Bagaimana bahan bakar menghasilkan energi dan berapa besar energi yang dihasilkan?

Kehidupan kita sehari-hari tidak lepas dari kebutuhan akan bahan bakar. Bahan bakar merupakan senyawa kimia yang dapat menghasilkan energi melalui perubahan kimia. Contoh yang paling sederhana adalah makanan yang kita santap sehari-hari. Makanan yang sebagian besar terdiri dari karbohidrat diubah di dalam tubuh kita menjadi senyawa gula yang mampu menghasilkan energi.

Dari manakah datangnya energi tersebut atau bagaimana energi tersebut terbentuk? Mari kita bersama-sama meneliti lebih lanjut dari sudut pandang atom dan molekul. Suatu molekul terdiri dari beberapa atom yang berhubungan satu dengan yang lain dalam bentuk ikatan. Ikatan-ikatan tersebut bervariasi kekuatannya dan semakin kuat ikatan tersebut semakin besar energi yang dibutuhkan untuk memutuskan ikatan tersebut. Ketika suatu molekul terputus ikatannya oleh suatu energi ( misalkan panas atau enzim ), atom-atom tersebut akan bereaksi dengan atom-atom lainnya membentuk suatu ikatan baru yang menghasilkan energi. Jikalau ikatan baru yang dihasilkan jauh lebih stabil daripada ikatan semula, hasil reaksi ini akan menghasilkan energi yang dapat dikonsumsi ( misalkan panas ).

Mungkin pernyataan di atas masih membingungkan anda. Mari kita lihat contoh-contoh dibawah ini untuk mempermudah pengertian tentang apa itu energi .

Sebuah balon berisi gas H₂ berada dalam keadaan stabil asalkan tidak bersentuhan dengan udara. Ikatan H-H yang dibentuk oleh senyawa H₂ sangat kuat. Kita memerlukan energi sebesar 432 kJ untuk memutuskan satu mol gas H₂ menjadi atom-atom H . Bagaimana kalau senyawa H₂ kita reaksikan dengan gas O₂ ? Akibat reaksi ini akan timbul percikan api dan ledakan yang sangat kuat. Ledakan itu merupakan hasil dari reaksi :

2H₂ + O₂ -> 2H₂O

Dari pernyataan di atas energi kimia dari H₂ didapat dari kereaktifannya dengan O₂. Dari reaksi ini dua molekul air terbentuk, dimana setiap molekulnya terdiri dari sepasang ikatan O-H dan energi yang dihasilkan dari pembentukan ikatan O-H adalah lebih dari energi yang dibutuhkan untuk pemutusan satu molekul H₂ dan satu molekul O₂.

Tabel 1 menunjukkan pemakaian energi dari reaksi-reaksi diatas. Energi total yang dihasilkan dari reaksi eksotermik diatas adalah 482 kJ, suatu energi yang cukup besar untuk membuat ledakan.

Cara yang sama bisa dipergunakan untuk memperkirakan energi yang dilepaskan atau dihasilkan dari bahan bakar fosil (lihat tabel 1.4). Contohnya gas bumi yang sebagian besar merupakan metana, yang reaksinya dengan O₂ adalah

CH₄ + 2O₂ -> CO₂ + 2H₂O

Jika kita totalkan semua energi ikatan dari produk dan mengurangkannya dengan total energi ikatan bahan asal, energi yang dilepas adalah 810 kJ (nilai-nilai ini tidak terlalu tepat, karena energi ikatan merupakan perkiraan rata-rata ikatan dari dua jenis atom, yang mungkin bervariasi dari satu molekul ke yang lain, tetapi variasi itu tidak menggangu dalam perbandingan yang dibuat dalam artikel ini)

Kita lihat bahwa energi yang dibebaskan dari reaksi pembakaran metana adalah lebih besar dari reaksi pembakaran H₂. Hal ini bukan berarti bahwa metana terbakar lebih hebat dari H₂ melainkan karena jumlah molekul oksigen yang terlibat dalam kedua reaksi itu adalah berbeda. Jika kita bandingkan energi yang dibebaskan dari reaksi pembakaran metana dan H₂ per mol O₂, energi pembakaran metana menjadi 405 kJ , lebih kecil sedikit dari pembakaran H₂. Jadi reaksi satu molekul O₂ dengan H₂ adalah sedikit lebih hebat dibandingkan dengan metana.

Dalam perspektif yang lain, satu mol metana mempunyai kandungan energi yang lebih besar dalam reaksi pembakaran dengan oksigen daripada satu mol hidrogen, karena 1 mol metana bereaksi dengan 2 mol O₂, sedangkan 1 mol hidrogen bereaksi dengan 0.5 mol hidrogen (lihat "per mol bahan bakar").

Karena satu mol gas (gas apapun) akan memenuhi ruangan dengan volume yang sama (pada suhu dan tekanan yang sama, ingat rumus gas ideal PV=nRT), 1 m³ metana akan mempunyai energi tiga kali lebih besar dari 1 m³ gas hidrogen.

Tetapi jika berat yang diutamakan, maka hidrogen akan lebih berenergi dari metana. Hidrogen mengandung 2 kali energi per gram lebih besar daripada energi per gram metana. Hal ini dikarenakan berat molekul hidrogen yang delapan kali lebih kecil dari metana. Sehingga dalam satu gram, hidrogen mempunyai jumlah mol yang lebih tinggi dibandingkan dengan metana (ingat rumus G = n x Mr). Inilah salah satu alasan mengapa roket menggunakan bahan bakar hidrogen cair. Semakin ringan bahan bakar per unit energi akan semakin lebih baik, karena berat bahan bakar roket berpengaruh dalam kinerja roket itu sendiri.

Dari penjelasan diatas kita bisa menganalisis kandungan energi dari bahan bakar fosil yang lain.

Tabel 1 menunjukkan gambaran skematis kandungan energi dari bahan bakar minyak. Bahan bakar minyak bukan terdiri dari senyawa murni, tetapi campuran yang sebagian besar adalah hidrokarbon jenuh. Oleh karena itu, reaksi yang tepat untuk pembakaran dari bahan bakar minyak adalah sebagai berikut:

2( -CH₂-) + 3O₂ -> 2CO₂ + 2H₂O

Perhatikan : dalam reaksi pembakaran bahan bakar minyak ikatan C-C hanya dihitung sekali karena dalam (-CH₂-) dihitung 2 x C-C.

Seperti yang disebut dalam tabel 1, diperkirakan reaksi tersebut menghasilkan energi sebesar 1220 kJ. Per mol oksigen, energi yang dibebaskan hanyalah 407 kJ, energi yang setara dengan energi yang dihasilkan metana. Per gram bahan bakar energi yang di bebaskan adalah 43.6 kJ , lebih sedikit dari metana. Hal ini disebabkan hidrokarbon jenuh (terutama rantai pendek) yang mempunyai perbandingan H/C lebih kecil dari 2/1 karena kumpulan metil di ujung rantai hidrokarbon. Selain itu, bahan bakar minyak mempunyai campuran senyawa aromatik yang mempunyai perbandingan H/C lebih besar dari 2/1. Sebagai contoh, minyak mentah mempunyai kandungan energi per gram sebesar 45.2 kJ (menghampiri dengan perhitungan dalam tabel 1 untuk bahan bakar minyak). Sedangkan minyak yang sudah diproses kandungan energi per gram nya meningkat ke 48.1 kJ (menandakan meningkatnya perbandingan H/C).

Metode energi ikatan dapat digunakan juga untuk perhitungan energi biomas, contohnya etanol:

C₂H₅OH + 3O₂ -> 2CO₂ + 3H₂O

Energi yang dilepaskan adalah 419 kJ per mol O₂, sedikit lebih besar dari energi yang dilepaskan oleh bahan bakar fosil. Walaupun begitu, energi per gram etanol (27.3 kJ) jauh lebih kecil dari bahan bakar fosil. Alasannya ialah etanol mempunyai satu atom oksigen yang sudah dalam keadaan tereduksi, yang tidak mempunyai peranan dalam energi pembakaran dengan O₂. Atom oksigen dalam etanol hanya menyumbang kepada berat total etanol (yang jelas lebih tinggi dibandingkan dengan etana). Walaupun berat jenis etanol (0.79 gr/cc) adalah 12 % lebih tinggi daripada berat jenis bahan bakar minyak (0.70 gr/cc), tetapi konsentrasi kandungan energi dalam bahan bakar minyak adalah lebih tinggi dibandingkan dengan etanol untuk volume yang sama (artinya mobil bisa berjalan lebih jauh dengan menggunakan 1L bahan bakar minyak dibandingkan etanol).

Akhirnya, kita akan menggunakan perhitungan energi ikatan untuk memperkirakan energi yang dihasilkan dari pembakaran karbohidrat.

-CHOH- + O₂ ->CO₂ + H₂O

Energi per gram dari pembakaran karbohirat hanya 1/3 dari energi pembakaran hidrokarbon. Hal ini adalah fakta yang sangat sesuai dalam ilmu gizi, dimana lemak (yang sebagian besar komposisinya adalah hidrokarbon) mempunyai kalori yang lebih tinggi per gram daripada karbohidrat.

Tabel 1 Energi pembakaran ( diperkirakan dari energi ikatan )

	Kandungan Energi (kJ)
	Entalpi	Per mol O2	Per mol Bahan Bakar	Per gram Bahan bakar
Hidrogen 2H2 + O2 -> 2H2O 2(H-H) = 864 2(O-H) = 1840 O=O = 494 —–——- 1358 1840	482	482	241	120
Metana CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O 4C-H = 1640 2C=O = 1598 2O=O = 988 2(2O-H)= 1840 —–——- 26283438	810	405	810	516
Bahan Bakar Minyak 2( -CH2-) + 3O2 -> 2CO2 + 2H2O 2(2C-H) = 16402(2C=O) = 3196 2C-C= 6942(2O-H) = 1840 3(O=O) = 1482 —– ——- 3816 5036	1220	407	610	43.6
Etanol C2H5OH + 3O2 -> 2CO2 + 3H2O 5C-H= 20502(2C=O) = 3196 C-C = 347 3(O-H) = 2766 C-O = 360 O-H =460 3(O=O) = 1482 —– ——- 4699 5956	1257	419	1257	27.3
Karbohidrat -CHOH- + O2 ->CO2 + H2O C-H = 4102 C=O = 3196 C-C = 347 2O-H = 2766 C-O = 360 O-H = 460 O=O = 494 —– ——- 2071 2518	447	447	447

Iran Isi Bahan Bakar Inti Tenaga Nuklir

Iran Isi Bahan Bakar Inti Tenaga Nuklir

Ekonomi - / Selasa, 26 Oktober 2010 12:47 WIB

Metrotvnews.com, Teheran: Iran mengisi bahan bakar ke dalam inti pembangkit tenaga atom pertamanya dan perayaan akan dilaksanakan untuk menandai salah satu langkah penting pada rencana nuklir negara Islam itu.

"Bahan bakar pembangkit tenaga Bushehr akan diisikan ke intinya," ujar Ketua Parlemen Keamanan Nasional dan Dewan Kebijakan Luar Negeri, Alaeddin Boroujerdi, yang dikutip oleh Kantor Berita IRNA, pada Senin (25/10).

Iran mulai mengisi bahan bakar pembangkit pada Agustus dan para pejabat mengatakan reaktor tersebut akan mulai menghasilkan tenaga listrik pada awal 2011, mundur beberapa bulan akibat penyebaran virus komputer sedunia yang diperkirakan Iran sebagai sasaran utamanya.

Pemerintah Iran mengatakan pembangkit tersebut akan menghasilkan listrik sebesar 1.000 megawatt, sekitar 2,5% kebutuhan tenaga listrik Iran.

  

bahan bakar

injeksi bahan bakar

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Belum Diperiksa

Langsung ke: navigasi, cari

Injeksi bahan bakar adalah sebuah teknologi digunakan dalam mesin pembakaran dalam untuk mencampur bahan bakar dengan udara sebelum dibakar.
Penggunaan injeksi bahan bakar akan meningkatkan tenaga mesin bila dibandingkan dengan penggunaan karburator^[rujukan?] . Dan injeksi bahan bakar juga dapat mengontrol pencampuran bahan bakar dan udara yang lebih tepat, baik dalam proporsi dan keseragaman.
Injeksi bahan bakar dapat berupa mekanikal, elektronik atau campuran dari keduanya. Sistem awal berupa mekanikal namun sekitar 1980 mulai banyak menggunakan sistem elektronik.
Sistem elektronik modern menggunakan banyak sensor untuk memonitor kondisi mesin, dan sebuah unit kontrol elektronik (electronic control unit, ECU) untuk menghitung jumlah bahan bakar yang diperlukan. Oleh karena itu injeksi bahan bakar dapat meningkatkan efisiensi bahan bakar dan mengurangi polusi, dan juga memberikan tenaga keluaran yang lebih.

penganti bahan bakar

Pengganti BBM: Tanaman Jarak dan Kotoran Sapi

Wakil Gubernur Jambi, Antony Zeidra Abidin, mengajak para walikota dan bupati untuk mengembangkan tanaman jarak di daerahnya, sebagai bahan baku pengganti bahan bakar minyak (BBM) masa depan. ** Tingginya harga BBM saat ini sangat dirasakan warga, terutama bagi masyarakat menengah kebawah, seperti nelayan, pedagang kecil, dan industri rumah tangga, kata Antony Zeidra Abidin di Jambi, Selasa (7/2).
Topografis dan iklim di Provinsi Jambi berpotensi dan cocok bagi pengembangan tanaman jarak, sehingga bila dikembangkan secara optimal diyakini akan mampu mengurangi beban warga dalam menjalankan usahanya. Instansi terkait seperti dinas perkebunan dan pertanian diperintahkan lebih aktif dan intensif memotivasi petani untuk mengusahakan tanaman tersebut.
Pengolahan tanaman jarak menjadi bahan penggati BBM, instansi terkait memprogramkan studi banding dengan mengirim tenaga penyuluh untuk mengadopsi teknologi ke daerah yang sudah berhasil memanfaatkan tanaman tersebut. Ia menyebutkan, untuk membantu meringankan masyarakat dan industri di daerah yang sangat terbebani karena tingginya harga BBM, segala cara dilakukan seperti mencari berbagai bahan pengganti minyak yang lebih murah.
Kotoran Sapi Bermanfaat Ganda Wakil Gubernur Jambi juga menyebutkan, banyak cara yang bisa dilakukan warga untuk mengganti BBM selain tanaman jarak yang berpotensi dijadikan bahan bakar minyak adalah kotoran sapi. Kotoran sapi dapat dimanfaatkan sebagai pengganti BBM karena dapat menghasilkan gas yang dapat digunakan sebagai energi penggerak mesin. Juga sisa pengolahan kotoran tersebut dapat dimanfaatkan sebagai pupuk. ”Provinsi Jambi yang juga banyak terdapat sentra ternak sapi dan kerbau itu, juga potensi penghasil pengganti BBM yang selama ini terbuang percuma,” kata Antony Zeidra Abidin.

pembakaran bahan bakar

Pembakaran

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Perubahan tertunda ditampilkan di halaman iniBelum Diperiksa
Langsung ke: navigasi, cari

Pembakaran adalah suatu runutan reaksi kimia antara suatu bahan bakar dan suatu oksidan, disertai dengan produksi panas yang kadang disertai cahaya dalam bentuk pendar atau api.

Dalam suatu reaksi pembakaran lengkap, suatu senyawa bereaksi dengan zat pengoksidasi, dan produknya adalah senyawa dari tiap elemen dalam bahan bakar dengan zat pengoksidasi. Contoh:

CH_4 + 2O_2 \rightarrow \; CO_2 + 2H_2O + \textrm{panas}
CH_2S + 6F_2 \rightarrow \; CF_4 + 2HF + SF_6 + \textrm{panas}

Contoh yang lebih sederhana dapat diamati pada pembakaran hidrogen dan oksigen, yang merupakan reaksi umum yang digunakan dalam mesin roket, yang hanya menghasilkan uap air.

2H_2 + O_2 \rightarrow \; 2H_2O + \textrm{panas}

Pada mayoritas penggunaan pembakaran sehari-hari, oksidan oksigen (O2) diperoleh dari udara ambien dan gas resultan (gas cerobong, flue gas) dari pembakaran akan mengandung nitrogen:

CH_4 + 2O_2 + 7.52N_2 \rightarrow \; CO_2 + 2H_2O + 7.52 N_2 + \textrm{panas}

Seperti dapat dilihat, jika udara adalah sumber oksigen, nitrogen meliputi bagian yang sangat besar dari gas cerobong yang dihasilkan.

Dalam kenyataannya, proses pembakaran tidak pernah sempurna. Dalam gas cerobong dari pembakaran karbon (seperti dalam pembakaran batubara) atau senyawa karbon (seperti dalam pembakaran hidrokarbon, kayu, dll) akan ditemukan baik karbon yang tak terbakar maupun senyawa karbon (CO dan lainnya). Jika udara digunakan sebagai oksidan, beberapa nitrogen akan teroksidasi menjadi berbagai jenis nitrogen oksida (NOx) yang kebanyakan berbahaya

jenis bahan bakar

Jenis Bahan Bakar
Bahan bakar berasal dari berbagai macam komponen vegetasi baik yang masih hidup maupun yang sudah mati. Berbagai komponen tersebut akan menentukan kelompok bahan bakar, yang terbagi atas rumput, semak belukar, pohon-pohon atau tegakan, dan sisa-sisa yang tertinggal di hutan bekas tebangan, atau sisa limbah eksploitasi yang tertinggal di hutan bekas tebangan, atau sisa-sisa limbah kayu dari hasil land clearing dalam rangka penyiapan lahan.
Menurut sagala (1994) membedakan jenis bahan bakar lebih terperinci lagi yaitu:
1. Serasah lantai hutan
Serasah lantai hutan dapat berupa daun-daun pohon yang berjatuhan baik yang baru jatuh ataupun yang sudah mongering. Keberadaan daun-daun yang mongering tersebut dapat mempercepat penjalaran api. Contoh serasah yang cepat dalam penjalaran api dan yang mudah terbakar adalah serasah pinus Pinus merkusii.
2. Serasah tebangan
Serasah tebangan ini dapat berupa pohon yang telah di tebang, dapat pula berupa ranting-ranting pohon yang jatuh dan patah, serasah tebangan dapat melakukan penjalaran api yang cepat bila serasah tebangan kering dan dapat pula mejalar lambat bila serasah tebangannya basah dan lembab.
3. Tumbuhan bawah (epatorium, alang-alang dan resam)
Contoh dari tumbuhan bawah ini adalah alang-alang dan resam.Tumbuhan bawah merupakan media yang paling cepat dalam perambatan dan penjalaran terutama lagi jika alang-alang tadi kering
4. Kanopi
Kanopi yang rapat apalagi ditambah dengan kanopi yang lebat dapat mempercepat penjalaran api sehingga bisa membuat kebakaran meluas dengan cepat.
5. Tumbuhan bawah bertaut dengan kanopi
Tumbuhan bawah yang bertaut dengan kanopi disini contohnya pohon yang mempunyai simbiosis dengan pohon yang ditautnya, apabila tumbuhan yang bertaut banyak maka proses penjalaran api nya akan sangat cepat pula membakar hutan
6. Rumputan
Rumputan yang kering dapat mempercepat laju penjalaran api, rumputan merupakan bahan bakar yang mempunyai kerapatan yang rendah karena pada umumnya rumputan longgar dan tidak rapat, oleh karena itu rumputan merupakan bahan bakar yang baik dalam proses penjalaran api
7. Semak
Semak belukar merupakan bahan bakar yang cepat dalam proses kebakaran hutan, sama seperti rumputan yang juga cepat dalam proses pembakaran hutan.
8. Alang-alang
Sama halnya juga dengan rumputan dan semak alang-alang juga termasuk salah satu bahan bakar yang paling cepat dalam penjalaran api, dibandingkan dengan bahan bakar lainnya seperti pohon, kanopi dan lainnya.
9. Gelagah
10. Gambut
10. Batang melapuk tergeletak dan
Bahan bakar jenis ini merupakan bahan bakar yang tergantung kepada kering atau lembabnya batang tadi, apabila batang yang melapuk tadi kering maka merupakan bahan bakar yang dapat mempercepat laju penjalaran api, sebaliknya apabila batang yang melapuk tadi lembab maka proses penjalaran api juga akan lambat.
12. Batang melapuk berdiri
Jenis bahan bakar bias digunakan untuk memprediksi intensitas kebakaran yang akan terjadi. Tumbuh-tumbuhan berdaun jarum lebih mudah terjadi kebakaran besar dibandingkan dengan daun lebar yang relativ lebih sulit terbakar

sifat bahan bakar

Sifat dan Penyebaran Bahan Bakar
Menurut sifat dan penyebarannya bahan bakar dapat dibedakan menjadi beberapa golongan sebagai berikut:
• Bahan Bakar Ringan
Bahan bakar ringan adalah bahan bakar yang mudah terbakar seperti rumput, daun atau serasah dan tanaman muda. Bahan bakar ringan biasanya akan mudah terbakar dan akan cepat padam.
• Bahan Bakar Berat
Bahan bakar berat adalah bahan bakar yang terdiri dari batang kayu yang rebah, tunggul, sisa-sisa tanaman yang akan sulit terbakar dan akan sulit dipadamkan bila telah terbakar.
• Bahan Bakar Merata
Mencakup bahan bakar yang terdistribusikan secara kontinyu pada suatu areal. Termasuk dalam katagori ini, adalah daerah-daerah yang memiliki suatu jaringan bahan bakar dan saling berhubungan satu sama lain sehingga terbuka jalan bagi penyeberangan api.
• Bahan Bakar Tidak Merata
Meliputi semua bahan bakar yang terdistribusikan secara tidak merata pada suatu areal. Hambatan atau rintangan tertentu yang ada, misalnya berupa gunung batu, Kolam atau danau, jalan, sungai atau tanaman yang sulit terbakar.
• Bahan Bakar Yang Sangat Rapat
Meliputi tanaman pada areal dimana tanaman yang ada penyebaranya sangat rapat serhingga dimungkinkan api dapat merambat ketas melalui dahan dan ranting yang saling berhubungan.