Materi IPA Teknologi Ramah Lingkungan
Materi IPA Teknologi Ramah Lingkungan - Di era modern sekarang ini, sebagian besar manusia
menggunakan energi untuk mempermudah beraktivitas. Masih ingatkah kamu tentang konsep
energi? Energi merupakan kemampuan untuk melakukan usaha. Coba perhatikan alat
transportasi di sekitarmu seperti sepeda motor, mobil, kapal, kereta api, dan
pesawat terbang. Alat transportasi tersebut menggunakan energi untuk
mengoperasikannya bukan? Alat-alat rumah tangga pun saat ini menggunakan energi.
Energi yang
digunakan alat transportasi dan rumah tangga dapat bersumber dari alam.
Beberapa sumber energi yang digunakan manusia di antaranya adalah batubara,
minyak bumi, dan gas alam. Sumber energi tersebut disebut bahan bakar fosil.
Bahan bakar fosil merupakan sumber energi yang berasal dari sisa-sisa makhluk
hidup yang ada dalam kerak bumi sehingga tidak dapat diperbaharui karena dibutuhkan
waktu jutaan tahun untuk menghasilkannya. Sumber energi lainnya seperti
matahari, angin, aliran air, kayu, dan panas bumi merupakan sumber energi yang
dapat diperbaharui. Sumber energi tersebut dapat terbentuk kembali secara alami
dalam waktu-waktu tertentu. Maha Besar Tuhan yang telah menciptakan berbagai sumber
energi untuk kehidupan kita di bumi. Oleh karena itu, kita harus selalu
bersyukur atas segala nikmat-Nya dengan menggunakan sumber energi secara bijak
dan menjaga ketersediaannya.
Pada tahun 1859, teknologi pengeboran minyak bumi pertama kali
ditemukan dan minyak bumi dipompa keluar dari dasar bumi di Pennsylvania,
Amerika Serikat. Pada perkembangan selanjutnya, ditemukan teknologi destilasi
minyak bumi untuk mengubah minyak bumi menjadi bahan bakar seperti bensin dan
beberapa minyak yang lain. Kemudian, penggunaan batubara dalam skala luas mulai
dimanfaatkan untuk pembangkit listrik. Pada tahun 1885, Carl Benz menemukan
mesin yang dapat bergerak menggunakan bahan bakar bensin.
Beberapa teknologi ramah lingkungan yang telah dikembangkan salah
satunya adalah teknologi yang menghasilkan energi listrik dengan memanfaatkan
angin, cahaya matahari, panas bumi, minyak dari tumbuhan, biofuel dan bahkan
dari gas hidrogen (H2) tersebut dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan manusia
dengan tetap mengutamakan kelestarian alam. Tentu kita wajib bersyukur kepada
Tuhan karena telah menciptakan sumber energi tersebut dan memberikan akal
pikiran pada manusia untuk mengembangkan berbagai teknologi sehingga kita lebih
mudah melakukan berbagai kegiatan. Masing-masing teknologi yang dikembangkan
manusia memiliki keunggulan dan kekurangan.
A. Pengertian dan Prinsip Teknologi Ramah Lingkungan
Teknologi ramah lingkungan merupakan bentuk penerapan
teknologi yang memperhatikan prinsip-prinsip pelestarian lingkungan. Teknologi tersebut
bertujuan untuk memberi kemudahan dan pemenuhan kebutuhan manusia. Suatu teknologi
dikatakan teknologi ramah lingkungan jika memenuhi syarat-syarat tertentu.
Teknologi ramah lingkungan bertujuan untuk menghasilkan berbagai
produk dan jasa untuk kepentingan manusia dengan memanfaatkan sumber daya alam yang
dapat diperbarui dan tidak menghasilkan limbah yang membahayakan lingkungan.
Selain itu, teknologi ramah lingkungan juga dapat menggunakan bahan yang dapat
didaur ulang.
Teknologi ramah lingkungan telah diterapkan dalam berbagai bidang
antara lain di bidang energi, bidang lingkungan, bidang industri, bidang rumah
tangga, dan lainnya.
1. Bidang Energi
a. Biofuel
Biofuel, merupakan teknologi penyediaan energi alternative dengan
menggunakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui. Biofuel, berasal dari
bahan-bahan organik. Tahukah kamu apa yang membedakan biofuel dengan bahan
bakar fosil? Keduanya memang berasal dari bahan-bahan organik tetapi biofuel
dapat diolah langsung dari bahan organik seperti tumbuh-tumbuhan sedangkan
bahan bakar fosil berasal dari hewan atau tumbuhan yang telah mati selama
jutaan tahun yang lalu.
Ada dua jenis biofuel yaitu dalam bentuk etanol dan
biodiesel.
Etanol merupakan salah satu jenis alkohol yang dapat dibuat
dengan fermentasi karbohidrat atau reaksi kimia gas alam. Beberapa tumbuhan yang
mengandung karbohidrat tinggi seperti jagung, sorgum, atau singkong biasanya
digunakan untuk menghasilkan etanol. Sedangkan biodiesel merupakan bahan bakar
alami yang biasanya diperoleh dari lemak nabati. Penggunaan bahan bakar dengan
sumber alam yang dapat diperbaharui akan sangat membantu kita untuk menjamin kelestarian
lingkungan dan ketergantungan pada ketersediaan minyak bumi yang semakin
menipis. Selain itu sisa pembakaran dari biofuel juga lebih ramah lingkungan.
b. Biogas
Biogas merupakan jenis bahan bakar alternatif yang saat ini
sudah banyak digunakan sebagai bahan bakar untuk kebutuhan rumah tangga di
Indonesia. Biogas diperoleh dari proses fermentasi bahan-bahan organik oleh
bakteri anaerob (bakteri yang hidup di lingkungan tanpa oksigen). Bakteri
anaerob tersebut akan mengubah zat organic menjadi gas metana (CH4) sebesar 75
% dan gas lainnya seperti karbondioksida, hydrogen dan hodrogen sulfida. Namun
demikian gas yang digunakan sebagai sumber bahan bakar adalah gas metana. Bahan
organik yang paling sesuai untuk produksi biogas adalah bahan organik yang
berbentuk padat, cair, dan homogen. Saat ini kotoran dan urin hewan ternak
menjadi pilihan yang sesuai untuk produksi biogas.
c. Sel Surya (Solar Cell)
Kita dapat mengubah energi matahari menjadi energi listrik
dengan menggunakan photovoltaic (PV)cell atau
sering disebut solar cell atau sel surya.
Pada umumnya sel surya ini memiliki ukuran yang tipis (hampir sama dengan
selembar kertas) dan terbuat dari silikon (Si) yang dimurnikan atau polikristalin
silikon dengan beberapa logam yang mampu menghasilkan listrik.
d. Pembangkit Listrik Tenaga Air (Hydropower)
Tenaga air atau hydropower menggunakan energi gerak (energy kinetik)
dari aliran air untuk menghasilkan listrik. Siklus air dari hydropower diawali
adanya evaporasi atau penguapan air yang kemudian membentuk awan dan hujan. Air
hujan yang terdapat pada dataran tinggi, selanjutnya mengalir ke daerah yang
lebih rendah melalui sungai.
e. Pembangkit Listrik Tenaga
Pasang Surut Air Laut dan Ombak (Ocean Power)
Kita juga dapat menghasilkan
listrik dari aliran air yang berasal dari pasang surut air laut dan ombak. Di
beberapa pantai dan muara, level ketinggian air dapat naik atau turun hingga 6
meter bahkan lebih. Bendungan dibangun melintasi bibir pantai dan muara untuk mengambil
energi pada aliran air laut ini untuk digunakan sebagai hydropower. Saat ini
masih sedikit negara yang menerapkan teknologi ini. Salah satu negara yang
sudah menerapkan yaitu di kota La Rance, Prancis. Hal ini disebabkan pembangunan
teknologi ini membutuhkan biaya yang sangat besar, alat mudah rusak akibat
korosi oleh air laut dan badai, serta di dunia hanya sedikit daerah yang cocok
untuk dibangun teknologi ini.
f. Pembangkit Listrik Tenaga Angin (Wind Power)
Perbedaan derajat dari sinar matahari yang menyinari bumi
pada daerah ekuator dan daerah kutub menyebabkan perbedaan panas di antara
daerah tersebut; bersama dengan rotasi bumi, menciptakan aliran udara yang
disebut angin. Kita dapat menangkap bentuk tidak langsung dari energi matahari
ini dengan turbin angin yang dapat mengubahnya menjadi energi listrik.
Akhir-akhir ini, pembangkit listrik tenaga angin menjadi sumber energi dunia
terbesar kedua setelah panel surya.
g. Geotermal
Energi geotermal merupakan panas yang tersimpan dalam tanah,
lapisan dasar bumi, dan cairan dalam kerak bumi. Kita dapat menggunakan energi
yang tersimpan ini untuk memanaskan dan mendinginkan bangunan serta
menghasilkan listrik. Ilmuwan memperkirakan bahwa hanya dengan menggunakan 1%
dari panas yang tersimpan sedalam 5 km dalam kerak bumi akan menghasilkan energi
250 kali lebih banyak dari minyak dan gas alam yang tersimpan di seluruh
lapisan bumi. Salah satu cara untuk mengambil energi geotermal ini dengan menggunakan
sistem pompa panas geotermal. Sistem ini dapat memanaskan dan mendinginkan
sebuah rumah dengan memanfaatkan perbedaan temperatur. Di negara yang memiliki
empat musim, pada musim dingin, suatu pipa yang diletakkan dalam tanah dapat
mengalirkan cairan yang membawa panas dari dasar bumi menuju sistem
pendistribusian panas di rumah. Sebaliknya, pada musim panas, sistem ini
bergerak berlawanan, memindahkan panas dari rumah dan menyimpannya dalam tanah.
h. Fuel Cell dan Hydrogen Power
Matahari menghasilkan energi yang menjaga keberlangsungan hidup
di bumi melalui penggabungan inti (fusi) atom-atom hidrogen. Hidrogen merupakan
unsur kimia paling sederhana dan paling banyak di alam semesta. Perlu kamu
ketahui bahwa, hidrogen yang banyak di alam semesta bukanlah hidrogen bebas
yang dapat langsung dimanfaatkan sebagai bahan bakar, tetapi hidrogen tersebut
banyak dalam bentuk senyawa, misalnya hidrogen pada air (H2O). Oleh karena itu,
para ilmuwan menyatakan bahwa gas hidrogen (H2) bahan bakar di masa depan. Agar
hal itu dapat terwujud, ilmuwan saat ini fokus untuk mengembangkan sel bahan
bakar “full cell” yang menggabungkan
gas hidrogen (H2) dan gas oksigen (O2). Reaksi antara H2O dan O2 menghasilkan energi
panas yang sangat tinggi sehingga dapat digunakan sebagai sumber listrik.
Reaksi antara keduanya dapat dituliskan sebagai berikut:
2. Bidang Transportasi
a. Kendaraan Hidrogen (Hydrogen Vehicle)
Kendaraan hidrogen merupakan kendaraan yang menggunakan hidrogen
sebagai bahan bakar penggerak mesin. Di dalam kendaraan ini terpasang alat yang
mampu mengubah energi kimia dari hydrogen menjadi energi mekanik, dengan cara
membakar hidrogen dalam mesin pembakaran internal atau dengan mereaksikan hydrogen
dengan oksigen dalam IXHO FHOO untuk menggerakkan motor listrik. Banyak
perusahaan luar yang telah mengembangkan kendaraan ini dan diharapkan dapat
berkembang pesat di tahun-tahun mendatang.
b. Mobil Surya (Solar Car)
Mobil surya merupakan mobil yang energi utamanya berasal
dari sinar matahari. Salah satu contoh mobil surya adalah bus surya. Bus ini
menggunakan sinar matahari untuk memberikan energi pada alat-alat listrik dalam
bus dan energi yang digunakan sebagai penggerak pada mesin bus. Bus surya yang
saat ini ada merupakan kendaraan yang menggunakan baterai sebagai tempat
penyimpanan listrik yang diperoleh dari cahaya matahari atau sumber yang lain.
c. Mobil Listrik (Electric Car)
Mobil listrik merupakan mobil yang didorong oleh satu atau
lebih motor listrik, menggunakan energi listrik yang disimpan dalam baterai atau
alat penyimpanan energi yang lain. Motor elektrik ini mampu memberikan tenaga putaran dengan cepat dan memberikan
percepatan yang kuat namun halus. Mobil listrik ini pertama kali dibuat pada
tahun 1884 oleh seorang berkebangsaan Inggris, Thomas Parker. Mobil listrik ini
baru berkembang pesat pada tahun 2008, semenjak ditemukannya teknologi
pengaturan tenaga baterai dan mahalnya bahan bakar fosil. Keuntungan dari
penggunaan mobil listrik ini antara lain mengurangi polusi udara, karena mobil
ini tidak menghasilkan polutan dan mengurangi efek rumah kaca. Namun,
penggunaan teknologi ini secara besar-besaran masih menjumpai beberapa
hambatan, antara lain: masih tingginya biaya produksi, minimnya infrastruktur
isi ulang bahan bakar listrik, dan masih takutnya pengemudi akan kehabisan listrik
sebelum sampai di tujuan.
3. Bidang Lingkungan
a. Biopori
Biopori dikenal dengan istilah Teknologi Lubang Resapan
(TLR), merupakan teknik untuk membuat wilayah resapan air hujan. Teknik biopori
memiliki prinsip yang sama dengan sumur resapan, namun teknik ini diterapkan
dengan menyediakan area yang dibuat berlubang- lubang kecil (berpori) yang nantinya
akan menyerap air hujan dan kemudian disalurkan ke dalam tempat penampungan
air. Biopori sangat bermanfaat bagi pelestarian keseimbangan lingkungan.
b. Fitoremediasi
Masih ingatkah kamu materi bioremediasi? Fitoremediasi merupakan
salah satu bentuk bioremediasi. Fitoremediasi merupakan penggunaan tumbuhan untuk
menghilangkan, memindahkan, menstabilkan, atau menghancurkan bahan pencemar
baik itu senyawa organic maupun senyawa anorganik. Melalui fitoremediasi ini
polutan (zat penyebab polusi) seperti logam berat, pestisida, minyak, dan zat lain
yang mengotori tanah, air, atau udara dapat dikurangi bahkan dihilangkan.
Fitoremediasi baru berkembang pada awal tahun 1990, yaitu dimulai dari
kesuksesan dalam memperbaiki daerah tercemar oleh zat radioaktif sesium (Cs),
stronsium (Sr), dan uranium (U) di Chernobyl, Rusia dengan menggunakan tumbuhan
bunga matahari.
c. Toilet Pengompos (Composting Toilet)
Toilet Pengompos merupakan toilet kering yang menggunakan proses
secara aerob untuk menghancurkan atau mendekomposisi feses yang dihasilkan
manusia. Toilet pengompos dapat digunakan sebagai pengganti toilet air pada
umumnya. Toilet ini biasanya ditambah dengan campuran serbuk gergaji, sabut
kelapa, atau lumut tertentu untuk membantu proses aerob, menyerap air, dan
mengurangi bau. Proses dekomposisi ini umumnya lebih cepat dari proses
dekomposisi secara anaerob yang digunakan pada septic tank.
d. Teknologi Pemurnian Air (Water Purification)
Percobaan mengenai pemurnian air pertama kali dilakukan pada
abad ke-17. Sir Francis Bacon mencoba untuk mengambil garam dari air laut
melalui saringan pasir. Meskipun percobaan ini belum berhasil, percobaan ini
dikenal sebagai awal dari proses pemurnian air. Pemurnian air merupakan suatu
proses penghilangan zat-zat kimia, kontaminan biologis, partikel-partikel
padat, dan gas-gas dari air yang terkontaminasi atau kotor. Tujuan dari proses
ini yaitu untuk menghasilkan air yang dapat digunakan untuk keperluan tertentu.
Secara umum proses pemurnian air merupakan proses kajian
fisika, kimia dan biologi. Secara fisika
proses pemurnian air ada proses filtrasi atau penyulingan destilasi atau
penyulingan. Secara biologis ada pemberian karbok aktif. Secara biologis, ada
pemberian karbon aktif. Secara kimia, ada pemberian klorin (Cl) sinar
ultraviolet (UV). Karbon aktif, klorin, dan sinar ultraviolet dapat berperan
sebagai pembunuh kuman yang ada dalam air.
4. Bidang Industri
a) Biopulping
Biopulping adalah teknologi ramah lingkungan yang
terinspirasi dari proses pelapukan kayu dan sampah tanaman oleh mikroorganisme.
Proses pelapukan dilakukan secara alami oleh beberapa jenis mikroba dan jamur,
sehingga sampah dari pohon-pohon yang telah mati akan kembali diserap oleh alam
secara alami. Saat ini kendala besar yang dihadapi oleh para pemilik industri
berbahan baku seperti pabrik kertas adalah proses pengolahan limbah yang
mengandung zat kayu (lignin) yang membutuhkan proses lama dan berbahaya
terhadap kelestarian lingkungan sekitar. Biasanya limbah dari pabrik kertas
akan diuraikan dengan menggunakan bahan kimia seperti soda api, sulfit, dan
garam sulfida. Bahan kimia ini akan memberi efek negative jika digunakan secara
terus menerus.
Demikianlah Artikel Materi IPA Teknologi Ramah Lingkungan
Sekian artikel Materi IPA Teknologi Ramah Lingkungan kali ini, mudah-mudahan bisa memberi manfaat untuk anda semua. baiklah, sampai jumpa di postingan artikel lainnya.
Anda sekarang membaca artikel Materi IPA Teknologi Ramah Lingkungan dengan alamat link https://www.dunia-mulyadi.com/2016/03/materi-ipa-teknologi-ramah-lingkungan.html
0 Response to "Materi IPA Teknologi Ramah Lingkungan"
Post a Comment
Terimakasih atas Kunjungannya serta Komentarnya.....Jangan Lupa Like and Sharenya Thanks......