kontrol Pemanas Air Menggunakan Kolektor Surya Plat Datar. 
• Penerapan Distilator Surya Atap Kaca (DSAK) Untuk Pengolahan Air Laut Menjadi Air Bersih.
• Kajian Desa Mandiri Energi di Setiap Daerah
• Studi Kelayakan Pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) Di Daerah-daerah

• Pembangunan PLTMH di dusun dan suatu kampung
• Kajian Penerapan Rekayasa energi Terbarukan Untuk Mendukung Implementasi Pembangunan Desa Mandiri Energi di setiap wilayah.

Ucapan Terima Kasih:

Kak Rezy Pradipta, M.Sc., Ph.D.
[Alumni Team Olimpiade Fisika Indonesia dan Peneliti Iptek Nuklir di MIT]

Semoga Bermanfaat.

Solar Power Satellite II

NASA berpendapat cara pembuatan Satelit Tenaga Surya itu cukup realistis sehingga mereka mendanai kelompok Artemis Innovation Management Solutions untuk mengembangkan Solar Power Satellite via Arbitrarily Large Phased Array (SPS-ALPHA). Satelit ini akan berbentuk tulip dan dilengkapi film tipis cermin untuk memantulkan sinar matahari ke dalam sel photovoltaic. 

Energi matahari yang terkumpul akan diubah menjadi gelombang mikro, kemudian dikirim kembali ke stasiun penerima di Bumi dengan frekuensi dan intensitas rendah. Pembangkit tenaga listrik di Bumi akan mengubah energi microwave menjadi listrik dan menambahkannya ke jaringan listrik. 

NASA mengatakan bahwa setiap susunan kaca bisa saja menghasilkan puluhan hingga ribuan megawatt energi.

Spacecraft Design

An SPS essentially consists of three parts:

  1. a means of collecting solar power in space, for example via solar cells or a heat engine
  2. a means of transmitting power to earth, for example via microwave or laser
  3. a means of receiving power on earth, for example via a microwave antennas (rectenna)

The space-based portion will be in a freefallvacuum environment and will not need to support itself against gravity other than relatively weak tidal stresses. It needs no protection from terrestrial wind or weather, but will have to cope with space-based hazards such as micrometeorites and solar storms.

Solar energy conversion (solar photons to DC current)

Two basic methods of converting photons to electricity have been studied, solar dynamic (SD) and photovoltaic (PV).

SD uses a heat engine to drive a piston or a turbine which connects to a generator or dynamo. Two heat cycles for solar dynamic are thought to be reasonable for this: the Brayton cycle or the Stirling cycle. Terrestrial solar dynamic systems typically use a large reflector to focus sunlight to a high concentration to achieve a high temperature so the heat engine can operate at high thermodynamic efficiencies; an SPS implementation will be similar.

A major advantage of space solar is the ease with which huge mirrors can be supported and pointed in the freefall and vacuum conditions of space. They can be constructed from very thin aluminum or other metal sheets with very light frames, or from materials available in space (eg, on the Moon's surface).

PV uses semiconductor cells (e.g., silicon or gallium arsenide) to directly convert sunlight photons into voltage via a quantum mechanical mechanism which evades the thermodynamic limitations on heat engines. Photovoltaic cells are not perfect in practice as material purity and processing issues during production affect performance; each has been progressively reduced for some decades.

These are commonly known as “solar cells”, and will likely be rather different from the glass pane protected solar cell panels familiar to many which are in current terrestrial use. They will, for reasons of weight, probably be built in a membrane form not suitable to terrestrial use where the considerable gravity loading imposes structural requirements on terrestrial implementations.

It is also possible to use Concentrating Photovoltaic (CPV) systems, which like SD are a form of existing terrestrial Concentrating Solar Energy approaches which convert concentrated light into electricity by PV, again avoiding the thermodynamic constraints which apply to heat engines. On Earth, these approaches use solar tracking systems, mirrors, lenses, etc to achieve high radiation concentration ratios and are able to reach efficiencies above 40% Concentrating Photovoltaic Technology.

Because their PV area is rather smaller than in conventional PV, the majority of the deployed collecting area in CPV systems is mirrors, as with most SD systems. They share the advantages of building and pointing large (simple) mirror arrays in space as opposed to more complex PV panels.

Phase I Final Report (PDF)
SPS-ALPHA: The First Practical Solar Power Satellite via Arbitrarily Large PHased Array 
By: Dr. John Mankins, Artemis Innovation Management Solutions
Comparison of PV, CPV, and SD
The main problems with non-concentrating PV are that PV cells continue to be more expensive relative to the other approaches, and require a relatively large area to be acceptable for a significantly sized power station. In addition, semiconductor PV panels will require a relatively large amount of energy to manufacture; amorphous-silicon designs require much less energy to produce but have been substantially less efficient. CPV designs with a small area of 40%+ efficient cells and large reflector area are expected to be less expensive to produce.

As well, the materials used in some PV cells (eg, gallium and arsenic) seem to be less common in lunar materials than is silicon; this may be significant if lunar manufacturing is involved.

SD is a more mature technology, having been in widespread use on Earth in many contexts for centuries. Both CPV and SD systems have more severe pointing requirements than PV, because most proposed designs require accurate and stable optical focus.

If a PV array orientation drifts a few degrees, the power being produced will drop a few percent. If an SD or CPV array orientation drifts a few degrees, the power produced will drop very quickly, perhaps to near zero.

Aiming reflector arrays requires much less energy in space than on Earth, being without terrestrial wind, weather, and gravitation loads, but it has its own problems of gyroscopic action, vibration, limits on usable reaction mass (though electrically powered gyros would avoid that problem), solar wind, and meteorite strikes on control mechanisms.

Currently, PV cells weigh between 0.5kg/kW and 10kg/kW depending on design. SD designs also vary but most seem to be heavier per kW produced than PV cells and thus have higher launch costs, all other things being equal. CPV should be lighter; since it replaces the thermal power plant (except for a radiator for waste heat) with a much lighter PV array.

Kunjungi Juga:

Pusat Teknologi Satelit - Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional

Semoga Bermanfaat.

To Be Continued 

Inovasi dan Strategi Pengembangan Energi Terbaru-kan di Indonesia

Profil Penerima Penghargaan Energi Prakarsa Tahun 2012

Profil Penerima Penghargaan Energi Prakarsa Perseorangan:

1. Bpk. H. Muhamad Dori Suhardi: Lampung
2. Bpk. Noverius Henutesa Nggili: Nusa Tenggara Timur
3. Bpk. Sucipto: Jawa Tengah

Profil Penerima Penghargaan Energi Prakarsa Kelompok Masyarakat:

1. Koperasi Peternakan Sapi Perah (KPSP) Setia Kawan: Pasuruan Jawa Timur
2. Perusahaan Listrik Nagari Silayang (PLNS): Kecamatan Mapat Tunggul Selatan
(Pelopor Kecamatan Mandiri Energi), Kabupaten Pasaman Sumatra Barat.

Inovasi dan Strategi Pengembangan Energi Terbaru-kan di Indonesia

Berdasar atas kendala-kendala yang dihadapi dalam upaya mengembangkan dan meningkatkan peran energi terbarukan pada produksi energi, maka beberapa strategi yang mungkin diterapkan, antara lain:

1. Meningkatkan kegiatan studi dan penelitian yang berkaitan dengan; 

a. Pelaksanaan identifikasi setiap jenis potensi sumber daya energi terbarukan secara lengkap di setiap wilayah; 
b. Upaya perumusan spesifikasi dasar dan standar rekayasa sistem konversi energinya yang sesuai dengan kondisi di Indonesia;
c. Pembuatan "prototype" yang sesuai dengan spesifikasi dasar dan standar rekayasanya; 
d. Perbaikan kontinuitas penyediaan energi; 
e. Pengumpulan pendapat dan tanggapan masyarakat tentang pemanfaatan energi terbarukan tersebut.

2. Menekan biaya investasi dengan menjajagi kemungkinan produksi massal sistem pembangkitannya, dan mengupayakan agar sebagian komponennya dapat diproduksi di dalam negeri, sehingga tidak semua komponen harus diimport dari luar negeri. Penurunan biaya investasi ini akan berdampak langsung terhadap biaya produksi.

2. Memasyarakatkan pemanfaatan energi terbarukan sekaligus mengadakan analisis dan evaluasi lebih mendalam tentang kelayakan operasi sistem di lapangan dengan pembangunan beberapa proyek percontohan.

3. Meningkatkan promosi yang berkaitan dengan pemanfaatan energi dan upaya pelestarian lingkungan.

4. Memberi prioritas pembangunan pada daerah yang memiliki potensi sangat tinggi, baik teknis maupun sosio-ekonomisnya.

5. Memberikan subsidi silang guna meringankan beban finansial pada tahap pembangunan. 
a. Subsidi yang diberikan, dikembalikan oleh konsumen berupa rekening yang harus dibayarkan pada setiap periode waktu tertentu. 
b. Dana yang terkumpul dari rekening tersebut digunakan untuk mensubsidi pembangunan sistem pembangkit energi di wilayah lain. 

6. Proyek percepatan pembangunan pembangkit energi listrik di Indonesia harus didukung oleh setiap lapisan masyarakat. 

a. Jangan ada lagi daerah yang menolak tempatnya dibangun pembangkit-pembangkit listrik skala besar non-BBM. 
b. Sebaliknya, pemerintah daerah jangan lagi mengijinkan pihak swasta untuk membangun proyek pembangunan pembangkit listrik berbahan bakar BBM untuk menyelesaikan masalah krisis listrik di daerahnya. 

Seluruh wilayah di Indonesia harus dapat menikmati energi secara berkecukupan agar pertumbuhan ekonomi di setiap daerah bisa meningkat dengan merata. 

7. Tugas selanjutnya setelah semua daerah di Indonesia tercukupi energi adalah membuat sistem interkoneksi yang menghubungkan seluruh pulau di Indonesia.

Apabila percepatan pembangunan infrastruktur energi dan kelistrikan ini berjalan dengan baik, hal ini memungkinkan kita untuk menghemat energi nasional atau bahkan kita dapat BERDAULAT dan MERDEKA dalam Bidang ENERGI.

Mari kita membuat komunitas, perusahaan dan terobosan inovasi iptek energi terbarukan.

Semangat Indonesia.

Kunjungi Juga:

Membangun Kebijakan dan Strategi Kedaulatan Energi.

Ucapan Terima Kasih:

Badan Penelitian dan Pengembangan ESDM


Semoga Bermanfaat