ALKALI TANAH
A. Pengertian Alkali Tanah
Unsur-unsur golongan IIA disebut juga alkali tanah sebab unsur-unsur tersebut bersifat basa dan banyak ditemukan dalam mineral tanah. Logam alkali tanah umumnya reaktif, tetapi kurang reaktif jika dibandingkan dengan logam alkali. Namun dengan 2 elektron valensi (ns2) yang dimilikinya logam alkali tanah pun mudah melepaskan elektronnya membentuk senyawa dengan tingkat oksidasi +2.
Logam alkali tanah terdiri dari 6 unsur yang terdapat di golongan IIA. Yang termasuk ke dalam golongan II A yaitu : Berilium (Be), Magnesium (Mg), Calcium (Ca), Stronsium (Sr), Barium (Ba), dan Radium (Ra). Di sebut logam karena memiliki sifat-sifat seperti logam. Disebut alkali karena mempunyai sifat alkalin atau basa jika direaksikan dengan air. Dan istilah tanah karena oksidasinya sukar larut dalam air, dan banyak ditemukan dalam bebatuan di kerak bumi.
Adapun elemen dalam golongan alkali tanah adalah logam yang mengilap, warna putih keperakan. Logam alkali tanah yang tinggi dalam rangkaian reaktivitas logam, tapi tidak setinggi logam alkali golongan 1A.
B. Sifat-Sifat Fisika dan Kimia Unsur-Unsur Golongan Alkali Tanah
Kekerasan logam alkali tanah berkurang dari atas ke bawah akibat kekuatan ikatan antaratom menurun. Hal ini disebabkan jarak antaratom pada logam alkali tanah bertambah panjang. Berilium merupakan logam berwarna abu dan kekerasannya mirip dengan besi, serta cukup kuat untuk menggores kaca. Logam alkali tanah yang lain umumnya berwarna perak dan lebih lunak dari berilium, tetapi lebih keras jika dibandingkan dengan logam alkali.
Titik leleh dan titik didih logam alkali menurun dari atas ke bawah dalam sistem periodik. Hal ini disebabkan oleh jari-jari atom yang bertambah panjang. Energi ionisasi kedua dari unsur-unsur golongan IIA relatif rendah sehingga mudah membentuk kation +2. Akibatnya, unsurunsur cukup reaktif. Kereaktifan logam alkali meningkat dari atas kebawah dalam sistem periodik. Pada suhu kamar, berilium tidak bereaksi dengan air, magnesium bereaksi agak lambat dengan air, tetapi lebih cepat dengan uap air.
1. Sifat Fisis Alkali Tanah
Unsur logam alkali tanah (IIA) ini terdiri dari Be, Mg, Ca, Sr, Ba, dan Ra. Golongan ini mempunyai sifat-sifat yang mirip dengan golongan IA. Perbedaannya adalah bahwa golongan IIA ini mempunyai konfigurasi elektron ns2 dan merupakan reduktor yang kuat. Meskipun lebih keras dari golongan IA, tetapi golongan IIA ini tetap relatif lunak, perak mengkilat, dan mempunyai titik leleh dan kerapatan lebih tinggi. Sifat fisis alkali tanah dapat dilihat pada tabel dibawah ini:
2. Sifat-sifat kimia alkali tanah
Kereaktifan logam alkali tanah meningkat dari berilium ke barium. Fakta ini sesuai dengan yang diharapkan. Karena dari berilium ke barium jari-jari atom bertambah besar, energi ionisasi serta keelektonegatifan berkurang. Akibatnya, kecenderungan untuk melepas elektron membentuk senyawa ion makin besar. Semua senyawa dari kalsium, strontium, dan barium, yaitu logam alkali tanah yang bagian bawah, berbentuk senyawa ion sedangkan magnesium membentuk beberapa senyawa kovalen, dan senyawa-senyawa berilium bersifat kovalen.
C. Golongan Alkali Tanah
1. Berilium (Be)
Berilium adalah unsur kimia yang mempunyai simbol Be dan nomor atom 4. Unsur ini beracun, bervalensi 2, berwarna abu-abu baja, kukuh, ringan tetapi mudah pecah. Berilium adalah logam alkali tanah, yang kegunaan utamanya adalah sebagai bahan penguat dalam alloy (khususnya, tembaga berilium).
Sifat berilium (Be)
Berilium mempunyai titik lebur tertinggi di kalangan logam-logam ringan. Modulus kekenyalan berilium kurang lebih 1/3 lebih besar daripada besi baja. Berilium mempunyai konduktivitas panas yang sangat baik, tak magnetik dan tahan karat asam nitrat.
Manfaat dan kegunaan
Berilium digunakan sebagai agen aloy di dalam pembuatan tembaga berilium. (Be dapat menyerap panas yang banyak). Aloy tembaga-berilium digunakan dalam berbagai kegunaan karena konduktivitas listrik dan konduktivitas panas, kekuatan tinggi dan kekerasan, sifat yang nonmagnetik, dan juga tahan karat serta tahan fatig (logam). Kegunaan-kegunaan ini termasuk pembuatan: mold, elektroda pengelasan bintik, pegas, peralatan elektronik tanpa bunga api dan penyambung listrik. Karena ketegaran, ringan, dan kestabilan dimensi pada jangkauan suhu yang lebar, Alloy tembaga-berilium digunakan dalam industri angkasa-antariksa dan pertahanan sebagai bahan penstrukturan ringan dalam pesawat berkecepatan tinggi, peluru berpandu, kapal terbang dan satelit komunikasi.
2. Magnesium (Mg)
Magnesium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Mg dan nomor atom 12 serta berat atom 24,31. Magnesium adalah elemen terbanyak kedelapan yang membentuk 2% berat kulit bumi, serta merupakan unsur terlarut ketiga terbanyak pada air laut. Logam alkali tanah ini terutama digunakan sebagai zat campuran (alloy) untuk membuat campuran alumunium-magnesium yang sering disebut “magnalium” atau “magnelium”.
Sifat magnesium
Magnesium adalah logam yang kuat, putih keperakan, ringan (satu pertiga lebih ringan daripada aluminium) dan akan menjadi kusam jika dibiarkan pada udara. Dalam bentuk serbuk, logam ini sangat reaktif dan bisa terbakar dengan nyala putih apabila udaranya lembab. Rapat massa magnesium adalah 1,738 gram/cm3. Massa atom relatimya adalah 24, dan nomor atomnya 12. Magnesium meleleh pada suhu 111°C.
Manfaat dan kegunaan magnesium (Mg)
Logam magnesium digunakan dalam pembuatan logam paduan ( alloy) untuk membuat campuran logam yang ringan dan liat yang dapat digunakan pada pembuatn alat-alat ringan, seperti suku cadang pesawat atau alat-alat rumah tangga, magnesium hidroksida {Mg(OH)2} sebagai obat maag, serta bahan pasta gigi.
3. Kalsium (Ca)
Kalsium adalah unsure kimia dengan nomor atom 20 dan massa atom 40,08. Berupa logam, dengan titik lebur 842°C dan titik didih 1480° C. Kalsium adalah mineral yang amat penting bagi manusia, antara lain bagi metabolisme tubuh, penghubung antar saraf, kerja jantung, dan pergerakan otot.
Sifat kalsium (Ca)
Kalsium adalah logam putih perak, yang agak lunak. Kalsium merupakan salah satu senyawa alkali tanah yang banyakterdapat di alam selain magnesium. Kalsium melebur pada 845°C dan menghasilkan spektrum warna merah bata.
Manfaat dan kegunaan kalsium (Ca)
• Senyawa CaSO4 digunakan untuk membuat Gips yang berfungsi untuk membalut tulang yang patah.
• Senyawa CaCO3 biasa digunakan untuk bahan bangunan seperti komponen semen dan cat tembok.Selain itu digunakan untuk membuat kapur tulis dan gelas.
• Kalsium Oksida (CaO) dapat mengikat air pada Etanol karena bersifat dehidrator,dapat juga mengeringkan gas dan mengikat Karbondioksida pada cerobong asap.
• Ca(OH)2 digunakan sebagai pengatur pH air limbah dan juga sebagai sumber basa yang harganya relatif murah
• Kalsium Karbida (CaC2) disaebut juga batu karbit merupakan bahan untuk pembuatan gas asetilena (C2H2) yang digunakan untuk pengelasan.
• Kalsium banyak terdapat pada susu dan ikan teri yang berfungsi sebagai pembentuk tulang dan gigi.
4. Stronsium (Sr)
Stronsium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Sr dan nomor atomnya 28 serta berat atom 87,62. Stronsium melebur pada 771°C. Strontium lebih lunak dibanding kalsium dan terdekomposisi dalam air secara cepat. Ia tidak menyerap nitrogen dibawah suhu 380 derajat Celcius. Elemen ini harus direndam dalam minyak tanah (kerosene) untuk menghindari oksidasi. Logam strontium yang baru terbelah memiliki warna keperak-perakan, tapi dapat dengan cepat menjadi kuning jika teroksidasi. Logam ini jika terbelah secara halus dapat terbakar di udara secara spontan. Garam-garam strontium memberikan warna yang indah pada lidah api dan digunakan di pertunjukan kembang api dan produksi flares. Strontium alami merupakan campuran dari 4 isotop yang stabil.
Manfaat Dan Kegunaannya
• Stronsium dalam senyawa Sr(NO3)2 memberikan warna merah apabila digunakan untuk bahan kembang api.
• Stronsium sebagai senyawa karbonat biasa digunakan dalam pembuatan kaca televisi berwarna dan komputer.
5. Barium (Ba)
Barium merupakan unsur metalik, lunak, dan barium murni bewarna perak keputih-putihan seperti timbal. Barium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ba dan nomor atom 56 serta berat atom 137,34. Logam ini teroksida dengan mudah dan harus disimpan dalam bensin atau bahan cair lainnya yang tidak mengandung oksigen. Barium terdekomposisi oleh air atau alkohol.
Manfaat Dan Kegunaannya
• BaSO4 digunakan untuk memeriksa saluran pencernaan karena mampu menyerap sinar X
• BaSO4 digunakan sebagai pewarna pada plastic karena memiliki kerapatan yang tinggi dan warna terang.
• Ba(NO3)2 digunakan untuk memberikan warna hijau pada kembang api.
Manfaat dan kegunaanya
• BaSO4 digunakan untuk memeriksa saluran pencernaan karena mampu menyerap sinar X
• BaSO4 digunakan sebagai pewarna pada plastic karena memiliki kerapatan yang tinggi dan warna terang.
• Ba(NO3)2 digunakan untuk memberikan warna hijau pada kembang api.
6. Radium (Ra)
Radium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ra dan nomor atomnya 88 serta berat atom 226. Radium diproduksi secara komersil sebagai bromida dan klorida. Sangat jarang unsur ini tersendiri tersedia dalam jumlah banyak. Logam murni unsur ini berwarna putih menyala ketika baru saja dipersiapkan, tetapi menjadi hitam jika diekspos ke udara. Kemungkinan besar karena formasi nitrida. Elemen ini terdekomposisi di dalam air dan lebih reaktif ketimbang barium. Radium memberikan warna merah menyala pada lidah api. Unsur ini memancarkan sinar alpha, beta, dan gamma.
Unsur ini bersifat radioaktif, yang kekuatan radioaktifnya akan berupa sulfat. Radium dalam bentuk garam harus disimpan dalam tabung kaca tertutup dan diberi pelindung timah hitam.
Rabu, 21 Maret 2012
Sabtu, 21 Mei 2011
Ilmu Alamiah Dasar
Tugas Individu
Ilmu Alamiah Dasar
“IPA, Teknologi Dan Kelangsungan Hidup”
Disusun oleh :
Vidya Tasniati 101620393
Program studi pendidikan kimia
Fakultas keguruan dan ilmu pendidikan
Universitas muhammadiyah
Pontianak
2011
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas Rahmat dan Ridho-Nya,saya telah menyelesaikan makalah ini yang diberi judul IPA, Teknologi dan kelang sungan hidup.
Dengan terselesaikanya makalah ini,dapat memudahkan kita dalam memahami materi-materi yang berhubungan denganIPA,Teknologi dan kelangsungan hidup. Selain itu dimakalah ini kita juga dapat memahami materinya secara bertahap-tahap.Makalah ini juga disusun secara sistematis dengan harapan mampu memotivasi kita dan siap membuka diri untuk menerima segala informasi yang berkaitan tentang IPA, teknologi dan kelangsungan hidup. Kami menyadari makalah ini sangat sederhana dan mungkin banyak kekurangan,karena itu kritik dan saran penulis harapkan demi perbaikan makalah ini.
Penulis juga mengucapka terima kasih kepada dosen pengajar yang sudah membimbing dalam proses belajar mengajar dan juga rekan-rekan yang telah membantu dalam menyelesaikan makalah ini.Semoga makalah ini bermanfaat bagi kita semua.
Pontianak, April 2011
Penulis
(i)
Daftar Isi
KATA PENGANTAR i
DAFTAR ISI ii
PENDAHULUAN
A) Latar belakang 1
B) Perumusan masalah 1
ISI
A) Sumber daya alam nonkonvensional 2
B) Pemanfaatan energi biogas 5
PENUTUP
Kesimpulan 7
DAFTAR PUSTAKA 8
(ii)
IPA, TEKNOLOGI DAN KELANGSUNGAN HIDUP
Pendahuluan
1) Latar belakang
IPA merupakan suatu ilmu teoritis tetapi teori tersebut di dasarkan atas pengamatan percobaan-percobaan terhadap gejala-gejala alam.hubungan antara IPA dan teknologi dapat di kategorikan dalam dua bentuk, yakni hubungan langsung dan hubungan tidak langsung. Sebelum kira-kira sekitar abad ke-13 sampai pertengahan abad ke-19 Teknologi di kembangkan berdasarkan kaidah-kaidah yang di peroleh dari pengalaman, bukan dari penemuan-penemuan IPA.
Pada masa sekarang teknologi sudah menjadi kebutuhan yang sangat besar di dalam kehidupan manusia. Kini orang-orang tak lagi perlu mengirimkan sepucuk surat tetapi setelah diketemukan alat komunikasi telepon, mereka dapat dengan mudah berkomunikasi dengan orang lain walau jaraknya sangat jauh, dan sebenarnya masih banyak lagi manfaat teknologi dalam kehidupan manusia sehari-hari.
2) Perumusan masalah
Sumber daya alam apa saja yang dapat menjadi sumber daya alam nonkonvensional?
Apakah energi biogas dapat digunakan pada sektor yang lain, misalnya untuk energi pembangkit listrik?
(1)
ISI
3) Pembahasan
A) Sumber daya alam non konvensional
Selama lebih dari 10.000 tahun, sebagian besar manusia di muka bumi hidup dalam lingkungan non industri, yaitu di lapangan pertanian.Sekaran orang bekerja dalam berjuta lapangan pekerjaan. Sumber energi utama bagi masyarakat pertanian adalah kayu, sinar matahari, aliran sungai, kekuatan otot manusia, dan hewan pekerja. Sumber energi ini dapat di perbaharui (renewable).
Kemudian mulai 200 tahun yang lalu, setelah di mulainya revolusi industri, orang mulai menggunakan sumber energi yang tidak dapat di perbaharui. Sumber energi yang tak dapat di perbaharui yang penting adalah bahan bakar fosil, batu bara, gas alam dan minyak bumi. Manusia industri menggunakan energi jauh lebih dari separuh jumlah penduduk di bumi menggantungkan kebutuhan energinya pada bahan bakar fosil.
Bahan bakar fosil ini merupakan sumber daya alam yang konvensional dan tak terbaharui serta jumlahnya yang terbatas, sehingga suatu saat nanti akan habis. Kekuatan ekonomi, kecemasan terhadap lingkungan dan kemjuan teknologi menyebabkan orang mulai mencari pengganti sumber energi tak terbaharui yang konvensional. Oleh karena itu, untuk mempertahankan eksistensi manusia di bumi ini. Harus di cari sumber daya energi alternatif sebagai pengganti bahan bakar fosil. Tetapi harus diingat bahwa sumber daya energi alternatif ini harus dapat digunakan dalam skala besar dan tidak mengeluarkan polusi yangterlalu banyak atau bahkan tidak menimbulkan polusi sama sekali.
Sumber daya energi nonkonvensional yangdapat digunakan sebagai alternatif pengganti bahan bakar fosil adalah :
(2)
1) Energi matahari
Matahari merupakan sumber energi yang tak habis-habisnya. Manusia hidup di muka bumi ini hampir sepenuhnya berkat energi matahari, karena sebenarnya apa yang dimakan oleh manusia adalah energi matahari yang tersimpan dalam tumbuhan dan hewan.
Salah satu perubahan energi ini adalah mengubah energi cahaya menjadi energi listrik atau energi panas. Perubahan energi matahari menjadi energi panas, dilakukan dengan menampung cahaya matahari ke dalam sebuah cermin cekung. Energi panas ini dapat diubah menurut keperluan atau langsung digunakan untuk suatu pabrik atau industri tertentu sebagai sumber energi pengganti minyak bumi.
1) Energi panas bumi
Energi panas bumi dapat dilihat dalam berbagai bentuk, misanya berupa mata air panas, fumorola (uap panas), geyser (semburan air panas), dan sulfatora (sumber belerang). Uap air panas bisa langsung untuk memutar turbin uap yang dikaitkan dengan generator pembangkit listrik. Air panas dapat digunakan untuk pembangkit listrik secara tidak langsung. Air panas digunakan untuk menguapkan amoniak. Gas amoniak inilah yang digunakan untuk memutar turbin uap yang dikaitkan dengan generator pembangkit listrik, sehingga akan didapatkan energi listrik.
2) Energi angin
Angin adalah udara yang bergerak. pergerakkan udara itu disebabkan oleh perbedaan tekanan. Perbedaan tekana disebabkan oleh perbedaan suhu. Perbedaan suhu disebabkan oleh perbedaan daya serap panas di permukaan bumi. Jadi selama matahari masih memancarkan sinarnya ke bumi dan di bumi terdapat daratan dan lautan, maka akan terjadi perbedaan suhu dan menyebabkan terjadinya angin. Energi angin itu juga dapat digunakan untuk memutar turbin dan akan diperoleh energi listrik.
(3)
3) Energi pasang surut
Pasangsurut permukaan air laut disebabakan oleh gaya tarik antara matahari, bumi dan bulan. Pemanfaatanenergi ppotensial yang terkandungdalam perbedaan pasang dan surut lautan dapat dilakukan pada pantai atau teluk yang agak cekung dan dalam sehingga dapat dibangun suatu bendungan. Pintu bendungan harus dapat dibuka atau ditutupdan turbin untuk pembangkit listrik harus dapat berputar dua arah, dilakukan berganti-ganti.
Bendungan akan terisi apabila air pasang melalui pintu bendungan yang terbuka, kemudian air keluar melalui turbin yang akan membankitkan tenaga listrik.
4) Energi biogas
Bahan-bahan organik dapat dikonversikan menjadi bahan bakar melalui proses-proses kimia dengan bantuan organisme dekomposer. Produksi gas yang utama adalah biogas, yaitu campuran antara methan dan karbon dioksida.
Prinsip kimia yang melibatkan pembentukan biogas adalah prinsip terjadinya fermentasi pada semua karbohidrat, lemak dan protein oleh bakteri methan, tan pa adanya udara. Suhu yang baik untuk proses ini adalah antara 30°-55° C. komposisi gas yang diperoleh tergantung pada komposisi bahan yang dipakai, suhu, dan lama dekomposisi.
Biogas dapat pula diperoleh dari proses fermentasi tinja. Sisa tinja setelah diambil biogasnya, tidak kehilangan nilai sebagai pupuk alam. Biogas dan sisa tinja yang akan digunakan sebagai pupuk tidak berbau.
5) Energi biomassa
Biomassa adalah bahan organik yang terkandung dalam tanaman yang dihasilkan dari proses fotosintesis. Biomassa dapat digunakan sebagai sumber energi, karena biomassa itu masih menyimpan energi matahari. Biomassa ini dibakar dan energinya
digunakan untuk memenaskan air, kemudian uapan yang terjadi digunakan untuk
(4)
memutar turbin yang dilenhkapi dengan generator listrik sehingga diperoleh energi listrik. Energi listrik ini kemudian digunakan untuk berbagai keperluan.
6) Energi zat radioaktif
Zat radioaktif dapat memancarkan sinar (alpha) yang bermuatan listrik positif, sinar B (beta) yang bermuatan listrik negatif. Dan sinar J (gamma) yang tidak bermuatan listrik. Molekuk-molekul yang netral dapat berubah menjadi ion-ion yang bermuatan listrik bila terkena sinar ini. Sianr gamma inilah yang dapat mengubah susunak gen atau kromosom dalam inti sel,sehingga kekurangannya dapat bervariasi. Disamping itu zat-zat radioaktif inidapat bersifat sebagai tracer (penulusur) misalnya : tempat sakit, kebocoran waduk dan sebagainya.
B) Pemanfaatan energi biogas
Melonjaknya harga minyak dunia disebabkan oleh tingginya kebutuhan minyak di berbagai belahan dunia, sementara stok yang ada terbatas begitu pula yang terjadi di Indonesia. Hal ini tentunya dapat memicu adanya gangguan stabilitas nasional. Hingga kini masyarakat harus antri berjam-jam, bahkan seharian untuk bisa mendapatkan BBM di SPBU dan itupun kadang dijatah.
BBM merupakan energi tak terbarukan yang berasal dari peninggalan fosil jutaan tahun silam yang berada di perut bumi, sementara pemakaian energi ini tiap tahun kian meningkat dan tentu dapat menimbulkan krisis energi jika tidak diotemukan cadangan/kilang minyak baru.
Ada beberapa pilihan yang dapat digunakan sebagai energi alternative bahkan dengan emisi Gas Rumah Kaca (GRK) yang lebih rendah dibandingkan dengan proses produksi energi fosil (batu bara minyak bumi dan gas bumi) diantaranya tenaga panas bumi, tenaga air skala mikro, tenaga angina, panel surya serta biomasa.
(5)
Sedangkan untuk penghematan energi dapat ditempuh dengan berbagai cara. Biogas merupakan salah satu alternative energi terbarukan yang bersumber dari proses penguraian biomasa. Biogas sudah mulai dikenal di Indonesia sejak tahun 1980-an, tetapi pemanfaatannya baru mulai digunakan di awal tahun 1990 dalam skala kecil hanya untuk keperluan memasak. Padahal ada manfaat lain yang bias didapat seperti lampu penerangan, ataupun menyediakan energi untuk keperluan rumah tangga lainnya. Biogas adalah gas yang sifatnya mudah terbakar dan berasal dari proses penguraian bahan organic secara anaerobic (tanpa udara) oleh bakteri/mikroorganisme dengan melalui beberapa tahapan proses.
Potensi Pengembangan
Bagi Indonesia, dengan jumlah penduduk 250 juta jiwa, serta dengan jumlah kegiatan peternakan yang cukup besar dan sector pertanian yang masih menjadi basis mata pencarian sebagian besar penduduknya, merupakan potensi untuk pengembangan biogas. Disamping itu juga terdapat keuntungan lain yang diperoleh yakni adanya pupuk organic hasil fermentasi bakteri anaerob. Meningkatnya industri, sebagaimana diketahui yang kesehriannya senantiasa menghasilkan limbah, yang mungkin selama ini dipandang sebagai bahan terbuang, tetapi ternyata juga bisa dimanfaatkan sebagai potensi tersendiri.
Kendala pengembangannya
Sebenarnya telah banyak pihak di Indonesia yang telah meneliti dan mengembangkan manfaat limbah organic untuk biogas baik dari pemerintah, perguruan tinggi, lembaga-lembaga penelitian maupun LSM. Namun, masih banyak ditemukan kendala dalam penerapannya, diantaranya teknologi untuk pembuatan bio-digester yang memerlukan keahlian dan ketrampilan tinggi sehingga bangunan (digester) penangkap gas bio tidak mengalami kebocoran. Selain teknologi,
(6)
pendanaan untuk pembuatan digester yang terbatas, kadang membuat orang berpikir lebih baik memakai gas elpiji atau listrik PLN saja dan juga kurangnya sosialisasi pemanfaatan biogas.
Penutup
7) Kesimpulan
Sumber daya alam nonkonvensional ada tujuh yang menjadi alternatif pengganti bahan bakar minyak bumi sekarang, yaitu energi matahari, energi panas bumi, energi angin, energi pasang surut, dan energi biomassa, yang dapat diubah menjadi energi listrik. Sedangkan energi biogas yang dapat menghasilkan gas alami dari kotoran-kotoran hewan, manusia, dan sampah organik.dan yang terakhir yaitu energi zat radioaktif yang sifatnya dapat dimanfaatkan manusia dalam bidang pertanian dan peternakan.
Biogas merupakan salah satu sumber daya alam yang menjadi alternatif pengganti bahan bakar minyak bumi yang semakin hari semakin sedikit jumlahnya. Biogas adalah gas yang yang dihasilkan oleh bakteri pengurai melelui proses pembusukan/penguraian dari sisa-sisa jasad hidup. Walaupun bahan-bahan yang digunakan sangat mudah untuk didapat namun, ada satu hal yang menjadi kendala di dalam pengembangannya. Sehingga saat ini energi biogas belum dapat dikembangkan ke sektor-sektor yang lain dan baru di gunakan dalam jumlah yang kecil. Adapun kendalanya yaitu teknologi untuk pembuatan bio-digester yang memerlukan keahlian dan ketrampilan tinggi dan pendanaan untuk pembuatan digester yang terbatas, kadang membuat orang berpikir lebih baik memakai gas elpiji atau listrik PLN saja dan juga kurangnya sosialisasi pemanfaatan biogas.
(7)
Daftar Pustaka
Anonim.2011.IPA,Teknologi Dan Kelangsungan Hidup.(http://elearning.gunadarma.ac.id/docmodul/. . )
Ardyprasetyo.2011.Energi Biogas.(http://ardyprasetyo.wordpress.com/2007/09/. .)
Supatmo,A.2008. Ilmu Alamiah Dasar. Jakarta:Rineka Cipta
(8)
Ilmu Alamiah Dasar
“IPA, Teknologi Dan Kelangsungan Hidup”
Disusun oleh :
Vidya Tasniati 101620393
Program studi pendidikan kimia
Fakultas keguruan dan ilmu pendidikan
Universitas muhammadiyah
Pontianak
2011
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas Rahmat dan Ridho-Nya,saya telah menyelesaikan makalah ini yang diberi judul IPA, Teknologi dan kelang sungan hidup.
Dengan terselesaikanya makalah ini,dapat memudahkan kita dalam memahami materi-materi yang berhubungan denganIPA,Teknologi dan kelangsungan hidup. Selain itu dimakalah ini kita juga dapat memahami materinya secara bertahap-tahap.Makalah ini juga disusun secara sistematis dengan harapan mampu memotivasi kita dan siap membuka diri untuk menerima segala informasi yang berkaitan tentang IPA, teknologi dan kelangsungan hidup. Kami menyadari makalah ini sangat sederhana dan mungkin banyak kekurangan,karena itu kritik dan saran penulis harapkan demi perbaikan makalah ini.
Penulis juga mengucapka terima kasih kepada dosen pengajar yang sudah membimbing dalam proses belajar mengajar dan juga rekan-rekan yang telah membantu dalam menyelesaikan makalah ini.Semoga makalah ini bermanfaat bagi kita semua.
Pontianak, April 2011
Penulis
(i)
Daftar Isi
KATA PENGANTAR i
DAFTAR ISI ii
PENDAHULUAN
A) Latar belakang 1
B) Perumusan masalah 1
ISI
A) Sumber daya alam nonkonvensional 2
B) Pemanfaatan energi biogas 5
PENUTUP
Kesimpulan 7
DAFTAR PUSTAKA 8
(ii)
IPA, TEKNOLOGI DAN KELANGSUNGAN HIDUP
Pendahuluan
1) Latar belakang
IPA merupakan suatu ilmu teoritis tetapi teori tersebut di dasarkan atas pengamatan percobaan-percobaan terhadap gejala-gejala alam.hubungan antara IPA dan teknologi dapat di kategorikan dalam dua bentuk, yakni hubungan langsung dan hubungan tidak langsung. Sebelum kira-kira sekitar abad ke-13 sampai pertengahan abad ke-19 Teknologi di kembangkan berdasarkan kaidah-kaidah yang di peroleh dari pengalaman, bukan dari penemuan-penemuan IPA.
Pada masa sekarang teknologi sudah menjadi kebutuhan yang sangat besar di dalam kehidupan manusia. Kini orang-orang tak lagi perlu mengirimkan sepucuk surat tetapi setelah diketemukan alat komunikasi telepon, mereka dapat dengan mudah berkomunikasi dengan orang lain walau jaraknya sangat jauh, dan sebenarnya masih banyak lagi manfaat teknologi dalam kehidupan manusia sehari-hari.
2) Perumusan masalah
Sumber daya alam apa saja yang dapat menjadi sumber daya alam nonkonvensional?
Apakah energi biogas dapat digunakan pada sektor yang lain, misalnya untuk energi pembangkit listrik?
(1)
ISI
3) Pembahasan
A) Sumber daya alam non konvensional
Selama lebih dari 10.000 tahun, sebagian besar manusia di muka bumi hidup dalam lingkungan non industri, yaitu di lapangan pertanian.Sekaran orang bekerja dalam berjuta lapangan pekerjaan. Sumber energi utama bagi masyarakat pertanian adalah kayu, sinar matahari, aliran sungai, kekuatan otot manusia, dan hewan pekerja. Sumber energi ini dapat di perbaharui (renewable).
Kemudian mulai 200 tahun yang lalu, setelah di mulainya revolusi industri, orang mulai menggunakan sumber energi yang tidak dapat di perbaharui. Sumber energi yang tak dapat di perbaharui yang penting adalah bahan bakar fosil, batu bara, gas alam dan minyak bumi. Manusia industri menggunakan energi jauh lebih dari separuh jumlah penduduk di bumi menggantungkan kebutuhan energinya pada bahan bakar fosil.
Bahan bakar fosil ini merupakan sumber daya alam yang konvensional dan tak terbaharui serta jumlahnya yang terbatas, sehingga suatu saat nanti akan habis. Kekuatan ekonomi, kecemasan terhadap lingkungan dan kemjuan teknologi menyebabkan orang mulai mencari pengganti sumber energi tak terbaharui yang konvensional. Oleh karena itu, untuk mempertahankan eksistensi manusia di bumi ini. Harus di cari sumber daya energi alternatif sebagai pengganti bahan bakar fosil. Tetapi harus diingat bahwa sumber daya energi alternatif ini harus dapat digunakan dalam skala besar dan tidak mengeluarkan polusi yangterlalu banyak atau bahkan tidak menimbulkan polusi sama sekali.
Sumber daya energi nonkonvensional yangdapat digunakan sebagai alternatif pengganti bahan bakar fosil adalah :
(2)
1) Energi matahari
Matahari merupakan sumber energi yang tak habis-habisnya. Manusia hidup di muka bumi ini hampir sepenuhnya berkat energi matahari, karena sebenarnya apa yang dimakan oleh manusia adalah energi matahari yang tersimpan dalam tumbuhan dan hewan.
Salah satu perubahan energi ini adalah mengubah energi cahaya menjadi energi listrik atau energi panas. Perubahan energi matahari menjadi energi panas, dilakukan dengan menampung cahaya matahari ke dalam sebuah cermin cekung. Energi panas ini dapat diubah menurut keperluan atau langsung digunakan untuk suatu pabrik atau industri tertentu sebagai sumber energi pengganti minyak bumi.
1) Energi panas bumi
Energi panas bumi dapat dilihat dalam berbagai bentuk, misanya berupa mata air panas, fumorola (uap panas), geyser (semburan air panas), dan sulfatora (sumber belerang). Uap air panas bisa langsung untuk memutar turbin uap yang dikaitkan dengan generator pembangkit listrik. Air panas dapat digunakan untuk pembangkit listrik secara tidak langsung. Air panas digunakan untuk menguapkan amoniak. Gas amoniak inilah yang digunakan untuk memutar turbin uap yang dikaitkan dengan generator pembangkit listrik, sehingga akan didapatkan energi listrik.
2) Energi angin
Angin adalah udara yang bergerak. pergerakkan udara itu disebabkan oleh perbedaan tekanan. Perbedaan tekana disebabkan oleh perbedaan suhu. Perbedaan suhu disebabkan oleh perbedaan daya serap panas di permukaan bumi. Jadi selama matahari masih memancarkan sinarnya ke bumi dan di bumi terdapat daratan dan lautan, maka akan terjadi perbedaan suhu dan menyebabkan terjadinya angin. Energi angin itu juga dapat digunakan untuk memutar turbin dan akan diperoleh energi listrik.
(3)
3) Energi pasang surut
Pasangsurut permukaan air laut disebabakan oleh gaya tarik antara matahari, bumi dan bulan. Pemanfaatanenergi ppotensial yang terkandungdalam perbedaan pasang dan surut lautan dapat dilakukan pada pantai atau teluk yang agak cekung dan dalam sehingga dapat dibangun suatu bendungan. Pintu bendungan harus dapat dibuka atau ditutupdan turbin untuk pembangkit listrik harus dapat berputar dua arah, dilakukan berganti-ganti.
Bendungan akan terisi apabila air pasang melalui pintu bendungan yang terbuka, kemudian air keluar melalui turbin yang akan membankitkan tenaga listrik.
4) Energi biogas
Bahan-bahan organik dapat dikonversikan menjadi bahan bakar melalui proses-proses kimia dengan bantuan organisme dekomposer. Produksi gas yang utama adalah biogas, yaitu campuran antara methan dan karbon dioksida.
Prinsip kimia yang melibatkan pembentukan biogas adalah prinsip terjadinya fermentasi pada semua karbohidrat, lemak dan protein oleh bakteri methan, tan pa adanya udara. Suhu yang baik untuk proses ini adalah antara 30°-55° C. komposisi gas yang diperoleh tergantung pada komposisi bahan yang dipakai, suhu, dan lama dekomposisi.
Biogas dapat pula diperoleh dari proses fermentasi tinja. Sisa tinja setelah diambil biogasnya, tidak kehilangan nilai sebagai pupuk alam. Biogas dan sisa tinja yang akan digunakan sebagai pupuk tidak berbau.
5) Energi biomassa
Biomassa adalah bahan organik yang terkandung dalam tanaman yang dihasilkan dari proses fotosintesis. Biomassa dapat digunakan sebagai sumber energi, karena biomassa itu masih menyimpan energi matahari. Biomassa ini dibakar dan energinya
digunakan untuk memenaskan air, kemudian uapan yang terjadi digunakan untuk
(4)
memutar turbin yang dilenhkapi dengan generator listrik sehingga diperoleh energi listrik. Energi listrik ini kemudian digunakan untuk berbagai keperluan.
6) Energi zat radioaktif
Zat radioaktif dapat memancarkan sinar (alpha) yang bermuatan listrik positif, sinar B (beta) yang bermuatan listrik negatif. Dan sinar J (gamma) yang tidak bermuatan listrik. Molekuk-molekul yang netral dapat berubah menjadi ion-ion yang bermuatan listrik bila terkena sinar ini. Sianr gamma inilah yang dapat mengubah susunak gen atau kromosom dalam inti sel,sehingga kekurangannya dapat bervariasi. Disamping itu zat-zat radioaktif inidapat bersifat sebagai tracer (penulusur) misalnya : tempat sakit, kebocoran waduk dan sebagainya.
B) Pemanfaatan energi biogas
Melonjaknya harga minyak dunia disebabkan oleh tingginya kebutuhan minyak di berbagai belahan dunia, sementara stok yang ada terbatas begitu pula yang terjadi di Indonesia. Hal ini tentunya dapat memicu adanya gangguan stabilitas nasional. Hingga kini masyarakat harus antri berjam-jam, bahkan seharian untuk bisa mendapatkan BBM di SPBU dan itupun kadang dijatah.
BBM merupakan energi tak terbarukan yang berasal dari peninggalan fosil jutaan tahun silam yang berada di perut bumi, sementara pemakaian energi ini tiap tahun kian meningkat dan tentu dapat menimbulkan krisis energi jika tidak diotemukan cadangan/kilang minyak baru.
Ada beberapa pilihan yang dapat digunakan sebagai energi alternative bahkan dengan emisi Gas Rumah Kaca (GRK) yang lebih rendah dibandingkan dengan proses produksi energi fosil (batu bara minyak bumi dan gas bumi) diantaranya tenaga panas bumi, tenaga air skala mikro, tenaga angina, panel surya serta biomasa.
(5)
Sedangkan untuk penghematan energi dapat ditempuh dengan berbagai cara. Biogas merupakan salah satu alternative energi terbarukan yang bersumber dari proses penguraian biomasa. Biogas sudah mulai dikenal di Indonesia sejak tahun 1980-an, tetapi pemanfaatannya baru mulai digunakan di awal tahun 1990 dalam skala kecil hanya untuk keperluan memasak. Padahal ada manfaat lain yang bias didapat seperti lampu penerangan, ataupun menyediakan energi untuk keperluan rumah tangga lainnya. Biogas adalah gas yang sifatnya mudah terbakar dan berasal dari proses penguraian bahan organic secara anaerobic (tanpa udara) oleh bakteri/mikroorganisme dengan melalui beberapa tahapan proses.
Potensi Pengembangan
Bagi Indonesia, dengan jumlah penduduk 250 juta jiwa, serta dengan jumlah kegiatan peternakan yang cukup besar dan sector pertanian yang masih menjadi basis mata pencarian sebagian besar penduduknya, merupakan potensi untuk pengembangan biogas. Disamping itu juga terdapat keuntungan lain yang diperoleh yakni adanya pupuk organic hasil fermentasi bakteri anaerob. Meningkatnya industri, sebagaimana diketahui yang kesehriannya senantiasa menghasilkan limbah, yang mungkin selama ini dipandang sebagai bahan terbuang, tetapi ternyata juga bisa dimanfaatkan sebagai potensi tersendiri.
Kendala pengembangannya
Sebenarnya telah banyak pihak di Indonesia yang telah meneliti dan mengembangkan manfaat limbah organic untuk biogas baik dari pemerintah, perguruan tinggi, lembaga-lembaga penelitian maupun LSM. Namun, masih banyak ditemukan kendala dalam penerapannya, diantaranya teknologi untuk pembuatan bio-digester yang memerlukan keahlian dan ketrampilan tinggi sehingga bangunan (digester) penangkap gas bio tidak mengalami kebocoran. Selain teknologi,
(6)
pendanaan untuk pembuatan digester yang terbatas, kadang membuat orang berpikir lebih baik memakai gas elpiji atau listrik PLN saja dan juga kurangnya sosialisasi pemanfaatan biogas.
Penutup
7) Kesimpulan
Sumber daya alam nonkonvensional ada tujuh yang menjadi alternatif pengganti bahan bakar minyak bumi sekarang, yaitu energi matahari, energi panas bumi, energi angin, energi pasang surut, dan energi biomassa, yang dapat diubah menjadi energi listrik. Sedangkan energi biogas yang dapat menghasilkan gas alami dari kotoran-kotoran hewan, manusia, dan sampah organik.dan yang terakhir yaitu energi zat radioaktif yang sifatnya dapat dimanfaatkan manusia dalam bidang pertanian dan peternakan.
Biogas merupakan salah satu sumber daya alam yang menjadi alternatif pengganti bahan bakar minyak bumi yang semakin hari semakin sedikit jumlahnya. Biogas adalah gas yang yang dihasilkan oleh bakteri pengurai melelui proses pembusukan/penguraian dari sisa-sisa jasad hidup. Walaupun bahan-bahan yang digunakan sangat mudah untuk didapat namun, ada satu hal yang menjadi kendala di dalam pengembangannya. Sehingga saat ini energi biogas belum dapat dikembangkan ke sektor-sektor yang lain dan baru di gunakan dalam jumlah yang kecil. Adapun kendalanya yaitu teknologi untuk pembuatan bio-digester yang memerlukan keahlian dan ketrampilan tinggi dan pendanaan untuk pembuatan digester yang terbatas, kadang membuat orang berpikir lebih baik memakai gas elpiji atau listrik PLN saja dan juga kurangnya sosialisasi pemanfaatan biogas.
(7)
Daftar Pustaka
Anonim.2011.IPA,Teknologi Dan Kelangsungan Hidup.(http://elearning.gunadarma.ac.id/docmodul/. . )
Ardyprasetyo.2011.Energi Biogas.(http://ardyprasetyo.wordpress.com/2007/09/. .)
Supatmo,A.2008. Ilmu Alamiah Dasar. Jakarta:Rineka Cipta
(8)
Langganan:
Postingan (Atom)