Bumi-ku Merenta

Untuk menghemat energi dan sumber-sumbernya, dewasa ini kita mendaur ulang hampir segala sesuatu. Dapatkah kita mendaur ulang energi itu sendiri?

Jelas sekali, andaikata yg anda maksudkan dg daur ulang adalah mengubah sesuatu ke dalam bentuk lebih bermanfaat. Kita mengerjakannya sepanjang waktu. Pembangkit listrik mengubah air, batu bara, atau energi nuklir menjadi listrik. Dengan pemanggang roti kita mengubah energi listrik menjadi energi panas. Dalam mesin mobil kita mengubah energi kimia menjadi energi gerak (energi kinetik). Bentuk energi yg berbeda-beda, semua dapat saling dipertukarkan; yg kita perlukan hanyalah menemukan mesin yg tepat untuk mengerjakan tugas itu.

Namun ada sesuatu yg tak disangka-sangka—yg barangkali paling besar tentang pemahaman tentang seluruh jagat raya: Setiap kali kita mengubah energi, kita kehilangan sebagian nilainya. Itu tidak hanya karena peralatan kita kurang efisien atau karena kecorobohan kita; penyebabnya lebih mendasar. Masalahnya seperti menukar mata uang di negeri asing; tampaknya ada agen penukaran energi kosmos yg karena sudah kebiasaan selalu mengambil bagian untuknya sendiri dari tiap transaksi yg terjadi. Nama agen penukaran energi kosmos ini adalah Hukum Kedua termodinamika.

Sesungguhnyalah ini sebuah canda yg membawa kabar baik sekaligus kabar buruk.

Pertama, kabar baiknya. Sebelumnya kita sudah kenal Hukum Kekekalan Energi, yg juga dikenal sebagai Hukum Pertama Termodinamika. Hukum tersebut mengatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Energi dapat saling dipertukarkan dari wujud yg satu ke wujud lain dan sebaliknya—panas, cahaya, kimia, listrik, massa, dan sebagainya—tetapi menurut Hukum Pertama Termodinamika kuantitas energi itu harus tetap sama, energi tidak pernah hilang begitu saja. Jumlah massa-energi di jagat raya telah diciptakan pada waktu semuanya diciptakan. Kita tidak pernah dapat kehabisan energi.

Luar biasa! Berarti yg harus kita perbuat hanyalah terus mengubah dan mengubah kembali energi kita ke dalam bentuk apapun yg kebetulan kita perlukan pada suatu saat—cahaya dari sebuah lampu, listrik dari sebuah baterai, gerak dari sebuah mesin—dan terus menggunakannya sekehendak hati. Kita akan mendaur ulang energi sama seperti kita mendaur ulang kaleng aluminium. Sungguhkah begitu?

Sayangnya, ternyata itu salah. Berikut ini kabar buruknya. Hukum Kedua Termodinamika mengatakan bahwa setiap kali kita mengubah energi dari wujud satu ke wujud yg lain, kita kehilangan sedikit dari manfaat keseluruhan. Kita tidak dapat menghilangkan energinya sendiri—Hukum Pertama melarang dg keras—tetapi kita kehilangan sebagian dari keseluruhan kemampuannya berkarya. Dan jika anda tidak dapat memanfaatkannya, apa baiknya energi bagi kita?

Alasan hilangnya sebagian kemampuan berkarya tadi adalah karena setiap kali kita mengubah energi dari satu bentuk ke bentuk lain, sebagian diantaranya berubah menjadi energi panas, entah kita kehendaki atau tidak.

Sekitar 60% energi dalam batubara yg dibakar di pembangkit listrik tenaga uap menghasilkan limbah berupa panas, hanya sekitar 40% diantaranya berubah menjadi listrik, sementara sebagian listrik itu hilang diperjalanan melalui kabel-kabel yg direntangkan tinggi di udara. Selanjutnya, 92% energi listrik yg anda antarkan ke sebuah bola lampu juga berubah menjadi panas. Sebagian besar energi kimia dalam bahan bakar bensin keluar dari radiator dan pipa gas buang dalam bentuk panas.

Bahkan andaikata semua pekerjaan rumit itu 100% efisien, sebagian panas mau tidak mau akan hilang. Bahkan ketika air terjun menggerakkan kincir atau turbin, sebagian kecil energi air hilang sebagai panas gesekan pada poros kincir.

Mengharapkan panas tidak terbentuk sama sekali sama dengan mengharapkan tidak ada gesekan sama sekali. Dan mengharapkan tidak ada gesekan sama sekali akan sama dengan mengharapkan sebuah mesin bekerja tanpa mengalami perlambatan. Perpetual motion. Energi tidak berasal dari manapun. Dan itu mustahil. (Lihat Hukum Pertama.)

Oleh sebab itu, di mana pun energi dikaryakan, pasti ada panas yg terbentuk, walau sedikit.

Akan tetapi panas masih tergolong energi, bukan? Betul. Lalu, bukankah kita tinggal mengambil panas itu kemudian menyuruhnya bekerja kembali agar menjadi energi berguna?

Sekarang kabar yg betul-betul buruk seputar Hukum Kedua: Kita sungguh dapat mengerjakannya, tetapi tidak sepenuhnya. Sementara bentuk-bentuk energi lain dapat diubah 100% menjadi panas, panas tidak dapat diubah 100% ke dalam bentuk lain. Mengapa?

Karena panas adalah gerak molekul-molekul yg acak, tidak beraturan. Dan begitu energi anda berada dalam kondisi serba kacau (chaotic), tdak ada jaminan bahwa anda dapat memerintah mereka bekerja sesuai kehendak anda. Bayangkan Anda mempunyai sebuah gerobak yg dihela oleh beberapa ekor kuda tetapi masing-masing ingin berlari ke arah berbeda.

Maka sedikit demi sedikit, sambil menunggu bumi selesai berpusing, semua bentuk energi tanpa kenal ampun berubah menjadi panas yg di luar pengendaliann kita. Segenap energi di dunia pelan-pelan berubah menjadi gerak partikel yg tiada guna dan serba kacau. Makin banyak kita menggunakan energi, makin banyak energi yg hilang.

Jagat raya pada hakikatnya semakin renta, sama seperti sebuah baterai murahan.

Kita berada di sebuah jalan satu arah, yg menurun. Namun, setidaknya, selamat menikmati hari-hari yg masih tersisa.