INOVASI PENGUBAH AIR LAUT MENJADI AIR TAWAR
Label: BISNIS , bisnis online , BUKU BSE , fisika , Karya tu;is , Model Pembelajaran , Skripsi , teknologi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air merupakan unsur utama bagi hidup manusia di planet ini. Manusia mampu bertahan hidup tanpa makan dalam beberapa minggu, namun tanpa air manusia akan mati dalam beberapa hari saja. Dalam bidang kehidupan ekonomi modern, air juga merupakan hal utama untuk budidaya pertanian, industri, pembangkit tenaga listrik, dan transportasi.
Hampir separo penduduk dunia, utamanya di negara-negara berkembang, menderita berbagai penyakit yang diakibatkan oleh kekurangan air, atau oleh air yang tercemar. Menurut Organisasi Kesehatan Dunia (WHO), 2 miliar orang kini menyandang risiko menderita penyakit perut (diare) yang disebabkan oleh air dan makanan. Penyakit ini merupakan penyebab utama kematian lebih dari 5 juta anak- anak setiap tahun.
Untuk pemenuhan keperluan air tawar / air minum pada daerah sulit air, saat ini telah banyak ditawarkan produk air minum dalam kemasan berupa air mineral atau air murni. Juga telah hadir teknologi RO (reverse osmose) yang mampu memproduksi air minum dari air kotor atau dari air laut. Namun demikian, masih dirasa terlalu mahal bagi sebagian orang untuk dapat memiliki ataupun memanfaatkannya. Oleh karena itu perlu dicari sebuah teknologi yang murah dan sederhana. Teknologi penyulingan air untuk mendapatkan air tawar dari kotor atau dari air laut telah lama dikenal. Intinya adalah dengan menguapkan air laut dengan cara dipanaskan, yang kemudian uap air tersebut diembunkan sehingga didapatkan air tawar. Sumber panas yang dipergunakan berasal dari energi yang beragam : minyak, gas, listrik, surya / matahari dan lainnya. Energi surya (solar) merupakan energi yang murah dan melimpah di daerah tropik seperti di Indonesia.
Melimpahnya tenaga surya yang merata dan dapat ditangkap di seluruh kepulauan Indonesia hampir sepanjang tahun sebenarnya merupakan sumber energi yang sangat potensial. Sumber ini sebenarnya juga merupakan energi alternatif jika pada satu saat nanti krisis energi mulai melanda Indonesia. Melimpah ruahnya tenaga matahari yang terus memancar di seluruh Indonesia tak perlu menimbulkan rasa khawatir bahwa Indonesia akan kehabisan energi dan harus mengimpor dari negara lain. Persediaan alamiah energi panas matahari lebuih dari cukup jika dimanfaatkan secara maksimal (Dula, M. 2009).
Provinsi Bengkulu memiliki letak astronomis 3°47′44″S 102°15′33″E, mempunyai pantai sepanjang jalan pesisir Bengkulu dan matahari bersinar sepanjang tahun. Namun dalam pelaksanaannya hanyalah dimanfaatkan sebagai hasil ikan saja dan sebagian digunakan untuk pariwisata. Penggunaan pariwisata dibengkulu juga masih belum mendapatkan penghasilan di provinsi Bengkulu karena turis asing yang masuk ke provinsi Bengkulu belum banyak. Untuk itu diperlukan suatu inovatif pembangunan infrastruktur khas sehingga pariwisata Bengkulu dapat dikenal di provinsi lain di Indonesia atau bahkan dari turis manca Negara.
Pemanfaatan tenaga surya merupakan salah satu bentuk pemanfaatan sumberdaya secara bijaksana. Undang Undang No 23 Tahun 1997 tentang Pengelolaan lingkungan Hidup (UUPLH) Pasal 4 menyebutkan bahwa sasaran pengelolaan lingkungan hidup salah satunya adalah terkendalinya pemanfaatan sumberdaya secara bijaksana (Pasal 4, butir huruf e). Hardjasoemantri, K.(2002) mengemukakan bahwa Pasal 4 huruf e UUPLH mempunyai arti yang sangat penting dalam kaitannya dengan pemakaian sumberdaya tak terbarukan (non reneable resource), sehingga aspek-aspek seperti kehematan, daya guna serta hasil guna menjadi mutlak diperhatikan, disamping aspek daur ulang (recycling) yang senantiasa harus diusahakan dengan menggunakan bermacam-macam teknologi, baik teknologi maju maupun teknologi madya dan teknologi sederhana atau teknologi perdesaan (rural technology).
Lebih lanjut Hardjasoemantri,K.(2002) juga mengatakan bahwa pengendalian sumber daya secara bijaksana tidak hanya ditujukan kepada penghematana sumber daya tak terbarukan, akan tetapi juga kepada pencarian sumber daya alternatif lainnya guna memperoleh energi. Sumber daya lainnya dapat berupa biogas, biomassa, energi angin (wind energy), OTEC (Ocean Thermal Energy Concersion), energi nuklir, energi solar (solar energy), dan lain-lain. Salah satu bentuk pemanfaatan sumber daya alternatif adalah upaya memanfatkan energi solar untuk memproduksi air tawar menggunakan destilator tenaga surya. Destilator tenaga surya merupakan sebuah alat penyulingan sederhana, murah dan mudah dibuat. Tetapi informasi tentang efisiensi dan performance (unjuk kerja) alat ini nyaris tidak tersedia.
Astawa (2009) hanya menyebutkan bahwa di beberapa tempat, destilator tenaga surya dapat menghasilkan air minum (potable water) dengan biaya yang Kompetitif dibanding dengan metode konvesional. Kemampuan destilator jenis ini dalam menghasilkan air minum banyak dipengaruhi oleh intensitas sinar matahari, temperatur, ukuran luas ruang pemanas dan model/desain. Pada sistem destilasi air laut tenaga surya, plat penyerap sangat berperan penting karena berfungsi sebagai penyerap intensitas radiasi matahari dan mengkonversikannya menjadi energi panas. Oleh karena fluida yang digunakan dalam penelitian ini adalah air laut, maka bahan dasar dari plat penyerap radiasi yang digunakan berupa kaca guna menghindari adanya korosi pada plat penyerap. Pada umumnya plat penyerap radiasi yang digunakan berupa plat tipe datar.
Pendidikan merupakan salah satu bagian terpenting dalam fase kehidupan manusia yang akan menentukan peradaban manusia pada masa yang akan datang. Oleh karena itu, perlu adanya peningkatan mutu pendidikan. Upaya peningkatan mutu pendidikan dapat dilakukan dengan tiga cara yaitu melalui input pendidikan, proses pendidikan dan output pendidikan. Ketiga cara tersebut saling berkaitan satu sama lain sehingga penanganannya harus dilakukan secara bersamaan.
Peningkatan mutu pendidikan dapat dilakukan dengan strategi pengajaran yang tepat, termasuk pada pembelajaran bidang studi fisika yang merupakan cabang ilmu pengetahuan. Menurut Sutrisno (2010 : 443):
Pada tingkat SMA/MA, fisika dipandang penting untuk diajarkan sebagai mata pelajaran tersendiri dengan beberapa pertimbangan. Pertama, selain memberikan bekal ilmu kepada peserta didik, mata pelajaran Fisika dimaksudkan sebagai wahana untuk menumbuhkan kemampuan berpikir yang berguna untuk memecahkan masalah di dalam kehidupan sehari-hari. Kedua, mata pelajaran Fisika perlu diajarkan untuk tujuan yang lebih khusus yaitu membekali peserta didik pengetahuan, pemahaman dan sejumlah kemampuan yang dipersyaratkan untuk memasuki jenjang pendidikan yang lebih tinggi serta mengembangkan ilmu dan teknologi.
Menurut Trianto (2007:1), salah satu masalah pokok dalam pembelajaran pada pendidikan formal (sekolah) adalah masih rendahnya daya serap peserta didik. Hal ini terlihat dari rata-rata hasil belajar yang memprihatinkan. Rendahnya hasil belajar tentunya merupakan hasil kondisi pembelajaran yang masih bersifat kenvensional seperti metode ceramah yang lazim digunakan pada pembelajaran di kelas. Model-model pembelajaran lain juga pernah diterapkan oleh guru, namun penerapan tersebut belum maksimal sehingga tidak menyentuh ranah dimensi peserta didik itu sendiri. Jadi, dapat diartikan bahwa proses pembelajaran hingga kini masih memberikan dominasi guru dan tidak memberikan akses bagi siswa untuk berkembang secara mandiri melalui penemuan dan proses berpikirnya.
Selama ini pembelajaran fisika masih berorientasi pada telling science, belum bergeser ke orientasi doing science. Hal ini mengakibatkan kurang kreatifitas guru dan peserta didik selama proses pembelajaran berlangsung, sehingga sering ditemukan pembelajaran yang berpusat pada guru. Situasi pembelajaran seperti ini mengakibatkan pembelajaran fisika cenderung hanya menekankan pada aspek produk seperti menghapal konsep-konsep dan rumus, tidak memberikan kesempatan siswa terlibat aktif dalam proses pembelajaran fisika serta tidak dapat menumbuhkan sikap ilmiah siswa.
Pembelajaran yang baik adalah pembelajaran yang memberikan pengalaman kepada anak didik untuk mengalami langsung tentang berbagai kompetensi yang diajarkan. Selain itu dalam kurikulum KTSP, para siswa dituntut untuk memiliki kompetensi yang dapat diterapkan untuk mempelajari alam dan sekitarnya guna mendukung tercapainya perkembangan kemampuan berpikir logis, kritis dan kreatif siswa. Salah satu jalan keluar untuk menyikapi hal itu adalah dengan menggunakan alat peraga sederhana. Selama ini dalam proses pembelajaran, guru belum banyak menggunakan alat peraga sederhana. Padahal penyajian materi pelajaran dengan menggunakan alat peraga sederhana akan memberikan daya tarik tersendiri. Dengan menggunaan alat peraga sederhana, guru dapat berusaha memberikan serta menciptakan kesan pada siswa bahwa fisika itu sebenarnya ilmu yang menyenangkan, selain itu siswa dapat mengenali peristiwa-peristiwa yang berhubungan dengan fisika dalam kehidupan sehari-hari. Sehingga pada akhirnya akan berpengaruh baik pada peningkatan pemahaman atau penguasaan materi dan kemampuan berfikir ilmiah siswa, dan siswa dapat menerapkan konsep yang telah diperolehnya selama proses pembelajaran.
Berdasarkan latar belakang sebagaimana diuraikan di atas maka dianggap perlu melakukan kajian yang berjudul “Destilator Solar Still” pengubah air laut menjadi air tawar sebagai alat peraga pembelajaran fisika disekolah”
Berdasarkan latar belakang diatas, maka rumusan masalah penelitian ini adalah:
1. Bagaimanakah membuat Destilator solar still sebagai alat peraga pembelajaran fisika disekolah?
2. Bagaimanakah peranan Destilator solar still dalam pembelajaran fisika disekolah?
Penulisan ini dilakukan dengan tujuan untuk:
1. Untuk mengetahui cara membuat destilator solar still sebagai alat peraga pembelajaran fisika disekolah?
2. Untuk mengetahui peranan destilator solar still dalam pembelajaran fisika disekolah?
1.4 Manfaat Penulisan
Sesuai dengan tujuan, penulisan ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut :
Bagi Penulis
Mampu meningkatkan keterampilan dengan pengalaman langsung dalam pembuatan alat fisika berupa Destilator Solar Still, serta dapat menambah pengetahuan peneliti tentang aplikasi konsep fisika.
Bagi Masyarakat
Membantu masyarakat memanfaatkan air laut menjadi air tawar sehingga air yang digunakan dikehidupan sehari-hari tidak berasa asin.
Bagi Instansi Pemerintah
Sebagai upaya pengoptimalan pemanfaatan pantai sehingga dapat menghasilkan sumber pendapatan air bersih dan pengoptimalan pariwisata pantai panjang di provinsi Bengkulu.
Bagi pendidikan
Menambah kemampuan guru dalam mengembangkan alat peraga disekolah sehingga peran laboratorium dapat dikelola dengan baik.
1.5 Batasan Penulisan
Batasan penulisan ini adalah :
1. Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Destilator solar still
2. Indikator keberhasilan yang diukur adalah efektivitas penggunaan Destilator Solar Still sebagai alat peraga pembelajaran fisika di sekolah.
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
2.1 Destilator
Diantara beberapa pemanfaatan tenaga surya sebagai sumber energi, sistem distilasi adalah salah satu sistem sederhana yang berguna untuk memenuhi salah satu kebutuhan pokok manusia. Dalam menghasilkan atau memproduksi garam dari air laut digunakan energi/tenaga surya untuk menguapkan airnya dan menghasilkan butiran garam, cara ini telah dilakukan sejak zaman dahulu kala oleh manusia. Dengan prinsip dasar menghasilkan garam ini, digunakan juga prinsip yang sama namun disini adalah untuk menghasilkan air bersih.
Destilasi merupakan istilah lain dari penyulingan. Menurut kamus besar bahasa Indonesia edisi II (1995) penyulingan diartikan sebagai "proses mendidihkan zat cair dan mengembunkan uap sera menampung embun didalam wadah yang lain". Hassan Shadily (1984) memberikan pengertian tentang destilasi sebagai "proses pemanasan suatu bahan pada pelbagai temperature, tanpa kontak dengan udara luar , untuk memperolah hasil tertentu". Oxford Dictionary (2003) menyebutkan bahwa : " distill is change a liquid to gas by heating it, and then cool the gas and collect the drop of liquid" (penyulingan adalah perubahan dari cair ke bentuk gas melalui proses pemanasan cairan tersebut, dan kemudian mendinginkan gas hasil pemanasan, dan selanjutnya mengumpulkan tetesan cairan yang mengembun).
Semua sistem distilasi menggunakan prinsip yang sama, yaitu air (air payau, air laut) ditampung pada penampung dasar yang berwarna hitam, yang berfungsi untuk mengabsorbsi/menyerap energi surya/kalor untuk pemanasan sehingga dapat terjadi penguapan cairan yang akan menghasilkan air hasil distilasi (aquabides). Uap air hasil distilasi kemudaian menempel pada bagian dalam dari kaca penutup yang temperaturnya lebih rendah dari pada uap air itu sendiri dan kemudian terkondensasi dan ditampung pada bagian penampung hasil distilasi, kemudian dialirkan tempat penampung hasil distilasi.
2.2. Teori Dasar Perhitungan Sistem Distilasi
Didalam sistem distilasi terjadi proses penguapan air dengan cara pemanasan menggunakan energi surya, sehingga dihasilkan uap air yang terpisah dari kandungan unsur-unsur lainnya. Dalam menghasilkan uap air pada sistem distilasi ada empat temperatur yang terkait dalam proses distilasi. Yaitu temperatur permukaan air, termperatur dasar air, temperatur kaca dalam ruang distilasi dan temperatur ruang distilasi.
2.3 Radiasi Matahari
Radiasi matahari adalah sinar yang dipancarkan dari m atahari kepermukaan bumi, yang disebabkan oleh adanya emisi bumi dan gas pijar panas matahari. Radiasi dan sinar matahari dipengaruhi oleh berbagai hal sehingga pancarannya yang sampai dipermukaan bumi sangat bervariasi. Penyebabnya adalah kedudukan matahari yang berubah-ubah, revolusi bumi, dan lain sebagainya. Walaupun cuaca cerah dan sinar matahari tersedia banyak, besarnya radiasi supaya tiap harinya selalu berubah-ubah.
Karena adanya perubahan letak matahari terhadap bumi maka intensitas radiasi surya yang tiba di permukaan buni juga berubah-ubah. Maka berkaitan dengan hal tersebut di atas radiasi surya yang tiba pada suatu tempat di permukaan bumi berbeda-beda.
2.5 Sifat-Sifat Radiasi
Pada gelombang elektromagnet berjalan melalui suatu medium (vakum) dan mengenai suatu permukaan atau medium lain maka sebagian gelombang akan dipantulkan, sedangkan gelombang yang tidak dipantulkan akan menembus ke dalam medium atau permukaan yang dikenainya. Pada saat melalui medium gelombang secara berkelanjutan akan mengalami pengurangan. Jika pengurangan tersebut berlansung sampai tidak ada lagi gelombang yang akan menembus permukaan yang dikenainya maka permukaan itu disebut sebagai benda yang bertingkahlaku seperti benda hitam.
Permukaan yang bersifat seperti benda hitam tidak akan memantulkan cahaya radiasi yang diterimanya, oleh karena itu kita sebut sebagai penyerap paling baik atau permukaan hitam. Jadi permukaan yang tidak memantulkan radiasi akan terlihat hitam oleh kita karena tidak ada sinar radiasi yang dipantulkan mengenai mata kita. Benda hitam merupakan penyerap dan penghasil energi yang baik pada setiap panjang gelombang dan arah radiasi.
2.6 Tenaga Surya (Solar Energy)
Tenaga surya (solar energy) adalah merupakan enegi yang bersumber dari sinar matahari. Menurut Herman Johannes (Hardjasoemantri, K.(2002)) pemanfaatan energi surya dikelompokkan menjadi 2 (dua) kategori, yakni pemanfaatan energi surya secara langsung dan tidak langsung. Pemanfaatan energi surya secara tidak langsung adalah berupa pemanfaatan biomassa untuk sumber energi. Lakitan, B. (2002) mengatakan bahwa energi surya yang sampai ke bumi, sebagian kecil akan dikonversi menjadi energi kimia oleh tumbuhan melalui proses fotosintesis yang komplek. Produk akhir dari fotosintesis adalah biomassa. Dengan demikian biomassa merupakan energi surya tak langsung. Pemanfaatan energi surya secara langsung adalah dengan menggunakan sinar matahari sebagai sumber energi utama secara langsung. Pemanfaatan energi surya harus mempertimbangkan sifat-sifat fisika dari sinar matahari. Lakitan, B. (2002) mengatakan bahwa untuk mengkaji tentang aspek fisika cahaya ada beberapa hal yang harus diperhatikan diantaranya : porsi serapan cahaya (absorbtivity), porsi pantulan (reflectivity), porsi terusan (transmisivity), daya pancar (emisivity), aliran energy cahaya (radian flux), kerapatan aliran energi cahaya (radiant flux density), intensitas terpaan (irradiance) dan intensitas pancaran cahaya (emmitance).
Tenaga surya pada dasarnya adalah sinar matahari yang merupakan radiasi elektromagnetik pada panjang gelombang yang tampak dan yang tidak tampak, yakni mencakup spectrum cahaya inframerah sampai dengan cahaya ultraviolet. Masing- masingmasing spektrum cahaya matahari memiliki penjang gelombang , frekkuensi dan energi yang berbeda.
2.7 Air Laut
Laut adalah kumpulan air asin dalam jumlah yang banyak dan luas yang menggenangi dan membagi daratan atas benua atau pulau. Jadi laut merupakan air yang menutupi permukaan tanah yang sangat luas dan umumnya mengandung garam dan berasa asin. Biasanya air mengalir yang ada di darat akan bermuara ke laut. Laut memiliki banyak fungsi / peran / manfaat bagi kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya karena di dalam dan di atas laut terdapat kekayaan sumber daya alam yang dapat kita manfaatkan diantaranya yaitu: Tempat rekreasi dan hiburan, tempat hidup sumber makanan masyarakat Indonesia, pembangkit listrik tenaga ombak, tempat budidaya ikan, kerang mutiara, rumput laut, tempat barang tambang berada dan sebagai salah satu sumber air minum (desalinasi), sebagai jalur transportasi air, sebagai tempat cadangan air bumi, sebagai objek riset penelitian dan pendidikan. Air laut mengandung magnesium, potasium, kalsium sulfat, dan sodium.
2.8 Air Tawar
Air merupakan kebutuhan dasar yang harus dipenuhi, baik untuk mi num mandi maupun mencuci. Rumah yang sehat harus didukung oleh ketersediaan air bersih dalam jumlah yang cukup, tersedia sarana penyediaan air bersih dengan kapasitas minimal 60 liter per orang setiap hari, kualitas air harus memenuhi persyaratan kesehatan air bersih dan/atau air minum menurut Permenkes 416 tahun 1990 dan Kepmenkes 907 tahun 2002.
Air yang tidak bersih dapat menimbulkan berbagai penyakit karena dapat me njadi tempat tumbuh berkembangnya bakteri. Air mempunyai karakteristik sebagai pelarut yang universal karena molaritasnya yang tinggi, yang me ngakibatkan hampir semua senyawa dapat larut dalam air baik dalam bentuk terlarut, tersuspensi, koloid maupun yang mudah diendapkan. Kelayakan air dapat diukur secara kualitas dan kuantitas. Kualitas air adalah sifat air dan kandungan ma khluk hidup, zat, energi atau komponen lain dalam air yang mencakup kualitas fisik, kimia dan biologis
Menurut Kusnaedi (2004), syarat-syarat sumber mata air yang bisa digunakan sebagai sumber air bersih adalah : a). Kekeruhan, b). Tidak berwarna, c). Rasanya tawar, d). Tidak berbau, e). Temperatur normal, f) Tidak mengandung zat padatan.
No
|
Parameter
|
Satuan
|
Kadar
Maksimum
|
Keterangan
|
1
|
Warna
|
TCU
|
15
|
|
2
|
Rasa
dan bau
|
-
|
-
|
Tidak
berasa dan tidak berbau
|
3
|
Temperature
|
0C
|
3
|
-
|
4
|
Kekeruhan
|
NTU
|
5
|
-
|
Menurut Agus (2007:91) bahwa alat peraga merupakan hasil rancangan dan buatan sendiri. Alat peraga sederhana relatif mudah dibuat oleh guru bahkan siswa dengan kreatifitas dan biaya pembuatan yang relatif sangat murah. Suryosubroto (2009:40) menyatakan “alat peraga merupakan alat bantu untuk menciptakan proses belajar mengajar yang efektif”
Lebih lanjut Agus (2007:91) menyatakan bahwa:
“guru hendaknya mampu membuat alat peraga sederhana meskipun dengan mencontoh karya cipta orang lain dan tidak harus membeli. Pembuatan alat peraga sederhana dapat ditempuh dengan biaya rendah misalnya dengan memanfaatkan barang-barang bekas. Sehingga alat peraga yang dibutuhkan tidak selamanya hanya dipenuhi dengan biaya tinggi”.
Sementara itu Zulaikha (1997:130) menyatakan bahwa dalam penggunaan alat peraga diperlukan keterampilan guru dalam merakit dan menggunakan alat peraga tersebut, tanpa adanya keterampilan tersebut, usaha guru menggunakan alat peraga tidak mencapai hasil yang diinginkan. Selain itu diperlukan pemahaman guru terhadap konsep sehingga dapat menentukan alat peraga yang relevan dengan konsep.
Selanjutnya Agus (2007:93) menyatakan bahwa penyajian materi pelajaran menggunakan alat peraga sederhana memiliki keunggulan antara lain: (a) Memberikan daya tarik tersendiri dan hampir semua siswa melibatkan diri dalam pembuatan, peraga alat, ataupun pengamatan. (b) Suasana belajar didalam kelas akan hidup. (c) Siswa akan memperoleh tambahan informasi atau pengetahuan dari apa yang didengar, dibaca, dikerjakan, diamati, dan didiskusikan. Proses tersebut memungkinkan seluruh potensi siswa dapat berperan secara optimal dalam memahami dan bahkan menemukan informasi baru. Siswa dituntun untuk mengerti apa yang dipelajarinya dan tidak sekedar mengingatnya saja. (d) Informasi atau pengetahuan yang diperoleh siswa akan tersimpan lama dalam ingatan siswa karena aktivitas belajar yang dilakukan merupakan pengalaman yang unik (contohnya membuat dan memakai alat peraga buatan sendiri). (e) Mengurangi kesenjangan yang mencolok dalam penguasaan materi pelajaran antara siswa cerdas dan siswa yang kurang cerdas karena siswa memperoleh pengalaman dan informasi dengan proses pembelajaran yang sama. (f) Dapat meringankan tugas guru dalam menyajikan materi. Guru cukup bertindak sebagai fasilitator dan rekan berdiskusi bagi siswa. Sehingga tidak perlu mendominasi kegiatan pembelajaran.
BAB III
METODOLOGI PENULISAN
3.1. Jenis Penulisan
Jenis Penulisan ini adalah: Deskriptiif yaitu di ambil dari beberapa sumber bacaan, buku, internet.
3.2. Rancangan Penulisan
Adapun langkah penyusunan karya tulis ini adalah:
1. pembuatan tema dan judul
2. searching data di internet dan buku bacaan yang sesuai
3. membuat rancangan penulisan karya tulis
4. menyusun karya tulis berdasarkan data dari internet dan sumber bacaan
5. membuat alat Destilator Solar Still
6. melakukan percobaan di sekolah
7. melakukan analisis diskriptif terhadap beberapa sumber
8. penarikan kesimpulan dan saran
Keseluruhan unit destilator tenaga surya, dengan contoh air yang disuling berasal dari air laut pantai Panjang Bengkulu dan rancangan sederhana pembuatan alat destilator Solar still sebagai alat peraga pembelajaran fisika di SMAM 1 kota Bengkulu kelas Xa.
Alat ini digunakan pada mata pelajaran fisika di SMAM 1 kota Bengkulu dikelas X.
BAB IV
PEMBAHASAN
Berdasarkan data penyinaran matahari yang dihimpun dari beberapa lokasi di Indonesia, radiasi surya di Indonesia dapat diklasifikasikan sebagai berikut: a) Untuk Kawasan Barat Indonesia(KBI) sekitar 4,5kWh/m2/hari dengan variasi bulanan sekitar 10%, b) Untuk kawasa Timur Indonesia (KTI) sekitar 5,15kWh/m2/hari dengan variasi bulanan sekitar 9%, c) Dengan demikian, kecepatan angin rata-rata di indonesia sekitar 4,8kWh/m2 dengan variasi bulanan 9%.
Tabel 4.1 Radiasi Penyinaran Matahari di Indonesia Juli 2012
WILAYAH
|
POTENSI
RADIASI
|
VARIASI
BULANAN
|
Kawasan
Barat Indonesia (KBI)
|
Per hari 4,5 kWh/m2
|
10%
|
Kawasan
Timur Indonesia (KTI)
|
Per hari 5,1
kWh/m2
|
9%
|
Rata-Rata
Wilayah Indonesia
|
4,5 – 4,8
kWh/m2/hari
|
9,5%
|
Persediaan air di bumi sekitar 1300 juta km3 nampaknya tidak akan pernah habis, dan air merupakan salah satu sumber daya alam yang besar, sekitar 70% permukaan bumi tertutup air, 98% dari seluruh air yang ada merupakan air asin dan hanya 2% saja air yang tawar, dari 2% ini sebagian besar adalah berupa lapisan-lapisan es di Greenland (Kutub Utara) dan Antartika (Kutub Selatan)”.
Sumber air yang dimanfaatkan manusia pada dasarnya dapat digolongkan menjadi : air angkasa, air tanah, dan air permukaan, dengan penjelasan sebagai berikut : Air angkasa adalah air yang menguap karena panas dan kemudian mengembara di udara. Air angkasa adalah air yang asal pengambilannya berasal dari air hujan Air hujan bersifat lunak (soft water) karena tidak/kurang mengandung larutan garam dan zat mineral sehingga terasa kurang segar. Dari segi bakteriologis relatif lebih bersih, tergantung pada tempat penampungannya. Besarnya curah hujan di suatu daerah merupakan patokan yang utama dalam perencanaan penyediaan air bersih bagi masyarakat. Air tanah adalah air yang tergenang di atas lapisan tanah yang terdiri dari batu, tanah lempung yang sangat halus atau yang sukar ditembus air. Air tanah terbagi atas air tanah dangkal dan air tanah dalam dan mata air.
Air tanah dangkal terjadi karena adanya proses peresapan air dari permukaan tanah, lumpur akan tertahan, demikian pula dengan sebagian bakteri, sehingga air tanah akan jernih, tetapi lebih banyak mengandung zat kimia (garam-garam yang terlarut). Karena melalui lapisan yanah yang mempunyai unsur-unsur kimia tertentu untuk masing-masing lapisan tanah, air tanah ini biasa dimanfaatkan oleh masyarakat sebagai sumur-sumur dangkal baik sumur gali maupun sumur pompa tangan dangkal. Air tanah dalam terdapat setelah lapisan rapat air yang pertama, pengambilan air tanah dalam tidak semudah pada air tanah dangkal. Dalam hal ini harus menggunakan bor dan memasukkan pipa ke dalamnya sampai pada suatu kedalaman (biasanya 100 sampai 300 meter), akan didapatkan suatu lapisan air, jika tekanan ini besar, maka air dapat menyembur ke luar dan dalam keadaan ini disebut sumur artesis.
Mata air adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan tanah,mata iar yang berasal dari tanah dalam,hampir tidak ter pengaruh oleh musim dan kualitas/kuantitasnya sama dengan keadaan air dalam. Kuantitas air tanah keadaannya tergantung pada iklim dan struktur geologis setempat, oleh karena itu air tanah tergantung pada hujan yang turun. Tidak meratanya air hujan pada suatu tempat menimbulkan variasi kuantitas air tanah, tetapi juga pada tanah yang tandus dapat mempengaruhi bisa tidaknya menyimpan air dalam tanah.
Kualitas air tanah, bila dibandingkan kualitas air tanah akan lebih baik daripada air permukaan, sebab air permukaan mengandung bahan pencemar yang secara langsung dapat bercampur antara air dengan polutan, sebaliknya pada air tanah sudah mengalami penyaringan secara alamiah, namun air tanah melarutkan mineral- mineral, garam-garam, dan lain-lain yang kontak pada waktu air mengalir ke atas. Secara keseluruhan air tanah berkualitas baik, tetapi masih tetap memerlukan pengolahan untuk menghilangkan pencemaran yang larut pada saat air tanah menuju ke atas dan perlu diperbaiki karakteristik kimianya. Air permukaan adalah air yang berasal dari air hujan yang jatuh ke bumi dan tetap berada di atas permukaan tanah, atau dapat juga berasal dari air tanah yang keluar sampai ke permukaan tanah. Air permukaan merupakan sumber air yang berasal dari permukaan tanah, baik keberadaannya tersebut bersifat sementara dan mengalir atau stabil. Pada umumnya sumber air permukaan baik yang berasal dari sungai, danau, ataupun waduk adalah merupakan air yang kurang baik untuk langsung dikonsumsi oleh manusia. Karena itu perlu adanya pengolahan terlebih dahulu sebelum dimanfaatkan.
4.3 Produksi air hasil Destilasi Solar Still
Besarnya volume air hasil destilasi sangat ditentukan oleh peningkatan laju pemanasan dalam solar still dan penurunan temperatur pada kaca penutup solar still. Peningkatan laju pemanasan dalam solar still akan mengakibatkan terjadinya peningkatan penguapan dalam solar still. Makin besar uap air yang dihasilkan dalam solar still maka akan mengakibatkan terjadinya peningkatan air kondensat dibawah kaca penutup solar still yang akan menjadi air tawar. Penigkatan temperature air laut yang ada dalam solar still akan meningkatkan terjadinya penguapan, meningkatnya laju penguapan dapat meningkatkan laju tekanan uap pada permukaan air laut. Akibatnya, terdapat perbedaan pada tekanan uap dipermukaan air laut dengan dipermukaan bagian bawah kaca penutup. Perrbedaan ini akan mengakibatkan peningkatan laju perpindahan panas uap air dari permukaan atas menuju permukaan bawah kaca penutup. Proses kondensasi pada permukaan bawah kaca penutup solar still akan terjaddi apabila ada pendinginan pada permukaan bagian atas kaca penutup keudara sekitar. Bersamaan itu akan terjadi pengangkutan massa uap.
Penurunan temperature kaca penutup solar still dengan menggunakan kondensator air laut dan kipas angin memiliki pengaruh yang besar terhadap proses kondensasi karena dengan adanya dua kondensator terseebut menyebabkan terjadinya perbedaan yang signifikkan antara temperature air laut dengan temperature kondensor(kaca penutup solar still) sehingga mempercepat proses terjadinya kondensasi.
4.4 Beberapa Penelitian Tentang Solar Still
Berikut ini adalah beberapa penelitian tentang solar still oleh beberapa ahli.
No
|
Nama Peneliti
|
Judul
Penelitian
|
Tahun
|
Hasil Penelitian
|
Keterangan
|
||||
1
|
Sri Sujana
|
Air laut dari
air tawar
|
1985
|
Beberapa
pemurnian air laut dengan cara: penyulingan, pembekuan, ionisasi,
Osmosa/penguapan
|
Tidak
menyebutkan hasilnya namun hanya meneliti cara mengubah air laut menjadi air
tawar
|
||||
2
|
Ketut Astawa,
Dkk
|
Analisa
perfomansi destilasi air laut tenaga surya menggunakan penyerap radiasi surya
type bergelombang berbahan dasar beton
|
|
1.
Performansi dari alat destilasi air
laut tenaga surya menggunakan penyerap radiasi tipe gelombang yang berbahan
dasar beton ini dipengaruhi oleh intensitas radiasi matahari dan luasan pada
plat penyerap
2.
Performansi dari alat destilasi yang
menggunakan plat penyerap tipe gelombang dan tipe gelombang yang dilapisi
batu kerikil lebih besar dibandingkan dengan plat penyerap tipe datar.
3.
|
Penelitian
dilakukan membandingkan permukaan bidang datar dan bergelombang
|
||||
3
|
Ketut Astawa
|
|
2008
|
1. Jumlah
panas tertinggi yang dihasilkan oleh basin type solar still yang
menggunakan pipa kondensat selama ppengujian sebesar 14,61 watt, sedangkan
panas ertinggi dihasilkan oleh basin type solar still tanpa pipa
kondensat terjadi peningkatan jumlah panas dari basin type solar still sebesar
26,8%.
2. Efisensi
penggunaan basin type solar still sebesar 47,6% dan sedangkan
efisiensi pada basin type solar still tanpa menggunakan pipa kondensat
menghasilkan 33,2%, jadi mengalami peningkatan efisiensi peralatan sebesar
46,1%. Peningkatan ini akibat dari adanya penambahan jumalh produksi air
bersih dari pipa kondensat.
|
Penelitian ini
membandingkan pemakaian pipa kondensat
|
||||
4
|
Koesnadi
Hardjasoemantri
|
|
2005
|
1.
2.
Jumlah orang yang dapat dilayani
dengan destilator tenaga surya ukuran 1m2
3.
berdasarkan perhitungan matematik adalah 1,55 orang (untuk pemenuhan kebuthan air
minum mutlak), atau 0,65 orang (untuk
pemenuhan kebutuhan air bersih perdesaan). 3. Kualitas air tawar yang dihasilkan destilator tenaga surya memiliki kadar
garam 0,00 mg/l (0 %).
4.
|
Penelitian
dilakukan untuk kepentingan masyarakat dan menimbulkan dampak bagi kemajuan
kehidupan masyarakat
|
Dari beberapa data peneliti yang sudah dilakukan oleh beberapa peneliti sudah mendapatkan bukti bahwa solar still dapat mengubah air laut menjadi air tawar. Pemerintah Bengkulu dan masyarat Bengkulu resah denggan ketersediaan air bersih. Saat terjadi kemarau panjang sulit mendapatkan air bersih. Selama ini pemerintah kota Bengkulu melalui PDAM menggunakan sungai Bengkulu sebagai sumber air yang digunakan untuk disalurkan kepada warga Bengkulu. Timbul beberapa polemik karena air sungai Bengkulu sudah tercemar oleh limbah beberapa pabrik yang berada di provinsi Bengkulu, sementara sepanjjang pesisir Bengkulu ini di kelilingi oleh pantai yang menghantar luas. Ada kemungkinan bahwa pemakaian sumber air Bengkulu ini akan menyebabkan timbul penyakit baru sehingga diharapkan pemerintah dapat mengoptimalkan energy sumber air alternative yaitu air laut menjadi air tawar.
4.5 kelebihan dan kelemahan Solar Still
Beberapa kelebihan dan kelemahan Solar Still diantaranya sebagai berikut:
Table 4. 3 kelebihan dan kelamahan solar still
Kelebihan
|
kelemahan
|
||
1
|
Mampu mengubah
air laut menjadi air tawar
|
1
|
Air yang
dihasilkan tidak sebanyak sumber air
|
2
|
Menggunakan
bahan dasar kaca yang mudah di temui
|
2
|
Perlu desain
khusus sehingga tidak cepat rusak
|
3
|
Tidak
membutuhkan biaya yang banyak
|
3
|
Hanya bisa
digunakan pada daerah yang panas/ matahari bersinar
|
4
|
Dapat di
aplikasikan dalam alat peraga pelajaran fisika disekolah
|
4
|
Terbuat dari
kaca sehingga rentan rusak
|
5
|
Memanfaatkan
sinar matahari
|
5
|
Jika hari
hujan kurang efektif
|
6
|
Sangat efektif
digunakan pada kawasan pesisir pantai
|
6
|
Diperlukan
drainase yang baik
|
Alat peraga solar still ini dirancang dan dibuat sendiri oleh guru, namun pada saat proses belajar mengajar guru menjelaskan komponen-komponen alat peraga solar still ini sehingga siswa juga bisa mengetahui tentang alat perga solar still. Alat peraga solar still ini digunakan guru pada saat mendemonstrasikan dan menunjukkan bukti ide ilmuwan, kemudian digunakan siswa pada saat melakukan percobaan yaitu pada tahap pemfokusan dari strategi pembelajaran Generatif. Materi suhu dan kalor yang diajarkan dengan menggunakan alat peraga solar still akan lebih mudah dipahami oleh siswa sehingga hasil belajar siswa menjadi lebih baik.
Siswa diarahkan dengan belajar di luar kelas, berdasarkan teori yang ada belajar diluar kelas akan mendapatkan pelajaran dengan cara melihat, mendengar , melakukan, mengamati akan mendapatkan hasil yang maksimal jika dibandingkan dengan belajar dikelas. Belajar dikelas selama ini membuat siswa bosan sehingga guru dituntut untuk mengembangkan alat peraga, terutama untuk guru IPA sangat di anjurkan dalam pengembangan alat labor IPA. Tapi dalam konteksnya saat ini alat laboratorium IPA itu sangat tidak digunakan karena alat yang berada pada di sekolah tidak lengkap.
Dalam pengajaran yang memerlukan peraga sebaiknya siswa mengamati sesuatu dengan teliti dan penuh perhatian. Oleh karena itu, dalam pengajaran yang memerlukan peraga, penggunaan alat peraga perlu karena merupakan bagian pelengkap dari pengajaran.
Jadi, dapat disimpulkan bahwa alat peraga sederhana adalah alat yang dirancang sendiri oleh guru untuk menjelaskan konsep pembelajaran dari materi yang bersifat abstrak menjadi nyata sehingga dapat merangsang pikiran, perasaan, perhatian dan minat siswa yang menjurus kearah terjadinya proses belajar mengajar. Alat peraga sederhana dibuat dari bahan-bahan yang mudah di dapat.
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari beberapa kajian beberapa sumber dapat disimpulkan bahwa:
1. Destilator solar still dapat mengubah air laut menjadi air tawar
2. Solar still sangat muudah dikembangkan karena biaya relative murah sehinggga sekolah dan instansi pendidikan bisa mengambangan sebagai alat peraga pembelajaran fisika disekolah.
3. Efektivitas penggunaan alat fisika disekolah sangat menunjang kemampuan psikomotor siswa
Penulis memberikan beberapa saran diantaranya adalah:
1. Pada saat MGMP sebaiknya juga membahas tentang pengembangan alat peraga pendidikan sehingga tidak berpatok pada alat praktikum yang mungkin sudah rusak
2. Diknas, dan pemerintah kota Bengkulu perlu mengalokasikan dana khusus kepada guru yang mempunyai proposal penelitian sehingga pendidikan di Bengkulu akan mencapai target “Bengkulu kota Pelajar”
3. Masih terdapat kelemahan solar still sehingga perlu dicari solusi untuk mengatasinya kekurangan ini
DAFTAR PUSTAKA
Abdullah, Sugeng.2005. pemanfaatan distilator tenaga surya (solar energy) untuk memproduksi air tawar dari air laut. Distilator Tenaga Surya, 2005.
Agus, M. 2007. Alat Peraga Sederhana Multifungsi untuk Pembelajaran Geografi. Jakarta : Jurnal Pendidikan inovatif Vol.2/No.2/Maret/2007 , (online), (http://jurnaljpi.wordpress.com, diakses 30 oktober 2010).
Aliyah (MA) . Terdapat padahttp://file.upi.edu/Direktori/D%20%20FPMIPA/JUR.%20PEND.%20FISIKA/195801071986031%20-%20SUTRISNO/Pelatihan/LS/Fisika.pdf.
Anonym.2004. oxford dictionary. New edition, oxford university press
Astawa,ketut.dkk.2008. analisa perfomansi destilasi air laut tenaga surya menggunakan penyerap radiasi surya tipe bergelombang berbahan dasar beton. Jurnal ilmiah teknik mesin cakra.M. vol.5.No.1.April2011(7-13)
Dula, Muliati dan La Aba. 2009. Studi karakteristik kondensator pada solar still tipe basin dan aplikasinya sebagai alat destilasi air laut menjadi air tawar. Jurnal aplikasi fisika. Volume 5 nomor 1
http://blogsyurika.blogspot.com/2010/10/manfaat-air-laut-bagi-kebutuhan-manusia.html
Juwana,sri.1985. air laut menjadi air tawar. Jurnal oseana, Volume X,nomor 3(85-92)
Supriyati, Y. dan Sri AW. 2007. Strategi Pembelajaran Fisika. Jakarta : Universitas Terbuka.
Suryosubroto, B. 2009. Proses Belajar Mengajar di Sekolah. Jakarta : PT. Rineka Cipta.
Suryosubroto. 2009. Proses Belajar Mengajar di Sekolah. Jakarta: Rineka Cipta
Sutrisno. Mata Pelajaran Fisika untuk Sekolah Menengah Atas (SMA)/Madrasah
Suyatno. 2009. Menjelajah Pembelajaran Inovatif. Surabaya: Masmedia Buana Pustaka
Trianto. 2007. Model-model Pembelajaran Inovatif Berorientasi Konstruktivistik. Jakarta: Prestasi Pustaka Publisher
Zulaikha, S. 1997. Survey Tentang Kendala yang Dihadapi Guru Dalam menggunakan Alat peraga dan Merakit Alat-alat Sederhana Dalam pembelajaran IPA di Sekolah Dasar Se-Kecamatan Denpasar Selatan. Denpasar: Jurnal Aneka Widya STKIP Singaraja, No. 6/TH.XXX/Oktober/1997, (online), (http://jurnal.pdii.lipi.go.id/admin/jurnal/30697128138.pdf, diakses 30 oktober 2010).
Zulaikha, Siti. “ Survey Tentang Kendala yang Dihadapi Guru dalam Menggunakan Alat Peraga dan Merakit Alat-alat Sederhana dalam Pembelajaran IPA di Sekolah Dasar Se-Kecamatan Denpasar Selatan”. Jurnal Aneka Widya STKIP Singaraja, No. 6 TH. XXX Okt. 1997 : 128- 138. Terdapat pada www.jurnal.pdii.lipi.go.id/admin/jurnal/30697128138.pdf.
