Selamat datang di modul Pembangkit Listrik Mikrohidro (PLTMH), Biomassa, Biogas, dan Audit Energi pada mata pelajaran Teknik Energi Terbarukan SMK/MAK! Modul ini mendalami pemanfaatan potensi air pedesaan, limbah organik, dan audit efisiensi energi terbarukan.
1. Kalkulasi Daya Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)
- Potensi Daya Hidrolik ($P$): Dihitung dengan rumus: $P = \rho \cdot g \cdot Q \cdot H_{eff} \cdot \eta_{total}$ (satuan Watt / kW), di mana $\rho = 1000 \text{ kg/m}^3$ (densitas air), $g = 9,81 \text{ m/s}^2$ (gravitasi), $Q$ = debit aliran ($m^3/s$), $H_{eff}$ = tinggi jatuh efektif ($m$), dan $\eta_{total}$ = efisiensi total sistem (turbin, transmisi, generator).
- Pemilihan Turbin Air:
- Head Sangat Tinggi & Debit Kecil: Turbin Impuls Pelton / Turgo.
- Head Sedang & Debit Sedang: Turbin Reaksi Francis atau Turbin Impuls Cross-Flow (Banki-Michell).
- Head Rendah & Debit Besar: Turbin Reaksi Propeller / Kaplan.
2. Energi Biomassa & Biogas
- Pencernaan Anaerobik (Anaerobic Digestion): Konversi limbah organik menjadi biogas (kandungan utama gas metana $CH_4$ 55-70% dan $CO_2$) melalui 4 tahapan mikroba: Hidrolisis -> Asidogenesis -> Asetogenesis -> Metanogenesis.
- Gasifikasi Biomassa: Mengubah biomassa padat (sekam padi, cangkang sawit, serpihan kayu) menjadi syngas / gas produser ($CO, H_2, CH_4$) melalui suplai udara sub-stoikiometri pada reaktor gasifier (updraft, downdraft, fluidized bed).