BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang MasalahPada masa kini perkembangan Teknologi sangat pesat dan maju sehingga berdampak pada persaingan yang sangat ketat untuk menciptakan alat yang serba canggih antar negara. Dan eksploitasi alam secara besar-besaran untuk memenuhi kebutuhan manusia tanpa meninjau ulang dampak yang ditimbulkan dari hal tersebut. Di samping itu pertumbuhan penduduk di muka bumi ini terus bertambah, sedangkan muka bumi tidak mengembang. Hal ini menyebabkan ledakan penduduk yang tidak terkontrol dan berdampak tidak seimbangnya antara manusia dan alam. Oleh alasan itu para ahli terus mengembangkan dan mencari alat yang serba canggih untuk menciptakan atau mencari sumber daya alam baru karena sumber daya yang ada semakin menipis dan tidak bisa diperbaharui. Maka hal ini menjadi suatu masalah yang sangat pelik dan rumit sehingga membutuhkan kajian. Secara singkat padat dan jelas akan diuraikan dalam pokok pembahasan selanjutnya.
B. Rumusan Masalah
1. Bagaimana pengaruh teknologi masa depan terhadap kelangsungan hidup manusia?
2. Cara apa saja yang dilakukan untuk menanggulangi sehubungan dengan menipisnya sumber daya alam konvensional?
3. Energi apa saja yang bisa dimanfaatkan sebagai pengganti sumber daya alam konvensional?
4. Bagaimana usaha manusia untuk melestarikan eksistensinya?
C. Tujuan Penulisan.
Guna memenuhi tugas-tugas terstruktur Mata kuliah ILMU KEALAMAN
Dari membaca dan mendiskusikan makalah yang membahas mengenai ILMU ALAMIAH DAN TEKNOLOGI MASA DEPAN SEHUBUNGAN DENGAN KELANGSUNGAN HIDUP MANUSIA diharapkan makalah yang kami buat ini dapat memberikan pengetahuan yang mempuni. Sehingga dapat diaplikasikan untuk dapat melestarikan kelangsungan hidup manusia.
BAB II
PEMBAHASAN
Setelah kita mengetahui peranan dan dampak Ilmu Alamiah dan Teknologinya terhadap kehidupan manusia dan sumber daya alam, maka diperlukan penilaian kembali pemanfaatan Ilmu Alamiah dan Teknologi. Penilaian kembali itu terutama terhadap semakin menipisnya sumber daya alam unrenewable atau konvensional dan dampak negative pemanfaatan Ilmu Alamiah Dasar.
Sehubungan dengan menipisnya sumber daya alam konvensional itu, perlu diadakan usaha-usaha mencari sumber daya alam baru atau memanfaatkan sumber daya alam renewable atau nonkonvensional secara maksimal, sedangkan usaha mengatasi dampak negatifnya adalah erat sekali hubungannya dengan keseimbangan alam, baik dalam arti pengurangan polusi dan jumlah makhluk di bumi ini, terutama jumlah manusia, atau masalah kependudukan. Maka dari itu berkembang biaknya manusia perlu dibatasi. Secara singkatnya, manusia harus berusaha melestarikan ek-sistensinya dengan bermacam-macam jalan.
A.
Pencarian Sumber Daya Alam Nonkonvensional
Hidup kita di dunia ini hampir sepenuhnya berkat energi matahari karena apa yang kita makan sebenarnya energinya berasal dari Matahari yang tersimpan dalam tumbuhan maupun hewan.
Pemanfaatan energi matahari sebenarnya telah kita lakukan misalnya untuk mengeringkan jemuran. Namun, masalah yang kita hadapi sekarang ialah energi pengganti minyak bumi. Maka, yang harus dipikirkan adalah bagaimana memanfaatkan energi Matahari itu sehingga dapat menggerakan mesin di pabrik-pabrik, kereta api, mobil dan sebagainya. Kita harus dapat mencari teknik mengubah energi Matahari menjadi bentuk energi listrik.
Listrik dapat timbul dari cahaya Matahari bila energi matahari itu dapat mempengaruhi atom. Atom itu terdiri dari inti atom dan kulit atom. Inti atom terdiri dari proton yang bermuatan listrik positif dan neutron yang tidak bermuatan listrik, sedangkan kulit atom terdiri dari elektron yang bermuatan listrik negatif dan bergerak mengelilingi inti atom itu.
Teori atom itu yaitu bahwa jumlah elektron dalam sebuah atom sama dengan jumlah protonnya sehingga atom itu bermuatan listrik netral. Dalam keadaan demikian atom itu stabil. Namun bila terdapat energy tambahan, maka akan terganggu kestabilannya sebab elektron-elektron menjadi kelebihan energi. Dalam keadaan kurang stabil terdapat kecenderungan atom untuk mengeluarkan electron sehingga jumlah muatan negatifnya berkurang, maka atom menjadi bermuatan positif. Namun banyak juga atom yang justru cenderung menangkap electron lebih banyak lagi sehingga atom bermuatan negatif. Bila kedua unsur yang cenderung positif (X) dan cenderung negatif (Y) kita dekatkan kemudian dipanaskan, maka akan terjadi aliran electron dari unsure X ke Y. aliran electron tersebut dinamakan Listrik. Prinsip inilah yang digunakan untuk membuat fotosel atau sel pembangkit listrik dengan bersumber dari cahaya.
(0,3 mm). kemudian disatu sisinya dilapisi unsur Boron, sedangkan di sisi lain dilapisi Arsen. Boron mempunyai sifat cenderung melepaskan electron bila kena sinar, sedangkan Arsen cenderung untuk menerima electron lebih banyak. Sebaliknya, silicon bersifat sebagai semi konduktor, artinya hanya dapat menghantarkan arus listrik ke satu arah. Dengan demikian, sekeping silicon berlapis Boron dan Arsen itu merupakan fotosel yang bila terkena cahaya akan menimbulkan aliran electron dari Boron mengarah ke Arsen.
Sebuah fotosel tentu saja hanya dapat menghasilkan aliran listrik yang sangat kecil.untuk meningkatkan voltasenya, fotosel itu harus dirangkaikan secara seri. Bila terdapat n buah fotosel dihubungkan secara seri, maka akan menghasilkan voltase n kali juga.
Arus listrik dapat dibesarkan dengan jalan dihubungkan secara paralel. Gambar 48 menunjukan tiga buah fotosel yang dihubungkan secara parallel. Bila terdapan n buah fotosel yang dihubungkan secara parallel, maka akan dihasilkan kuat arus n kali juga. Arus listrik dapat ditingkatkan dengan jalan menyusun beribu-ribu fotosel baik secara seri, maupun secara parallel. Susunan semacam itu akan dihasilkan listrik dengan tegangan 4 kali sebuah fotosel dan dengan kuat arus sebesar 3 kali sebuah fotosel.
Guna mempertinggi efektifitas, fotosel-fotosel itu dirangkaikan dengan menggunakan logam yang memiliki daya hantar listrik yang tinggi. Susunan itu berbentuk alur seperti jalan-jalan kecil yang kemudian tergabung pada jalan besar seperti system lalu lintas, dimana pada jalan besar itu aliran listriknya menjadi besar.
Untuk memperoleh aliran listrik dari matahari seperti cara diatas telah digunakan pada satelit komunikasi, misalnya satelit palapa. Energy listrik dapat disimpan dalam accumulator, yang setiap saat dapat dimanfaatkan kembali. Pada saat ini orang telah merintis kendaraan (mobil) yang menggunakan energy listrik yang tersimpan dalam accumulator. Mobil itu dengan sendirinya tidak menimbulkan polusi suara dan gas seperti mobil yang saat ini dipakai.
Energy Matahari dapat diubah menjadi energi panas yang dapat digunakan dalam bentuk kompor yang berprinsip sebagai berikut:
Cahaya Matahari ditampung dengan sebuah cermin cekung yang bergaris tengah +3m.
Dengan cermin cekung itu, matahari akan terkumpul dalam satu titik api. Pada titik api tersebut, diletakkan suatu lempengan logam, maka lempengan itu akan menjadi panas.
2. Energi Panas Bumi
Energi geothermal atau energi panas adalah energi yang berasal dari inti bumi. Inti bumi merupakan bahan yang terdiri dari berbagai jenis logam dan batu yang berbentuk cair yang memiliki suhu tinggi. Dengan menggunakan Ilmu Alamiah, energi geothermal dapat digunakan untuk kesejahteraan manusia.
Beberapa pembangkit listrik bertenaga panas bumi telah terpasang di manca negara seperti di Amerika Serikat, Inggris, Perancis, Italia, Swedia, Swiss, Jerman, Selandia Baru, Australia, dan Jepang. Amerika saat ini bahkan sedang sibuk dengan riset besar mereka di bidang geothermal dengan nama Enhanced Geothermal Systems (EGS). EGS diprakarsai oleh US Department of Energy (DOE) dan bekerja sama dengan beberapa universitas seperti MIT, Southern Methodist University, dan University of Utah. Proyek ini merupakan program jangka panjang dimana pada 2050 geothermal meru-pakan sumber utama tenaga listrik Amerika Serikat. Program EGS bertujuan untuk meningkatkan sumber daya geothermal, menciptakan teknologi ter-baik dan ekonomis, memperpanjang life time sumur-sumur produksi, ekspansi sumber daya, menekan harga listrik geothermal menjadi seekonomis mungkin, dan keunggulan lingkungan hidup. Program EGS telah mulai aktif sejak Desember 2005 yang lalu. a. Terjadinya Lumpur Panas dan Panas Bumi
Energy geothermal yang dapat kita manfaatkan saat ini adalah panas bumi yang berasal dari magma. Magma adalah batuan cair atau panas yang terdapat dalam kerak Bumi. Bila magma sampai ke permukaan Bumi, maka disebut Lava. Lava inilah yang membentuk gunung-gunung di permukaan bumi. Gunung-gunung dibedakan menjadi gunung yang aktif dan gunung yang tidak aktif. Gunung yang aktif disebut gunung berapi, yaitu gunung yang mulutnya berhubungan dengan magma.
Di dalam kulit bumi ada kalanya aliran air dekat sekali dengan batu-batuan panas di mana suhu bisa mencapai 1480C. Air tersebut tidak menjadi uap (steam)
seperti Ciater, Cipanas-Garut, Sipoholon dan Desa Hutabarat di Tarutung, Lau Debuk-debuk di Tanah Karo, dan beberapa tempat lainnya di penjuru tanah air.
Bila yang menyembur itu uap air panas, adalah sangat menguntungkan karena dapat langsung dimanfaatkan untuk memutar turbin uap. Turbin ini dikaitkan dengan generator pembangkit listrik.
macam teknologi ini pada dasarnya digunakan pada kondisi yang berbeda-beda.
1. Dry Steam Power Plants
Pembangkit tipe ini adalah yang pertama kali ada. Pada tipe ini uap panas (steam) lang-sung diarahkan ke turbin dan mengaktifkan generator untuk bekerja menghasilkan listrik. Sisa panas yang datang dari production well dialirkan kembali ke dalam reservoir melalui injection well. Pembangkit tipe tertua ini per-tama kali digunakan di Lardarello, Italia, pada 1904 dimana saat ini masih berfungsi dengan baik. Di Amerika Serikat pun dry steam power masih digunakan seperti yang ada di Geysers, California Utara.
2. Flash Steam Power Plants
Flash Steam Power Plant
injection well. Con-toh dari Flash Steam Power Plants adalah Cal-Energy Navy I flash geothermal power plants di Coso Geothermal field, California, USA.
3. Binary Cycle Power Plants (BCPP)
BCPP menggunakan teknologi yang berbeda dengan kedua teknologi sebelumnya yaitu dry steam dan flash steam. Pada BCPP air panas atau uap panas yang berasal dari sumur pro-duksi (production well) tidak pernah menyentuh turbin. Air panas bumi digunakan untuk memanaskan apa yang disebut dengan working fluid pada heat exchanger. Working fluid kemu-dian menjadi panas dan menghasilkan uap berupa flash. Uap yang dihasilkan di heat exchanger tadi lalu dialirkan untuk memutar turbin dan selanjutnya menggerakkan genera-tor untuk menghasilkan sumber daya listrik. Uap panas yang dihasilkan di heat exchanger inilah yang disebut sebagai secondary (binary) fluid. Binary Cycle Power Plants ini sebetulnya merupakan sistem tertutup. Jadi tidak ada yang dilepas ke atmosfer.
Geo-thermal Power Plants di Casa Di-ablo geothermal field, USA. Diper-kirakan pembangkit listrik panas bumi BCPP akan semakin banyak digunakan dimasa yang akan datang.
Dengan jalan itu, kita akan memperoleh energi listrik yang dapat dimanfaatkan untuk berbagai macam keperluan.
Air panas itu dapat juga dimanfaatkan untuk keperluan lain. Pemanfaatan energi panas bumi di indonesia juga telah dicoba di dataran tinggi Dieng (Jateng) dan di dataran tinggi Kamojang (Jabar).
4. Energi Angin
Udara yang bergerak disebut angin dan dapat terjadi karena perbedaan tekanan disuatu tempat dengan tempat yang lain. Selama terjadi perbedaan suhu di permukaan bumi, maka akan terjadi angin. Pemanfaatan angin merupakan salah satu cara menghemat energi yang berasal dari minyak bumi.
Energy angin dapat dimanfaatkan untuk diubah menjadi energy listrik yang prinsipnya sangat sederhana, yaitu angin “di tangkap” oleh baling-baling atau katakanlah rotor bersayap. Energi putaran (Energi Mekanis) diteruskan untuk memutar generator pembangkit listrik.
Pada Prinsipnya kincir angin bekerja sebagai "Penerima Energi", artinya dia menerima energi (kinetik) dari angin dan merubahnya menjadi energi lain yang dapat digunakan seperti listrik. Angin yang datang akan menumbuk sayap kipas (baling-baling) pada kincir angin, sehingga sayap kipas akan berputar.
tegangannya. kemudian listrik dapat di distribusikan/disalurkan ke tempat yang membutuhkan.
Pengubahan energy angin menjadi energy listrik ini sangat menguntungkan untuk tempat-tempat yang memang terdapat angin banyak seperti untuk dibangun PLTA.
5. Energi Pasang Surut
Energi pasang surut adalah energy yang bersumber dari tenaga yang ditimbulkan oleh daya tarik antara bumi dengan bulan. Karena adanya daya tarik menarik antara bumi yang berhadapan dengan bulan akan tertarik sedangkan bagian yang lain tidak. Yang tertarik itu mengakibatkan air laut menjadi pasang. Karena Bumi mengadakan rotasi selama 24 jam sekali putar, maka waktu pasangya juga 24 jam sekali.
Di daerah pasang surut yaitu daerah pantai dipasang semacam bendungan air. Air laut yang pasang akan masuk ke dalam bendungan itu melalui pintu-pintu air yang dapat diatur pembukaannya. Demikian pula pada saat air surut, air dari bendungan itu mengalir kembali ke laut melalui pintu-pintu itu lagi. Pada pintu-pintu air itu dipasang turbin air untuk menggerakan generator listrik.
6. Energi Biogas
penguraian itu sebagian besar adalah gas Methan (CH4) yang sangat mudah terbakar, dan gas lain yaitu karbon dioksida (CO2) yang kira-kira seperempat bagian.
Gas itu dapat dinaikan mutunya dan dihilangkan baunya dengan jalan dicuci, yaitu dengan jalan mengalirkan melalui air yang dibubuhi sedikit kapur. Biogas yang dihasilkan itu dapat di tampung dalam tangki penampung gas dan dapat dialirkan kerumah untuk memasak atau keperluan lainnya. Pengembangan gas ini masih dalam taraf penelitian.
7. Energi Biomasa
Biomasa adalah segala jasad makhluk hidup yang digunakan untuk menghasilkan energi bila dibakar, yaitu berupa sampah-sampah organic sebagai sisa-sisa produk pertanian. Sisa-sisa-sisa yang tidak berharga dapat digunakan sebagai sumber energy karena ia masih menyimpan energi matahari. Biomasa yang dapat dipakai sebagai bahan bakar tidak selalu berupa sampah, terkadang berupa tanaman yang cepat tumbuh seperti angsana, akasia.
Pengambilan biomasa prinsipnya adalah membakar biomasa itu dalam tungku pembakar. Panas yang timbul digunakan untuk mendidihkan air, dan dari air mendidih itu timbul uap yang dapat digunakan untuk menggerakan turbin uap. Turbin uap dapat menggerakan generator listrik. Energy listrik dapat didistribusikan untuk berbagai macam keperluan.
Agar biomassa bisa
digunakan sebagai bahan bakar maka
diperlukan teknologi untuk
mengkonversinya. Terdapat beberapa teknologi untuk konversi biomassa, dijelaskan pada Gambar 2. Teknologi konversi biomassa tentu saja membutuhkan perbedaan pada alat yang digunakan untuk mengkonversi biomassa dan menghasilkan perbedaan bahan bakar yang dihasilkan.
Secara umum teknologi konversi biomassa menjadi bahan bakar dapat
dibedakan menjadi tiga yaitu pembakaran langsung, konversi termokimiawi dan konversi biokimiawi. Pembakaran langsung merupakan teknologi yang paling sederhana karena pada umumnya biomassa telah dapat langsung dibakar. Beberapa biomassa perlu dikeringkan terlebih dahulu dan didensifikasi untuk kepraktisan dalam penggunaan. Konversi termokimiawi merupakan teknologi yang memerlukan perlakuan termal untuk memicu terjadinya reaksi kimia dalam menghasilkan bahan bakar. Sedangkan konversi biokimiawi merupakan teknologi konversi yang menggunakan bantuan mikroba dalam menghasilkan bahan bakar.
B. Usaha Manusia Untuk Melestarikan Eksistensinya
Timbulah masalah yang sangat serius berkenaan dengan cara manusia dalam melestarikan eksistensinya yaitu penggunaan energi yang mempunyai manfaat dan dampak yang tak kalah besarnya. Seperti penggunaan energi nuklir yang maha dahsyat. Keuntungannya sangat besar tetapi bahaya nuklir terutama dibom atom maupun bom hydrogen yang bisa memusnahkan umat manusia serta isi muka bumi, hal ini bukannya dihapuskan tetapi justru malah menjadi perlombaan yang berujung terhadap perang nuklir.
Perkembangan teknologi yang sangat maju menggugah manusia mengadakan eksplorasi ke antariksa mencari kemungkinan dapat melakukan migrasi ke planet lain. Namun sepanjang penyelidikan tidak ada kemungkinan bila hanya dibandingkan dengan dugaan-dugaan yang tidak ada kepastian. Maka dari itu hanya bumi kita inilah satu-satunya harapan hidup anak cucu kita dimasa mendatang. Oleh karena itu semua manusia bertanggung jawab atas kelestariannya berarti eksistensi manusia ditentukan oleh manusia sendiri.
Masalah lain timbul ke permukaan yaitu masalah kependudukan yang erat hubungannya dengan eksistensi atau kelestarian manusia, bila jumlah penduduk semakin lama semakin besar sedangkan muka bumi tidak membesar maka akan terjadi ketidakseimbangan antara manusia dengan lingkungannya. Maka dari itu berbagai macam penelitian demi menangani ledakan penduduk yang tidak terkendali. Ditemukanlah cara yang paling ampuh adalah membatasi laju pertumbuhan penduduk. Keikutsertaan kita semua dalam program KB merupakan sumbangsi kita semua untuk kelestarian manusia dimuka bumi ini.
Usaha lain yang dilakukan manusia untuk melestarikan eksistensinya, antara lain:
1. Pemanfaatan Biogas seperti eceng gondok, kotoran sapi sebagai pengganti Gas LPG
2. Pemanfaatan Buah Jarak sebagai pengganti minyak tanah
BAB III
PENUTUP
A. KesimpulanJadi yang dapat kita simpulkan dari materi Ilmu Alamiah dan Teknologi Masa Depan sehubungan dengan kelangsungan hidup manusia. Kita sebagai umat manusia mempunyai kewajiban untuk terus berinovasi menciptakan sesuatu yang baru untuk mencukupi kebutuhan demi kelangsungan hidup. Dengan tidak mengabaikan keselamatan atau keseimbangan alam. Dengan cara meninjau ulang hasil penemuan-penemuan teknologi baru dengan memperhatikan manfaat dan dampak yang akan di timbulkannya.
Kita sebagai manusia yang mempunyai akal tentunya harus bisa memilih teknologi yang bisa menjaga keseimbangan lingkungan disamping untuk mempertahankan kelangsungan hidup kita.
Alam menyediakan kebutuhan untuk kelangsungan hidup manusia dalam jumlah yang banyak, akan tetapi andaikan alam itu terus dipergunakan maka tidak menutup kemungkinan akan habis. Disisi lain hal ini tidak bisa diperbaharui secara singkat.
B. Saran
Penulis menyadari bahwa makalah ini jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu penulis senantiasa dengan lapang dada menerima bimbingan dan arahan serta saran dan kritik yang sifatnya membangun demi perbaikan karya-karya berikutnya.
DAFTAR PUSTAKA
Buku:
Purnama, Heri. Ir, Ilmu Alamiah Dasar, PT.Rineka Cipta, Jakarta: 2001.
Aly, Abdullah, Drs. dan Rahma, Eny,.Ir, Ilmu Alamiah Dasar, Bumi Aksara, Jakarta: 1998
Internet
http://www.alpensteel.com/article/51-113-energi-lain-lain/3524--pengembangan-plt-panas-bumi.html
http://dunia-listrik.blogspot.com/2008/09/pembangkit-listrik-panas-bumi-2.html
http://www.indoenergi.com/2012/06/biomassa-sumber-energi-yang-menakjubkan.html
http://www.pantonanews.com/668-pembangkit-listrik-pribadi
