Kata pengantar uji dan Syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat penyertaan-Nya, kami ------dapat menyelesaikan e-magazine ini. Kami juga mendapatkan kesempatan untuk menuangkan ide tentang energi alternatif yaitu angin.
P
Melalui kesempatan yang telah diberikan untuk mengerjakan e-magazine ini, kami ingin membagikan hasil karya dan informasi baru yang dapat memberi manfaat bagi orang lain. Tentunya, e-magazine ini tidak dapat terselesaikan dengan baik tanpa dukungan yang diberikan oleh banyak pihak, untuk itu kami ingin mengucapkan terima kasih kepada Pak Thomas Enggar Dwi Prasetyo, selaku guru pembimbing dan para guru mata pelajaran yang terlibat dalam proses terbentuknya Zeterra. Zeterra, judul dari e-magazine kami diambil dari kata Zephyr dan Terra yang secara langsung berarti angin di bumi. Pengerjaan Zeterra ini telah membawa banyak pelajaran bagi kami sehingga kami mampu bekerja sama dengan lebih baik, lebih teliti, dan lebih komunikatif; maka kami berharap Zeterra juga dapat membawa banyak pelajaran bagi pembaca. Zeterra ini telah menjadi sarana untuk mengembangkan ide kreatif dan pemikiran kritis kami mengenai energi alternatif angin. Kami berharap Zeterra dapat membuka pikiran pembaca akan pentingnya penelitian dan pengembangan energi alternatif angin yang ramah lingkungan. Harapan kami para pembaca dapat menambah wawasan baru dan lebih peka terhadap lingkungan sekitar. Kami sudah memberikan usaha yang terbaik dalam pengerjaan e-magazine ini. Namun kami menyadari bahwa e-magazine ini belum sepenuhnya sempurna dan sesuai harapan kami. Kami memohon maaf jika di dalam pengerjaan e-magazine ini terdapat kata-kata yang salah atau kurang berkenan di hati pembaca. Dengan rendah hati, kami mohon kritik dan saran yang membangun kami untuk menghasilkan karya yang lebih baik lagi kedepannya. Semoga karya ini dapat bermanfaat bagi kita semua—Selamat membaca!
tim redaksi
Aurel XMIPA2/7-Sharon XMIPA1/30-Kathleen XSOS1/20-Putri XBAH/24-Aurel XMIPA3/6-Jose XMIPA2/19-Olive XMIPA4/28-Audrey XSOS2/25
i
daftar isi Kata Pengantar
i
Kata Pengantar & Tim Redaksi........................................................................i Daftar Isi.....................................................................................................ii Sumber Daya Alam Menipis, Apa Solusinya?....................................................1 Air Garam Vs. Angin.....................................................................................3 Pengembangan dan Pemanfaatan Energi Alternatif Angin..................................6 Ikhtisar......................................................................................................10 Daftar Pustaka............................................................................................11
Daftar Isi
ii
alam terancam, Apa Solusinya? Air Garam Vs. Angin
4
1
Pengembangan dan Pemanfaatan Energi Alternatif Angin Ikhtisar
11
Daftar Pustaka
7
12 SELAMAT MEMBACA! ii
Pencemaran lingkungan saat ini sudah semakin meluas. Pencemaran lingkungan itu sendiri meliputi, pencemaran air, udara dan tanah. Polusi udara juga tidak dapat dianggap remeh. Pencemaran udara di lingkungan memiliki efek yang besar bagi makhluk hidup dan mempengaruhi kondisi muka bumi. Dampak pencemaran lingkungan saat ini sudah semakin meluas. Pencemaran lingkungan itu sendiri meliputi, pencemaran air, udara dan tanah. Polusi udara juga tidak dapat dianggap remeh. Pencemaran udara di lingkungan memiliki efek yang besar bagi makhluk hidup dan mempengaruhi kondisi muka bumi. Dampak - dampak yang terjadi akibat pencemaran lingkungan seperti keseimbangan lingkungan yang terganggu, berkurangnya kesuburan tanah, punahnya Flora dan Fauna, dan sebagainya. Kerusakan ekologi adalah kerusakan pada ekosistem dan berupa pencemaran air, tanah, dan udara. Hal penyebab terjadinya kerusakan ekologi adalah aktivitas manusia, bencana alam, teknologi, dan pembangunan infrastruktur penunjang kehidupan manusia.
1
Penggunaan listrik berlebihan dapat menaikkan kadar CO2 di atmosfer.Sebagian besar listrik diproduksi dengan bahan dasar batu bara yang menghasilkan CO2 sebagai hasil samping. Hal ini menimbulkan pencemaran udara dan berakhir menjadi pemanasan global. Pemanasan global mengakibatkan cuaca menjadi lebih sulit diprediksi dan pada akhirnya akan merugikan banyak orang akibat kekeringan yang dapat datang secara tiba-tiba tanpa adanya antisipasi. Hal tersebut masih terus terjadi akibat ulah manusia yang serakah terhadap perkembangan dunia modern. Allah memberikan tanggung jawab bagi manusia untuk menguasai bumi yang artinya kita harus mengolah alamnya dengan baik demi kesejahteraan manusia. Menurut Paus Yohanes Paulus XXIII dalam Ensiklik Mater et Magistra no 197, pengolahan alam dengan cara yang tidak dipikirkan secara baik akan berisiko musnahnya lingkungan hidup dan manusia ke depan. Maka, semua anggota masyarakat termasuk kita, sebagai anggota Gereja Katolik bertanggung jawab dalam memberikan solusi.
Perlu kita sadari, manusia seringkali menggunakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui seperti contohnya batubara Hal yang memperparah kondisi bumi ialah ekstraksi SDA yang berlebih untuk kebutuhan masyarakat sehingga terancam habis di masa depan apabila terus dieksploitasi tanpa adanya alternatif yang bisa membantu. Maka langkah yang dapat dilakukan untuk mengatasi pencemaran lingkungan dan eksploitasi SDA adalah dengan meningkatkan kesadaran publik untuk menghemat penggunaan energi di rumah serta memanfaatkan energi alternatif. Dalam Ensiklik Sollicitudo Rei Socialis no. 34, Paus Yohanes Paulus II menekankan bahwa salah satu hal yang harus diperhatikan adalah sumber daya alam terbatas dan tidak dapat diperbaharui sehingga kita harus lebih prihatin dan waspada terhadap dampak jangka panjang terhadap lingkungan. Maka, Gereja Katolik berusaha terus mendorong untuk mengoptimalkan pemanfaatan dan pengelolaan sumber daya alam demi kehidupan manusia. Sebagai orang Katolik, Roh Kudus menuntun kita untuk memiliki sikap peduli dan hormat pada lingkungan dan seluruh ciptaannya. Hal ini dapat dilakukan dengan mengelola energi alternatif yang ramah lingkungan. Semakin banyak riset dikerahkan demi mencari tahu lebih lanjut mengenai energi alternatif untuk menggantikan sumber daya alam tak terbaharui agar bumi tetap terjaga. Salah satu energi alternatif yang dapat membantu adalah angin. Angin merupakan salah satu sumber daya alam yang terus dapat diperbaharui karena tidak memiliki massa yang tetap dan tersedia dari alam setiap harinya. Solusi ini pun dinilai sangat efisien untuk menghemat penggunaan batu bara. Banyak negara sudah memanfaatkan kincir angin besar untuk mengubah angin dan menghasilkan listrik.
Kincir Angin-https://www.wind-watch.org/pix/displayimage.php?pid
Selain itu, angin juga pernah dimanfaatkan dalam pelayaran kapal-kapal. Kapal memanfaatkan tenaga angin sebagai pendorongnya sehingga kapal dapat bergerak dan berlayar. Fakta uniknya, energi angin telah dimanfaatkan sejak tahun 1526 ketika Kesultanan Banten berdiri. Pada zaman itu, pelayaran merupakan sarana utama untuk melakukan perdagangan bagi negara-negara asing. Letaknya yang strategis yaitu di ujung barat Pulau Jawa, lebih tepatnya di Tanah Sunda, Provinsi Banten 2
Membuat Kesultanan Banten menjadi penguasa jalur pelayaran dan perdagangan di masa itu. Banten bukan hanya dijadikan sebagai pelabuhan transit melainkan menjadi Pelabuhan Eksportir komoditas ke berbagai daerah baik di dalam daerah penjajahan Belanda maupun Eropa. Mengetahui hal tersebut, Kesultanan Banten memanfaatkannya dengan menerapkan pajak atas kapal-kapal yang singgah sebagai upaya dalam meningkatkan perekonomian mereka. Dapat dilihat bahwa potensi energi angin di Indonesia sangat besar, namun lokasi yang memiliki potensi angin yang besar belum semua terpasang alat ukur. Pengukuran energi angin Indonesia di masa depan harus lebih ditingkatkan, baik itu di lokasi dengan potensi angin yang besar dan juga dengan menuju teknologi yang lebih maju. Pemerintah Indonesia dapat mempromosikan kesempatan terhadap energi terbarukan karena pilihan tersebut adalah pilihan yang terjangkau dan dapat mengurangi hambatan untuk proyek energi baru kompetitif. Harga sistem baru energi terbarukan ini masih terbilang mahal, sehingga investor lebih banyak mendukung penggunaan bahan bakar fosil.
3
Salah satu lokasinya ada di Nusa Tenggara Timur, daerah Desa Oelbubuk, Kecamatan Molo Tengah, Kabupaten Timor Tengah Selatan merupakan daerah dengan potensi angin tertinggi yaitu sebesar 10.188 Mw. Namun kapasitas yang terpasang baru mencapai 3,1Mw atau 0.03%. Hal tersebut membuktikan bahwa pemanfaatan angin di Indonesia masih jauh dari maksimal. Maka dari itu, NTT memiliki potensi yang besar untuk pembangunan PLTB.
Angin ini dapat digunakan untuk menghasilkan tenaga mekanik dimana turbin angin menggunakan gaya aerodinamis dari baling - baling, mengubah energi kinetik angin menjadi tenaga mekanik. Tenaga mekanik ini dapat digunakan untuk kegiatan tertentu atau dapat diubah menjadi listrik oleh generator. Pembangkit Listrik Tenaga Angin/Bayu (PLTB) adalah salah satu pembangkit listrik energi terbarukan yang ramah lingkungan dan efisien jika dibandingkan dengan pembangkit listrik energi terbarukan lainnya.
Angin yang bertiup melewati Indonesia dibedakan berdasarkan letak provinsi dan arah datang angin tersebut. NTT terletak di bagian bawah garis khatulistiwa sehingga angin pasat yang bertiup sepanjang tahun adalah Angin Pasat Tenggara dan angin setengah tetap yang bertiup dari bulan Oktober sampai Maret adalah Angin Muson Barat Laut. Karena angin dinamai dari arah datangnya, maka dalam satu tahun wilayah NTT akan menerima angin dari arah tenggara dan barat laut. Ditambah lagi wilayah NTT yang terletak di ujung kepulauan pulau Jawa dan sisi selatan nya berhadapan langsung dengan Samudra Hindia. Ini mengakibatkan angin dari laut yang lebih tinggi.
Pembangunan PLTB akan berdampak positif bagi perekonomian yaitu meningkatkan kegiatan ekonomi masyarakat setempat yang berpotensi Kuis Zeterra untuk Daerah mana di Indonesia yang meningkatkan memiliki potensi angin tertinggi? kesejahteraan A. Jawa Tengah hidup B. Sumatera Barat masyarakat C. Nusa Tenggara Timur dan juga D. Sulawesi Utara pendapatan negara.
kura-kura
Energi listrik merupakan salah satu energi paling penting yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari kita. Seiring kebutuhan masyarakat terus berkembang, penggunaan energi listrik juga meningkat untuk keperluan usaha dan rumah tangga. Akan tetapi, listrik yang biasanya dihasilkan oleh PLN memiliki ketersediaan yang terbatas. Dengan hal ini diperlukannya jalan alternatif guna menciptakan energi listrik dengan sumber energi terbarukan. Alternatif yang dapat dikembangkan untuk mengatasi permasalahan tersebut adalah menggunakan air garam sebagai sumber energi listrik. Untuk mengamati, kami melakukan percobaan sederhana lampu air garam berikut: Alat dan bahan: 1. Garam 2. Air 3. Lampu led 4. Plat seng 5. Plat tembaga 6. Kabel buaya 7. Sendok 8. Gelas Langkah-langkah: 1. Pertama-tama, kami melarutkan 2 sendok makan garam dengan 200 ml air dalam gelas. 2. Kami mengulang proses ini hingga menghasilkan 6 gelas air garam 3. Kemudian plat seng dan tembaga dipotong dengan ukuran yang sama
4. Lalu 1 plat seng dan 1 plat tembaga dihubungkan dengan kabel buaya. Kami mengulang proses ini untuk 5 kabel buaya, dan menyiapkan 1 kabel buaya yang dihubungkan dengan plat seng saja, dan 1 dengan plat tembaga saja 5. Lalu, kami merangkai kabel buaya dengan memasukkan ujung seng ke dalam 1 gelas, dan ujung tembaganya dimasukkan ke gelas lain. Proses ini diulang hingga membentuk rangkaian seri 6. Pada ujung rangkaian, plat tembaga dihubungkan dengan kutub positif dari lampu, sementara kabel dengan plat seng dihubungkan dengan kutub negatif dari lampu 7. Kami mengamati gelembung gas yang muncul di sekitar elektroda seng dan tembaga, dan ketika dihubungkan semua, lampu akan menyala.
Lampu Air Garam dengan Koin tembaga & perak
Banyak ahli telah meneliti pemanfaatan air garam untuk dijadikan sebagai pembangkit energi listrik. Seperti dalam percobaan kali ini, kelompok kami menggunakan 6 gelas air garam yang kemudian disambungkan ke katoda dari tembaga, dan anoda dari seng. Selama melakukan percobaan ini, kami beberapa kali mengalami kegagalan. Dari kegagalan tersebut, kami berhasil menemukan beberapa faktor yang mempengaruhi menyalanya lampu yaitu luas penampang, kadar air garam, dan jumlah gelas. Saat menggunakan plat seng dan plat tembaga, hasil dari percobaan kami adalah ketika seluruh rangkaian dihubungkan dengan benar, maka akan terjadi proses redoks antara elektron dalam air garam dengan katoda dan anoda. Proses ini yang membuat terjadinya arus listrik, saat diamati muncul gelembung gas di sekitar elektroda, inilah tanda bahwa sedang terjadi proses reduksioksidasi, dimana seng bereaksi dengan kandungan dalam air garam dan menghasilkan arus listrik ke tembaga. Ketika banyak gelembung yang muncul, lampu kemudian menyala dengan terang.
Elektroda
Jumlah garam
Jumlah gelas
Hasil
Plat seng & lilitan tembaga
1 sendok makan
4 gelas
Lampu tidak menyala
Plat seng & lilitan tembaga
1 sendok makan
6 gelas
Lampu tidak menyala
Plat seng & lilitan tembaga
2 sendok makan
6 gelas
Lampu menyala selama beberapa detik & redup
Koin tembaga & koin perak
2 sendok makan
6 gelas
Lampu menyala redup
Plat seng & plat tembaga
2 sendok makan
6 gelas
Lampu menyala terang & bertahan lama
4
SCAN ME! Kombinasi anoda seng dan katoda tembaga pada percobaan sel volta ini dikatakan paling baik, kombinasi ini memiliki skor lebih tinggi dibandingkan jenis kombinasi lain. Seng menyebabkan lapisan oksida lebih mudah bereaksi dengan klorida (Cl-) dalam air garam, reaksi redoks ini menghasilkan aliran elektron yang lebih besar. Larutan garam tersebut ternyata dapat menghasilkan energi listrik meskipun tergolong sangat kecil. Pakar fisika lulusan MIT, Amerika Serikat berhasil membuktikan air garam ini mampu menghasilkan 1,6 volt. Lampu hanya dapat menyala selama beberapa menit dan lama kelamaan akan meredup. Maka, kami juga membuat percobaan dengan angin yang juga berpotensi besar untuk dikembangkan sebagai energi alternatif seperti air garam. Nah, untuk membuktikan potensi energi angin, kami melakukan percobaan fisika yaitu membuat kincir angin sederhana. Konsep dasarnya adalah mengubah gerak angin menjadi listrik menggunakan kincir angin. Kincir angin juga biasa disebut dengan turbin angin.
5
Untuk membuktikan potensi energi angin sebagai energi alternatif, kami melakukan percobaan fisika yaitu membuat kincir angin sederhana. Konsep dasarnya adalah mengubah gerak angin menjadi listrik menggunakan kincir angin. Kincir angin juga biasa disebut dengan turbin angin.
Lampu Kincir Angin
Alat dan bahan: 1. Baling-baling kecil ukuran diameter 9cm 2. Dinamo DC 3. Kabel 4. Lampu led 5. Kardus 6. Lem UHU 7. Selotip hitam 8. Cutter 9. Kipas angin Langkah-langkah: 1. Gunting kardus yang sudah dicetak sesuai dengan bentuk tiang turbin angin menggunakan cutter. 2. Merangkai dan menempel kardus menggunakan lem UHU, tunggu hingga lem kering. 3. Masukkan kabel ke dalam tiang turbin yang sudah dibuat. Kedua kabel di sama panjangkan. 4. Kupas kedua ujung kabel sepanjang 1,5-2 cm menggunakan gunting.
5. Selanjutnya, lilit kawat kabel hingga menjadi satu. Sambungkan & rekatkan kawat kedua kabel ke dalam lubang pada dinamo. 6. Kemudian dinamo diletakan dan ditempel di bagian atas tiang turbin. 7. Pada ujung rangkaian, hubungkan kawat kedua kabel pada bagian positif dan negatif lampu led. Pasangkan baling-baling di bagian drive pulley pada generator (dinamo). 8. Kami mengamati bahwa lampu akan menyala terang setelah baling-baling berputar kencang dengan bantuan kipas angin. Bagian-bagian minniatur kincir angin sederhana sebagai pembangkit listrik tenaga angin adalah sebagai berikut: 1) Baling-baling, yang akan berputar dan menggerakan dinamo (sumber tenaga kinetik pada dinamo). 2) Dinamo, berfungsi mengubah energi kinetik menjadi energi listrik. Prinsip kerja dinamo yaitu memutar kumparan di dalam medan magnet atau sebaliknya. 3) Tiang turbin, sebagai penyangga dinamo dan balingbaling. 4) Kabel, sebagai alat penghantar antara listrik yang telah dihasilkan dinamo dengan lampu. 5) Lampu yang menyala saat baling-baling berputar, membuktikan bahwa dinamo telah mengubah energi kinetik menjadi energi listrik.
Proses Perubahan Energi Sesuai dengan Hukum Kekekalan Energi Energi Kinetik (½ m.v²) = Energi Listrik (v.i.t) (catatan: dianggap tidak ada energi yang hilang)
Efisiensi mesin kincir angin sederhana Daya dinamo 20 V = daya input mesin Daya lampu = 2,9 V = daya output mesin
η= P keluaran/P masukan x 100% Keterangan: η= efisiensi (%) P keluaran= daya keluaran (watt) P masukan= daya masukan (watt)
η = 2.9 x 100% x 20 = 14,5 %
Diketahui: Kecepatan putaran baling-baling 1000 RPM=4.71m/s Kuat arus listrik= 9/50x0,025=0,0045A Tegangan listrik=38/50x2,5=1,9V Baling-baling berputar selama 30 detik
Efisiensi mesin miniatur kincir angin ternyata belum sempurna. Hal ini disebabkan oleh baling-baling yang tidak berputar sempurna karena tidak diputar mesin melainkan dengan bantuan kipas angin. Dan dalam percobaan hanya menggunakan satu lampu kecil saja yang dayanya tidak terlalu besar sehingga daya outputnya pun semakin kecil dan efisiensi mesin pun menjadi tidak ideal (belum 100%)
Menurut Hukum Kekekalan Energi Energi Kinetik = Energi Listrik Energi Listrik = V . I . t = 1.9 . 0,0045 . 30 = 0,2565 J = Energi Kinetik
Mencari Massa Baling-Baling Menggunakan Logaritma EK = ½ .m .v² m.v² log EK = log ____
2 log m . log v² ___________ log EK = log2 log EK . log 2 log m = ___________ log v² ______________ log 0,2565 . log 2 = log (4,71)² log 0,513 = __________ log 22,1841
log m = log 0,02312467 m = 0,02312467
Jadi, massa baling-balingnya adalah 0,02312467 kg atau 23,12467 gram.
Tegangan listrik(v)
Kuat arus listrik (A)
Waktu (s)
Energi listrik (J)
Waktu (s)
Daya (watt)
1,9
0,0045
3
0,0257
3
0,00855
1,9
0,0045
5
0,0428
5
0,00855
1,9
0,0045
10
0,0855
10
0,00855
Grafik Daya (P) terhadap waktu (t)
Ternyata dalam 1 sampel atau sekali pengukuran, waktu tidak mempengaruhi besar daya. Seperti yang kita ketahui Rumus Daya (P) = W/t = V.I.t/t = V.I, sehingga dalam 1 sampel daya (P) akan memiliki nilai konstan atau tetap setiap detiknya. Terbukti pada saat diukur dalam waktu 3 detik, 5 detik, dan 10 detik, besar dayanya tidak berubah yaitu 0,00855 watt.
Dari grafik daya terhadap waktu kita bisa melihat bahwa grafik tersebut termasuk ke dalam jenis fungsi, tepatnya adalah fungsi konstan. Fungsi konstan merupakan fungsi f yang dinyatakan dengan rumus f(x)=a. Sehingga, didapatkan rumus yaitu f(x)=0,00855 dimana f(x) adalah besar daya mesin miniatur kincir angin, dan x adalah waktu saat mesin menghasilkan daya listriknya. Mesin miniatur turbin angin menghasilkan daya yang merupakan nilai fungsi tetap yaitu 0,00855 watt.
6
Daya Rusak Batu Bara-https://www.voaindonesia.com
Tanpa kita sadari banyak sekali kegiatan manusia di sekitar kita yang merugikan bagi lingkungan. Salah satunya adalah penggunaan listrik yang tidak terkontrol dalam kehidupan sehari-hari. Listrik yang kita gunakan berasal dari pembangkit listrik berbahan bakar batubara. Penggunaannya sebagai bahan bakar pembangkit listrik dapat membuat persediaannya habis jika dieksploitasi secara terus menerus. Selain itu, penggunaan batu bara sebagai bahan bakar pembangkit listrik juga akan meningkatkan produksi gas karbon dioksida. Menurut Yosepha Pusparisa, di tahun 2020, Indonesia mencetak 1,3 miliar ton karbon dioksida. Karbon dioksida yang dihasilkan mengkontaminasi udara bersih dan menyebabkan polusi udara.
Sebenarnya, manusia tidak seharusnya terus menerus mencemari lingkungan sebab manusia memiliki otak yang dapat dipergunakan untuk berpikir, hal ini membuat manusia makhluk yang unik dan berbeda dari makhluk hidup lainnya. Manusia selalu mempunyai rasa untuk ingin tahu tentang suatu persoalan yang dapat membuat peralatan teknologi semakin berkembang dan beragam. Teknologi adalah ilmu pengetahuan mengenai cara-cara penerapan tertentu agar dapat dikerjakan dengan mudah, cepat, efektif dan efisien. Salah satu teknologi yang kita dapat kembangkan dalam mengatasi permasalahan tersebut adalah penggunaan PLTB. Keuntungan utama dari PLTB adalah sifatnya yang terbarukan. Hal ini berarti penggunaan energi ini tidak akan habis seperti batubara.
yang terbarukan. Hal ini berarti penggunaan energi ini tidak akan habis seperti pada penggunaan bahan bakar batubara. Selain itu, Emisi karbon dioksida yang dihasilkan PLTB sedikit dibandingkan PLN. PLTB juga menghasilkan sulfur dioksida, nitrogen oksida, dan polutan atmosfer yang jauh lebih sedikit jika dibandingkan dengan listrik yang dihasilkan menggunakan batubara. Dalam ilmu antropologi, energi alternatif termasuk dalam bidang teknologi. Energi alternatif merupakan sumber energi yang tidak menggunakan bahan bakar fosil seperti batubara, bensin, dan gas alam. Energi alternatif berasal dari sumber alam yang secara alami dapat diperbaharui. Penggunaan tradisional energi angin telah dimodifikasi untuk kenyamanan kita. Dalam bidang olahraga, wind sport mengacu pada olahraga yang dapat dikaitkan dengan penerapan energi angin. Wind sport sangat bergantung pada kecepatan angin. Berbagai bentuk wind sport yang terkait dengan penerapan energi angin termasuk perahu layanglayang, terbang layang-layang dan pendaratan layanglayang.
Potensi PLTB di Indonesia-https://www.republika.co.id
7
Proyek pembangunan PLTB juga memiliki banyak manfaat yang dari sisi ekonomi. Turbin angin dapat dibangun di peternakan atau ladang yang ada dan akan sangat menguntungkan ekonomi di daerah pedesaan, karena pengelola PLTB akan melakukan pembayaran sewa kepada petani atau peternak untuk penggunaan tanahnya. Hal tersebut dapat menjadi penghasilan tambahan bagi pemilik lahan. Petani dan peternak juga dapat terus bekerja karena PLTB hanya menggunakan sebagian kecil dari tanah sehingga ekonomi mereka bisa terus berjalan. PLTB sebagai sumber energi alternatif listrik diharapkan mampu menambah pendapatan negara dengan cara menambah ketersediaan listrik bagi masyarakat, baik itu rumah tangga maupun industri. Dengan tersedianya energi listrik yang mencukupi juga akan membantu meningkatkan produktivitas industri dan turut berperan dalam meningkatkan penggunaan SDM. Pembangunan PLTB pastinya membutuhkan banyak tenaga kerja yang akan diserap dari masyarakat lokal. Daerah PLTB juga dapat dijadikan tempat wisata yang menguntungkan banyak pihak seperti penjual makanan atau minuman,
Peresmian PLTB Sidrap-https://www.bbc.com/indonesia/trensosial-44679456
para pekerja, dan pengunjungnya. Jadi dengan adanya kehadiran PLTB akan memberikan dampak positif yang cukup signifikan bagi keadaan sosial ekonomi masyarakat, terutama yang tinggal di daerah sekitar PLTB.
contohnya, dalam percobaan yang kami lakukan, larutan garam merupakan larutan elektrolit kuat yang dapat digunakan untuk menyalakan sebuah lampu dan menghasilkan gelembung gas pada elektrodanya.
Selain PLTB, masyarakat di pesisir juga mengembangkan pembangkit energi listrik dari air laut atau air garam. Larutan sebenarnya merupakan sistem homogen yang terdiri dari 2 zat atau lebih. Isinya adalah terlarut dan pelarut. Berdasarkan daya hantar listrik, larutan digolongkan menjadi dua jenis, yaitu elektrolit dan non-elektrolit. Larutan elektrolit merupakan larutan yang dapat membentuk ion-ion di dalam proses pelarutannya, dengan begitu larutan tersebut memiliki kemampuan untuk menghantarkan listrik,
----Larutan elektrolit digolongkan menjadi elektrolit kuat dan elektrolit lemah. Larutan elektrolit kuat merupakan elektrolit yang punya kekuatan daya hantar listrik besar karena seluruh molekulnya dapat terionisasi dengan sempurna. Larutan ini memiliki nilai α = 1 atau mendekati. Dalam percobaan ini, lampu menyala melalui reaksi elektrokimia yang melibatkan perpindahan elektron–elektron bebas dari suatu logam pada komponen di dalam larutan garam. Percobaan ini menggunakan sel volta yang yang dapat menghasilkan arus listrik. Listrik ini dihasilkan dari reaksi kimia yang berlangsung di dalam larutan elektrolit. Sel volta adalah penataan bahan kimia dan penghantar listrik yang memberikan aliran elektron lewat rangkaian luar dari suatu zat kimia yang teroksidasi ke zat kimia yang direduksi. 8
Dalam sel volta, arus listrik dihasilkan dari reaksi redoks spontan. Rangkaian sel volta ini terdiri atas larutan garam yang dihubungkan dengan kabel dan elektroda seng sebagai anoda, dan elektroda tembaga sebagai katoda. Pada elektroda seng terjadi reaksi oksidasi yang artinya massa seng berkurang dan melepaskan elektron-elektron, sementara itu elektroda tembaga mengalami reduksi yang artinya massa tembaga bertambah dan memperoleh elektron-elektron. Proses reduksi maupun oksidasi terjadi secara bersamaan. Selama reaksi ini terjadi, jumlah elektron yang keluar sana dengan jumlah elektron yang didapatkan. Ketika sel volta digunakan, arus elektron mengalir dari anoda yaitu seng ke katoda yaitu tembaga dan menghasilkan listrik yang dapat dilihat dengan menyalanya lampu. Meskipun demikian, pemanfaatan air garam untuk menghasilkan listrik dalam kuantitas besar masih membutuhkan biaya lebih dan sarana yang sulit, sehingga Indonesia masih berusaha mengedepankan pembangkit listrik dari tenaga angin. Ternyata percobaan fisika pun membuktikan bahwa kincir angin sederhana dapat menghasilkan energi listrikyang lebih besar sehingga lampu pun dapat menyala lebih terang dibandingkan pada percobaan kimia.Jika kita terapkan pada kehidupan sehari-hari, maka percobaan kimia ini belum cukup efisien karena alat-alatnya yang banyak, seperti harus membutuhkan tong-tong besar yang berisi air garam,
9
PLTB Tolo Jeneponto-https://jendelanasional.id/ekonomi/progres-pltb-tolo-i-jeneponto-capai-65-persen/
prosesnya pun jauh lebih sulit. ----Sementara jika kita menggunakan energi alternatif angin akan lebih praktis dan efisien. Seperti yang kita ketahui, di Indonesia sudah banyak proyek-proyek Pembangkit Listrik Tenaga Angin Bayu (PLTB). Lokasi dari berbagai proyek PLTB tersebut antara lain di Sukabumi dan Garut di Jawa Barat, Lebak dan Pandeglang di Banten, Tanah Laut di Kalimantan Timur, dan lain-lainnya. Energi angin merupakan salah satu metode menghasilkan energi listrik dengan cara memutar turbin/kincir angin yang dihubungkan dengan generator, hasilnya akan disimpan di dalam elemen penyimpan untuk menjaga tegangan keluaran dari generator yang membutuhkan pengendali energi listrik agar dapat berjalan secara optimal. Prinsip kerja dari alat ini adalah mengkonversi energi kinetik yang Dinamo DC Baling-baling
Tiang turbin
Kabel
Lampu LED
bersumber dari angin menjadi energi listrik. Menurut Rancang Bangun Pembangkit Listrik Tenaga Angin Menggunakan Turbin Savonius Pada Kecepatan Angin Rendah mengatakan bahwa dari hasil pengujian yang telah dilakukan di lokasi penelitian di rembangan didapatkan hasil yaitu turbin angin dapat berputar saat kecepatan angin terukur sebesar 1.9 m/s tanpa pembebanan dan saat pembebanan dengan lampu dc dengan total daya 100 dengan rangkaian paralel lampu 75 watt dan lampu 25 watt dapat berputar saat kecepatan angin sebesar 2.3 m/s. Dari pengujian pembebanan tersebut tegangan yang terbesar yang dapat dihasilkan sebesar 29.3 volt dengan arus 0.12 ampere dengan daya 3.516 watt dengan kecepatan putar rotor 353 rpm. Data ini menunjukan bahwa dibandingkan dengan miniatur percobaan kincir angin, kincir angin sesungguhnya memiliki kecepatan angin yang lebih besar. Sehingga menghasilkan tegangan, kuat arus, daya, dan energi listrik yang lebih besar pula. Dengan demikian, turbin angin ini mampu menghidupkan bukan hanya 1 lampu seperti
otot dan tulang. Berlari tidak harus dilakukan dalam jarak yang panjang, melainkan dapat dilakukan secara rutin dan teratur serta menyesuaikannya dengan umur.
pada percobaan melainkan bisa menghidupkan banyak lampu di rumah-rumah yang ada di Indonesia. Nah, sekarang kita bisa melihat bahwa banyak energi alternatif di Indonesia yang bisa dimanfaatkan seperti pada percobaan air garam dan angin. Penggunaan energi alternatif sangat penting karena bertujuan untuk mengurangi pencemaran akibat pembakaran batu bara atau bahan bakar yang mengakibatkan polusi dan terganggunya lingkungan sehat. Lingkungan yang bersih pasti menghasilkan udara
yang segar sehingga masyarakat bisa berolahraga di ruangan terbuka dengan nyaman dan bermanfaat bagi kesehatan. Tubuh manusia memerlukan kebiasaan dan lingkungan hidup yang mendukung agar dapat menjaga kesehatan dan kebugaran tubuh. Salah satu kegiatan yang dapat dilakukan dirumah semasa pandemi ini adalah berlari. Berlari bisa meningkatkan performa paru paru, melancarkan peredaran darah, membentuk postur tubuh yang baik, menguatkan lutut, serta melatih kekuatan
? Tahukah Kamu ? ? cara melakukan lari jarak pendek ? 1. Letakkan tangan lebih lebar dari bahu dengan ibu jari dan jari yang lain membentuk V terbalik; condongkan bahu sedikit di depan tangan dan lengan 2. Angkat panggul ke depan atas sampai sedikit lebih tinggi dari bahu 3. Kepala direndahkan, leher rileks, dan pandangan ke bawah di hadapan garis start 4. Lengan tetap lurus, siku tidak boleh bengkok 5. Mulai berlari ketika aba - aba “Ya!” atau bunyi pistol terdengar 6. Ayunkan lengan kiri ke depan dan lengan kanan ke belakang dengan kuat 7. Berat badan harus bertumpu ke depan 8. Langkah lari makin lama makin lebar 9. Kaki bertolak kuat sampai lurus, lutut diangkat setinggi panggul 10. Badan tetap rileks dan condong ke depan
Dalam berlari ada beberapa hal yang harus diperhatikan salah satunya adalah kualitas udara di lingkungan sekitar. Tubuh manusia membutuhkan udara agar dapat terus bergerak dan menyalurkan darah ke seluruh tubuh manusia. Maka dari itu udara berperan penting karena akan masuk ke dalam sistem tubuh dan meningkatkan kinerja tubuh saat berolahraga. Zat dan partikel yang diterima oleh tubuh tidak seharusnya membahayakan organ ataupun proses tubuh agar tidak mengganggu kesehatan, akan tidak efektif apabila melakukan olahraga yang dibutuhkan namun tidak didukung dengan lingkungan sekitar yang sehat. Udara bersih berpengaruh besar dalam kehidupan sehari hari, termasuk dalam kegiatan olahraga.
Dengan begitu, tenaga angin dapat ikut berperan dalam ketahanan energi dunia dan kesehatan manusia di masa depan. Namun di lain sisi, pembangkit listrik dari angin ini juga memiliki kelemahan. Beberapa diantaranya yaitu dampak visual, gemuruh suara, beberapa masalah ekologi, dan keindahan. Akan tetapi, hal ini tidak menutupi manfaat dan dampak baik yang dapat diberikan terhadap lingkungan melalui energi alternatif berdaya angin ini.
10
Kehidupan sosial di masa sekarang terlalu bergantung kepada sumber daya yang dapat merusak bumi. Sebagai manusia yang memiliki akal budi, kita bertanggung jawab dan mempunyai kemampuan untuk menjaga kelestarian alam. Salah satu hasil pemikiran manusia untuk menjaga kelestarian alam adalah mencari bentuk energi alternatif yang lebih ramah lingkungan. Gereja Katolik pun senantiasa berusaha mendorong umat Katolik untuk bertanggung jawab atas kelestarian dan pemanfaatan lingkungan hidup. Kami sebagai siswa SMA Santa Ursula mencoba untuk mengambil bagian dalam pelestarian lingkungan dengan mempelajari salah satu energi alternatif angin yang berpotensi untuk dikembangkan di Indonesia.
ikhtisar
Penggunaan energi alternatif angin sebagai pengganti dari pembangkit tenaga listrik didasari oleh persediaan bahan bakar fosil yang semakin menipis. Selain dari masalah persediaan, letak dan kondisi geografis Indonesia memberikan keuntungan dalam pembangunan PLTB. Pembangunan PLTB berdampak pada peningkatan produktivitas industri dan perekonomian karena bertambahnya lapangan pekerjaan serta peningkatan kualitas udara yang berpengaruh terhadap kesehatan manusia. Energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan, namun dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain. Untuk lebih mengerti penerapan hukum kekekalan energi ini, kami melakukan percobaan dengan membuat kincir angin sederhana dimana energi kinetik yang dihasilkan baling-baling sama dengan energi listrik yang dihasilkan oleh dinamo yaitu 0,2565 J (Ek=W, dengan catatan tidak ada energi yang hilang). Percobaan fisika ini dinyatakan berhasil dengan dinamo yang mengubah energi kinetik menjadi energi listrik sehingga lampu bisa menyala dengan terang. Kami juga melakukan percobaan lain menggunakan bahan dasar berupa larutan elektrolit. Kuat dan lemahnya larutan elektrolit dapat dilihat dari hantaran listrik pada lampu yang menyala terang. Apabila lampu menyala terang, maka larutan elektrolit itu berjenis kuat; seperti dalam percobaan lampu menggunakan air garam.
11
Hasil analisis percobaan kami membuktikan bahwa penggunaan energi alternatif angin dapat diterapkan di Indonesia. Meski tidak luput dari kekurangan, energi angin berpotensi besar untuk terus dikembangkan sebagai sumber pengganti bahan bakar fosil di masa mendatang. Energi alternatif angin merupakan salah satu alternatif yang sesuai, karena secara prinsipnya, angin merupakan energi yang bisa diperbaharui. Energi alternatif angin juga bersifat ramah lingkungan sehingga akan membawa dampak positif terhadap lingkungan maupun makhluk hidup di bumi.
P u s r t a a t ka f a D Agiesta, Fellyanda Suci. Rabu 4 Juli 2018. “Mengupas 4 keuntungan Indonesia punya PLTB seperti di Eropa,” merdeka.com. Diakses 3 Maret 2022, pukul 18.19 WIB. --https://www.merdeka.com/uang/mengupas-4-keuntungan-indonesiapunya-pltb-seperti-di-eropa.html Alfari, Shabrina. 21 Desember 2017 “Rangkaian Sel Volta,” ruangguru.com. Diakses 8 Maret 2022, pukul 22.15 WIB. https://www.ruangguru.com/blog/rangkaian-sel-volta Amalo, Palce. 1 December 2019. “Pembangkit Listrik Tenaga Bayu Pertama akan Dibangun di NTT” mediaindonesia.com. Diakses 3 Maret 2022, pukul 18.15 WIB. https://m.mediaindonesia.com/nusantara/274972/pembangkit-listriktenaga-bayu-pertama-akan-dibangun-di-ntt Aman, Dr. Peter C., OFM. 1 Februari 2016. “Ajaran Sosial Gereja Untuk Pembangunan dan Ekologi,” jpicofmindonesia.org. Diakses 8 Februari 2022, pukul 19.35 WIB. https://jpicofmindonesia.org/2016/02/ajaran-sosial-gereja-untukpembangunan-dan-ekologi/ Chaerina, Yani. “Korespondensi antara Kerusakan Ekologi dan Faktor Penyebabnya,” temuilmiah.iplbi.or.id. Diakses 17 Februari 2022, pukul 20.37 WIB. https://temuilmiah.iplbi.or.id/wp-content/uploads/2016/12/IPLBI2016F-017-022-Korespondensi-Kerusakan-Ekologi-terhadap-FaktorPenyebabnya.pdf Dayana, Afra. “LAPORAN PRAKTIKUM LARUTAN ELEKTROLIT DAN NON ELEKTROLIT,” academia.edu. Diakses 16 Maret 2022, pukul 21.08 WIB. (DOC) LAPORAN PRAKTIKUM SEL VOLTA | Afra Dayana - Academia.edu Faradiba, Nadia. 24 Agustus 2021. “10 Cara Mengurangi Polusi Udara,” kompas.com. Diakses 17 Februari 2022, pukul 19.12 WIB. https://www.kompas.com/sains/read/2021/08/24/163000823/10-caramengurangi-polusi-udara?page=all Fazri, Hana Syabila. 30 Januari 2020. “10 Cara Mengatasi Polusi Udara, Mulai dari Diri & Lingkungan,” tokopedia.com. Diakses 17 Februari 2022, pukul 21.10 WIB. https://www.tokopedia.com/blog/cara-mengatasi-polusi-udara-hlv/ Hasbi, Muhammad, Budiman Sudia dan Muh. Ali Usman, 2 Juni 2017. “STUDI EKSPERIMEN PENGGUNAAN AIR GARAM SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF,” docplayer.info Diakses 8 Maret 2022, pukul 22.17 WIB. https://docplayer.info/63509777-Studi-eksperimen-penggunaan-airgaram-sebagai-sumber-energi-alternatif-muh-ali-usman-1-muhammadhasbi-2-budiman-sudia-3.html Humas. 1 Desember 2019. “Potensi Pengembangan PLTB di Indonesia,” mediaindonesia.com. Diakses 15 Februari 2022, pukul 22.23 WIB. https://setkab.go.id/potensi-pengembangan-pltb-di-indonesia Higienis Indonesia. 12 October 2018. “Pentingnya Menghirup Udara Bersih Saat Berolahraga,” higenis.com. Diakses 17 Februari 2022, pukul 23.49 WIB. https://www.higienis.com/blog/pentingnya-menghirup-udara-bersihsaat-berolahraga/ Januari, Mentari. 18 Februari 2020. “Daya Hantar Listrik dalam Larutan – Materi Kimia Kelas 10,” zenius.com. Diakses 17 Maret 2022, pukul 21.45 WIB. https://www.zenius.net/blog/penggolongan-larutan-berdasarkan-dayalistrik\ Kotan, Daniel Boli. “Ajaran Paus Fransiskus, “Laudato Si”; Memelihara Bumi Sebagai Rumah Kita Bersama,” komkat-kwi.org. Diakses 17 Februari 2022, pukul 22.23 WIB. https://komkat-kwi.org/2015/12/02/ajaran-paus- fransiskus-laudato-simemelihara-bumi-sebagai-rumah-kita-bersama/
Mustindat, Lusiana. 30 November 2020. "Lampu Air Garam Bisa Jadi Alternatif Lusiana Mustindat. 30 November 2020. "Lampu Air Garam Bisa Jadi Alternatif Energi Listrik, Ini Penjelasannya,” detik.com. Diakses 17 Maret 2022, pukul 17.43 WIB. https://inet.detik.com/science/d-5274854/lampu-air-garam-bisa-jadialternatif-energi-listrik-ini-penjelasannya Prasetyo, Adhi, Didik Notosudjono, dan Hasto Soebagja. “STUDI POTENSI PENERAPAN DAN PENGEMBANGAN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN DI INDONESIA,” jom.unpak.ac.id Diakses 8 Februari, pukul 20.57 WIB. https://jom.unpak.ac.id/index.php/teknikelektro/article/download/ Pratama, Yoga. 30 September 2015. “Dampak Lingkungan Pembangkit Listrik Tenaga Angin,” environment-indonesia.com. Diakses 17 Februari 2022, pukul 19.03 WIB. https://environment-indonesia.com/dampak-lingkungan-pembangkitlistrik-tenaga-angin/ Pusparisa, Yosepha, dan Muhammad Ahsan Ridhoi. 14 Desember 2020. ”Pembangkit Listrik Penghasil Karbon Dioksida Terbesar,” databoks.katadata.co.id. Diakses 15 Februari 2022, pukul 13.22 WIB. https://databoks.katadata.co.id/datapublish/2020/12/14/pembangkitlistrik-penghasil-karbon-dioksida-terbesar Restu. 2021.“Pengertian Energi Alternatif Beserta Sumber dan Manfaatnya,” gramedia.com. Diakses 15 Februari 2022, pukul 22.23 WIB. https://www.gramedia.com/literasi/energi-alternatif/ Sani, Alfian. “ANALISA BATERAI AIR ASIN DENGAN ELEKTRODA TEMBAGA DAN ALUMINIUM,” eprints.ums.ac.id. Diakses pada 16 Maret 2022, pukul 21.12 WIB. http://eprints.ums.ac.id/68195/3/Naskah%20publikasi_Alfian_Sani.pdf Simanjuntak, Uliyasi, IESR. 15 Oktober 2021. “Hindari Krisis Energi, Indonesia Perlu Percepat Pembangunan Energi Terbarukan,” iesr.or.id. Diakses 8 Februari 2022, pukul 21.33 WIB. https://iesr.or.id/hindari-krisis-energi-indonesia-perlu-percepatpembangunan-energi-terbarukan Sinaga, Pastor Giovanno. 2 Maret 2021. “Kelestarian Lingkungan Hidup dan Keutuhan Ciptaan dalam Beberapa Dokumen Gereja,” formatnews.id. Diakses 17 Februari, pukul 21.43 WIB. https://www.formatnews.id/2021/03/02/kelestarian-lingkungan-hidupdan-keutuhan-ciptaan-dalam-beberapa-dokumen-gereja/ Sune, Nawir. N. dan Raghel Yunginger. ”ANALISIS ENERGI ANGIN SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF PEMBANGKIT LISTRIK DI KOTA DI GORONTALO,” repository.ung.ac.id. Diakses 11 Maret 2022, pukul 20.27 WIB. https://repository.ung.ac.id/get/simlit/1/1491/1/ANALISIS-POTENSIENERGI-ANGIN-SEBAGAI-ENERGI-ALTERNATIF-PEMBANGKIT-LISTRIKDI-KOTA-GORONTALO.pdf Susanto, Dwi Andi. 5 Juni 2014.“8 Ulah manusia yang disebabkan rusaknya alam sekitar,” merdeka.com Diakses 16 Februari 2022 , pukul 20.45 WIB. https://www.merdeka.com/teknologi/8-ulah-manusia-yang-sebabkanrusaknya-alam-sekitar.html Riyanto, Mochammad, dkk. “PENGGUNAAN ELEKTRODA TEMBAGA DAN SENG DENGAN ELEKTROLIT AIR LAUT UNTUK SUMBER ENERGI LAMPU LED-DIP,” journal.ipb.ac.id. Diakses 22 Maret, pukul 2022 09.05 WIB. https://journal.ipb.ac.id/index.php/jtpk/article/download/30166/20607 Witono. “KINCIR ANGIN SUMBER ENERGI ALTERNATIF CADANGAN PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK,” fmipa.uny.ac.id. Diakses 11 Maret 2022, pukul 20.29 WIB. http://fmipa.uny.ac.id/id/berita/kincir-angin-sumber-energi-alternatifcadangan-pembangkit-tenaga-listrik
12