Bahan Bakar Air Menyalahi Hukum Alam

Robert Manurung

Pada saat pelaporan ekspedisi kendaraan berbahan bakar nabati di Istana Negara satu tahun yang lalu, atas pertanyaan keabsahan bahan bakar air, Menneg Ristek Kusmayanto Kadiman merespons dengan guyonan bahwa bahan bakar air mungkin benar bila diminum orang yang kehausan dan memulihkan tenaga untuk kemudian mendorong mobil hingga bergerak.
Saya yang berdiri di samping Menneg Ristek berbisik untuk menggunakan kesempatan tersebut memberi penjelasan rinci, yang ditanggapinya bahwa yang hadir saat itu tahu bahwa air tidak mungkin digunakan sebagai bahan bakar. Saya meyakini bahwa semua yang mempelajari konversi energi setuju dengan pendapat Menneg Ristek. Namun, mungkin karena pendapat tersebut tidak disuarakan, setahun kemudian kalangan yang meyakini keberadaan bahan bakar air ternyata semakin berkembang.
Kita perlu memberi apresiasi terhadap usaha pengembangan energi alternatif, tetapi rasionalitasnya harus ditegakkan agar tidak merugikan orang yang terlibat pengembangan atau masyarakat secara umum.
Hukum Termodinamika
Konversi energi dilandasi oleh hukum alam yang dirumuskan dalam hukum termodinamika. Hukum Pertama Termodinamika menjelaskan prinsip kekekalan energi, yang menyatakan bahwa energi tak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan. Energi hanya dapat dikonversi (transduksi) dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Sebagai contoh, energi kimia yang terkandung dalam BBM dikonversi menjadi energi mekanik dalam bentuk gerak torak ketika BBM terbakar dalam ruang bakar mesin.
Hukum Kedua Termodinamika menjelaskan konsep bahwa setiap kejadian di alam semesta memiliki arah dan cenderung berlangsung ”menurun” dari tingkat energi tinggi ke tingkat energi rendah. Oleh karena itu, dalam setiap transformasi energi terjadi penurunan ketersediaan energi sejalan dengan kerja yang dilakukan. Sebuah batu dari tebing cenderung bergerak menuju ke jurang dan ketika mencapai jurang, kemampuan batu untuk melakukan kerja berkurang. Tidak mungkin batu tersebut mampu mengangkat dirinya sendiri mendaki tebing ke atas. Kehilangan energi selama proses tersebut merupakan hasil dari kecenderungan ke arah ketidakteraturan/keacakan (disorder/randomness) lingkungan-alam semesta yang meningkat setiap saat, di mana terjadi transfer energi. Keacakan tersebut diukur sebagai entropi.
Berdasarkan Hukum Kedua Termodinamika, setiap kejadian diikuti dengan kenaikan entropi lingkungan. Contoh sederhana, ketika sebuah gula berbentuk kotak dijatuhkan ke segelas air panas, akan terjadi pergeseran spontan molekul sukrosa dari keadaan yang terstruktur pada kristal menjadi keadaan yang jauh tidak teratur dengan penyebaran molekul gula pada keseluruhan larutan dan entropi sistem meningkat. Molekul sukrosa yang terdistribusi dalam larutan dapat kembali terstruktur jika ada energi yang dipasok, misalnya melalui penguapan air. Meski molekul gula menjadi teratur kembali, jumlah uap air yang menyebar menciptakan keacakan yang lebih besar sehingga entropi keseluruhan juga meningkat.
Air hanya reaktan
Lalu, apa yang melandasi peningkatan kinerja BBM dengan kehadiran air? Yang perlu dicatat dari semua pemberitaan pemakaian bahan bakar air adalah air tidak digunakan sendirian, tapi selalu bagian dari BBM.
Kehadiran air pada sistem pembakaran memang memungkinkan meningkatkan efisiensi pembakaran karena mengubah mekanisme dan/atau menyempurnakan reaksi pembakaran. Pengolahan air terlebih dahulu dengan penambahan bahan kimia atau perlakuan elektrolisis tentu akan memberi kontribusi yang lebih besar dengan kehadiran energi lain pada air.
Penambahan uap air untuk meningkatkan kinerja pada proses gasifikasi (proses mengubah batu bara, kayu, sekam, dan lainnya menjadi bahan bakar gas melalui reaksi C + H2O –> CO + H2) sudah lazim dilakukan. Namun, harus dicatat, sebagian unsur karbon (C) dari bahan itu dibakar (bereaksi dengan O2) untuk menghasilkan energi termal agar dimungkinkan air tersebut bereaksi dan berubah menjadi H2.
Dalam hal ini, energi kimia yang terkandung pada H2 dan CO berasal dari karbon (C) dan bukan dari air. Air hanya berperan sebagai reaktan. Perubahan air ini tunduk pada Hukum Termodinamika Pertama ataupun Kedua.
Pembakaran suatu bahan bakar menghasilkan air (H2O) dan karbon dioksida (CO2), yang merupakan struktur molekul hasil pembakaran yang paling stabil. Produk akhir ini tidak mungkin kembali dengan sendirinya menjadi bahan bakar, ibarat batu di jurang tidak mungkin kembali ke tebing, kecuali ada pasokan energi untuk mengangkat batu ke atas. Siklus pemulihan H2O dan CO2 secara alami menjadi bio- massa adalah melalui fotosintesis (H2O + CO2 –$> pati, lemak, protein, vitamin).
Proses fotosintesis ini pun tunduk pada Hukum Termodinamika melalui himpunan reaksi biokimia di dalam sel yang dikatalisis oleh enzim yang khas untuk melangsungkan mekanisme reaksi yang kompleks dengan pasokan energi radiasi Matahari. Perubahan air menjadi lemak (BBN) secara alami ini memerlukan energi yang sangat besar. Efisiensi konversi fotosintesis diperkirakan hanya 5,3 persen dari total energi radiasi Matahari yang diterima oleh tanaman.
Dalam konteks ini, kalimat Jules Verne, yang menyatakan air akan menjadi sumber energi melebihi batu bara, harus dimaknai lebih arif melalui salah satu peran air sebagai reaktan dalam proses biologis untuk menciptakan ketersediaan sumber energi biomassa di Bumi yang juga asal- muasal batu bara dan minyak.
Fungsi air yang sangat esensial bukan karena nilai kalor yang dikandungnya, tapi karena struktur molekul air yang unik justru yang memberikan sifat dan peran luar biasa sebagai penyandang predikat pendukung eksistensi kehidupan.
Robert Manurung, Pengajar Sekolah Ilmu dan Teknologi Hayati Institut Teknologi Bandung

Sumber: Kompas, Sabtu, 31 Mei 2008

Explore posts in the same categories: Artikel, Iptek

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s


%d bloggers like this: