Tugas Wastek Proposal PKM

(1)

PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

BIDANG KEGIATAN:

PKM KARSA CIPTA

Diusulkan Oleh:

M. Fiqih Tarmidzi

2014

(24141000)

Hamzah Yudha P

2014

(2414100095)

Muhammad Husain Haekal

2014

(2414100097)

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

(2)

Menyetujui

() NIP.

Ketua Pelaksana Kegiatan

() NIM. Wakil Rektor I () NIP. Dosen Pendamping () NIDN.

PENGESAHAN PROPOSAL PKM-KARSA CIPTA

1. Judul Kegiatan :

2. Bidang Kegiatan :

3. Ketua Pelaksana Kegiatan

a. Nama Lengkap :

b. NIM :

c. Jurusan :

d. Universitas/Institut/Politeknik : e. Alamat Rumah dan No Tel./HP :

f. Email :

4. Anggota Pelaksana Kegiatan/Penulis : 5. Dosen Pendamping

a. Nama Lengkap dan Gelar :

b. NIDN :

c. Alamat Rumah dan No Tel./HP : 6. Biaya Kegiatan Total

a. Kemenristekdikti :

b. Sumber lain :

7. Jangka Waktu Pelaksanaan :

Surabaya, 29 April 2017

(3)

BAB 1. PENDAHULUAN...1

1.1. Latar Belakang...1

1.2. Perumusan Masalah...1

1.3. Tujuan...1

1.4. Luaran yang Diharapkan...1

1.5. Manfaat...2

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA...2

2.1. Kualitas Air...2

2.2. Panel Surya...2

2.3. Termoelektrik...3

2.4. Destilasi Air...3

BAB 3. METODOLOGI PELAKSANAAN...4

3.1. Studi Literatur...5

3.2. Perancangan Alat...5

3.3. Pembuatan Desain dan Alat...5

3.4. Pengujian dan Evaluasi...5

3.5. Penyempurnaan Alat...5

3.6. Pembuatan Laporan Akhir...5

BAB IV. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN...6

4.1. Anggaran Biaya...6

4.2. Jadwal Kegiatan...6

DAFTAR PUSTAKA...6

(4)

BAB 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Air merupakan sumber kehidupan bagi mahkluk hidup. Dua per tiga tubuh manusia terdiri dari air. Air tidak hanya dibutuhkan untuk keperluan konsumsi, tetapi juga kebutuhan lain seperti mencuci dan bersih-bersih. Tanpa air tak akan ada kehidupan, begitu pentingnya air bagi setiap aktivitas kehidupan mengharuskan kita memanfaatkan air dengan bijak.

Kawasan pesisir secara geografi merupakan tempat pertemuan antara air laut dan air tawar. Kawasan ini mempunyai keunggulan dari segi ekosistemnya, baik alami maupun buatan. Dari ekosistem alami tentunya ada terumbu karang pantai berpasir, hutan mangrove dan sebagainya. Begitu pula ekosistem buatan dapat dikembangkan seperti tambak, sawah serta dikembangkannya kawasan pariwisata. Kedua keunggulan tersebut dapat membantu menunjang perekonomian masyarakat yang tinggal di pesisir pantai. Hal tersebut pula yang menyebabkan masyarakat tertarik untuk tinggal di pemukiman pesisir. Sekitar dua per tiga kota besar berada di kawasan pesisir (Kementrian Kelautan dan Perikanan,2012). Perkembangan pemukiman pesisir tentunya juga memperhitungkan keberadaan sumber airnya sebagai salah satu penunjang kehidupan.

Lautan merupakan sumber air terbesar di muka bumi. Tetapi air di laut tidak layak dikonsumsi bagi manusia karena masih mengandung berbagai jenis garam-garaman. Meskipun masyarakat pesisir sangat dekat dengan sumber air terbesar, namun pemenuhan sumber air bersih layak pakai di kalangan masyarakat pesisir cukuplah sulit.

Salah satu contoh daerah pesisir yang kesulitan air adalah daerah Sumba, Nusa Tenggara Timur. Iklim panas dan kering, ditambah sabana membentang serta tanah kapur, samudra, membut sumber air sulit ditemukan. Apalagi topografinya pun menakjubkan dengan berbagai bukit, lembah hingga daratan membentang (CNN Indonesian,2016).

Berdasarkan paparan di atas bahwa pemenuhan air bersih di pemukiman sekitar pantai masih sulit. Oleh karena itu penulis menawarkan solusi berupa teknologi OMOSTAR ( Solar

Thermoelectric to Destilate Sea Water) alat pendestilasi air laut dengan termoelektrik bertenaga

surya sebagai solusi menciptakan air bersih layak konsumsi di daerah pesisir. 1.2. Perumusan Masalah

Dari adanya latar belakang di atas, maka dirumuskan permasalahan sebagai berikut :

1. Bagaimanakah desain OMOSTAR (Solar Thermoelectric to Destilate Sea Water) yang efisien dan ergonomis ?

2. Bagaimanakah mekanisme kerja OMOSTAR (Solar Thermoelectric to Destilate Sea

Water) ?

3. Bagaimana output yang dihasilkan oleh OMOSTAR (Solar Thermoelectric to Destilate

Sea Water) ?

1.3. Tujuan

Adapun tujuan yang ingin dicapai dari program kreativitas teknologi ini adalah :

1. Mendapatkan desain yang efisien dan ergonomis dari OMOSTAR (Solar Thermoelectric

to Destilate Sea Water).

2. Mengetahui mekanisme kerja dari OMOSTAR (Solar Thermoelectric to Destilate Sea

Water).

3. Mengetahui output yang diberikan oleh OMOSTAR (Solar Thermoelectric to Destilate

(5)

1.4. Luaran yang Diharapkan

Luaran yang diharapkan dari pelaksanaan program ini adalah terciptanya prototype OMOSTAR (Solar Thermoelectric to Destilate Sea Water).

1.5. Manfaat

Adapun manfaat yang akan didapatkan dari Program Kreativirtas Mahasiswa ini adalah sebagai berikut :

1. Bagi Masyarakat

Dengan membuat prototype dapat menjadi solusi bagi masyarakat pesisir pantai untuk dapat memenuhi kebutuhan air bersih.

2. Bagi penulis

Kegiatan ini dapat meningkatkan kreativitas mahasiswa dalam mengembangkan karsa cipta yang berguna bagi masyarakat sehingga fungsi mahasiswa dalam Tri Dharma Perguruan Tinggi dapat tercapai

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Kualitas Air

Kualitas air secara umum menunjukkan mutu atau kondisi air yang dikaitkan dengan suatu kegiatan atau keperluan tertentu. Sedangkan kuantitas menyangkut jumlah air yang dibutuhkan manusia dalam keadaan tertentu. Air adalah materi esensial di dalam kehidupan, tidak ada satupun makhluk hidup di dunia ini yang tidak membutuhkan air. Air bersih dibutuhkan dalam pemenuhan kebutuhan manusia untuk melakukan segala kegiatan. Sehingga perlu diketahui bagaimana air dikatakan bersih dari segi kualitas dan bisa digunakan dalam jumlah yang memadai dalam kegiatan sehari-hari manusia.

Ditinjau dari segi kualitas, ada beberapa persyaratan yang harus dipenuhi, diantaranya kualitas fisik yang terdiri atas bau, warna dan rasa, kualitas kimia yang terdiri atas pH dan kesadahan serta kualitas biologi dimana air terbebas dari mikroorganimse penyebab penyakit. Agar kelangsungan hidup manusia dapat berjalan lancar, air bersih juga harus tersedia dalam jumlah yang memadai sesuai dengan aktifitas manusia pada tempat tertentu dan kurun waktu tertentu.

2.2. Panel Surya

Panel surya adalah alat untuk mengonversi tenaga matahari menjadi energi listrik.

Photovoltaic (PV) adalah teknologi yang berfungsi untuk mengubah atau mengonversi radiasi

matahari menjadi energi listrik secara langsung. PV biasanya dikemas dalam sebuah unit yang disebut modul. Dalam sebuah modul surya terdiri dari banyak sel surya yang bisa disusun secara seri maupun paralale. Sedangkan yang dimaksud dengan sel surya adalah sebuah elemen semikonduktor yang dapat mengonversi energi surya menjadi energi listrik atas dasar efek

photovoltaic. Panel surya mulai populer akhir-akhir ini, selain mulai menipisnya cadangan energi

fosil dan isu pemanasan global. Energi yang dihasilkan juga sangat murah karena sumber energi (matahari) bisa didapatkan secara gratis.

(6)

(7)

2.3. Thermoelectric Generator

Thermoelectric Generator (TEG) bekerja menggunakan prinsip seeback, yaitu mengubah

secara langsung panas menjadi energi listrik dengan cara menghubungkan langsung salah satu sisi modul ke sumber panas namun menjaga sisi modul yang lain pada suhu yang lebih rendah. Selajutnya jika dua terminal keluaran diberi beban listrik, maka arus listrik akan mengalir pada beban tersebut. Thermoelektrik terdiri dari termoelemen yang tersusun dari material semikonduktor tipe n dan tipe p

Gambar 1. 2 Thermoelectric

2.4. Destilasi Air

Pada prinsipnya destilasi merupakan cara untuk mendapatkan air bersih melalui proses penyulingan air kotor. Pada proses penyulingan terdapat proses perpindahan panas, penguapan dan pengembunan. Perpindahan panas terjadi dari sumber panas menuju air kotor. Jika terus-menerus dipanaskan maka akan terjadi proses penguapan. Uap ini jika bersentuhan dengan permukaan dingin akan terjadi proses kondensasi. Pada proses destilasi yang diambil hanyalah air kondesatnya. Kuman dan bakteri akan mati oleh proses pemanasan dan kotoran akan mengendap di dasar.

Gambar 1. 3 Skema Destilasi Uap

(8)

Mulai

Studi Literatur

Perencanaan Alat

Pembuatan Alat

Pengujian dan Evaluasi Berhasil ?

Penyempurnaan Alat

A BAB 3. METODOLOGI PELAKSANAAN

(9)

Pembuatan Laporan Akhir

Selesai A

Gambar 3. 1 Flowchart Metodologi Pelaksanaan

3.1. Studi Literatur

Mengumpulkan informasi mengenai atau yang berhubungan dengan rancang bangun OMOSTAR (Solar Thermoelectric to Destilate Sea Water) dari berbagai literatur meliputi teori dan mekanisme kerja.

3.2. Perancangan Alat

Perancangan alat meliputi perancangan elektrik dan mekanik pada alat ini sehingga komponen-komponen OMOSTAR (Solar Thermoelectric to Destilate Sea Water) ini dapat berfungsi dan terintegrasi sesuai dengan yang direncanakan.

3.3. Pembuatan Desain dan Alat

Pembuatan desain OMOSTAR (Solar Thermoelectric to Destilate Sea Water) meliputi kegiatan perancangan desain solar cell dan sistem termoelektrik. Desain solar cell dan sistem termoelektrik difokuskan pada penentuan ukuran dan tata letak agar mampu menghasilkan desain yang efisien dan ergonomis. Dari kesemua alat tersebut akan dirakit menjadi satu, sesuai dengan fungsi dan peranannya masing-masing.

3.4. Pengujian dan Evaluasi

Ketika alat ini selesai dirakit, maka akan dilakukan pengujian sebagai berikut :

1. Pengujian kadar garam air yang telah didestilasi agar dapat mengetahui efisiensi dari OMOSTAR (Solar Thermoelectric to Destilate Sea Water).

2. Pengujian efisiensi desain OMOSTAR (Solar Thermoelectric to Destilate Sea Water) 3. Pengujian laju destilasi air dari OMOSTAR (Solar Thermoelectric to Destilate Sea

Water)

3.5. Penyempurnaan Alat

Ketika alat telah selesai diuji maka perlu diadakannya penyempurnaan, agar desain awal dari OMOSTAR ini semakin baik

3.6. Pembuatan Laporan Akhir

Pembuatan laporan dilakukan setelah semua tahap terselesaikan sehingga hasil yang diperoleh dari pembuatan alat dapat dijelaskan secara rinci dan spesifik sesuai dengan data yang telah diperoleh.

(10)

BAB IV. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN 4.1. Anggaran Biaya

Adapun anggaran biaya yang digunakan dalam pelaksanaan program kreativitas mahasiswa ini adalah sebagai berikut.

Tabel 4. 1 Ringkasan Anggaran Biaya PKM-KC

No Jenis Pengeluaran Biaya (Rp)

1 Peralatan penunjang Rp.5.457.200,00

2 Bahan habis pakai

-3 Biaya transportasi pembelian alat dan bahan Rp.900.000,00 4 Lain-lain : administrasi dan laporan Rp.230.000,00

Jumlah Rp.6.587.200,00

4.2. Jadwal Kegiatan

Adapun jadwal kegiatan yang akan dilakukan dalam pelaksanaan program kreativitas mahasiswa ini adalah sebagai berikut.

Tabel 4. 2 Perencanaan Jadwal Kegiatan

No Jenis Kegiatan Bulan

1 2 3 4 5

1 Studi Literatur 2 Perancangan Alat 3 Pembuatan Desain 4 Pengujian dan Evaluasi 5 Penyempurnaan Alat 6 Pembuatan Laporan Akhir

(11)

DAFTAR PUSTAKA

Bass, J.C.,Kushch, S.A., Elsner, N.B., Leavitt, A., 2001, Thermoelectric Generator ( TEG ) for Heavy Diesel Trucks, Proc 20th _{Int.Conf. Thermoelectric, Beijing, China}

Sik Han, Hun dkk. 2010. Performance Measurement and Analysis of a Thermoelectric Power

Generator. IEEE Journal, ITherm 12th, hlm.1-7.

Zhou, Z., Holland P.M., dan Igic P. 2014. MPPT Algorithm Test on a Photovoltaic Emulating

System Constructed by a DC Power Supply and an Indoor Solar Panel. Sciencedirect

Journal. College of Engineering, Swansea University, Singleton Park, Swansea SA2 8PP, UK.

ESDM. 2011. Matahari untuk PLTS di Indonesia. Bapan Penelitian dan Pengembangan Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Indonesia

(12)

Lampiran 2. Justifikasi Anggaran Kegiatan 1. Peralatan penunjang

Material Justifikasi Pemakaian Kuantitas Harga Satuan Jumlah (Rp) Labu Distilasi (PYREX 4620-500 Distilling Flask 500 ml) Komponen alat pendestilasi air laut

1 Rp.344.000,00 Rp.344.000,00

Statif Buret Komponen alat pendestilasi air laut

3 Rp.66.000,00 Rp.198.000,00 Klem

Universal

Komponen alat pendestilasi air laut

3 Rp.28.000,00 Rp.84.000,00 Klem

Bosshead

Komponen alat pendistilasi air laut

3 Rp.30.000,00 Rp.90.000,00 Kondenser

Liebig

1 Rp.92.500,00 Rp.92.500,00 Beaker Glass Komponen alat

pendestilasi air laut 1 Rp.27.000,00 Rp.27.000,00 Prop Karet D

= 10/14

3 Rp.2.500,00 Rp.7.500,00 Kaki tiga Komponen alat

pendestilasi air laut

1 Rp.28.000,00 Rp.28.000,00 Kassa Asbes

14x14 cm

1 Rp.13.200,00 Rp.13.200,00 Termometer

Alkohol

1 Rp.28.000,00 Rp.28.000,00 Modul PV Komponen sumber

listrik untuk memanaskan kompor listrik 1 Rp.4.350.000, 00 Rp.4.350.000,00 Thermoelectr ic Cooler Peltier 12 V 6 A Komponen sumber listrik 1 Rp.45.000,00 Rp.45.000,00 Kompor Listrik Komponen untuk memanaskan air pada kolom destilasi (burner)

1 Rp.150.000,00 Rp.150.000,00

SUB TOTAL (Rp) Rp.5.457.200,

00 2. Perjalanan

Material Justifikasi Perjalanan Kuantitas Harga Satuan Jumlah (Rp) Ongkos

Transportas

Ongkos transportasi pulang pergi untuk

9

orang/bulan

Rp.25.000,00 Rp.900.000,0 0

(13)

i pembelian alat dan bahan

SUB TOTAL (Rp) Rp.900.000,0

0 3. Lain-lain

Material Justifikasi Pemakaian Kuantitas Harga Satuan Jumlah (Rp) Kertas A4

Untuk pembuatan

proposal laporan 1 rim Rp.50.000,00 Rp.50.000,00 Tinta

Printer

Untuk pembuatan

proposal dan laporan 3 buah Rp.35.000,00 Rp.105.000,00 Alat Tulis

Untuk keperluan tulis

menulis 1 Paket Rp.75.000,00 Rp.75.000,00

SUB TOTAL (Rp) Rp.230.000,00

Total (Keseluruhan) Rp.6.587.200,0₀

(14)

Lampiran 3. Susunan Organisasi Tim Kegiatan dan Pembagian Tugas No Nama/NIM Program Studi Bidang Ilmu Alokasi Waktu (jam/minggu ) Uraian Tugas

(15)

Lampiran 4. Gambar desain OMOSTAR

Deskripsi :

OMOSTAR merupakan suatu alat yang digunakan untuk mendestilasi air laut pada daerah pesisir pantai agar dapat dimanfaatkan untuk kehidupan sehari-hari. Komponen-komponen yang digunakan dalam alat ini antara lain tangki penampungan air laut, alat pendestilasi air laut, panel surya, burner, tangki penampungan air destilasi dan termoelektrik generator. Cara kerja dari OMOSTAR ini adalah air yang berasal dari laut ditampung dalam tangki penampungan air laut, setelah itu air yang ditampung dalam tangki di alirkan menuju kolom destilasi, prinsip kerja kolom destilasi adalah memisahkan larutan berdasarkan titik didihnya, jadi semakin kecil titik didih dari suatu larutan maka akan semakin mudah menguap dan begitu pula sebaliknya. Jika terdapat campuran pada suatu larutan akan lebih mudah untuk dipisahkan menurut titik didihnya. OMOSTAR ini tidak akan bekerja jika burner tidak menyala, sedangkan untuk menyalakan

burner dibutuhkan daya listrik. Daya listrik ini diperoleh dari panel surya dan termoelektrik

generator. Daya listrik yang dibutuhkan burner adalah daya listrik dengan sumber AC, sedangkan daya keluaran dari panel surya dan termoelektrik generator merupakan sumber DC, maka diperlukan inverter untuk mengubah sumber DC ke sumber AC. Setelah air laut didestilasi, kemudian akan dimasukkan ke tangki penampungan air destilasi, sehingga air yang telah didestilasi dapat digunakan untuk kegiatan sehari-hari.