Standar Joule
Program Edukasi Energi dan Kesadaran Energi Matahari
# Sundaya
judul asli: The Joule Standard Energy Education and Solar Awareness Campaign oleh Maurice Adema Š copyright 2007-2008 Sundaya
Sundaya dengan dukungan pedanaan DEG Jerman telah mengembangkan sebuah program Edukasi Energi dan Kesadaran Energi Matahari. Buklet ini merupakan rangkuman dari materi yang akan dikembangkan dalam program ini dan memperkenalkan kepada inti pemikirannya.
# Sundaya
Apakah kita sedang mengalami krisis energi?
Perhatikan apa yang terjadi pada cadangan minyak dunia,
selama kurun waktu 400 juta tahun? Ya, memang benar kita dalam krisis energi yang serius! 1. 40% dari energi kita berasal dari Minyak Bumi 2. Produksi Minyak dunia sedang mencapai puncaknya, • Yang berarti tidak ada lagi “minyak murah”, • Banyak perang diadakan untuk mengamankan sumber-sumber “murah” terakhir, berselubung “Perang melawan Teror” 3. Kita masih jauh dari meninggalkan gaya hidup burnivora yang mengakibatkan kerusakan besar lingkungan dunia 4. Lebih dari 99% penduduk dunia mengalami “kebutahurufan” energi, 5. Ini kemudian menyebabkan pembuatan kebijakan dan pengambilan keputusan yang salah, dan hanya memperparah krisis lebih lanjut. Sebenarnya, krisis dunia dalam energi dan lingkungan tidak diakibatkan kekurangan sumber energi, melainkan karena memanfaatkan sumber yang salah. Dan itu sendiri diakibatkan karena kebutaan tentang energi, yang dialami oleh publik, tokoh politik dan pembuat keputusan. Memberantas Buta Energi berarti harus menjadi langkah pertama dalam mengatasi Krisis Energi. Tanya: Apa yang pertama kali perlu dilakukan saat berada dalam krisis? Jawab: Saya sarankan: Buatlah sebuah neraca!
1
T: Bagaimana akuntan keuangan membuat sebuah neraca? J: Pasti dalam satu mata uang! T: Bagaimana para “ahli energi” membuat Neraca Energinya? J: Dalam satuan barel, meter kubik, metrik ton, kiloliter, MTOE, Watt dan Gigawatt, Solar-Watt, Wind-Watt... dan daftarnya semakin panjang… T: Bukankah sudah waktunya menciptakan “Kesatuan dalam Energi”, dan mengajarkan publik tentang satuan ini? J: Itulah tujuan progam Pendidikan Energi ini: Menciptakan Kesatuan dalam Energi melalui pengenalan “Standar Joule”. Joule adalah satuan Standar Internasional untuk segala jenis energi, dari energi cahaya yang dipancarkan matahari, ke energi kimia dalam makanan yang kita konsumsi, bahkan hingga bahan bakar yang kita bakar untuk perjalanan ke kantor dan pulangnya. T: Mengapa kita butuh mengkonversi ke satu “mata uang”? J: Sebab itu akan memberikan pencerahan dalam semua sistem dan masalah energi kita. Juga itu memudahkan kita membandingkan apel dan apel, bukannya apel dan jeruk, yang tanpa malu dilakukan tiap hari di seluruh dunia energi.
Energi = Joule Joule detik
Daya = Watt (Power) Masyarakat umumnya mengira daya (power) dan energi adalah sama. Ini serupa dengan menganggap kecepatan dan jarak adalah sama. Gambar di atas jelas menunjukkan perbedaan antara energi dan daya. Daya lebih tepat didefinisikan sebagai kecepatan suatu energi terkonsumsi. (Biasanya diekspresikan sebagai Watt = Joule per detik). 2
Melalui konversi ke Joule... Perang “pengamanan supply� 400 kJ/km Eksplorasi 200 kJ/km Penyulingan 200 kJ/km Distribusi 80 kJ/km
Mesin + standby 3.272 kJ/km
Transmisi 224 kJ/km Rem 232 kJ/km Angin 100 kJ/km
Pakai Minyak
Mobil dengan Bahan Bakar Minyak
Butuh Mengatasi friksi jalanan (160 kJ/km)
Kontribusi tinggi terhadap pemanasan global! Stasiun Pembangkit Listrik 853 kJ/km Distribusi 40 kJ/km
Charger 29 kJ/km Baterai 27 kJ/km Motor + Rem 46 kJ/km Angin 100 kJ/km
Pakai Batubara
Mobil Listrik diisi listrik dari jaringan PLN
Butuh Mengatasi friksi jalanan (160 kJ/km)
75% lebih sedikit energi yang dibutuhkan. 75% lebih sedikit pemanasan global.
Pakai Cahaya
Charger 29 kJ/km Baterai 27 kJ/km Motor + Rem 46 kJ/km Angin 100 kJ/km
Mobil Listrik diisi listrik dari energi surya
Butuh Mengatasi friksi jalanan (160 kJ/km)
92% lebih sedikit energi yang dibutuhkan. Tidak mengakibatkan pemanasan global.
...Masalah Energi menjadi jelas! 3
Tiga pilar: Program Edukasi Energi dan Kesadaran Energi Surya ini akan berdiri pada 3 “pilar�:
3 Melobi dan memotivasi Badan Standardisasi Nasional dan Yayasan Lembaga Konsumen Indonesia utuk mengadopsi Standar Joule.
2 Produksi dan peluncuran
serial pendidikan animasi di TV nasional bekerjasama dengan Progres Animation (untuk usia pemirsa 5-99 tahun)
1 Mendesain dan
memperkenalkan sebuah program edukasi untuk SMA keatas, usia 15-21 tahun bekerjasama dengan Akademi Teknik Mesin Industri
4
Pilar 1) Paket Edukasi Energi untuk Sekolah Paket pendidikan energi ini terdiri dari: 1) Buku Teori 2) Buku Soal Latihan 3) Kunci Jawaban Buku Diktat terdiri dari 7 Bab: Bab 1: Bab 2: Bab 3: Bab 4: Bab 5: Bab 6: Bab 7:
Satuan untuk Energi Keenam Pembawa Energi Pencahayaan Listrik Penyimpanan Listrik Sistem Kelistrikan Akuntansi Energi Menyebarluaskan Pengetahuan Energi Buku-buku tersebut diberi ilustrasi sedemikian rupa hingga menjelaskan setiap topik agar bisa dimengerti oleh anak-anak usia 5 tahun ke atas.
Fakta membuktikan bahwa hasil terbaik dari pendidikan bisa dicapai melalui pendekatan “murid menjadi guru”. Ilmu yang digali seorang murid dari buku teori dan setelah mengerjakan soal latihan dapat berlanjut lebih maju lagi ketika sang murid mengajarkan ilmu barunya kepada orang lain (misalnya anggota keluarga dan teman-temannya), dengan bantuan serial “edutainment” di TV. Pada bab terakhir buku teori akan dijelaskan bagaimana menyebarluaskan pengetahuan tentang energi ini ke semua lapisan masyarakat.
5
Pilar 2) Film animasi edutainment “Kajul” Gelombang pertama episode serial edutainment ini terdiri dari 7 film masingmasing berdurasi 12 menit, dan menampilkan tokoh-tokoh sebagai berikut: Mereka akan memperkenalkan diri: Halo....nama saya Feli... Saya punya sebuah kisah ajaib... Secara tidak sengaja, saya sampai ke Dunia Nano... itu lho, tempat yang begitu kecil hingga tidak kelihatan meskipun dilihat pakai miskroskop... Disitu saya bertemu Kajul, Lumi dan Watt yaitu mahluk-mahluk yang hidup dan bekerja di Dunia Nano... kecuali Watt yang tidak pernah bekerja. Kajul dan Lumi sekarang sahabat karibku, tapi bangsa Watt agak menakutkan... walau mereka juga mahluk nano. Kajul bilang, bangsa Watt sebenarnya cerdas tapi mereka mempunyai masalah berkomunikasi dengan orang, dan sejak 100 tahun yang lalu mereka tidak ada pekerjaan... sehingga membuat mereka menjadi agak malas. Bangsa Watt rupanya hanya dimengerti para ilmuwan dan insinyur... dan mereka samasekali tidak dimengerti oleh masyarakat. Lumi sangat cantik, dan kini setelah mengerti peranannya, aku menyadari betapa semua jenis kehidupan di bumi berhutang pada hasil kerjanya selama jutaan tahun. Bangsa lumi membawa energi dari matahari ke bumi dan membantu semua mahluk hidup seperti hewan dan tumbuh-tumbuhan bisa hidup. Tanpa bantuan para lumi kita tidak akan bisa makan atau merasakan kehangatan yang mereka bawa untuk kelangsungan hidup kita di bumi. Aku, Lumi dan Kajul sepakat menulis buku ini untuk mengajarkan orang mengenai segala hal yang perlu mereka ketahui bagaimana hidup berkesinambungan dalam keharmonisan dengan alam dan seimbang dengan energi... Feli...
Memperkenalkan guru kita tentang cahaya, Lumi: Halooo... saya Lumi... saya adalah sebuah ”satuan-cahaya-maya” dari ”Dunia Nano”; dan saya adalah guru Anda yang akan menjelaskan segala hal yang Anda perlu atau ingin tahu mengenai Energi cahaya dan sebagainya... kami bangsa lumi adalah pengantar energi dan kami bergerak pada kecepatan cahaya, yaitu 60 juta km per detik... kami adalah kurir ekspresnya energi ! 6
Kami hanya hidup selama 1 mili-detik… yang tidak berarti kami mati setelah hidup 1 mili-detik… Tidak, samasekali tidak... jiwa kami hidup selamanya dan kami telah ada milyaran tahun yang lalu... dan telah melihat semua yang tumbuh dan hidup di planet ini... tapi tidak hanya di planet ini saja, karena kami sudah pernah menjelajahi alam semesta… Manusia di planet ini tidak bisa melihat kami karena kami bergerak amat sangat cepat... seperti tadi saya bilang 60 juta km per detik… itu kan 1500 kali mengelilingi planet ini dalam sedetik ! Kalau Anda bisa melihat sekeliling Anda itu tandanya kami ada... bahkan Anda bisa melihat hanya karena kerja keras kami... Kami membawa energi cahaya ke mata Anda untuk “menggelitik” saraf yang ada di dinding belakang mata. Jumlah dan jenis energi yang kami bawa menentukan terang dan warna benda-benda yang Anda lihat disekitar Anda. Ketika Anda berjalan di bawah sinar matahari, Anda rasakan energi yang kami bawa dari matahari dan kami rubah menjadi kehangatan pada kulit Anda. Ketika kami sudah mengantarkan energi, kami menghilang... tanpa meninggalkan apa pun kecuali suatu jenis energi lain (seperti hangat) dari hasil konversi energi cahaya yang kami bawa... dan andaikata ada jenis energi baru yang harus diantar, kami ada disitu... kami diisi-ulang energi untuk mengantarkan... Lumi.
Memperkenalkan guru kita tentang energi, Kajul: Halooo....saya Kajul... dari “Dunia Nano”, dan saya akan menjadi guru Anda dan menjelaskan segala sesuatu yang Anda perlu dan ingin ketahui tentang energi... dan lebih dari itu... ”Bangsa” kami, bangsa Joule adalah “pengantar maya” dari satuan energi Joule. Kami bekerja di dalam semua mesin dan peralatan di sekitar Anda... mobil, sepedamotor, TV, radio, komputer, oven microwave, dan bahkan dalam tubuh Anda sendiri; kami ada untuk mengantarkan energi... dan energi dihitung dalam satuan Joule.... Kami sudah ada milyaran tahun yang lalu... Dan kami sudah menyaksikan semua yang tumbuh dan hidup di planet ini... tapi tidak hanya di planet ini, kami juga sudah menjelajahi alam semesta bersama Lumi... Kami sangat menyukai perkerjaan kami mengantarkan energi, kecuali energi kotor seperti minyak bumi, batubara dan nuklir yang menakutkan... walau kami tetap mengantarkannya. Energi yang paling kami suka adalah listrik. Listrik itu asik, dan bisa diciptakan dengan bantuan Lumi. 7
Sayangnya bidang kelistrikan yang kami gemari ini telah ditindas oleh bangsa Watt selama lebih dari 100 tahun. Watt telah mengklaim segala penghargaan untuk pekerjaan yang sebenarnya dilakukan oleh kami di dunia kelistrikan... Bangsa Joule belum pernah diijinkannya berkomunikasi dengan manusia... Coba saya perkenalkan Anda ke Watt dan mungkin Anda bisa mengerti mengapa demikian: Kajul: Hellooo….Watt…….Bisakah kau jelaskan siapa kamu dan apa pekerjaanmu...? Watt: Uhhhhh…. Uhhhhhhmmm…. PFFFFF bleber... bleberbleber……. Kajul:: Maaf?…. Watt: (sambil menghela nafas panjang)... WHHaaaaa….Uhhhhh….Uhhhhhh….PFFFFF bluberbluberbluber……. Kajul: OK deeeeh... jelas sekali... (Watt tiba-tiba mencuri badge milik Kajul). Kajul: hei ?… hei... hei !... hati-hati dengan jarumnya! ... (jarum itu tidak sengaja menusuk Watt ketika ia mencoba memasang badge itu...) Watt:
Kabummm…….
Kajul: Ok…sekarang jelas kau adalah …atau tadinya adalah, sebuah balon………… Begini deh, saya coba jelaskan apa sebenarnya Watt itu... Satu Watt adalah satu Joule per detik, jadi pekerjaan Watt hanya melihat berapa Joule yang lewat per detik. Lampu 100 Watt berarti ia mengkonsumsi energi pada kecepatan 100 Joule per detik. Tapi orang tidak usah lagi berurusan dengan Watt (berapa Joule dikonsumsi per detik) Lebih penting mengetahui berapa Joule dikonsumsi per jam. Karena jumlah total Joule yang Anda pakai itulah yang Anda bayar. Nah, dengan datangnya Feli ke Dunia Nano, kami menyadari bahwa ternyata bangsa Watt hanya balon kosong yang tidak ada apa-apanya, dan kami tidak perlu lagi takut kepada mereka. Kami bangsa Joule akan mulai berkomunikasi dengan manusia dan menjelaskan semua tentang energi secara detil dalam serial edutainment dan buku-buku kami. Kajul.
8
Pilar 3) Melobi dan memotivasi Badan Standardisasi Nasional dan Yayasan Lembaga Konsumen Indonesia utuk mengadopsi Standar Joule. Upaya ini bertujuan membuat satuan Joule diterima sebagai satuan universal untuk segala jenis energi. Juga untuk segala bentuk energi, kandungan Joule per satuan jual perlu disampaikan ke pihak konsumen. Misalnya: â—? Kami ingin melihat Perusahaan Listrik Negara menagih pelanggan dalam MegaJoule (sebagai satu kolom ekstra disamping kWh). Kalau konsumen menganggap angka konsumsi energi yang tertera terlalu tinggi, ia bisa membandingkannya dengan hanya menjumlahkan setiap angka konsumsi energi pada label peralatan listrik di rumahnya. Ini juga berguna untuk mendeteksi apabila masih terjadi pemborosan energi listrik atau masih ada alat listrik yang boros, mungkin karena perabot listrik itu kurang efisien atau akibat penggunaan yang salah. Pola kebiasaan konsumsi energi yang mengoptimalkan efisiensi akan timbul pada konsumen, yang seterusnya akan mengurangi lagi secara signifikan total energi yang biasanya terbuang. â—? Semua produsen peralatan listrik dihimbau untuk mencantumkan pada label produk mereka angka konsumsi energi dalam kJ atau MJ per jam, hari, atau bulan tergantung dari jenis penggunaan produk tersebut, sehingga konsumen dapat membuat sendiri perhitungan akuntansi energi rumahnya seperti disebut tadi. Lebih menarik bagi konsumen, misalnya untuk mengetahui berapa banyak energi yang dikonsumsi per jam oleh sebuah mesin cuci, sehingga mereka bisa mengetahui sebelum membeli, berapa tambahan biaya listrik per bulannya nanti berdasarkan seberapa sering mereka merencanakan memakai mesin cuci tersebut. â—? Khusus dibidang pencahayaan, pada kemasan lampu harus dinyatakan dalam huruf besar, output cahaya yang dihasilkan dalam satuan Lumen, dan efisiensi lampu tersebut sebagai persentase dari nilai maksimum teoritis. Sehingga konsumen dapat dengan bijak membandingkan dan memilih produk-produk efisien yang sangat cocok dengan kebutuhannya.
9
Ringkasan subyek materi pendidikan: Bab 1: Satuan Energi. Dalam bab ini akan dijelaskan bahwa energi dan daya tidak sama, seperti yang selama ini dikira masyarakat. Alat-alat listrik biasanya diberi label dengan angka daya, yang tidak mengatakan berapa konsumsi energinya. Kami mengajarkan murid bagaimana caranya mengkonversi informasi daya menjadi informasi energi, dan berharap produsen alat listrik di masa depan akan dengan sukarela mulai mencetak informasi konsumsi energi pada label mereka, bukan lagi informasi daya. Bab 2: Keenam Pembawa Energi Dalam bab ini akan dijelaskan keenam pembawa energi yang ada disekitar kita dan yang berguna bagi kita. Kami telah menjabarkan 6 pembawa energi sebagai berikut, dari mutu paling tinggi ke paling rendah:
0 Kelvin Untuk “kebutuhan� energi masa kini, 87% didapatkan dari mengkonversi Energi Kimia (Minyak, Batubara dan Gas) ke Energi Benda Panas, setelah itu berubah menjadi Energi Benda Bergerak, dan Energi Benda Bergerak atau dipakai langsung (kendaraan) atau dirubah lagi jadi Energi Listrik (disalurkan ke rumahrumah dan industri). 10
Untuk 100 tahun mendatang, kita mempunyai sumber energi berikut:
Cahaya Matahari 550.000 ZJ Tidak sedia Stock Stock terakhir!
Minyak Batubara Gas
Panas bumi Arus Angin & Air
8 ZJ 29 ZJ 5 ZJ
10.000 ZJ 30 ZJ
Bab ini juga menjelaskan darimana datangnya keenam pembawa energi tersebut dan berapa banyak tersisa untuk 100 tahun yang akan datang, juga bagaimana, dan seberapa efisien, kita bisa mengkonversi mereka ke pembawa energi yang lainnya. Akan dijelaskan bahwa semakin tinggi mutu energi yang digunakan (Energi Cahaya dan Listrik) semakin tinggi mutu kehidupan yang bisa kita capai dengan dampak merusak yang paling kecil terhadap lingkungan, sehingga menjamin pengembangan ekonomi yang berkesinambungan. Akan pula dijelaskan mengapa Energi Listrik adalah pembawa energi yang paling berguna bagi manusia, dan bab-bab berikutnya akan memfokuskan kepada Energi Listrik dan Energi Cahaya. Bab 3: Pencahayaan Listrik Dalam bab ini akan dijelaskan berbagai macam teknologi pencahayaan yang paling umum, dan seberapa efisien teknologi-teknologi tersebut dapat mengkonversi Energi Listrik menjadi Energi Cahaya. Juga teori cahaya dan warna akan dijelaskan dengan cara yang sangat mudah dimengerti. Akan diajarkan pula ciri apakah yang paling penting dicari dari produk-produk lampu... angka dan karakteristik yang perlu dicari konsumen ketika membeli sebuah lampu! 11
Lampu Pijar Lampu TL
Lampu Silikon
Jumlah Output Cahaya
Jumlah Output Cahaya
Luminous Flux (dalam Lumen)
Efisiensi Cahaya
Efisiensi mengkonversi Energi Listrik ke Energi Cahaya (dlm % dari maksimum teoritis)
Konsumsi Energi Per Jam
Per Tahun (dipakai 8 jam/hari)
Umur Output Cahaya Ketahanan Lumen 75%
Ketahanan Lumen 50%
Umur Switching Kebutuhan Listrik
Range voltase operasi nominal Range arus operasi nominal
900Lm
Jumlah Output Cahaya
1,3%
Efisiensi mengkonversi Energi Listrik ke Energi Cahaya (dlm % dari maksimum teoritis)
360 kJ/jm 1.050 MJ/thn 700 jam 1.000 jam
2.000 Siklus On-Off 180-230Vac/dc 455mA
Luminous Flux (dalam Lumen)
Efisiensi Cahaya
Konsumsi Energi Per Jam
Per Tahun (dipakai 8 jam/hari)
Umur Output Cahaya Ketahanan Lumen 75%
Ketahanan Lumen 50%
Umur Switching Kebutuhan Listrik
Range voltase operasi nominal Range arus operasi nominal
900Lm
7,9% 60 kJ/jm 174 MJ/thn
10.000 jam 15.000 jam 20.000 Siklus On-Off 180-230Vac/dc 75mA
Luminous Flux (dalam Lumen)
Efisiensi Cahaya
Efisiensi mengkonversi Energi Listrik ke Energi Cahaya (dlm % dari maksimum teoritis)
Konsumsi Energi Per Jam
Per Tahun (dipakai 8 jam/hari)
Umur Output Cahaya Ketahanan Lumen 75%
Ketahanan Lumen 50%
Umur Switching Kebutuhan Listrik
Range voltase operasi nominal Range arus operasi nominal
900Lm
30% 16 kJ/Hour 46 MJ/Year
40.000 jam 70.000 jam tak terbatas 180-230Vac/dc 20mA
Efisiensi sebuah lampu dapat diekspresikan sebagai %, yang sangat mudah menjelaskannya kepada pelanggan. Semakin tinggi angkanya, semakin efisien lampu mengkonversi Energi Listrik menjadi Energi Cahaya. Bab 4: Penyimpanan Listrik Dalam bab ini akan dijelaskan dalam bentuk apa saja Energi Listrik dapat disimpan, dan apa sajakah ciri penting dari Sistem Penyimpanan Energi Listrik...angka dan karakteristik yang dicari konsumen saat membeli sebuah sistem penyimpanan listrik! Bab 5: Sistem Kelistrikan Dalam bab ini akan dijelaskan bagaimana komponen-komponen bekerjasama dalam sebuah sistem Energi Listrik dan bagaimana Energi Listrik dapat dibangkitkan dari beberapa sumber berbeda, seperti Benda Bergerak, Kimia dan Cahaya. Bab 6: Akuntansi Energi Dalam bab ini akan dijelaskan bagaimanamendesain sebuah sistem Energi Listrik dengan cara yang paling ekonomis dan berkesinambungan. Akan dijelaskan pula bahwa sama pentingnya melihat sisi konsumsi Energi Listrik seperti sisi produksinya. Bab 7: Menyebarluaskan Pengetahuan Energi dalam bab ini akan dijelaskan bagaimana memanfaatkan semua pengetahuan dari buku Edukasi Energi Kajul, guna mengajarkan orang lain dan bagaimana menghubungkan semua informasi dari buku ke serial TV Kajul. Pengetahuan Energi dari buku akan lebih mudah diingat bila sang murid mengajarkan orang lain subyek materinya. Dengan mengajar, sang murid akan bisa menguasai materi tersebut lebih mendalam lagi. 12
Acara Peluncuran Resmi: Program Edukasi Energi dan Kesadaran Energi Matahari resmi diluncurkan melalui acara-acara berikut:
Konperensi Pers 14 Januari 2008 Peluncuran 24 Januari 2008 Acara-acara tersebut berlangsung di:
Bellezza Ballroom Jl. Arteri Permata Hijau No 34 Jakarta Selatan Untuk keterangan lebih lanjut mengenai program edukasi ini, kunjungi www.kajul.org
# Sundaya
Cadangan Energi yang kita miliki
untuk 100 tahun yang akan datang...
h a k ana lih?
M
g n a y
i p a And Energi
Kinetik
Panas Bumi 10.000 ZJ
Arus Angin & Air
En
30 ZJ
er
gi
Pa
na
s
Be ba mi Polu s si ! Bu
Energi
Panas Tinggi
10.000 ZJ
Energi
Cahaya
550.000 ZJ
Stock terakhir! Minyak Batubara Gas
Untuk 100 tahun akan datang
8 ZJ 29 ZJ 5 ZJ
Gr
1.
Energi
Kimia
Energi
Kimia
Stok Terakhir
Stok Terakhir
MINYAK 8 ZJ
at is
Be 2. bas Be Pol 3. bas usi Da Bia ! p y Pa at a D n di i 4. as T ko strib Da ing nve us g rs i p Lis at i de i la ! n n tr di ik ko gan gsu de nve e ng ng rs fis ke an i l ien E ef ang si ner isi su 95 gi en ng % si k . 20 e E %. ne rg i
Batubara 29 ZJ
Energi
Kimia
Stok Terakhir
Gas 5 ZJ
ya a h a C ZJ
Ener
gi
00 550.ka0i tahun 2100-2200
Untuk
dipa