Bahan bakar alternatif

Bahan bakar alternatif adalah bahan atau zat yang dapat digunakan sebagai bahan bakar pengganti bahan bakar konvensional, seperti bahan bakar fosil. Bahan bakar alternatif digunakan karena menghasilkan emisi atau gas rumah kaca yang lebih sedikit dibandingkan bahan bakar fosil.

Bahan bakar alternatif bersifat dapat diperbarui, sehingga tidak akan habis dalam waktu dekat. Hal tersebut berbeda dengan bahan bakar fosil, yang apabila digunakan secara terus-menerus maka akan habis. Selain itu, ada beberapa bahan bakar alternatif yang memiliki angka oktan lebih tinggi dibandingkan bahan bakar fosil. Contohnya bahan bakar propana atau propana autogas yang memiliki angka oktan yang lebih tinggi dari bensin.

Beberapa jenis bahan bakar alternatif di antaranya yaitu bahan bakar nabati, bahan bakar emulsi, bahan bakar hidrogen, atau bahan bakar alkohol, seperti bahan bakar metanol, etanol dan butanol.

Latar belakang
Bahan bakar fosil banyak digunakan sebagai sumber energi utama di berbagai negara. Pada tahun 2018 bahan bakar fosil seperti batu bara, minyak dan gas menyumbang sekitar 84% dari konsumsi energi primer dunia. Penggunaan bahan bakar fosil secara terus-menerus dapat membuatnya habis, karena bahan bakar fosil termasuk jenis sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui. Selain itu, penggunaan dan proses pembakaran dari bahan bakar fosil menghasilkan berbagai polutan udara yang berdampak buruk terhadap manusia dan lingkungan. Misalnya pembakaran batu bara yang menghasilkan emisi gas buang sulfur dioksida (SO2) dapat memicu terjadinya hujan asam dan bisa memicu sejumlah dampak negatif. Pembakaran bahan bakar fosil juga dapat memicu terjadinya pemanasan global. Hal tersebut mengakibatkan suhu rata-rata atmosfer, laut, dan daratan Bumi mengalami peningkatan.
 
Penggunaan bahan bakar alternatif merupakan salah satu cara yang dapat digunakan sebagai pengganti bahan bakar fosil. Beberapa jenis bahan bakar alternatif misalnya bahan bakar nabati, bahan bakar alkohol, dan sebagainya. Salah satu kelebihan dari penggunaan bahan bakar alternatif yaitu menghasilkan lebih sedikit gas rumah kaca dibandingkan bahan bakar fosil. Selain itu, sumber daya energi alternatif tidak akan habis dalam waktu dekat dan dapat diperbarui.

Definisi 
Definisi resmi bahan bakar alternatif yang berlaku di beberapa negara, sebagai berikut :

Uni Eropa 
 
Definisi bahan bakar alternatif di Uni Eropa berdasarkan Undang-undang 2014/94/Parlemen dan Dewan Uni Eropa 22 Oktober 2014 tentang penerapan infrastruktur bahan bakar alternatif, adalah sebagai berikut :Bahan bakar alternatif adalah bahan bakar atau sumber tenaga yang berfungsi sebagai pengganti bahan bakar fosil (meskipun hanya sebagian) dalam pasokan energi untuk transportasi, yang juga berkontribusi terhadap dekarbonisasi dan meningkatkan kualitas lingkungan sektor transportasi. Bahan bakar alternatif tersebut di antaranya sebagai berikut :
 
 listrik;
 hidrogen;
 biofuel sebagaimana yang telah didefinisikan dalam Pasal 2i dalam Undang-undang 2009/28/EC;
 bahan bakar sintetis dan parafin;
 gas alam, termasuk biometana, gas alam terkompresi (CNG), gas alam cair (LNG), dan
 gas minyak cair (LPG).

Amerika Serikat 
Definisi bahan bakar alternatif di Amerika Serikat menurut Badan Perlindungan Lingkungan Amerika (USEPA), adalah sebagai berikut : Bahan bakar alternatif meliputi bahan bakar gas seperti hidrogen, gas alam, dan propana; alkohol seperti etanol, metanol, dan butanol; minyak nabati dan limbah; dan listrik. Bahan bakar ini dapat digunakan dalam sistem khusus yang menggunakan bahan bakar tunggal atau dalam sistem bahan bakar campuran bahan bakar lain seperti bensin atau solar. Misalnya pada kendaraan listrik hibrida atau kendaraan bahan bakar fleksibel.

Indonesia 
Definisi bahan bakar alternatif di Indonesia berdasarkan Pasal 1 ayat (5) dalam Peraturan Presiden Republik Indonesia Nomor 5 Tahun 2006, adalah sebagai berikut :Sumber energi alternatif tertentu adalah jenis sumber energi tertentu pengganti Bahan Bakar Minyak (BBM).

Kanada 
Definisi bahan bakar alternatif di Kanada ditetapkan sejak tahun 1996 dalam Peraturan Bahan Bakar Alternatif (SOR / 96-453), sebagai berikut :Bahan bakar alternatif dalam Undang-undang ayat 2 (1) yang digunakan sebagai sumber energi penggerak kendaraan bermotor, adalah sebagai berikut :

(a) etanol;

(b) metanol;

(c) gas propana;

(d) gas alam;

(e) hidrogen;

(f) listrik;

(g) untuk subbagian 4 (1) dan 5 (1) dalam Undang-undang, bahan bakar campuran setidaknya mengandung 50% dari salah satu bahan bakar yang dicampur, sebagaimana dimaksud dalam ayat (a) sampai (e); dan

(h) untuk subbagian 4 (2) dan 5 (2) dalam Undang-undang, bahan bakar campuran mengandung salah satu bahan bakar yang disebutkan dalam ayat (a) sampai (e).

Sejarah 
Pada tahun 1970-an istilah bahan bakar alternatif muncul sebagai upaya mengganti bahan bakar konvensional, seperti bensin, solar, dan sebagainya. Bahan bakar alternatif mencakup gas alam cair (propana), etanol, metanol, gas alam terkompresi, hidrogen, atau bahan bakar yang berasal dari tumbuhan. Penggunaan bahan energi alternatif dianggap ramah lingkungan, karena menghasilkan emisi atau gas rumah kaca yang lebih sedikit dibandingkan dengan bahan bakar konvensional.

Dari semua bahan bakar fosil, minyak bumi dianggap bahan bakar yang paling tidak berkelanjutan karena jumlahnya terbatas sehingga cepat habis. Hal tersebut yang menjadi alasan utama pengembangan adanya bahan bakar alternatif.

Bahan bakar nabati 
Bahan bakar nabati (bahasa Inggris: biofuel) merupakan bahan bakar yang berasal dari tumbuh-tumbuhan, limbah, mikroba, atau pupuk kandang. Bahan bakar nabati dapat berbentuk padatan, cair, maupun gas. Bahan bakar nabati tergolong jenis sumber energi terbarukan, karena dapat diperbarui dan kemungkinan besar tidak akan habis dalam waktu dekat. Contohnya seperti etanol, bahan bakar ganggang, biodiesel dan minyak nabati terhidrogenasi (hydrotreated vegetable oil, disingkat HVO).
 
Penggunaan bahan bakar nabati menghasilkan gas rumah kaca yang lebih sedikit dibandingkan dengan bahan bakar fosil. Sehingga dapat memperlambat terjadinya pemanasan global. Meskipun demikian, penggunaan bahan bakar nabati juga memiliki kekurangan, seperti biaya produksi yang mahal dan terjadinya peralihan fungsi lahan. Peralihan fungsi lahan untuk produksi bahan baku bahan bakar nabati tersebut dapat mengakibatkan terjadinya kerusakan ekologi.

Biomassa 

Biomassa merupakan salah satu jenis sumber energi terbarukan yang dapat digunakan untuk menghasilkan listrik, panas atau sebagai bahan bakar transportasi. Secara umum biomassa dapat berasal dari tanaman budidaya, alga, kayu atau limbah pengolahan kayu dan kotoran hewan atau kotoran manusia. Saat ini penggunaan bahan bakar biomassa dalam sektor transportasi dan pembangkit listrik telah meningkat di banyak beberapa negara maju. Hal tersebut karena penggunaan biomassa menghasilkan lebih sedikit gas rumah kaca dibandingkan bahan bakar fosil.

Pada tahun 2019, biomassa tersedia hampir 5 kuadriliun satuan panas Britania (British thermal unit atau BTU), yang setara dengan sekitar 5% dari total penggunaan energi primer di Amerika Serikat.

Bahan bakar ganggang laut 
Bahan bakar ganggang laut adalah bahan bakar yang diproduksi dari ganggang laut. Ganggang laut memiliki laju pertumbuhan yang cepat dan dapat menghasilkan lemak dalam jumlah besar. Lemak tersebut dapat digunakan sebagai bahan untuk membuat biodiesel (biofuel yang paling umum digunakan). Selain itu, penggunaan bahan bakar ini dapat membantu mengurangi emisi atau pengeluaran karbon.

Biodiesel 

Biodiesel adalah bahan bakar terbarukan yang berasal dari lemak hewani, atau minyak nabati baru maupun bekas. Biodiesel tidak beracun dan dapat terurai secara hayati. Bahan bakar ini termasuk dalam salah satu jenis bahan bakar nabati yang paling umum digunakan.
 
Sama dengan bahan bakar bakar diesel minyak bumi, biodiesel juga dapat digunakan sebagai bahan bakar mesin diesel. Biodiesel dapat dicampur dengan solar dalam persentase tertentu. Berikut adalah beberapa jenis campuran biodiesel dengan solar minyak bumi :
 
 B2: campuran yang mengandung 2% biodiesel dan 98% solar.
 B5: campuran yang mengandung 5% biodiesel dan 95% solar.
 B10: campuran yang mengandung 10% biodiesel dan 90% solar.
 B20: campuran yang mengandung 20% biodiesel dan 80% solar.
 B100: biodiesel murni atau biodiesel tanpa kandungan solar.

Bahan bakar alkohol 
Penggunaan alkohol sebagai bahan bakar alternatif dimulai sejak pertengahan tahu 1970-an, dan meningkat pada pertengahan tahun 1980-an. Bahan bakar jenis alkohol merupakan alternatif dari bahan bakar berbasis minyak, karena penggunaan bahan bakar jenis alkohol menghasilkan emisi gas rumah kaca yang lebih sedikit. Selain itu bahan bakar jenis alkohol juga memiliki angka oktan yang tinggi. Beberapa jenis bahan bakar alkohol di antaranya yaitu metanol, etanol, dan butanol. Beberapa bahan bakar alkohol tersebut dapat digunakan sebagai alternatif bahan bakar minyak secara langsung, maupun dalam bentuk campuran aditif.

Bahan bakar butanol 

Bahan bakar butanol atau biobutanol diproduksi dari biji jagung atau jenis biomassa lainnya. Biobutanol termasuk dalam jenis bahan bakar alternatif yang dapat diperbarui dan ramah lingkungan. Bahan bakar ini dapat digunakan untuk mesin pembakaran dalam (internal combustion engine).
 
Apabila dibandingkan dengan bahan bakar minyak, biobutanol menghasilkan lebih sedikit gas rumah kaca. Selain itu, biobutanol memiliki angka oktan hampir sama dengan bensin. Sehingga biobutanol dapat dijadikan bahan bakar alternatif yang ideal dan dapat mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil.

Bahan bakar metanol 
Metanol (CH3OH) atau dikenal sebagai metil alkohol, tergolong dalam salah satu jenis bahan bakar alternatif berdasarkan Undang-Undang Kebijakan Energi tahun 1992 yang disahkan pada tanggal 24 Oktober 1992. Metanol merupakan sejenis alkohol yang berasal dari gas alam. Bahan bakar jenis ini digunakan untuk mesin pembakaran dalam (internal combustion engine) dan beberapa jenis mesin lainnya. Bahan bakar metanol dapat digunakan sebagai bahan bakar murni atau dicampur dengan dengan bensin dengan jumlah rendah. Secara umum, metanol memiliki biaya produksi yang lebih murah daripada bahan bakar etanol.

Bahan bakar etanol 

Etanol atau dikenal sebagai etil alkohol termasuk dalam bahan bakar terbarukan yang dibuat dari jagung atau bahan-bahan nabati lainnya. Etanol memiliki angka oktan sekitar 109, angka oktan tersebut lebih tinggi daripada bensin yang hanya memiliki angka oktan 87 (di Amerika Serikat) atau 88 (di Indonesia.).
 
Lebih dari 98 % bensin yang ada di Amerika Serikat mengandung campuran etanol. Secara umum, campuran etanol yang sering digunakan yaitu E10 (campuran yang mengandung 10% etanol dan 90% bensin). Namun, ada juga jenis campuran etanol E85 yang biasanya digunakan untuk kendaraan bahan bakar fleksibel. E85 adalah campuran yang mengandung etanol 51-83% (disesuaikan dengan kondisi iklim dan geografi).

Amonia 
Amonia (NH3) merupakan bahan bakar yang ramah lingkungan, karena tidak menghasilkan karbon dioksida dan rendah emisi. Bahan bakar amonia tergolong dalam jenis bahan bakar terbarukan dengan biaya produksi yang murah. Bahan bakar tersebut dapat digunakan untuk mesin diesel (spark ignition engine, SI) atau turbin gas.

Bahan bakar emulsi 
Bahan bakar emulsi yang paling umum digunakan adalah emulsi air dan minyak diesel. Bahan bakar itu berupa air dan minyak diesel yang dicampur dengan komposisi pada presentase volume air tertentu. Penggunaan bahan bakar emulsi dapat membantu dalam meningkatkan efisiensi mesin dan menghasilkan lebih sedikit emisi atau gas rumah kaca.

Bahan bakar hidrogen dan asam format 
Bahan bakar hidrogen atau disingkat BBH (fuel cell) adalah bahan bakar alternatif yang dapat diproduksi dari gas alam, biomassa, atau energi terbarukan lainnya. Berdasarkan Undang-Undang Kebijakan Energi tahun 1992, hidrogen dianggap sebagai bahan bakar alternatif karena tidak menghasilkan emisi atau gas rumah kaca, seperti karbon dioksida (CO2).

Bahan bakar hidrogen dapat digunakan untuk fuel cell electric vehicle (FCEV). FCEV merupakan kendaraan yang tidak menghasilkan emisi (zero emission). FCEV menggunakan hidrogen sebagai sumber energi untuk menghasilkan listrik dari sistem sel bahan bakar, yang mampu mengubah energi panas menjadi energi listrik melalui reaksi kimia antara oksigen dan hidrogen.

Selain bahan bakar hidrogen, terdapat juga bahan bakar asam format yang dapat menjadi bahan bakar alternatif. Secara alami asam format dihasilkan dari serangga, seperti semut atau juga dapat ditemukan pada trikoma jelatang (urtica dioica).  Pada tahun 2017, mahasiswa Universitas Teknologi Eindhoven, Belanda, menciptakan sebuah bus kota berbahan bakar asam format dalam upaya untuk menunjukkan bahwa asam format dapat menjadi bahan bakar alternatif yang layak untuk kendaraan listrik. Bahan bakar tersebut dianggap ramah lingkungan dan memiliki biaya produksi yang lebih murah dibandingkan hidrogen.

Gas alam terkompresi 
Penambahan hidrogen pada CNG atau biasa disebut hydrogen enriched compressed natural gas (HCNG) adalah campuran dari gas alam terkompresi dan hidrogen pada komposisi tertentu. Bahan bakar tersebut dapat digunakan sebagai bahan bakar untuk mesin pembakaran dalam.

Propana Autogas 
Propana autogas atau yang dikenal sebagai bahan bakar gas cair (LPG) adalah bahan bakar yang menghasilkan emisi atau gas rumah kaca yang lebih sedikit dibandingkan dengan bahan bakar solar dan bensin. Propana autogas tergolong dalam bahan bakar alternatif, sesuai dengan Undang-Undang Kebijakan Energi tahun 1992. Bahan bakar tersebut merupakan bahan bakar transportasi yang paling sering digunakan di dunia, setelah bensin dan solar.

Propana autogas merupakan bahan dengan pembakaran yang bersih, karena kandungan karbon yang rendah. Bahan bakar ini dapat digunakan untuk mesin pembakaran dalam. Propana autogas memiliki angka oktan yang lebih tinggi dari bensin (91-92), yaitu sekitar 106. Sehingga memungkinkan rasio kompresi yang lebih tinggi pada mesin dan membuat efisiensi kinerja mesin menjadi lebih baik. Hal tersebut yang membuat propana menghasilkan sedikit emisi atau gas rumah kaca seperti karbon monoksida. Selain itu, propana autogas juga memiliki biaya produksi yang lebih rendah dibandingkan dengan bensin atau solar.

Bahan bakar gas 

Bahan bakar gas (BBG) merupakan gas alam yang dimampatkan (compressed natural gas) atau disebut CNG dengan angka oktan sekitar 130. Secara umum komposisi bahan bakar gas terdiri dari 80% gas metana, 10-15% gas etana, dan sisanya adalah gas karbon dioksida atau gas-gas lain. Tetapi, komposisi BBG yang dipakai di Jakarta berbeda, yaitu 93% gas metana, 3,2% gas etana dan 3,8% sisanya adalah nitrogen, propana, dan karbon dioksida.

Kelebihan dari penggunaan bahan bakar gas dibandingkan dengan bahan bakar minyak yaitu proses pembakaran BBG jauh lebih bersih dan sempurna dibandingkan dengan bensin.  Penggunaan BBG juga lebih aman dibandingkan dengan bensin premium, karena memilik titik bakar yang lebih tinggi, yaitu sekitar 650 °C dengan berat jenis kurang dari 0,60363 berat jenis udara.

Bahan bakar gas dianggap lebih aman, karena cepat mengalami penguapan dan sulit untuk terbakar dalam keadaan bebas. Selain itu, harga BBG tiap LSP (liter setara premium) lebih murah dibandingkan premium dan lebih irit dibandingkan dengan BBM. Di samping lebih ekonomis, biaya pemeliharaan mesin lebih ringan karena proses pembakaran lebih sempurna sehingga polusi yang ditimbulkan relatif kecil.

Energi nuklir 
Energi nuklir yang berasal dari fisi uranium dianggap mampu menjadi alternatif bahan bakar fosil. Pembangkit listrik tenaga nuklir berbahan bakar uranium dapat menghasilkan listrik dalam jumlah besar. Berdasarkan hasil studi siklus hidup semua jenis energi yang dilakukan oleh The International Panel on Climate Change (IPCC) menemukan bahwa gas rumah kaca yang dihasilkan energi nuklir lebih sedikit dibandingkan bahan bakar fosil.

Tenaga nuklir berasal dari fisi uranium, yang mana energi dari satu butir uranium setara dengan atau setara satu ton batu bara. Di lain sisi, pembangkit listrik tenaga nuklir dapat menghasilkan daya listrik untuk 723.00 rumah setiap tahunnya, dan jika dibandingkan dengan batu bara maka membutuhkan pembakaran 14.000 ton untuk menghasilkan jumlah energi yang sama.

Penggunaan bahan bakar tenaga nuklir memiliki kelebihan dibandingkan bahan bakar fosil. Meskipun demikian, banyak organisasi lingkungan dan pemerintah yang menentang penggunaan tenaga nuklir tersebut. Alasannya yaitu karena diangka tidak aman atau berbahaya bagi manusia dan lingkungan.

Misalnya kasus bencana nuklir Fukushima Daiichi pada tahun 2011 di Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Fukushima I di Fukushima, Jepang, yang awalnya dimulai oleh tsunami setelah terjadinya gempa bumi di Tōhoku, Jepang. Bencana nuklir tersebut mengakibatkan potensi paparan radiasi berbahaya bagi manusia dan lingkungan di wilayah tersebut.

Bahan bakar netral dan bahan bakar karbon negatif 
Bahan bakar karbon netar merupakan bahan bakar alternatif yang tidak menghasilkan emisi atau gas rumah kaca ketika proses pembakaran. Bahan bakar karbon netral tersebut dapat membantu mengurangi terjadinya pemanasan global. Bahan bakar ini meliputi bahan bakar diesel, bahan bakar nabati, bioetanol, bahan bakar ganggang, bahan bakar amonia, dan sebagainya. Sedangkan bahan bakar karbon negatif atau carbon dioxide-equivalent negative adalah kondisi ketika gas rumah kaca yang dihasilkan oleh penggunaan bahan bakar lebih kecil dibanding gas rumah kaca yang dihilangkan.

Lihat pula 

 Biogas
Bahan bakar penerbangan
Kendaraan bahan bakar alternatif
Proses Fischer–Tropsch

Referensi

Pranala luar 

 Hidrogen sebagai bahan bakar masa depan - produksi, pemurnian, dan penyimpanan
 Bahan Bakar Alternatif yang digunakan di transportasi
 Penggunaan hidrogen pada mesin pembakaran internal
Pengembangan thorium sebagai sumber energi alternatif 
Tenaga nuklir alternatif untuk bahan bakar fosil

Bahan bakar alternatif
Bahan bakar
Energi alternatif
Teknologi berkelanjutan