[email protected] k1 tkkeshare.its.ac.id/pluginfile.php/9427/mod_resource/content/1/k1... ·...
TRANSCRIPT
“Tujuan pembelajaran adalah membawa Anda, kelak hidup lebih bermartabat “
TEKNIK KONVERSI & KONSERVASI ENERGITF 091324 / 4 SKS / Smt. 6
Fasilitator :
Syamsul ArifineLearning : http://share.its.ac.id/
( Psw : RF1464 )
Personal e-mail : [email protected]
Phone : 081-2354-2233, ext.its: 1136
JURUSAN TEKNIK FISIKA FTI-ITS
Januari 2005~2011
What you think ?
What kind of a world would you like to live in ?
Peaceful
Joyful
Loving
If you think that the world is not this blissful –
what are you doing about it ?
Your work towards sustainable energy will in
some part help to achieve such a civilized word
Course Description
Matakuliah ini akan memabahas :
1. Sumber-sumber energi dan bentuknya:
Sumber energi fosil (BBM dan Batu bara) yang
terbatas dan sumber energi masa depan yang
berkelanjutan (Sustainable Energy) yang tidak
terbatas.
2. Sistem-sistem pengkonversi energi :
Secara langsung (Thermoelectric
generator,Photovoltaic generator,Thermionic
generator,Fuel cell) maupun tidak langsung.
3. Dampak-dampak yang bisa ditimbulkan terhadap
lingkungan terutama peningkatan panas bumi dan
emissi gas yang pada akhirnya akan menimbulkan
efek rumah kaca (greenhouse effect).
Course Objective
1. Memberikan pemahaman tentang energi berkelanjutan.
2. Memberikan pemahaman tentang beberapa sumber energi,
ketersediaan energi, dan konversi energi.
3. Memberika pemahaman tentang pemanfaatan sumber energi,
dengan berbagai rancangan teknologi konversi energi baik
langsung (Thermoelectric generator, Photovoltaic
generator,Thermionic generator,
Fuel cell) maupun tidak langsung.
4. Memperkenalkan jenis-jenis renewable energy : Geothermal, solar,
wind, hydro-potential, biomass.
5. Memberikan kemampuan untuk menganalisis sistem-sistem
konversi energi dan perancangan sistem sederhana.
6. Memperkenalkan dampak lingkungan yang diakibatkan oleh sistem
konversi energi.
Course Outline
1. System energi masa depan berkelanjutan.
2. Pengertian konversi energi.
3. Bentuk dan klasifikasi sumber-sumber energy.
4. Dasar-dasar thermodinamika untuk konversi energi.
5. Thermoelectric generator.
6. Photovoltaic generator.
7. Thermionic generator.
8. Fuel cell
9. Renewable Energy : geothermal, solar, wind, hydro-potential,
biomass.
10.Energi Nuklir
11.Penyimpan Energi.
12.Dampak lingkungan (emissi gas CO2).
References
1. Culp, Archi Jr., “Principles of Energy Conversion”,
McGraw Hill, 1991.
2. M.M. El Wakil, ”Powerplant Technology”, McGraw-
Hill, 1991.
3. Angriest, Stanley W., “Direct Energy Conversion”,
Allyn & Bacon, 1980.
4. Syamsul Arifin, “Lecture note”
Evaluasi
Jenis Evaluasi Item Evaluasi Bobot
(%)Knowladge Phsycomotor Afective
ETS 80 20 -- 15
EAS 80 20 -- 20
Presentasi & Diskusi
(TCL)
40 20 40 20
Tugas : Problem-
Solver & Design
70 10 20 10
PBL 50 30 20 25
Praktikum 10
Total 100
Item EvaluasiKnowladge :
a. Penguasaan materi kuliah.
b. Penambahan wawasan baru.
c. Kemampuan analisis dengan asumsi, gambar dan rumus.
d. Kemampuan bertanya dan diskusi.
Phsycomotor :
a. Kemampuan menghitung yang benar (termasuk
penggunaan software & Hardware).
b. Kemampuan menggunakan tabel dan chart.
c. Kejelasan menerangkan dalam bentuk tulisan dan lisan.
d. Kemampuan menggunakan media presentasi di kelas.
Afective :
a. Kesungguhan mengerjakan tugas.
b. Kehadiran & sikap ilmiah pada saat Presentasi dan diskusi.
c. Kerjasama & komunikasi antar mhs. dan dosen.
Map of Six Basic Country Groupings
World Population Growth Past and Future
World Population
World Population
Good News :
The pace global
population growth is on
decline
To stabilize or reduce
population :
Increase woman’s health
Education
Employment
Women is equal participants
in all aspects is society.
World Gross Domistic Product
Source : EIA (Energy Information Administration), International Energy outlook 2004
World Gross Domistic Product
Source : EIA (Energy Information Administration), International Energy outlook 2004
Annual Growth in World Gross Domistic Product (% per year)
World Marketed Energy Consumption
Source : EIA (Energy Information Administration), International Energy outlook 2004
World Marketed Energy Consumption by Region
Source : EIA (Energy Information Administration), International Energy outlook 2004
Energy Intensity by Region
Source : EIA (Energy Information Administration), International Energy outlook 2004
World Primary Energy Consumption by Fuel Type
Source : EIA (Energy Information Administration), International Energy outlook 2004
World Oil Consumption and Production
Source : EIA (Energy Information Administration), International Energy outlook 2004
Persian Gulf Oil Productive Capacity
Source : EIA (Energy Information Administration), International Energy outlook 2004
World Oil Reserves by Country (1/1/04)
World Oil Production-Hubbert’s Method
World Oil Prices
Source : EIA (Energy Information Administration), International
Energy outlook 2004
Natural Gas Consumption by Region
World Natural Gas Reserves by Region (1/1/04)
Estimated Duration of Crude Oil and Natural Gas Reserves
World Coal Consumption by Region
World Recoverable Coal Reserves in 2001
Energy Consumption Rate
Sangat menarik untuk memperoleh hubungan antara konsumsi energi, jumlah
penduduk dan produk nasional bruto (GDP).
Jika daya P meningkat dengan laju i tiap tahun, maka laju perubahan P terhadap
waktu t :
Pidt
dP
t
o
P
P
itidtP
P
P
dP
o 0
ln
Pidt
dP
Daya awal Po pada t=0, pers (1) menjadi,
……..(1)
it
oePP ……..(2)
Energy Consumption Rate Ambil td = waktu yang diperlukan untuk meningkatkan daya P dua kali.
Normalisasi persamaa (2), untuk kemudian di-ploting seperti pada gambar berikut,
P/Po = Laju konsumsi energi.
t/td = waktu pelipat dua-an.
2.dti
e
Terlihat dari grafik pada saat t=td maka
dan P = 2Po Sehingga,
)2ln(ln.
dtie
iitd
693,0)2ln( ……..(3)
Energy Consumption Rate Ilustrasi-1:
Konsumsi energi listrik Amerika secara historis 7 % tiap tahun (i=0,07), berarti
kapasitas pembangkit listrik (P) menjadi berlipat dua (2Po) setiap,
tahuntd 9,907,0
693,0
Total energi yang dikonsumsi Eo dari t=- ke t=t1 ;
1
1..
t
tioti
oo ei
PdtePE
Sedangkan energi total yang dikonsumsi E dari t=t1 ke t=t2 ;
11)()(....
112
2
1
12112
tti
o
t
t
ttitiotitioti
o eEeei
Pee
i
PdtePE …..(4)
Mengacu pada gambar diatas, jika (t2-t1)=td, maka 2)( 12
ttie dan E=Eo
Artinya : pola konsumsi energi total tiap perode td adalah sama.
Energy Consumption Rate Ilustrasi-2 :
Laju konsumsi energi Amerika pada tahun 1970 adalah 70,8x1018 J/tahun,
dan laju pertumbuhan adalah 4 % per tahun, hitunglah waktu pelipat duaan
dan perkiraan laju konsumsi energi tahun 2000.
Solusi :
Diketahui : i=0,04 per tahun , Po = 70,8x1018 J/tahun, t=30 tahun
Menggunakan persamaan (3),
tahuntd 33,1704,0
693,0
tahunJxexePP it
o /101,235.108,70 18)30)(04,0(18
Waktu pelipat duaan :
Laju konsumsi energi pada tahun 2000 :
Energy Consumption Rate Ilustrasi-3 :
Pada tahu 1970 laju konsumsi energi Amerika adalah 70,8x1018 J/tahun , cadangan
batu bara Amerika adalah 70x1012 J, dan laju pertumbuhan 4% per tahun. Taksirlah
berapa tahun batubara tersebut dapat digunakan sebagai sumber energi bahan bakar
satu-satunya.
Solusi :
Diketahui : i =0,04 per tahun , Po = 70,8x1018 J/tahun, E1=70x1012 J, t1=0
Menggunakan persamaan (4),
104,0
108,7011070 2121 04,0
18)(.21
1
tttitio ex
eei
PxE
tahunx
xt 56,92
108,70
04,0)(1070(1ln
04,0
118
21
2
Homework
Code Tugas Nilai
TA1 Carilah data pertumbuhan penduduk (jumlah penduduk), Produk Nasional
Bruto (GDP), konsumsi energi, serta cadangan minyak, batubara dan gas
alam untuk Indonesia. Serta lakukan analisis (jelaskan) keterkaitannya, apa
yang sebaiknya dilakukan oleh masyarakat dan pemerintah Indonesia
berkaitan dengan konversi energi dan dampak lingkungannya.
A(81-100)
TB1 Lakukan analisis dan jelaskan hubungan antara populasi penduduk dunia,
Produk Nasional Bruto (GDP) dan konsumsi energi. Serta apa pendapat
Anda dengan sisa cadangan minyak dan gas yang ada sampai tahun 2060.
B(66-70)
TC1 Klasifikasikan bentuk dan sumber energi yang terdapat di Indonesia, serta
jelaskan sistem-sistem (unit) konversi energi yang dijumpai di Indonesia.
Dari sekian banyak sistem konversi energi, sistem apa yang paling sesuai
untuk Indonesia sampai 20 tahun ke depan, jelaskan pendapat Anda.
AB(71-80)
Note : semua tugas berdasarkan sumber atau referensi yang jelas dan cantumkan
Waktu : 7 hari
Sifat : per mahasiswa
Tugas : Menyusun tulisan ilmiah (paper ilmiah) & Dipresentasikan.
Thank you ……
What you think…… ?
I belief, you is thinking something….else….
Naudubillah himindalik