Energi Terbarukan dan tak terbarukan dan Kebutuhan Energi Dunia

Energi adalah unsur penting dalam semua fase masyarakat. Kita hidup di dunia ini saling tergantung, dan akses ke sumber daya energi yang memadai dan dapat diandalkan dan sangat penting untuk pertumbuhan ekonomi dan untuk menjaga kualitas hidup kita. Tapi tingkat konsumsi energi dan produksi yang tidak berkelanjutan. Sekitar 40% dari energi dunia berasal dari minyak, dan banyak yang dipakai untuk transportasi. Harga minyak tergantung pada penemuan-penemuan baru (atau diramalkan), dan peristiwa dan situasi politik di seluruh dunia. AS, dengan 4,5% dari populasi dunia, mengkonsumsi 24% dari produksi minyak dunia per tahun; 66% dari minyak yang diimpor!

Sumber Energi Terbarukan dan tak terbarukan

Gambar 1

Sumber energi utama yang digunakan di dunia ditunjukkan pada Gambar (1). Campuran bahan bakar telah berubah selama bertahun-tahun tapi sekarang didominasi oleh minyak, meskipun gas alam dan kontribusi energi tenaga surya meningkat. Bentuk energi terbarukan adalah sumber yang tidak dapat digunakan, seperti air, angin, surya, dan biomassa. Sekitar 85% dari energi kita berasal dari bahan bakar fosil yang tak terbarukan minyak, gas alam, batu bara. Penggunaan bahan bakar fosil, dengan produksi karbon dioksida melalui pembakaran, telah mempengaruhi pemanasan global sekarang ini. Untuk menghindari pemanasan global berkelanjutan, kita harus dapat mengurangi penggunaan bahan bakar fosil, dan ini sangat sangat penting walaupun di mata banyak ilmuwan, pergeseran ke bahan bakar non–fosil  itu tidak akan mudah.

Tumbuh Kebutuhan Energi Dunia

Konsumsi energi dunia terus meningkat, terutama di negara-negara berkembang. (Lihat Gambar 2) Permintaan global untuk energi meningkat tiga kali lipat dalam 50 tahun terakhir dan mungkin tiga kali lipat lagi dalam 30 tahun ke depan. Sementara banyak dari pertumbuhan ini akan datang dari negara yang ekonominya berkembang cepat dari China dan India, banyak dari negara-negara maju, terutama di Eropa, berharap untuk memenuhi kebutuhan energi mereka dengan memperluas penggunaan sumber-sumber terbarukan. Meskipun saat ini hanya sebagian kecil, energi terbarukan berkembang sangat cepat, terutama energi angin. Misalnya, Jerman berencana untuk memenuhi 20% dari listrik dan 10% dari kebutuhan energi secara keseluruhan dengan sumber daya terbarukan pada tahun 2020. (Lihat Gambar 3.) Energi merupakan kendala utama dalam pertumbuhan ekonomi yang pesat dari China dan India. Pada tahun 2003, Cina melampaui Jepang sebagai konsumen terbesar kedua di dunia minyak. Namun, lebih dari 1/3 dari ini diimpor. Tidak seperti kebanyakan negara-negara Barat, batubara mendominasi sumber energi komersial Cina, sekitar 2/3 dari konsumsi energi. Pada tahun 2009 China melampaui Amerika Serikat sebagai penghasil terbesar CO2. Di India, sumber energi utama adalah biomassa (kayu dan kotoran) dan batu bara. Setengah dari minyak India diimpor. Sekitar 70% dari listrik India dihasilkan oleh batubara yang menghasilkan polusi udara. Namun ada langkah yang cukup besar yang dibuat dalam energi terbarukan. India memiliki basis energi angin berkembang pesat, dan memiliki program tenaga surya terbesar di dunia.

Gambar 2

Tabel penggunaan energi oleh negara untuk beberapa energi utama di dunia. Sementara sumber-sumber tidak–terbarukan mendominasi, beberapa negara mendapatkan persentase yang cukup besar dari listrik mereka dari sumber daya terbarukan. Sebagai contoh, sekitar 67% dari kebutuhan listrik Selandia Baru dipenuhi oleh pembangkit listrik tenaga air. Hanya 10% dari listrik AS yang dihasilkan oleh sumber daya terbarukan, terutama listrik tenaga air. Sulit untuk menentukan jumlah kontribusi energi terbarukan di beberapa negara dengan penduduk pedesaan yang besar, sehingga persentase dalam tabel ini dibiarkan kosong.

Gambar 3

Energi dan  Kesejahteraan Ekonomi

Dua kolom terakhir dalam tabel ini meneliti energi dan listrik penggunaan per kapita. Kesejahteraan ekonomi tergantung pada penggunaan energi, dan di sebagian besar negara standar hidup yang lebih tinggi, yang diukur dengan PDB (produk domestik bruto) per kapita, dicocokkan oleh tingkat yang lebih tinggi dari konsumsi energi per kapita. Ini ditunjuk dalam Gambar 4. Peningkatan efisiensi penggunaan energi akan mengubah ketergantungan ini. Masalah global menyeimbangkan pengembangan sumber energi terhadap efek berbahaya pada lingkungan di penggunaan.

Gambar 3

Melestarikan Energi

Seperti yang kita pelajari tentang energi dan usaha, itu adalah relevan untuk menarik beberapa perbedaan antara dua istilah itu kadang-kadang disalahpahami di bidang penggunaan energi. Seperti telah disebutkan di tempat lain, “hukum konservasi energi” adalah prinsip yang sangat berguna dalam menganalisis proses fisik. Ini adalah pernyataan yang tidak bisa dibuktikan dari prinsip dasar, tetapi adalah perangkat pembukuan sangat baik, dan tidak ada pengecualian yang pernah ditemukan. Ini menyatakan bahwa jumlah total energi dalam sebuah sistem yang terisolasi akan selalu tetap konstan. Terkait dengan prinsip ini, tapi sangat berbeda dari itu, adalah filosofi penting dari konservasi energi. Konsep ini harus dilakukan dengan berusaha untuk mengurangi jumlah energi yang digunakan oleh seorang individu atau kelompok melalui kegiatan (1) dikurangi (misalnya mengemudi hanya beberapa kilometer) dan atau (2) meningkatkan efisiensi konversi dalam kinerja khususnya tugas, seperti mengembangkan dan menggunakan pemanas ruang lebih efisien, hemat energi lampu, dll 

Karena energi dalam sistem yang terisolasi tidak hilang atau dibuat atau dihasilkan, orang mungkin bertanya-tanya mengapa kita perlu khawatir tentang sumber energi kita, karena energi adalah kuantitas yang dilestarikan. Masalahnya adalah bahwa hasil akhir dari transformasi energi ini menhasilkan perpindahan panas ke lingkungan dan konversi ke energi ke bentuk energi lain yang tidak berguna. Dengan kata lain, potensi energi untuk menghasilkan karya yang bermanfaat telah “rusak” dalam transformasi energi.