Biofuel adalah bahan bakar cair yang dibuat dari biomassa, istilah kolektif yang mengacu pada tanaman, residu tanaman, limbah organik, dan apa pun yang berasal dari organisme hidup. Bentuk biofuel yang paling umum adalah etanol dan biodiesel.
Biofuel dapat datang dalam berbagai bentuk tergantung pada bagaimana ia dibuat dan bahan dari mana ia diproduksi.
Etanol biasanya dibuat dari gula yang ditemukan dalam biji-bijian seperti jagung, jelai dan sorgum. Etanol umumnya digunakan sebagai pengganti bensin yang diturunkan dari minyak bumi dalam mobil dan sistem teknologi lainnya yang secara tradisional menggunakan minyak bumi. Beberapa etanol digunakan di hampir semua gas di Amerika Serikat. Saat ini ada dua bentuk campuran bensin etanol-minyak bumi yang digunakan di AS, campuran dengan 10% etanol (E10) dan campuran dengan sekitar 50-80% etanol (E85). Sebagian besar kendaraan bertenaga bensin dapat menggunakan bensin E10. Kendaraan bertenaga bensin yang model 2007 atau lebih baru dapat menggunakan bensin yaitu E15 atau 15% etanol. Saat ini hanya kendaraan berbahan bakar fleksibel yang dapat menggunakan bensin E85.
Kebanyakan etanol saat ini dibuat dari gula tanaman yang ditemukan dalam biji-bijian, tetapi penelitian saat ini sedang dilakukan pada apakah etanol dapat dibuat dari bagian selulosa tanaman. Etanol ini disebut sebagai etanol selulosa.
Biodiesel terbuat dari minyak nabati dan lemak hewani. Itu juga bisa dibuat dari minyak goreng. Ini digunakan untuk menggantikan diesel berbasis minyak bumi di mesin pengapian kompresi. Penggunaan biodiesel tidak mengharuskan mesin diubah atau dimodifikasi, asalkan merupakan mesin diesel.
Biofuel telah dipromosikan sebagai alternatif hijau terbarukan untuk bahan bakar fosil. Di sisi lain, ada beberapa tantangan untuk kegunaan dan keberlanjutan biofuel sebagai pengganti bahan bakar berbasis minyak bumi..
Tidak seperti bahan bakar berbasis minyak bumi, biofuel umumnya tidak beracun. Selain itu, mereka sering dipromosikan sebagai sumber bahan bakar netral karbon. Alasannya adalah karena tanaman yang digunakan untuk membuat biofuel selalu tumbuh kembali, tanaman baru akan menyerap kembali karbon dioksida yang dilepaskan ke atmosfer oleh pembakaran biofuel. Alasan lain mengapa biofuel dipromosikan adalah bahwa mereka berpotensi mengurangi ketergantungan pada minyak impor dan dapat memungkinkan lebih banyak keberlanjutan lokal bagi suatu negara jika memiliki banyak lahan untuk menanam bahan bakar tanaman..
Meskipun biofuel telah disarankan untuk memberikan pengganti bahan bakar fosil, penelitian terbaru menunjukkan bahwa jumlah energi yang dihasilkan oleh biofuel tidak cukup untuk menggantikan bahan bakar fosil tanpa mengubah sebagian besar permukaan tanah non-perkotaan planet ini menjadi lahan pertanian untuk menghasilkan tanaman yang dibutuhkan untuk produksi biofuel.
Dalam satu studi, misalnya, ditemukan bahwa mengganti 5% dari konsumsi diesel dengan biodiesel akan membutuhkan konversi 60% dari pertanian kedelai saat ini menjadi produksi biofuel. Penelitian di Cornell University juga menunjukkan bahwa lebih banyak energi yang dibutuhkan untuk menghasilkan biofuel daripada energi yang disediakan oleh produk akhir. Hal ini membuatnya dipertanyakan apakah biofuel dapat diterapkan pada skala yang sama dengan bahan bakar fosil. Selain itu, penggunaan biofuel dapat menciptakan persaingan antara lahan untuk tanaman pangan dan tanaman bahan bakar. Ini bisa membuatnya menjadi tantangan untuk menyediakan bahan bakar yang cukup untuk suatu negara dan memberi makan semua orang di negara itu pada saat yang sama.
Masalah lain dengan biofuel adalah tidak semua biofuel netral karbon. Penelitian terbaru menunjukkan bahwa biofuel yang terbuat dari tanaman biji-bijian menghasilkan emisi karbon sebanyak bahan bakar fosil. Menanam kembali tanaman yang digunakan untuk membuat biofuel juga tidak serta merta mengurangi emisi karbon. Ini karena tanaman bahan bakar baru tidak menyerap karbon dioksida cukup cepat untuk menebus emisi yang merupakan hasil pembakaran biofuel. Biofuel yang dihasilkan dari residu atau limbah tanaman, di sisi lain, cenderung mengurangi emisi karbon.
Masalah-masalah ini tidak berarti bahwa biofuel tidak dapat digunakan, tetapi mereka menunjukkan bahwa skala di mana mereka dapat digunakan terbatas seperti bahan bakar fosil..
Bahan bakar fosil adalah bahan bakar yang berasal dari sisa-sisa organisme mati yang hidup jutaan tahun yang lalu. Bahan bakar fosil termasuk minyak, batubara, dan gas alam, serta tar dan bitumen. Bahan bakar fosil tidak dapat diperbarui karena proses yang membentuknya membutuhkan jutaan tahun, menjadikannya tidak mungkin untuk diisi ulang pada skala waktu khas peradaban manusia..
Bahan bakar fosil semua diciptakan dari bahan yang sebelumnya hidup, seperti tanaman dan ganggang, yang secara alami mengalami panas dan tekanan. Bahan bakar fosil dapat terjadi dalam bentuk cair, padat, dan gas.
Minyak adalah zat cair yang tersusun dari hidrokarbon yang pernah membentuk organisme hidup. Biasanya, minyak akan ditemukan di dalam lapisan batuan yang permeabel, seperti batu pasir atau batu kapur, ditindih oleh lapisan batuan yang tidak tembus cahaya, biasanya evaporites, yang akan mencegah minyak keluar. Di bawah lapisan batuan permeabel akan menjadi lapisan serpih. Minyak berasal dari lapisan serpih.
Amerika Serikat saat ini adalah konsumen minyak terbesar di dunia. Eksportir minyak terbesar ke Amerika Serikat termasuk Arab Saudi, Kanada, Meksiko, dan Nigeria. Minyak biasanya merupakan sumber bensin dan bahan bakar fosil cair lainnya yang digunakan untuk menggerakkan kendaraan darat dan pesawat terbang. Ini adalah sumber bahan bakar yang sangat penting untuk transportasi.
Meskipun minyak telah menyediakan banyak energi, ia juga memiliki kelemahan yang signifikan. Metode ekstraksi berbahaya bagi lingkungan alami, seperti yang ditunjukkan oleh tumpahan minyak baru-baru ini. Juga, pembakaran minyak diketahui melepaskan partikel ke udara yang berdampak buruk pada paru-paru manusia dan hewan. Selain itu, pembakaran minyak juga melepaskan sejumlah besar karbon dioksida ke atmosfer, yang menyebabkan suhu rata-rata global naik, mengubah iklim global dengan cara yang tidak bermanfaat bagi peradaban manusia atau banyak spesies tanaman dan hewan.
Batubara terdiri dari massa padat hidrokarbon yang dihasilkan dari panas dan tekanan. Batubara terutama terbentuk dari tanaman mati. Batubara juga memiliki beberapa tingkatan yang berbeda.
Prekursor batu bara adalah gambut, bahan organik lunak yang terbuat dari bahan tanaman yang membusuk. Jika gambut mengalami panas dan tekanan, gambut akan berubah menjadi batubara. Batubara muda atau coklat muda adalah batubara dengan kualitas terendah. Ini memiliki konsentrasi karbon yang relatif rendah dan tunduk pada panas dan tekanan yang relatif rendah selama pembentukan.
Batubara subbituminous dan bituminous adalah bentuk batubara yang merupakan perantara antara antrasit, bentuk batubara tertinggi, dan lignit. Batubara subbituminous membosankan sedangkan batubara bitumen mengkilap dan halus. Batubara bitumen juga merupakan jenis batubara yang paling umum digunakan dalam pembangkit listrik. Antrasit mengandung konsentrasi karbon tertinggi dan telah mengalami panas dan tekanan terbesar. Itu keras dan rapuh dibandingkan dengan bentuk batubara lainnya.
Batubara memainkan peran yang sangat penting dalam revolusi industri dan digunakan di banyak negara di seluruh dunia sebagai sumber daya murah. Batubara pada prinsipnya digunakan untuk pembangkit listrik. Saat ini produsen batubara terbesar adalah Cina, yang memproduksi 48% dari pasokan batubara dunia. Amerika Serikat memproduksi sekitar 11% dari batubara dunia, terutama di negara-negara seperti Pennsylvania, Wyoming, Illinois, dan Kentucky.
Meskipun batu bara dapat memberikan daya yang signifikan untuk listrik, batu bara juga merupakan salah satu bahan bakar fosil paling berbahaya yang saat ini digunakan. Ekstraksi batubara diketahui menghancurkan petak besar vegetasi dan mencemari sungai dengan limbah tambang beracun. Pembakaran batu bara juga menghasilkan merkuri, sulfur dioksida, dan nitrogen oksida yang dapat menyebabkan hujan asam. Selain itu, batubara berkontribusi signifikan terhadap emisi karbon dioksida yang dihasilkan oleh peradaban manusia.
Gas alam sebagian besar digunakan untuk pemanas dan listrik dan dianggap sebagai alternatif yang lebih bersih dan rendah karbon dibandingkan bahan bakar fosil lainnya. Amerika Serikat adalah pengguna dan penghasil gas alam yang signifikan.
Pembakaran gas alam memang menghasilkan karbon dioksida jauh lebih sedikit daripada pembakaran minyak atau batu bara dan melepaskan lebih sedikit polutan ke atmosfer. Namun, itu masih menjadi penyebab 29% emisi karbon di Amerika Serikat.
Biofuel dan bahan bakar fosil keduanya terbuat dari materi yang pernah hidup. Mereka juga digunakan untuk menghasilkan panas dan listrik serta untuk menggerakkan kendaraan dan generator di seluruh dunia. Mereka juga menghasilkan emisi karbon yang signifikan dan keberlanjutan penggunaannya yang berkelanjutan dipertanyakan mengingat dampaknya terhadap lingkungan.
Meskipun ada banyak kesamaan antara bahan bakar fosil dan biofuel, ada juga perbedaan signifikan yang meliputi hal-hal berikut.
Biofuel diproduksi dari tanaman dan bahan organik lainnya yang telah dikonversi menjadi bahan bakar cair. Jenis biofuel termasuk etanol dan biodiesel. Etanol umumnya dibuat dari biji-bijian, kecuali untuk etanol selulosa. Biodiesel terbuat dari minyak nabati, lemak hewani, dan minyak goreng bekas. Etanol dibuat untuk menggantikan bensin, sedangkan biodiesel digunakan untuk menggantikan diesel. Biofuel pada umumnya tidak beracun dan dapat membuat negara kurang bergantung pada impor bahan bakar fosil dari luar negeri. Di sisi lain, biofuel tidak menyediakan energi yang cukup untuk sepenuhnya menggantikan bahan bakar fosil. Penggunaan biofuel juga menciptakan persaingan antara tanaman yang ditanam untuk makanan dan tanaman yang ditanam untuk bahan bakar. Selain itu, ia menghasilkan jumlah emisi karbon yang hampir sama dalam banyak kasus dengan bahan bakar fosil. Bahan bakar fosil terbuat dari organisme yang mati jutaan tahun yang lalu dan yang jasadnya mengalami panas dan tekanan. Bahan bakar fosil dianggap tidak terbarukan karena membutuhkan waktu jutaan tahun untuk terbentuk. Bahan bakar fosil dan biofuel serupa karena keduanya terbentuk dari materi yang pernah hidup dan keduanya memancarkan karbon dioksida ketika dibakar untuk energi. Mereka berbeda bahwa biofuel adalah terbarukan, umumnya tidak beracun, dan merupakan industri yang sedang tumbuh, sedangkan bahan bakar fosil tidak dapat diperbarui, sering memiliki biproduk yang secara toksik beracun, dan merupakan industri yang memudar..