dilabel, disimpan, dan diangkut ke tapak pembinaan atau pembekal bahan, tenaga dimakan se!ara langsung dan tidak langsung (i*it et al, $%? ing, $%%3? 0ole, 885? 0ole dan Fong, 885). alam beberapa kes, penghantaran bahan bangunan akhir ke tujuan mereka dapat agak intensif energi bergantung kepada jarak dan jenis peralatan pengangkutan yang digunakan (ing, $%%3).
"umlah semua energi yang digunakan se!ara langsung dan tidak langsung dalam produksi utama, proses hulu, dan hilir sehingga produk akhir men!apai tujuannya dianggap sebagai energi produksi bahanbahan bangunan. Energi produksi bahan mewakili bahagian terbesar daripada jumlah siklus hidup energi yang terkandung bangunan (ukoti! et al, $%%? S!heuer et al, $%%? 0hen et al, $%%). alam studi analisis dua bangunan kediaman bertingkat tinggi di
daripada jumlah siklus hidup energi yang terkandung.
4egitu pula, -e!kner = 9meureanu ($%) mengkaji kes dasar dan versi energi bersih sifar sebuah rumah dua tingkat di 0anada dan mendapati bahagian bahan bangunan &%> daripada jumlah siklus hidup energi yang terkandung ke atas hidup layanan 3% tahun. roporsi jumlah tenaga dalam pembuatan bahan dalam membina yang dikira oleh 0hen et al . ($%%) dan S!heuer et al .($%%) adalah lebih tinggi daripada yang dikira dengan (-e!kner dan 9meureanu .$%) dan Adalberth (88&b) ilai yang dikira oleh S!heuer et al .($%%) juga termasuk bahan binaan yang digunakan semasa proses penggantian dan penyelenggaraan sepanjang hayat perkhidmatan &2 tahun.
+adar kandungan tenaga daripada bahanbahan binaan umum seperti simen (&.7#"/kg), ka!a (5 hingga&.#"/kg), plastik (&%.#"/kg), dan bahanbahan penebat (5 hingga%2.#"/kg) agak intensif tenaga dan memberi sumbangan besar kepada kandungan tenaga awal bangunan (0hen,et. al,$%%? imoudi dan @ompa, $%%7). @enaga intensif seperti bahan aluminium dan penebat polistiren mempunyai pelbagai tenaga yang terkandung yang lebih tinggi masingmasing % hingga &8 #"/kg dan 27 hingga 5 #"/kg. Salah satu kandungan tenaga bahan yang paling banyak digunakan seperti kayu balak, antara .& hingga $$,5 #"/kg. #enurut (i*it et al. $%%), di dalam
badan tenaga kebanyakan bahan binaan berbea di seluruh kajian walaupun dalam lokasi geografi dan masa yang sama.
Energi yang terkandung dalam bahan bangunan juga bergantung kepada jenis kerangka bangunan seperti kayu, besi, atau beton. @abel $.$ menunjukkan perbandingan antara energi yang terkandung berbagai jenis pembangunan rumah kediaman di lingkungan yang berbeda di seluruh dunia. #enurut studi yang dibentangkan dalam tabel $5, pembangunan beton bertetulang dengan batu bata adala h energi pembangunan yang paling intensif. Adalah penting untuk diambil perhatian bahwa di kawasan paling banyak penduduk di Asia, jenis pembangunan konvensional adalah menggunakan struktur beton bertetulang dengan batu bata (:amesh et al., $%).
alam berbagai analisis bangunan konvensional rumah kediaman keluarga di Cndia, :amesh et al. ($%) mendapati bahwa penggunaan bahan besi (3>), semen ($2>), dan batubata ($3>) menyumbang sebahagian besar daripada jumlah energi yang terkandung dalam bangunan itu. Ca juga adalah menarik untuk diambil perhatian bahwa tempattempat kediaman yang dibangun dalam gaya tradisional dan dengan bahanbahan setempat yang ada !enderung mempunyai nilai energi yang terkandung yang lebih ke!il. +ebanyakan bahanbahan tradisional produk setempat melibatkan lebih kepada tenaga buruh (manusia) daripada tenaga mekanikal.
2. Energi *ang Terkandung Tran#%(r$a#i Bahan
Enenrgi yang terkandung transportasi adalah energi yang diperlukan untuk keperluan keperluan proses produksi, pengiriman dan pengedaran produk bahan. 4ahan bahan bangunan siap dikirim dari unit pembuatan kepada suplayer bahan atau kepada lokasi pembangunan, yang boleh terdapat di negara yang sama atau di luar negara. Dleh karena itu, bahan bangunan dapat di edarkan di pasar setempat, yang di import dari negara asing, atau di eksport ke negara lain yang melibatkan berbagai jenis transportasi dan mengkomsumsi berbagai sumber energi (-u!uik et al., $%%5 ? euportier, $%%? 0hen et al, $%%? #iller, $%%). 4ahanbahan bangunan atau produk dapat dikirim kepada titik mereka dengan melalui transportasi jalan raya, kereta api, dan air (bot dan kapal), atau pengangkutan
udara, bergantung kepada tujuan (euportier,$%%?0hen et al, $%%). Falaupun umur bahan memberi tumpuan kepada gerbang ke gerbang, energi yang terkandung dalam bahanbahan bangunan adalah penting untuk diingat, bahwa sejumlah besar energi kemudian diperlukan untuk keperluan mengangkut bahanbahan bangunan tersebut ke lokasi projek pembangunan. 1ntuk menangani isu energi yang terkandung yang berkaitan dengan transportasi adalah dengan menghitung jarak dari mana sumber bahanbahan bangunan yang dihasilkan untuk diedarkan dan dikirim.
#enurut studi yang dijalankan oleh ;ay (888) menyimpulkan bahwa jumlah energi transportasi bergantung kepada berbagai faktor seperti jarak perjalanan, jenis kendaraan dan bahan bakar yang digunakan, jumlah perjalanan, muatan truk, keadaan trafik, keadaan jalan raya, dan ke!ekapan pengemudi kenderaan. #enurut ukoti! et al. ($%%), energi transportasi untuk bahanbahan seperti pasir dan batu dapat menjadi lebih tinggi daripada produksi atau energi perolehan mereka. ukoti! et al. ($%%). #erujuk kepada studi yang dilakukan oleh :eddy dan "agadish ($%%), bahwa masalah yang menentukan dalam beberapa bahan bangunan, energi transportasi adalah jauh lebih tinggi. 'amabr $.& menunjukkan energi yang terkandung dalam produksi dan transportasi beberapa bahan bangunan. Ca boleh dilihat bahwa untuk bahanbahan seperti pasir dan batu, energi yang terkandung dalam transportasi adalah lebih tinggi daripada energi produksi. 4ahan untuk batu bata tanah liat, energi transportasi 3> hingga 7> dari energi pembuatannya.
,abar 2.0 : Energi transportasi yang lebih tinggi dari beberapa bahan bangunan
Sumber 6 (i*it.#+.$%)
2. Perhi$ungan Energi Yang Terkandung Tran#%(r$a#i
1ntuk mengira nilai angka energi yang terkandung transportasi bahan, perhitungan dapat merujuk kepada beberapa sumber standar koeffisien (Coefficien) energi yang terkandung transportasi yang telah dibangukan oleh beberapa negara dan diakui oleh lembaga penelitian internatinal seperti sumber E;:A (Department #or Enironment #ood $ R"ral %ffair&) 1+. $%$. an sumber Argone ational -aboratory of
@ransportation
(1S.$%%).
+osffisien
energi
yang
terkandung
transportasi untuk berbagai peralatan transportasi seperti ditunjukkan oleh tabel $.
Tabel 2.! : +oeffisien energi yang terkandung berbagai jenis transportasi
Angka +oeffisien Energi yang @erkandung @ransportasi "enis @ransportasi #"/tanmile #"/tan km +apal @erbang (Avture) #obil @ruk 2 ton (iesel) #obil @ruk 2 ton (iesel) 0oastal Shipping (iesel) +erta Api (iesel) D!ean Sipping (iesel)
8.38 $.8 .& %.8 %.& %.$
5.2 .2 %.83 %.$& %.$2 %.7
Sumber 6 (Argone ational -aboratory of @ransportation 1SA.$%%)
Studi yang dilakukan oleh +im ($%%7) dalam analisis rumah modular, mendapati bahwa energi yang digunakan dalam transportasi bahan domestik hampir 7> daripada jumlah energi yang terkandung. Sedangkan studi yang dijalankan oleh euportier ($%%) mempersoalkan apakah perjalanan balik boleh dihitung dalam perhitungan, terutamanya dalam hal pengiriman satu arah, karena ia adalah kemungkinan besar bahwa kendaraan pengiriman seperti mobil truk dapat kembali kosong. Akhirnya, hanya separuh dari jarak kembali telah dimasukkan. an sebagai peluang untuk kereta api dan kapal kembali kosong adalah sangat tidak mungkin. alam studi yang dijalakan oleh #iller ($%%) menjelaskan bahwa jika jarak kembali transportasi dan infrastruktur jalan
adalah diperhitungkan, hal ini dapat meningkatkan se!ara drastis energi yang terkandung dalam mengangkut bahan bangunan.
ersentase energi yang terkandung dalam transportasi bahan se!ara meluas dijelaskan dalam literatur. ;ay (888) menerangkan bahwa energi transportasi yang digunakan pada bangunan adalah lebih kurang 5> dari jumlah siklus hidup energi yang terkandung. +emudian, (#iller.,$%%) mendapatkan bahwa energi transportasi adalah hingga .2> dari pada energi yang terkandung jumlah siklus hidup (berdasarkan data yang diterbitkan) dan ini boleh meningkat jika energi perjalanan pulang, pembuatan kendaraan, pembangunan jalan raya, dan transportasi infrastruktur lain dimasukkan. Sama saja untuk memasukkan pe!ahan energi tidak langsung yang berkaitan dengan infrastruktur transportasi, produksi kendaraan, dan buruh dalam perhitungan energi terkandung transportasi masih menjadi isu perbedaan. "ika diambil perhatian, bahwa energi produksi batu bata tanah liat, dibakar atau batu bata semen, dan besi adalah lebih tinggi. Satu lagi sebab untuk energi transportasi berbeda adalah bahwa beberapa bahanbahan seperti pasir, batu kerikil, batu asli, dan batubata sumber setempat dapat menggunakan mobil truk dengan jarak &% hingga %% km, manakala bahanbahan seperti aluminium, besi, dan penebat plastik dapat dikirim dari jarak jauh, yang lama menggunakan pengangkutan kereta api hingga jarak 3%%2%% km. +endaraan mobil truk menggunakan volume bahan minyak diesel untuk menarik yang lebih ke!il daripada kereta api biasanya mengambil lebih banyak energi untuk setiap unit bahan dikirim (:eddy dan "agdish, $%%). Energi transportasi dapat menjadi lebih tinggi dalam kasus bahan daur ulang karena energi pembuatan bahan yang rendah (ukoti! et al, $%%? 0hen et al, $%%.). 0hen et al. ($%%) mendapatkan bahwa sebahagian energi mengangkut besi daur ulang dan aluminium adalah lebih tinggi.tabel $.3 menjelaskan ratarata nilai energi transportasi dihitung dengan ren!ana yang diterbitkan. 4erbagai perbedaan nilai ratarata %,% hingga %,55 '"/m$ dan dengan standar deviasi %.7. Tabel 2.&: ilai angka energi yang terkandung bahanbahan sederhana dan energi transportasi ('"/m$) ilai Energi '"/m$ Studi Adalberth (888b) Satler > Sperb ($%%%) 0hen et al ($%%)
Energi @erkandung 4ahan .%% .$ 3.37
Energi @ransportasi %. %,%& %.2
0hulsukon et al ($%%$) @hormark ($%%$) S!heuer et al.($%%) Almeida et al ($%%2) @hormark ($%%5) "ohonson ($%%5) essen et al ($%%&) @hormark ($%%&) +im ($%%&) "ohn et al ($%%7) ;ridley et al ($%%7) 1tama = 'heewala ($%%8) Shiu et al ($%%8) Sobotka = :olak ($%%8) ukoti! et al ($%%) -e!ner = 9meureanu ($%) :ameh et al ($%) :atarata
2.13
.%3 2.& 2.3% &.28 .72 %.&& .% .72 .73 $.87 7.53 %.77 . %.&3 $.38 .% 5.83
%.& %.$% %. %.55 %.$ %.$% %.52 %.$5 %.8 %. %.%2 %.% %.$ %.$$ %.8 %.%5 %.$& %.$
Sumber 6 i*it.#+ ($%) Me$(de Anali#i# Perhi$ugan Energi Terkandung
'ntara metode perhitungan energi terkandung yang biasa digunakan adalah analisis berasaskan proses, analisis berasaskan input - otput %"-$&, dan analisis hibrid %+reloar, /6671 ing, ())51 ?angston, ())81 iit.()/*&. +erdapat
satu
lagi
metode
yang
disebut
analisis
statistik,
yang
menggunakan statistik negara untuk menghitung energi yang gterkandung yang menggunakan jumlah energi yang disuplai kepada sektor industri tertentu
dan
jumlah
produksinya
%+reloar,
/6671
?angston,
())8&.
!edangkan metode analisis terbaru mengunakan data base koe@ien seperti sumber %"3entori Carbon dan Energy& %"CE&. %Aammond dan 0ones, ()/)& 0enis analisis ini adalah sama dengan analisis berdasarkan proses dengan batas yang sama %+reloar, /6671 ?angston, ())8&, bahagian berikut menjelaskan 5 metode yang biasa digunakan;
2.11.1
Anali#i# Berda#arkan Pr(#e#
Analisis berasaskan proses menyediakan lebih tepat (ing, $%%3) dan hasil energi yang terkandung dapat diper!ayai (Al!orn dan 4aird, 885? ullen, $%%%b).
alam kasus bahan bangunan, semua input energi langsung disuplai daripada pabrik utama. 1ntuk memperhitungkan energi tidak langsung, input tidak langsung dampak di hulu proses pembuatan utama. alam kasus sesuatu bangunan, semua input langsung diukur menggunakan bill of kuantiti dan koeffisien energi yang terkandung bahan bahan.
Semua input tidak langsung dihitung dengan pergi ke hulu pembangunan bangunan (@reloar, 887? Al!orn dan 4aird, 885). Setelah tahap tertentu dalam hulu, damapak input energi menjadi semakin sulit. Cni berlaku karena usaha yang meluas yang diperlukan untuk mengetahui dan menghitungsetiap input proses huluan kompleks (Al!orn dan 4aird, 885? ing, $%%3). alam kasus sedemikian, batas sistem ini dipangkas
untuk
melengkapkan
perhitungan.
emangkasan
ini
batas
sistem
menyebabkan ralat pangkasan karena penge!ualian input tertentu (-enen, $%%%). Analisis proses dianggap khas untuk studi tetapi tidak lengkap karena pemangkasan batas (@ing, $%%5? +hasreen et al, $%%8?. i*it et al, $%%? i*it.$%2).
2.11.2
Anali#i# Berda#arkan In%u$ 4 +u$%u$
Analisis perhitungan berdasarkan analisis inputoutput menggunakan akaun input output negara, yang menunjukkan transaksi keuangan di kalangan pelbagai sektor industri ekonomi (#iller = 4lair, $%%8). "ika input diperoleh oleh sektor industri diketahui menyediakan daripada sektor energi, itensitas sektor industri dapat diukur menggunakan harga energi (@reloar, 887? i*it et al, $%3.? i*it.$%2). Akaun input output negara termasuk keperluan matriks langsung, yang men!antumkan input se!ara langsung diperlukan untuk menghasilkan satu unit output sektor industri (#iller dan 4lair, $%%8).
@erdapat dua pendekatan untuk menghitung jumlah keperluan6() #etode -eontiefHs Cnverse #atri* (-C#) dan ($) #etode ower Series Appro*imation (SA). #etode -C# boleh dihitung dengan mengurangkan keperluan matriks terus dari matriks identitas. "ika metode SA digunakan, keperluan tidak langsung berkaitan dengan setiap tahap huluan dapat dihitung. (@reloar, 887? #iller = 4lair, $%%8? i*it, $%? i*it.$%2).
2.11.!
Anali#i# )ibrid
Analisis hibrid menyatukan manfaat metode berdasarkan proses dan berdasarkan input otput untuk menyediakan lebih lengkap, tepat, dan keputusan bahan khusus (@reloar, 887? 0rawford, $%%5? A!Iuaye, $%%? i*it, $%? i*it.$%2). @ujuannya adalah kesempurnaan dan ke khususan, yang datang berdasarkan dari inputotput dan rangka kerja masingmasing berasaskan proses. @erdapat dua jenis analisis hybrid 6 () berasaskan proses dan ($) analisis hibrid yang berasaskanimputotput.
a5
Anali#i# Pr(#e# Bera#a#kan )ibrid:
1ntuk meningkatkan kesempurnaan batas sistem daripada metode berdasarkan proses, data CnputDutput adalah disatukan ke dalam satu rangka kerja berdasarkan proses (@reloar, 887? 0rawford, $%%3? i*it, $%? i*it.$%2). Sebagai !ontoh, apabila ia menjadi tidak praktis untuk mendeteksi input tenaga hulu, rangka kerja berasaskan proses boleh dipenggal dan saldo input dapat dihitung dengan menggunakan analisis CnputDutput. alam kasus sesuatu bangunan, volume bahan yang digunakan dalam pembangunan bangunan dapat diperoleh dan dikalikan dengan itensitas energi bahan berdasarkan Cnput Dutput (i*it, $%? i*it, $%2).
b5
Anali#i# In%u$ 4 +$%u$ Bera#a#kan )ibrid:
1ntuk meningkatkan keboleh per!ayaan hasil energi dalam badan, memproses data penggunaan energi di masukkan ke dalam rangka kerja inputoutput (@reloar, 887? -angston, $%%5). enggunaan data energi langsung berdasarkan proses berasal untuk semua sektor industri dalam ekonomi, data yang dapat menjadi mudah didapati. ata data energi langsung berasaskan proses kemudiannya digabungkan dalam keperluan matriks langsung jika memproses data dapat didapati untuk semua sektor industri. Ca adalah dianggap bahawa lebih kemasukan untuk data penggunaan energi sebenarnya, yang lebih diper!ayai model hibrid (i*it, $%?. i*it et al, $%3? i*it, $%2). "ika data proses tidak tersedia untuk semua sektor industri, mengintegrasikan mereka dalam model CD ini dapat menghasilkan beberapa dampak tidak langsung.
2.11.4 K(e66i#ien Energi *ang Terkandung
+oeffissien energi yang terkandung adalah karya terbaharu oleh (
ata base Cnventori 0arbon dan Energy (C0E) disusun dari berbagai sumber. (
4eberapa data base lain yang terssedia untuk energi yang terkandung seperti yang diterbitkan oleh (4u!hanan and
terkandung kandungan lainnya untuk tempat tinggal, meskipun nilainilai berbeda dari hasil sebelumnya untuk bangunan yang sama, perbandingan antara bangunan keseluruhan untuk energi yang terkandung per meter persegi keluasan lantai menunjukkan nilai yang diperoleh adalah dekat dengan mean. +euntungan utama dari metode ini adalah karena ke!epatan dan dapat mengurangi biaya dengan menggunakan data yang ada. Cni juga merupakan metode yang relatif mudah digunakan, memerlukan sedikit pelatihan dan dapat di integrasikan dengan proses desain yang sudah ada dengan sedikit usaha. Sebuah !ontoh dari integrasi tersebut dapat ditemukan dalam kalkulator karbon badan lingkungan hidup, yang digunakan untuk menghitung energi yang terkandung kerangka teknik sipil (4oard Environment.1+.$%%7).
2.11
7aria#i dan Tidak K(n#i#$en dala ha#il %engukuran Energi Terkandung
i*it #+.et,al.($%%) ? -angston, dan. -angston.($%%7) ? assen,et.al. ($%%&) ? 0rwaford dan @reloar. ($%%2)? ing ($%%3)?
Tabel. 2.: #enunjukkan berbagai nilai energi yang terkandung mengikut unit '"/ m$ perbandingan keluasan lantai bangunan yang diperoleh dari berbagai sumber Energi @erkandun g ('"/m$) .5 .8 3. J 2. 3.8 2.% 2.8 5.5 5.7 7.&5 .3 J 5.2 3. J 2. 2.2 7.% J $.% 7.$ %.2 7.5 8.%
"enis 4angunan
+ediaman +ediaman +ediaman +ediaman +ediaman +ediaman +ediaman +ediaman +ediaman +omersial +omersial +omersial +omersial +omersial +omersial +omersial +omersial
Sumber
4andar atau egara Sidney 0anberra 'old 0oas aikin erth arwin @asmania Adelaide ew 9eland ew 9eland 0anada Adelaide "epang Australia 1+ 4ejing
(Sumber 6 ing .$%%3) Studi analisis perbandingan energi yang terkandung dalam bahanbahan bangunan rumah teres di #alaysia yang dilakukan (@amil Salvi #ari .$%%&) mendapatkan nilai angka energi yang terkandung dalam bahanbahan bangunan utama
yang digunakan terhadap lima unit rumah teres dua tingkat seperti bahan beton, besi, ka!a, kayu, multipleks, keramik, aluminium, batu bata dan atap genteng keramik.
utama
rumahrumah
ini
adalah
3.35.'"/m$.
4ahanbahan
seperti
aluminium,batu bata, beton, multipleks dan besi adalah penyumbang utama kepada energi yang terkandung
yang tinggi. #etode yang digunakan dalam analisis
perhitungan energi yang terkandung dalam studi ini, menggunakan data base koeffisien sumber Cventory 0arbon = Energy (C0E) 1+ Siri .%.($%%2).
2.12
'nalisis !iklus Aidup Energi %?CE'&
Analisis kitaran hayat tenaga adalah sebuah pendekatan yang menyumbang semua input tenaga untuk bangunan dalam kitaran hayatnya. Sempadan sistem analisis ini ditunjukkan pada :ajah. $. termasuk penggunaan tenaga peringkatperingkat berikut6 pembuatan, penggunaan, dan pembongkaran. eringkat pembuatan termasuk pengeluaran dan pengangkutan bahan dan instalasi teknis yang digunakan dalam perakitan dan renovasi bangunan.(@.:ames.$%%).
eringkat operasi meliputi semua kegiatan yang berkaitan dengan penggunaan bangunan, selama masa hidupnya. Aktifitas ini meliputi menjaga kondisi kenyaman di dalam bangunan, untuk keperluan menggerakkan peralatan elektrikal dan mekanikal seperti peralatan pompa air bersih, penerangan dan menyalakan peralatan penyejukan udara. @ahap akhir pembongkaran meliputi kerusakan bangunan dan pengangkutan bahan dibongkar untuk lokasi pembuangan atau tanaman daur ulang.(@.:ames.$%%) enggunaan energi di setiap tahap dibi!arakan di bawah ini.
,abar 2.12 : Ba$a# sistem analisis siklus hidup energi
i.
Energi +erkandung
Energi yang terkandung adalah energi yang digunakan selama tahap pembuatan bangunan. Cni adalah energi yang terkandung dari semua bahan yang digunakan dalam bangunan dan instalasi teknis, dan energi yang dikonsumsi pada saat perakitan, pembangunan dan renovasi bangunan. Energi yang terkandung bahan merujuk kepada energi yang digunakan untuk memperoleh bahan metah (pertambangan), pembuatan bahan dan pengangkutan ke lokasi pembangunan. Energi yang terkandung dibagi kepada dua bahagian6 Energi terkandung permulaan dan energi terkandung berulang. (@.:ames,$%%).
ii.
Energi +erkandung 'al
Energi terkandung awal bangunan adalah energi yang dikosumsi untuk konstruksi permulaan bangunan.
EEi L
∑miMi + Ec
()
imana6 Ei
L @araf energi terkandung bangunan
mi L olume bahan bangunan (i) #i L Energi terkandung bahan (i) per satuan volume E!
iii.
L Energi yang digunakan di lokasi untuk perakitan /konstruksi bangunan.
Energi +erkandung Berulang
4erbagai besar bahan yang digunakan dalam konstruksi bangunan. 4eberapa dari mereka mungkin kurang memiliki siklus hidup dari bangunan. Akibatnya, mereka diganti untuk melakukan renovasi bangunan. Selain itu, bangunan memerlukan beberapa perawatan rutin tahunan. Energi yang dikonsumsi untuk perbaikan tersebut dan penggantian (re'abilita&i) harus di pertanggungjawabkan selama seluruh hidup bangunan. "umlah energi yang terkandung dalam bahan, digunakan dalam rehabilitasi dan perawatan disebut energi terkandung berulang dan dapat dinyatakan sebagai6
EEr L ∑ mi #i M(- b/-mi) J N
imana 6
EEr L - b
($)
Energi terkandung berulang bangunan
L :entang umur bangunan
-mi L :entang hidup dari bahan ().
Energi terkandung sangat tergantung kepada jenis bahan yang digunakan, sumber energi utama, dan proses penghematan konversi energi dalam membuat bahan bangunan dan produk.
iv.
Energi $perasi
Energi operasi adalah energi yang diperlukan untuk keperluan kenyamanan seharihari dan perawatan bangunan. Cni adalah energi untuk <A0 (pemanas, ventilasi dan pendingin udara), air panas domestik, pen!ahayaan, dan untuk menjalankan peralatan. Energi operasi sebahagian besar bervariasi pada tingkat kenyamanan yang diperlukan, kondisi iklim dan jadual operasi. Energi operasi dalam rentang umur bangunan dinyatakan sebagai6
DE L EDA- b
()
imana 6
DE L Energi operasi dalam rentang umur bangunan? EDA L Energi operasi tahunan? - b
v.
L :entang umur bangunan.
Energi Pembongkaran
ada pelayanan akhir
hidup
bangunan, energi
yang
diperlukan untuk
menghan!urkan bangunan dan pengangkutan bahan limbah ke lokasi pembuangan dan / atau tanaman daur ulang. Energi ini disebut sebagai energi pembongkaran dan dinyatakan sebagai6
E L E O Et imana 6
(3)
E L Energi perobohan E L Energi yang dikeluarkan untuk dekonstrusi bangunan Et L Energi yang digunakan untuk mengangkut bahan limbah.
2.13
Energi !iklus Aidup %?CE&
Energi siklus hidup bangunan adalah jumlah dari keseluruhan energi yang dikkosumsi dalam siklus hidupnya. Energi siklus hidup dinyatakan sebagai6
-0E L EEi O EEr ODE O E
(2)
enghematan energi dari daur ulang dan menggunakan kembali pembongkaran bahan bangunan tidak dianggap dalam perhitungan energi siklus hidup bangunan.
Studi tentang penggunaan energi siklus hidup bangunan yang diinginkan, untuk mengevaluasi strategi untuk pengurangi keperluan energi bangunan. engan melakukan analisis siklus hidup energi, tahap yang memiliki permintaan energi tertinggi dapat di identifikasi dan ditargetkan untuk perbaikan. Siklus hidup energi, jika diukur dari segi energi utama dapat memberikan indikasi yang bermanfaat dari emissi gas rumah ka!a disebabkan bangunan dan karena dampaknya terhadap lingkungan. amun untuk analisis dampak lingkungan yang lebih luas, penilaian siklus hidup (-0A) bangunan berguna. (@.:ames $%%).
2.1&
Bahan A%i dan Pebakaran
embakaran di definisikan sebagai proses oksidasi senyawa, baik organik maupun bukan organik, dengan adanya oksigen membentuk 0D $ dan air (<$D). @ujuan dari pembakaran adalah6
i. #engurangi gas emissi ii. engendalian terhadap bau iii. #engurangi resiko kebakaran dari bahan mudah terbakar.
alam proses pembakaran, terdapat tiga komponen yang harus diperhatikan 6
a. 4ahan bakar, merupakan senyawa yang apabila dibakar akan melepaskan energi yang berasal dari ikatan kimia yang pe!ah atau terurai, misalnya dalam hal ini
dianggap reaksi pembakaran sempurna, reaksi6
07<7 O $P D$Q 7 0D $O 8 <$D b. Dksigen (D$), proses pembakaran dapat dilakukan apabila terdapat oksigen (D$). Sumber utama oksigen berasal dari udara ambien (sekitar $> oksigen terdapat diudara bebas).
!. engen!er (dil"&ent), amumnya dalam proses pembakaran oksigen diambil dari udara bebas, dimana diudara bebas ini terdapat gasgas lain, misalnya $ yang besarnya sekitar &8> dari udara bebas. 1dara pengen!er ini tidak ikut dalam proses pembakaran, tetapi beraksi sendiri ($ membentuk gas D)
4ahan bakar diartikan sebagai bahan yang apabila dibakar dapat meneruskan proses pembakaran tersebut dengan sendirinya, disertai dengan pengeluaran energi. 4ahan bakar yang biasa digunakan adalah bahan bakar fosil (batu bara, minyak bumi). "enis jenis bahan bakar yang digunakan pada kendaraan bermotor umumnya, antara lain6
i.
Pe$r(l ,a#(lin A$au Preiu
etrol / bensin adalah bahan bakar minyak yang pada dasarnya merupakan bahan bakar !air, yang diperoleh dari sumber alam dengan !ara penambangan dan melalui proses destilasi. +omponen bahan bakar minyak berbedabeda dari suatu penambangan dengan penambangan lainnya, tetapi pada umumnya mempunyai limit komponen yang relative konstan, dengan parsentase karbon (0) sebesar 77&> dan persentase hydrogen 0< sebesar 3>. (4oedi Santoso. $%%$).
ii. Bahan Bakar "ie#el
4ahan bakar diesel atau minyak diesel dipakai untuk mengoperasikan mesin diesel atau (compre&&ion ignition engine). +ualitasnya ditentukan oleh angka !etana, makin tinggi angka !etana, makin tinggi kemampuan kerja yang diberikan oleh bahan bakar diesel. Angka !etana adalah besarnya kadar volume !etana dalam !ampurannya dengan metilnaphtalen (Arend, 88%).
2.15
Kandungan Energi (Energy Content&)
Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja. Energi !ontents (kandungan energi) adalah perumpamaan yang digunakan untuk jumlah energi yang tersimpan dalam sistem tertentu atau ruang wilayah per unit volume. @abel.$,8 menunjukkan suatu ukuran relative dari jumlah atat yang dapat setara dalam pengeluaran hasil yang diperlukan.
Tabel 2.0 : 3 "enis kandungan energi (Energy Content)
,5
o!lear (@ypi!al value)
.5 $. &.$ 7.5 $2.$ $&.& $&.& 7.7 3.3 $$.$ .5$ 3.55 7.57 7.57 3.&
#"/kFh
Ele!ti!ity Steam atural 'as Ethane (liIuit) ropane (liIuit)
0oal
etrolium produ!ts
Anthran!ite 4ituminous Sub bituminous -ignite Average domesti! use Aviation gasoline #otor gasoline isel -igh fuel oil (no.$)
#"/kFh #"/kg #"/m #"/l #"/l #"/kg #"/kg #"/kg #"/kg #"/kg #"/l #"/l #"/l #"/l #"/l
Sumber 6 Aube, $%% (0A#E@ Energy iversifi!ation :esear!h -aboratory.($%%)
2.1
Energi Terkandung dan Kandungan Karb(n
Energi terkandung adalah jumlah energi yang digunakan untuk proses mengekstrak, memperbaiki, transportasi dan produksi bahan atau produk %Cabea. et,al. ()/4b1 Aammond dan 0ones, ())7&. alam prakteknya, bergantung kepada batas sistem siklus hidup, sering diukur (Cradle to &ate) dari buaian hingga gerbang %pabrik&, %Cradle to !ite& buaian ke lokasi %penggunaan&, (Cradle to &ra#e) atau buaiayan hingga liang kubur %akhir
hayat&. :ambar (./* menunjukkan batas siklus hidup untuk mendenisikan energi terkandunng, demikian juga kandungan karbon adalah jumlah emissi karbon dioksida %C$(& atau karbon dioksida ekui3alen %C$(e& emissi untuk menghasilkan sesebuah bahan atau produk.
,abar 2.1& : 4atas siklus hidup energi
2.19.1 Pengukuran "a%ak Terkandung
1nit pengukuran khas energi terkandunng dan karbon adalah #"/kg (#egajoule energi yang diperlukan untk membuat sekilogram produk) dan t0D $/kg (@on karbon dioksida yang di!iptakan oleh energi yang diperlukan untuk membuat satu kilo gram produk). +onversi #" untuk (t0D $ ) tidak mudah karena berbagai jenis energi seperti (batu bara, minyak, gas, angin matahari dan nuklir) mema!arkan jumlah dari karbon dioksid yang berbeda, sehingga jumlah aktual karbon dioksida dipan!arkan ketika produk dibuat bergantung kepada jenis energi yang digunakan dalam proses produksi/pembuatan bahan. alam banyak penelitian, kandungan energi dan karbon berkaitan erat satu sama lain dan sering dipertukarkan.'onale dan avarro ($%%5) menunjukkan bahwa bahan bangunan yang memiliki kandungan energi yang tinggi mungkin dapat menghasilkan lebih banyak emissi karbon dioksida dari bahan dengan kandungan energi yang rendah. 4ahkan, kandungan karbon adalah karbon yang terkait dengan penggunaan kandungan energi dan masingmasing produksi kandungan energi bervariasi tergantung pada jenis bahan bakar yang digunakan. Dleh karena itu, penting untuk membedakan antara
karbon dan energi ketika dampak kandungan suatu produk yang bertentangan dengan dampak tenaga operasi. (Sam.0.#.
i*it.#+,et,al .,($%$) menjelaskan bahwa kesepakatan pengukuran kandungan karbon dapat diterapkan untuk bangunan untuk membantu menilai dampak lingkungan. dari keseluruhan energi siklus hidup dan untuk bangunan energi yang rendah, ini dapat berkisar 8 35>. enelitian lain oleh @hormark ($%%&) ditentukan bahwa kandungan energi dari sebuah rumah rendah energi dapat sama dengan 3% hinggai 5%> dari keseluruhan siklus hidup energi. ("iao,Ke-i dan.$%) menemukan bahwa kandungan karbon dapat berkontribusi hingga 5%> dari seluruh karbon kehidupan. 0ara praktis untuk men!apai pengurangan karbon di industri bangunan memerlukan perhatian, harus dibayar untuk kandungan energi dan karbon, untuk menilai dan terlibat rantai bekalan penuh (Sam.0.#.
2.1.2
Me$(de Audi$ Energi Terkandung
#emperkirakan kandungan energi memerlukan metode akutansi (%"dit) yang bertujuan untuk menemukan jumlah keseluruhan energi yang diperlukan untuk seluruh siklus hidup produk. #enentukan apa yang merupakan siklus hidup ini tuntutan menilai relevansi dan tingkat kandungan energi ke ekstraksi bahan mentah, transportasi, pembuatan, perakitan, pemasangan, perobohaan, dan dekonstruksi atau dekomposisi, serta sumber energi sekunder (tenaga manusia).
Saat ini, metode yang berbeda menggunakan skala yang berbeda dari data yang menghitung energi terkandung (#on!aster dan Song, $%$) ini akan menghasilkan beragam pemahaman dari skala dan ruang lingkup aplikasi dan jenis nilainilai dan hasil energi terkandung. #etode utama audit energi yang terkandung dampak dari ini berasal dari model analisis input output. Sam.0.#.
4iasanya, energi yang terkandung termasuk sumber terbaharukan dan tak terbarukan dan tidak mempertimbangkan emissi karbon dioksida yang terkait dengan produksi energi, yang penting itu adalah mengapa untuk memperkirakan kandungan emisi karbon se!ara terpisah (@ingley dan avison, $%). Energi terkandungan dapat dibagi menjadi dua kategori6 energi terkandung permulan dan energi terkandung berulang (0hau,-eung,and.g,$%2).
Energi terkandung permulaan adalah jumlah energi yang diperlukan untuk ekstraksi dan pembuatan bahan bersamasama dengan energi yang diperlukan untuk transportasi dari bahan yang digunakan untuk permulaan konstruksi. Energi terkandung berulang merupakan jumlah keseluruhan dari kandungan energi karena dalam penggunaan bahan, perawatan, renovasi, perbaikan atau penggantian selama masa kerja komponen bangunan.
"iao,and,Ke,-i,($%) menunjukkan bahwa emissi karbon dari bahan bangunan yang terdiri kepada emissi karbon langsung dan tidak langsung. (0abea, et.al.$%a) menjelaskan bahawa emissi karbon dari bahan mentah dan proses pembuatan bahan bangunan dua bahagian penting untuk mengevaluasi emissi karbon langsung. Sebaliknya, emissi karbon tidak langsung dihasilkan dari penyusutan perala tan dan bangunan, pengelolaan disetiap hubungan dan proses lingkungan dari transportasi dan pengolahan sampah.
kandungan karbon projek bangunan dan produk bangunan akan memberikan informasi pentingnya mengambil seluruh siklus hidup untuk pendekatan men!apai bangunan berkelanjutan.
2.10
Perbedaan Energi Terkandung "an Kandungan Karb(n
Emissi C$( yang dihasilkan oleh bangunan bersumber dari pada penggunaan energi serta proses kimia yang terjadi pada masa proses produksi bahan bangunan. Penggunaan energi yang dimaksud terdiri dari pada penggunaan energi langsung, seperti proses pembakaran, dan pengggunaan energi tidak langsung seperti transportasi dan penggunaan
energi yang digunakan oleh kegiatan perkantoran dari industri terkait. %Calkins.())6&.
Sejumlah energi yang digunakan ketika proses peroduksi bahan bangunan dinyatakan sebagai energi terkandung. 0ontoh energi yang terkandung pada produksi semen adalah sejumlah energi yang digunakan ketika proses pembakaran !linker, yaitu proses pembakaran batu kapur/kalsium karbonat (0a.0D), pada proses pembakaran tersebut menghasilkan emissi 0D$ (ECe E ) yang dihasilkan dari penggunaan energi. +alsium karbonat ketika dipanaskan akan terjadi reaksi kimia yang akan menguraikan senyawa 0aD (kapur) dan 0D $ yang bersifat mengisi atmosfer, proses emissi 0D$ tersebut dinyatakan sebagai kandungan karbon ( Embodied Carbon) 0D$.(0alkins.$%%7).
erbedaan antara energi terkandung dan kandungan emissi karbon dapat dijelaskan melalui persamaan () dan ($), yaitu, persamaan () energi terkandung tidak memiliki perbedaan pengaruh pada jenis sumber energi, sedangkan persamaan ($) kandungan karbon sangat dipengaruhi oleh jenis sumber energi yang digunakan. erbedaan energi terkandung dan kandungan karbon dijelaskan sebagai berikut. ersamaan (a) menjelaskan besarnya energi terkandung yaitu berdasarkan besarnya energi yang diperlukan dalam proses produksi sebuah bahan bangunan. Cndikator yang digunakan dalam energi terkandung adalah besar daya api dan waktu produksi per unit bahan (0alkins,$%%7).
imana6
EE L ( * <) .......................................
(a)
+eterangan6 EE
6 Energi @erkandung
6 aya api (watt,kilowatt)
<
6 Faktu proses produksi bahan bangunan (jam)
( * <)6 Energi (kFh)
Setiap unit energi akan menghasilkan emissi 0D $, yang bergantung dari pada jenis pembangkit energi bahan bakar yang digunakan. embangkit tenaga air setiap kFh, menghasilkan 9ero 0D$ emissi. embangkit bahan bakar energi diesel menghasilkan emissi 0D$ sebesar 2&% gr 0D $ per kFh, sedangkan pembangkit listrik
tenaga uap (-@1) dengan bahan bakar batu bara menghasilkan emissi 0D $ sebesar 83% gr 0D $ per kFh (+ementetian -ingkungan
imana6 E0E O (EE * e E)
+eterangan
................................................
(b)
6
E0E
6 +andungan karbon emissi 0D$ per konsumsi energi
6 aya api (watt,kilowatt)
<
6 waktu proses produksi bahan banguna (jam)
(p * <)
6 Energi (kFh)
EE
6 besarnya emissi 0D$ yang dilepaskan dari setiap kFh (kg 0D $)
4erasaskan persamaan (.a) dan (b) setiap bahan bangunan akan menghasilkan kandungan karbon, yang berasal dari emissi 0D$ akibat dari penggunaan energi bahan bakar (e!e) maupun emissi 0D$ yang dihasilkan dari proses kimia bahan banguan tersebut memerhatikan kandungan energi pada persamaan tersebut, maka setiap jenis bahan bangunan akan menghasilkan angka kandungan karbon emissi 0D $ meskipun energi yang digunakan pada produksi bahan bangnan tersebut menggunakan energi yang terbarukan.
Em0 L Em0e O enE ..............................................(a) Em0 L ( EmE * e E) O enE ...................................(b)
imana 6
Em06 +andungan karbon 0D $ EmE6 Energi terkandung eE 6 4esarnya emissi 0D$ yang dilepaskan dari setiap kFh (kg 0D $) enE 6 Emissi 0D $ hasil reaksi kimia bahan dasar
#erujuk persamaan ($) bila dibandingkan dengan persamaan () maka besarnya kandungan karbon tidak selalu memiliki korelasi langsung dengan besarnya kandungan energi. 4ila merujuk kepada penyebab dari kerusakan lingkungan se!ara langsung disebabkan oleh konsentrasi gas 0D$ di atmosfer yang melampaui batas, sehingga mengakibatkan terjadi dampak gas rumah ka!a yang mengakibatkan suhu permukaan bumi meningkat. ilai kandungan 0D $ yang dihasilkan dari proses pembakaran bahan dasar (raw material) dan proses kimia yang terjadi pada bahan dasar tersebut menghasilkan keseluruhan nilai kandungan emissi 0D$ yang dinyatakan sebagai kadar dasar emissi 0D$ bahan bangunan.
2.1
Per#edian Energi Terkandung
Semasa persediaan kandungan tenaga yang digunakan pada masa ini, kaedah pengukuran kandungan tenaga data boleh diper!ayai dan atau tidak boleh diper!ayai menentukan ukuran tenaga yang digunakan semasa pembuatan bahan binaan atau komponen. +aedah pengukuran mempunyai kebaikan dan keburukan. (
4eberapa pengiraan kandungan tenaga telah mengambilkira tenaga yang digunakan semasa penghantaran produk, produk ini untuk pembinaan ditapak, dengan sempadan sistem yang lebih luas? Falau bagaimanapun, ini adalah sedikit bilangannya. (Al!orn dan 4aird 885) dalam usat restasi 4angunan dan enyelidikan di 1niversiti i!toria Fellington, ew 9ealand telah berkembang pekali pelepasan karbon dan pangkalan data kandungan tenaga bahanbahan binaan yang digunakan di negara ew
9eland. 4eliau menganggap kaedah analisis hibrid berasaskan proses pengiraan untuk mengelakkan tidak lengkap dan tidak boleh diper!ayai. (4u!hanan dan
2.1
Pengenalan Pangkalan "a$a I8en$(r* 9arb(n and Energ* I9E5
ersediaan karbon dan tenaga yang dikenali sebagai pangkalan data (Cventory 0arbon and Energy) (C0E). adalah sebuah pangkalan data bagi kandungan tenaga dan karbon bahan binaan. engasas pangkalan data ini ialah, 0raig "ones, dan
;a
Sumber 6 (C0E..$.%. 1nivesity of 4ath 1+..$%)
2.20
Energi Yang Terkandung "ala Bahan Bangunan
4erasaskan dengan judul studi dalam penelitian ini adalah energi terkandung dalam bahan bangunan rumah kediaman di Sumatera 4arat, terhadap delapan jenis bahanbahan bangunan utama dalam pembangunan rumah kediaman seperti6 Semen, 4esi beton, 4eton, #ultipleks (!lyood), +ayu, 4atu bata, Atap 9in!, dan keramik lantai. 4ahagian ini akan menjelaskan pendapat literatur tentang energi yang terkandung dan kandungan karbon dalam bahanbahan bangunan yang dikaji6
2.2.1
Seen
Sumber utama energi bahan bakar yang digunakan dalam produksi semen adalah untuk pembakaran, biasanya menggunakan sumber bahan bakar, seperti6batu bara, dan energi listrik, sedangkan untuk pemanasan permulaan digunakan bahan bakar Cndustrial iesel Dil (CD), dan gas alam. 4erdasarkan data dari laporan +ementerian
erindustrian :C.($%%), untuk menghasilkan ton semen di Cndonesia memerlukan energi sebesar &7% kilo kalori batu bara dan $% kwh energi listrik (%.7,3 kilo kalori) maka jumlah keseluruhan energi yang diperlukan untuk menghasilkan .ton semen adalah %,85 kilo kalori atau setara dengan $%,8 kwh/ton. Saat ini industri semen di Cndonesia menggunakan batu bara berkalori rendah sekitar 2%% kkal per kg batu bara (+ementerian erindustrian :C.($%%),
Studi yang dijalankan (raseda.+C? entakarama. 4 and ? #onto #ani .$%2) memaparkan energi yang terkandung dari bahan semen portland biasa (D0) untuk Cndia adalah $.7 #" hingga .&$ #"/kg. Energi yang terkandung dalam bahan semen diperkirakan sebagai jumlah komponen energi tidak langsung dan energi langsung. +omponen energi tidak langsung, terutamanya mewakili energi untuk produksi batu kapur. Energi langsung merupakan energi untuk transportasi batu kapur dan bahan mentah yang lain, dan energi proses termasuk energi yang dihabiskan untuk proses pembuatan.
#erujuk kepada pangkalan data Cventory 0arbon and Energy (C0E) .$.% 1+. ($%). +husus untuk produksi bahan semen persentase penggunaan energi bahan bakar dalam produksi semen adalah 5.3>, batu bara, Dil .3>, dan natural gas $.3>., energi listrik $.7>. Sumber energi dan persentase pengunaan energi untuk produksi semen ditunjukkan pada tabel $.5.
Tabel 2.1& : Sumber energi dan > (EmE) produksi semen o
Sumber Energi
$ 3 2 5
4atu bara -' #inyak 'as Alam -istrik -ainlain "umlah
> Energi yang @erkandug ari Sumber Energi 5.3> %.%> .3> $.3> $.7> %.%> %%.% >
Sumber 6 Cventory 0arbon and Energy (C0E) .$.% 1+.($%) #erujuk kepada tabel statistik profil data base koeffisien energi terkandung dan karbon yang tertanam dalam produksi bahan semen, dari sumber Cventory 0arbon and Energy (C0E).1niversity of 4ath. 1+, ersi $,% ($%). ilai energi terkandug dan
karbon dalam produksi semen dengan berbagai jenis semen seperti ditunjukkan oleh tabel $.& berikut ini.
Tabel 2.1' : K(e66i#ien energi terkandung produksi semen
4ahan Semen 'eneral 1+ Average :ata rata ortland Semen 83 > 0linker 5 $%> ;ly Ash $ 2> ;ly Ash 5 52> ''4S 55 7%> ''4S
Energi @erkandung (#j/kg) 3.2 2.2 2.$7 to 3.2 3.32 to .57 3. to .%% $.85 to $.3%
Sumber 6 Cventory 0arbon and Energy (C0E) .$.%.1+ ($%)
2.2.2
Be#i Be$(n
#erujuk kepada intensiti energi produksi pada industri besi beton di Cndonesia adalah sebesar 8%% kwh/ton, artinya untuk menghasilkan ton besi beton di Cndonesia memerlukan energi 8%% kw/h. Angka intensiti ini lebih tinggi bila dibandingkan dengan Cndia adalah sebesar 5%% kwh/ton, dan negara "epang sebesar 2% kwh/ton (+ementerian erindustrian :C.$%$).
negara Cndia dan
"epang. #erujuk kepada proporsi dan komposisi jenis energi yang digunakan pada industri besi dan baja di Cndonesia pada tahun $%%8, yaitu bahan bakar minyak (44#) $2>, 4atu bara >, 'as alam &>, dan -istrik 52> (4S.$%%8).
Studi yang dilakukan raseda.+C?entakarama. 4 dan ? #onto #ani ($%2), menampilkan untuk Cndia energi yang terkandung produksi besi adalah $.$3 #"/kg, energi panas 8&>. Energi langsung dihabiskan untuk proses utama mewakili kirakira 8$.2> daripada jumlah energi yang terkandung. #enurut studi yang dijalankan oleh i*it.#+ ,et .al ,.$%)?0heu,0+,et,al .m,$%%&) nilai energi yang terkandung dalam produksi bahan besi dan baja dapat dikurangi se!ara drastis jika strategi penggunaan bahan daur ulang di gunakan. ilai energi yang terkandung dalam bahan besi asli di Amerika Serkat adalah ($.#"/kg) dan bila dibandingkan dengan nilai energi yang terkandung besi daur ulang nilai (%.#"/kg) dan dapat menghemat hingga &%> dari
penggunaan energi. #erujuk kepada data base. sumber Cvetory 0arbon = Energy (C0E) 1+.versi. %$ ($%). ilai !oeffisien energi yang terkandung dan karbon produksi, untuk berbagai besi seperti ditunjukkan pada tabel $.7 6
Tabel 2.1 : +oeffisien energi yang terkandung produksi besi
4ahan 4esi 'eneral Average :e!y!led 0ontent Asli (irgin) aur 1lang (:e!y!led) 4ar and :on Average Ford :e!y!led 0ontent 8> Asli (irgin) aur 1lang (Recycled) %%>
Energi @erkandung (#j/kg) $%.% 2.3% 8.3% &.3% $8.$% 7.7%
Sumber 6 Cventory 0arbon and Energy.(C0E) ersi $.% 1+ ($%)
2.2.!
Be$(n
1ntuk pembuatan beton di Cndonesia merujuk kepada Standard asional Cndonesia (SC) o tahun $%%$ yang menampilkan beberapa standar seperti kekuatan, jenis kualitas beton dan perbandingan !ampuran bahanbahan beton, Se!ara teknis kualitas beton untuk keperluan bangunan terdiri kepada tujuh karakteristik kualitas sesuai dengan kemampatan, proporsi !ampuran (Mi* de&ign) dan kualitasnya di bagi sesuai dengan nilai kekuatan tekan beton sesuai umur kekerasan dari beton setelah penuangan dengan masa $7 hari dengan nilai unit #egapas!al (#pa) seperti ditunjukkan pada tabel $.8.
Jaual 2.10 : +ualitas beton dan perbandingan penggunaan bahan +ualitas 4eton &.3 #pa (+.%%) 8.7 #pa (+.$2) $.$ #pa (+.2%) 3.2 #pa (+.&2) 5.8 #pa (+.$%%)
Semen (kg) $3& $&5 $88 $5 2$
asir (kg) 758 7$7 &88 &5% &
+erikil (kg) 888 %$ %& %$8 %
Air (-iter) $2 $2 $2 $2 $2
F/0 isbah %.7& %.&7 %.&$ %.55 %.5
8. #pa (+.$$2) $.& #pa (+.$2%) $3.% #pa (+.$&2) $5.3 #pa (+.%%) $7.7 #pa (+.$2) .$ #pa (+.2%)
& 73 3%5 3 38 337
587 58$ 573 57 5&% 55&
%3& %8 %$5 %$ %%5 %%%
$2 $2 $2 $2 $2 $2
%.27 %.25 %.2 %.2$ %.38 %.37
Sumber 6 SC.%.$%%$. (Standard kualitas pekerjaan beton)
Dleh karena proses produksi beton readimi* banyak menggunakan peralatan seperti yang di jelaskan diatas, dan semua peralatan yang diperlukan akan memerlukan energi, dan umumnya energi bahan bakar yang digunakan untuk produksi beton adalah minyak disel dan energi listrik. enggunaan energi bahan bakar minyak yang paling banyak digunakan adalah untuk alat transportasi untuk menggerakkan peralatan seperti, pengangkutan bahan baku, stoking dan handling bahan dasar beton, proses produksi di ba!thing plan, keperluan pengiriman beton ke lokasi pembangunan menggunakan mobil truk mi*er, serta peralatan untuk menaikkan beton untuk penuangan beton dengan peralatan mobil tru!k beton pump.
#erujuk kepada data base Cventory 0arbon and Energy (C0E) .$.% 1+.($%), sesuai dengan tabel profil nilai energi yang terkandung dan emissi karbon produksi beton siapguna adalah seperti ditunjukkan pada tabel $.$% nilai energi yang terkandung dan emissi karbon produksi berbagai kualitas bahan beton siapguna (:eady #i*).
Tabel 2.1 : +ualitas beton dan koeffisien energi yang terkandung dan emisis karbon produksi beton siapguna "enis +ualitas 4eton 'eneral 3.2 #pa (+.&2) 5/$% #pa L ( +.$%% +.$$2) $%/$2 #pa L ( +.$%% +.$&2) $2/% #pa L ( +.$&2 +.$2) $/2 #pa L ( +.2% +.3%%) 7/3% #pa L ( +.3%% +.32%) 3%/2% #pa L ( +.32% +.2%%)
Energi @erkandung (#"/kg) %.&2 %.&% %.&3 %.&7 %.7$ %.77 .%%
Sumber 6 Cventory 0arbon and Energy.(C0E) .$.%.1+ ($%)
2.26.4
Mul$i%lek# (!lyood)
#ultipleks dalam pembuatanya menggunakan bahan dasar kayu, produksi multipleks diproses se!ara industri, menggunakan berbagai mesinmesin proses industri moderen yang banyak menggunakan energi. +ayu yang dapat digunakan untuk bahan mentah antara lain ialah,kayu meranti, kamper, mersawa, mengkulang,mahony ,agathis,thembesi, dan sebagainya. iameter log yang digunakan diatas % !m,tetapi saat ini mesinmesin yang lebih moderen dapat mengolah log dengan diameter yang lebih ke!il (4owyer et al. $%%). dan (Arsadi, $%) Falaupun kayu merupakan bahan dari alam, tetapi untuk memanfaatkan kayu untuk keperluan bahan bangunan dan produk bangunan melalui berbagai proses yang panjang, dimulai dari pengolahan bahan dasar kayu untuk menjadi bahan setengah jadi, hingga menjadi produk jadi. Sebagai !ontoh bahan multipleks merupakan produk bahan bangunan yang di produksi memlaui proses produksi industri. 4ahanbahan ini banyak digunakan untuk keperluan bahanbahan dinding dan bahan interior dan perabot termasuk bahan untuk keperluan pembentuk beton dll. 1ntuk pembuatan multipleks memerlukan bahan dari kayu yang kering agar mendapatkan kualitas bahan yang baik,bahan ini harus melalui proses pengeringan (Oen) yang keseluruhan proses tersebut banyak memerlukan energi. #erujuk kepada data base sumber Ientori Carbon and Enaergy (ICE) er&i,+. 1+.($%). Sumber energi dan persentase penggunaan energi untuk produksi berbagai bahanbahan kayu adalah, terbanyak menggunakan sumber energi bahan bakar minyak 7.8> dan > karbon terkandung dari sumber energi 75.>. Sumber energi gas alam .2> dan > kandungan karbon dari sumber energi gas alam .>. 4erikut sumber energi listrik 3.5> dan persentase kandungan karbon dari sumber energi $.5>. Seperti ditunjukkan oleh tabel $.$. Sumber energi dan persentase penggunaan energi produksi bahan kayu. ilai energi yang terkandung prpduksi multipleks (plyood ) adalah 2.%% #"/kg. Energi yang terkandung produksi berbagai jenis bahanbahan kayu dan
multipleks ,seperti ditunjukkan pada tabel $.$$ berikut ini.
Tabel 2.1: Sumber energi > kandungan energi produksi kayu
o
Sumber Energi
$ 3 2 5
4atu bara -' #inyak iesel 'as Asli -istrik -ain lain "umlah
> +andungan Energi dari sumber energi %.%> %.%> 7.8> .2> 3.5> %.%> %%.% >
Sumber 6 Cventory 0arbon and Energy.(C0E) .$.%.1+ ($%)
Tabel 2.23 : +oeffisien energi yang terkandung produksi kayu
4ahan +ayu 1mum (General) 'lue -aminated @imber
+andungan Energi (#"/kg) %.%% $.%% 5.%% 8.2% 2.%% %.3% &.3%
Sumber 6 Cventory 0arbon and Energy.(C0E) .$.%.1+ ($%) 2.2.'
Ka*u
Sumber utama bahan kayu adalah dituai dari pohon kayu, baik dari sumber hutan alam dan hutan industri. +ayu merupakan bahan alam yang paling umumdigunakan untuk berbagai bahan bangunan dan produk bangunan, kayu log ukuran besar sebelum digunakan harus melalui beberapa tahap proses di indusstri pengolahan kayu untuk proses pemotongan dan penggergajian sesuai dengan ukuran kayu yang di jual dipasaran. 4ahan dasar kayu umumnya sebelum digunakan selalu memlalui proses industri untuk dijadikan produk bahan bangunan.
1mumnya di industri konstruksi
seperti keperluan untuk membuat bigisting pembentuk !etakan beton. rangka atap, rangka plafon, kusen pintu dan jendela,jendela, pintu dan keperluan lainnya.
Falaupun kayu merupakan bahan sumber dari alam, tetapi untuk memanfaatkan kayu untuk keperluan bahan bangunan dan produk bangunan melalui berbagai proses yang panjang, bermula dari pengolahan bahan dasar kayu untuk menjadi bahan setengah jadi, hingga menjadi produk jadi siapguna. #erujuk kepada pangkalan data Cventory
0arbon and Enaergy (C0E) ersi, $.%.1+.($%).
Sumber energi dan persentase
penggunaan energi produksi bahan kayu adalah %.3%.#"/kg, kandungan karbon %.$ 0D$/kg, seperti ditunjukkan pada tabel $.$ dan tabel $.$$.
2.2.
Ba$u Ba$a
i Cndonesia batu bata merupakan bahan bangunan utama yang digunakan untuk bahan dinding dalam pembangunan rumah kediaman, dan bangunan komersil lainnya, roduksi batu bata pada propinsi Sumatera 4arat umumnya masih !ara tradisional. 4atu bata tradisional terbuat dari bahan tanah liat yang umumnya banyak ditemukan tersimpan dalam permukaan tanah yang dangkal.
abrik batu bata
tradisional selalunya dibuat berdekatan dengan sumber bahan, untuk menghemat biaya pengangkutan. 4atu bata diproses untuk diubah menjadi bahan bangunan yang berguna melalui proses pembakaran dengan panas sekitar 2%%R0 5%%R0, dengan waktu pembakaran $ hingga hari bergantung dengan keadaan !ua!a.
Sumber utama pengguaan energi dalam produksi batu bata tradisional di Sumatera 4arat adalah menggunakan kayu api dan kulit padi (sekam padi). Studi yang dilakukan oleh (A.1tama,dan Shabbir.< 'hewala.$%%8) di kota Semarang "awa @engah terhadap perhitungan energi yang terkandung fasade bangunan rumah kelas menengah tipikal Cndonesia, menyatakan bahwa energi yang terkandung produksi batu bata dengan ukuran -,% !m * $.!m * @ 2,.!m (5% p!s/m$) batu bata yang dibakar dengan menggunakan bahan bakar kayu, nilai energi yang terkandung adalah . #"/kg, atau $.%27.#j/unit, dengan nilai karbon terkandung yang dihasilkan dari pembakaran batu bata (Em0) %.$ 0D$/kg, dengan densiti batu bata 82%/kg/m. Studi yang dijalankan raseda.+C?entakarama.4,and? #onto#ani
untuk
Cndia memiliki nilai energi terkandung dari 3 studi kasus dengan butiran industri batu bata seperti jenis tanur, jenis bahan bakar dan jenis bata. dalam tabel $.$ menunjukkan penggunaan energi tertinggi untuk batu bata potong kawat (3.%2 #"/kg) dalam 4@+ dan yang paling rendah untuk tabel batu bata dibentuk dalam tanur S4+ (.$ #"/kg). Energi yang terkandung batu bata adalah dalam kisaran .$ J 3.%2 #"/kg dengan nilai ratarata $.3$ #"/kg untuk berbagai jenis tanur di Cndia. enilaian energi yang terkandung dari beberapa studi seperti ditunjukan pada tabel $.$.berikut ini.
Tabel 2.21 : ilai energi yang terkandung untuk batu bata tanah liat yang dibakar
o
"enis tanur
"enis 4ahan 4akar
"enis bata
$ 3 2 5 & 7 8 % $ 3
4@+ 4@+ 4@+ 4@+ 0lamp 0lamp 4@+ owndraught owndraught
-istrik dan kayu api -istrik dan kayu api -istrik dan kayu api -istrik dan kayu api +ayu api +ayu api +ayu api, batu bara, disel 4iomassa +ayu api +ayu api dan isel 4atu bara -istrik,batu bara 4atu bara -istrik,batu bara
@able molded Fire!ut Fire!ut Fire!ut 0ountry bri!k 0ountry bri!k @able molded @able molded @able molded @able molded @able molded @able molded @able molded @able molded
Energi @erkandun g (#"/kg) -istrik %.$ %.%% %.%7 %.%33 % % % % % % % %.%% % %.%
anas .2 $.372 $.77 3.%%5 $.8 .5& $.$$ .5 .37 $.83 .88 .88 .77 .2
"umlah .$& $.2 .85 3.%2 $.8 .5& $.$$ .5 .37 .83 .88 .$% .77 .2
Sumber 6 (raseda.+C? entakarama.4,and? #onto.#ani .$%2) #ayoritas kes studi, komponen energi tidak langsung iaitu, penggunan energi untuk mengeluarkan tanah liat telah diabaikan sejak kerja kasar telah digunakan untuk pengekstrakan. 1ntuk produksi batu bata dalam klem, penggunaan energi untuk pengangkutan tanah ialah sifar sejak klem se!ara umumnya terletak dekat dengan sumber tanah.
1ntuk jenis tanur lainya, beberapa jumlah energi dihabiskan untuk
pengangkutan
tanah
dari
tempat
pengekstrakan
untuk
industri,
yang
dipertanggungjawabkan sebagai energi pengangkutan bahan mentah dalam studi ini. Energi proses mewakili lebih dari 85> dari pada energi yang terkandung untuk kebanyakan industri. 4eban energi untuk membakar batu bata mewakili sumbangan tertinggi kepada energi proses.
'ambar $.$, menunjukkan gambar rajah radar membandingkan nilai energi yang terkandung (Embodied Eenergy) untuk batu bata, dari studi dan data literature (S. #aithel, et al,$%). 4erbagai energi yang terkandung (Embodied Energy) untuk batu bata tanah liat dibakar dari literatur adalah ,& hingga ,%% #"/kg ('..
,abar 2.10 : erbandingan energi yang terkandung batu bata tanah liat yang dibakar
dari studi literature Sumber 6 raseda.+C?entakarama.4,and? #onto #ani ($%2)
Tabel 2.22 : Energi yang terkandunng bata tanah liat dibakar untuk beberapa kes studi roses
Energi (#j/kg)
"enis @anur
0lamp
4@+
owndraught
S4+
%
%
%
%
%
o
+omponen energi tidak langsung
.a
roduksi bahan baku
$
+omponen energi -angsung
$.a
@ransportasi bahan baku
%
%.%33
%.%$$
%,%$
$.b
Energi roses
$.8
$.7
.35
$.8$
Energi yang terkandung bata tanah liat yang dibakar (#"/kg)
$.%
$.$$
.37
$.83
Sumber 6 (raseda.+C?entakarama.4,and?#onto.#ani .$%2)
Tabel 2.2! : Energi yang terkandung bahan bangunan studi saat ini vs data literature.
4ahan 4inaan
Energi @erkandung (#j/kg) Studi saat ini
ilai dari literature
o
$ 3 2 5 & 7 8 % $
Semen 4esi beton +a!a Alluminium rol !oil asir dihasilkan 0lay jubin atap 4ata tanah liat dibakar 4lok beton pepejal 4lok batu laterit "ubin keramik 4atu granit digilap papak 4atu marmar papak berkilat
1ntuk kFj L.5 #" $.7 and .&$ $.$3 &.77 3.22 %.%& 3.8 .$J3.%2 %.&J%.$2 %.%%& %.5 %.%2 .2
1ntuk kFj L .$$ #" $.8 and 3.$ 3.$ 7.83 2%.58 %.%5$ 2.%7 .$J3.3 %.$J%.2 %.%%& 7.%% %. .2
.5% J 8.$8 $%.5$ J 3$.%% 5.7% J .2% %.% J $5.7% %.% J .3 5.2% .&% J .%% %.5& J %.8% @idak @ersedia $.$% J 3.7& %.% J .8% $.%%
ari segi penggunaan akhir energi. ari segi energi utama
Sumber 6 raseda.+C?entakarama.4,and? #onto #ani ($%2) 2.2.0
A$a% =in>
Proses produksi atap inc tidak bermula dari bahan mentah, melainkan bermula dari dasar atau bahan mentah setengah jadi, berupa inc gulungan ('oil) yang bersumber dari pihak industri yang berbea. 9ntuk mengetahui energi yang terkandung dan karbon terkandung 'tap inc, bahan dasar inc gulungan ('oil) tersebut akan dihitung sebagai, nilai energi yang terkandung dan karbon terkandung dalam produksi bahan inc yang bersumber dari besi>baja yang dicampur dengan alluminium dan inc, yang banyak mengunakan energi dalam proses produksinya termasuk karbon yang dihasilkan pada proses produksi.
!edangkan pada tahap pembentukan gelombang dan type bentuk atap inc lainnya tidak banyak memerlukan energi untuk menggrakkan mesin pembentuk ($oulding) karena proses pembetukan bentuk dan gelombang atap inc tersebut hanya menggunakan mesin-mesin produksi dengan ukuran biasa,
yang digerakkan
menggunakan energi listrik.
9mumnya energi yang diperlukan dalam proses produksi atap inc tidak signikan bila dibandingkan dengan penggunaan energi dalam proses pembuatan bahan dasar inc berupa bahan plat gulungan ('oil). erujuk kepada data base sumber In#entory Carbon and Ebergy (ICE) ersi.2, "'
%()//&. Penggunaan energi dalam proses produksi bahan inc, terdiri kepada empat jenis sumber energi, seperti batu bara 6< minyak diesel 8.5<, gas alam 5< dan listrik 54.8< dan persentase nilai kandungan karbon dari sumber energi batu bara /4.< minyak disel .*<, gas alam 4*./<, dan listrik 54.< Energi yang terkandung dan karbon produksi berbagai bahan inc.ditujukkan pada tabel (.(8
+abel (.(5 ; !umber energi dan persentase energi terkandung produksi atap inc
o $ 3 2 5
Sumber @enaga 4atu bara -' Dil 'as Alami -istrik -ain lain "umlah
> Energi @erkandung ari sumber energi 8.%> %.%> 5.3> 3.%> 3.5> %.%> %%.% >
> +andungan +arbon ari sumber energi .&> %.%> &.2> 2.> 3.&> %.%> %%.% >
Sumber 6 Cventory 0arbon and Energy.(C0E) .$.%.1+ ($%) #erujuk kepada data base ( Inentory Carbon and Energy (ICE) siri.$.% 1+ ($%). Energi yang terkandung dalam produksi bahan atap in!, terbagi kepada tiga jenis,sumber bahan dasar seperti bahan umum (General), asli (irgin) dan daur ulag (Recycled.) Energi yang terkandung pembuatan bahan in! umum 2.% #"/kg, dengan kandungan emissi karbon $.77 0D $/kg, in! asli energi terkandung &$.%% #"/kg, dan kandungan emissi karbon .8% 0D $/kg. Sedangkan untuk bahan dasar in! daur ulang energi yang terkandung 8.%% #"/kg, dan kandungan emissi karbon %.38 0D $/kg. 4erikut energi yang terkandung dan karbon produksi berbagai bahan in!.ditujukkan oleh tabel $.$7
Tabel 2.2': +oeffisien energi yang terkandung produksi bahan in!
4ahan 9in! 1mum (General) Asli (irgin ) aur ulang (Recycled)
Energi @erkandung (#"/kg) 2.% &$.%% 8.%%
Sumber 6 (Cventory 0arbon and Energy.(C0E) .$.%.1+ .$%)
2.2.
Keraik -an$ai
Cndustri pembuatan keramik lantai menggunakan banyak energi untuk produksi, dia juga dikenali sebagai penyumbang terbanyak peggunaan energi dalam keseluruhan biaya produksi. i Cndonesia industri pembuatan keramik lantai menggunakan dua sumber energi yaitu gas dan listrik. 'as digunakan untuk keperluan pembakaran dan pengeringan
keramik,
sedangkan
energi
listrik
digunakan
untuk
keperluan
menggerakkan peralatan mesinmesin proses produksi lainnya seperti peralatan !onveyor.
#erujuk laporan +ementerian erindustrian :C,($%) berdasarkan data historis tahun ($%%). enggunaan energi pada industri keramik di Cndonesia di dominasi oleh energi gas alam dan energi listrik.
roduksi satu ton keramik lantai, ratarata
memerlukan energi sebesar 3& kFh/ton. (+ementeria eridustrian :C.$%). #erujuk kepada data base sumber (C0E) ersi.%$ ($%), jenis energi yang digunakan dalam produksi keramik lantai menggunakan dua jenis sumber energi, seperti gas alam 2.> dan listrik 3$.8> seperti ditunjukkan pada tabel $.$8, sedangkan nilai energi yang terkandung untuk produksi keramik umum % #"/kg dan nilai karbon produksi keramik %.55 0D.$/kg seperti ditunjukkan pada tabel $.%.
Tabel 2.2 : Sumber energi dan > energi yang terkandungan produksi keramik
o $ 3 2 5
Sumber Energi 4atu bara (Coal) -' #inyak 'as Alam -istrik -ain lain "umlah
> Energi yang @erkandung ari sumber energi %.%> %.%> %.%> 2&.> 3$.8> %.%> %%.% >
> +andungan +arbon ari sumber energi %.%> %.%> %.%> 3.7> 5.7> $.3> %%.% >
Sumber 6 Cventory 0arbon and Energy.(C0E) .$.%.1+ ($%)
Tabel 2 20 : +oeffisien energi yang terkandung produksi keramik
4ahan +eramik 1mum (General) Sambungan (#itting&) roduk Sanitary (Sanitary !rod"c) -antai dan inding (ile $ Cladding)
Energi @erkandung (#"/kg) %.%% $%.%% $8.%% $.%%
Sumber 6 Cventory 0arbon and Energy.(C0E) .$.%.1+ ($%)
2.21
Anali#i# Energi Terkandung
S!he!kel ($%%2) mendefinasikan energi terkandung sebagai ukuran semua input energi yang masuk ke dalam menghasilkan produk akhir.
ada dasarnya, ada dua
metode dasar untuk menentukan energi terkandung terkait dengan produksi produk seperti bangunan. Cni adalah analisis proses industri berbasis inputoutput yang berbasis analisis ekonomi (#asters, $%% dan #unksgaard, $%%%). ua metode dasar tersebut dapat digabungkan menjadi sebuah metode ketiga? metode hybrid. Analisis energi terkandung merupakan bahagian penting dari analisis siklus hidup energi. Sedangkan energi terkandung adalah sangat peduli dengan energi terkandung yang masuk ke produksi produk, analisis silus hidp energi mengevaluasi energi yang berkaitan dengan produk di seluruh siklus hidup produk, tetapi keduanya didasarkan kerangka yang sama.
2.20.1
Kerangka Anali#i# Energi Terkandungan
+erangka untuk analisis energi terkandung didasarkan pada CSD 3%%% standar pengelolaan lingkungan yang dikembangkan oleh Cnternational Standar Drganitation dan berbagai organisasi seperti rogram -ingkungan
Standard CSD 3%3% menggambarkan prinsipprinsip dan kerangka kerja untuk penilaian siklus hidup (-0A) dan diran!ang untuk memberikan panduan pada aplikasi dan keterbatasan dan definisi tetapi tidak menentukan metode untuk berbeda tahap -0A.
,abar 2.1 : Analisis energi terkandung dan 0D $ ;ramework (CSD $%%5) (S"mber/ Di"nd"' dari .tt.fi )
#enurut standard CSD 3%3% dan 3%33 (Drganisasi Standar Cnternasional, $%%5), kerangka penilaian siklus hidup tradisional terdiri daripada empat tahap 6 tujuan dan ruang lingkup, definisi? analisis iventori? penilaian dampak? dan interpretasi hasil. Analisis energi terkandung dapat digunakan sebagai bentuk ramping dari -0A (-0A biasanya membahas parameter ligkungan lebih luas) di mana parameter lingkungan dan tahap siklus hidup terbatas.
2.22
;ingka#an Bab
