Tujuan Pembelajara :
Mahasiswa mampu menerapkan konsep pada beragam teknik dan teknologi konversi dan konservasi energi, baik yang bersumber dari energi fossil maupun non-fossil (renewable energy) berdasarkan konsep ’Energy systems in sustainable future’, baik dengan kinerja individu meupun secara berkelompok dalam kerjasama tim. [C4,P3,A3]
[C3,A3]: Mahasiswa mampu mengaplikasikan konsep system penyimpan enegi. (14) [C3,P3,A3]: Mahasiswa mampu mejelaskan teknik konversi energy langsung dari radiasi matahari menjadi panas & elektrik.(12,13)
[C3,P3,A3]: Mahasiswa mampu mejelaskan teknik konversi energi ‘Fuel cell’. (11)
[C3,P3,A3]: Mahasiswa mampu mengaplikasikan teknik konversi Hydroelectricity. (15,16)
[C3,P3,A3]: Mahasiswa mampu mejelaskan teknik konversi energi angin. (10)
[C3,P3,A3]: Mahasiswa mampu menganalisis dampak lingkungan terhadap pemakaian energi fosil. (7) [C3,P3,A3]: Mahasiswa mampu menjelaskan kerja turbin uap, turbin gas dan mesin listrik. (5,6)
[C3,P3,A3]: Mahasiswa mampu mejelaskan teknik konversi energi geotermal. (9)
[C3,P3,A3]: Mahasiswa mampu mejelaskan teknik konversi energi Biomass and bioenergy (8)
[C3,P3,A3]: Mahasiswa mampu mejelaskan prinsip beragam renewable energy conversion.
() [C3,P2,A3]: Mahasiswa mampu menjelaskan pembakaran bahan bakar fosil dan kerja sistem pembakarannya.
(4)
[C2,A2]: Mahasiswa mampu menjelaskan jenis-jenis sumber energi fossil, nonfossil dan diversifikasi energi. (1,2)
[C2,A2]: Mahasiswa mampu menjelaskan jenis-jenis mekanisme konversi energi langsung dan tidak langsung. (3) Garis Entry Behavior
Mampu menjelaskan konsep kekekalan massa, energy dan hukum termodinamika
1
Syamsul Arifin, Teknik Fisika FTI-ITS
RENCANA PEMBELAJARAN TEKNIK KONVERSI DAN KONSERVASI ENERGI JURUSAN TEKNIK FISIKA FTI-ITS MATA KULIAH KODE / BOBOT / Smt Tujuan Pembelajaran Kompetensi
Materi
Pustaka
Media belajar Team Teaching Assessment
TEKNIK KONVERSI DAN KONSERVASI ENERGI Direvisi tgl : 18 Februari 2011 TF091324 / 4 sks / 6 Semester Genap 2010/2011 Mahasiswa mampu menerapkan konsep pada beragam teknik dan teknologi konversi dan konservasi energi, baik yang bersumber dari energi fossil maupun non-fossil (renewable energy) berdasarkan konsep ’Energy systems in sustainable future’, baik dengan kinerja individu meupun secara berkelompok dalam kerjasama tim. a. Mahasiswa mampu menjelaskan jenis-jenis sumber energy fossil & nonfossil beserta mekanisme konversi energi langsung dan tidak langsung, yang mengacu pada dampak kebijakan energi. b. Mahasiswa mampu menjelaskan pembakaran bahan bakar fossil & sistem kerja mesin-mesin pengkonversi energy fossil,beserta dampak lingkungan yang ditimbulkannya, mengacu pada dampak kebijakan energi. c. Mahasiswa mampu mengaplikasikan prinsip renewable energy conversion, berdasarkan konsep ’Energy systems in sustainable future’, baik dengan kinerja individu meupun secara berkelompok dalam kerjasama tim. TEKNIK KONVERSI ENERGI:Sumber-sumber Energi, Konversi Energi Panas – Kimia – Magnet - Mekanik – Listrik, Energi Fossil : Minyak bumi – Gas dan Batu bara. ENERGI TERBARUKAN:Energi Angin,Energi Air, Energi Matahari,Energi Panas Bumi, ENERGI ALTERNATIF:Hydroelectricity,Hidrogen Energi, Biomas Energy. KONSERVASI ENERGI:Energi dan Lingkungan,Konservasi kawasan Energi,Budidaya Energi,Dampak Kebijakan Energi. Utama : 1. Syamsul Arifin,” Bahan Ajar TK&KE : e-Learning:SHARE-ITS http:\\share.its.ac.id”,2011, TF-ITS. 2. Archie W. Culp,Jr.,Ph.D,” Principles of Energy Conversion” , McGraw-Hill,Ltd.,1979. 3. James A. Fay & Dan S. Golomb,”Energy and the Environment”, Oxford, 2002. Pendukung : 1. M.M. El-Wakil, “Power Plant Technology”, McGraw-Hill,Ltd., 2. Duffie & Beckmann,”Solar Engineering of Thermal Processes”, 2ndEdition, Wiley Interscience, 1991. Hardware : Software : PC & LCD Projector OS:Windows; Office Model system pengkonversi sederhana (Lab), Fluen Syamsul Arifin, Gunawan N., Sarwono, Rahmi A. Proyek Kecil , Case-Study, Paper & Presentation, Ujian Tulis & Lisan, Ujian On-Line.
2
Matakuliah Syarat -Minggu Spesific Learning Objective Ke (Sub-Kompetensi)
Materi Pembelajaran [Pustaka]
Aktivitas Pembelajaran Mhs. [ Estimasi waktu ]
Asesmen Bentuk Bobot [Unsur] %
SUMBER-SUMBER ENERGI & TEKNIK KONVERSI ENERGI FOSSIL BESERTA DAMPAK LINGKUNGANNYA
1,2
Mahasiswa mampu menjelaskan jenis-jenis sumber energi fossil, non-fossil dan diversifikasi energi.
Pengantar Konversi Energi : Sumber energi fossil dan nonfossil. [K1_Pengantar]& [K2_Energy&Sustainability]
3
Mahasiswa mampu menjelaskan jenis-jenis mekanisme konversi energi langsung dan tidak langsung.
4
Mahasiswa mampu menjelaskan pembakaran bahan bakar fosil dan kerja sistem pembakarannya.
Jenis-jenis mekanisme konversi energi: Konversi Energi Mekanik, Konversi Energi Listrik, Konversi Energi Elektromagnetik, Konversi Energi Kimia, Konversi Energi Nuklir, [K3_RagamKonversiEnergi] Fosil fuel system
5,6
Indikator Pencapaian
Mahasiswa mampu menjelaskan kerja turbin uap, turbin gas dan mesin listrik.
[K3_Fossil_N] [K4_Oil&Gas]
Mesin Konversi Energi : Mesin Konversi Energi untuk mendapatkan energi mekanik, panas & listrik. [K5_Thermo1],[K6_Thermo2] [Referensi-2]
• Ketepatan membedakan jenisjenis sumber energi. • Jumlah jenis-jenis energi yang mempu dijelaskan.
Kuliah Pengantar & Brainstorming, Diskusi Kelompok, [TM: 2x(4x50”)] (Tugas-1: Menyusun Root Map TKE) Diskusi On-Line [BT+BM:4x(4x50”)]
Ketepatan menjelaskan mekanisme konversi energi langsung dan tidak langsung.
Kuliah, Diskusi kelompok, [TM: 1x(4x50”)] (Tugas-2: Menyusun makalah sederhana) Diskusi On-Line [BT+BM:2x(4x50”)]
Ketepatan menjelaskan proses pembekaran bahan bakar fosil dan sistem pembakarannya
Kuliah, Diskusi kelompok, [TM: 1x(4x50”)] (Tugas -3: Problem & Solving) Diskusi On-Line [BT+BM:2x(4x50”)] Kuliah, Diskusi kelompok, Diskusi On-Line [TM: 3x(4x50”)] (Tugas -4: Menyusun Makalah Tema Berbeda
Ketepatan menjelaskan sistem kerja konversi untuk mendapatkan energi mekanik.
Presentasi : • Root Map TKE. • Makalah, • Slide presentasi, • Kerjasama, • Keaktifitas dalam tim. Makalah : • Aktualisasi materi, • Diskripsi On Line.
5%
10 %
Quis-1 (UTUL) • Aktualisasi kasus, • Kelengkapan & ketepatan Jawaban. Makalah & Presentasi Kelompok : • Aktualisasi tema,
20 %
3
Dampak Lingkungan Energi Fosil : Dampak pemakaian energi fosil terhadap lingkungan (global warming). [K7_ClimateChange&GlobalWa rming] [Referensi-2]
Keluasan dan ketajaman analisis dampak pemakaian energi fosil.
& Dipresentasikan) [BT+BM:6x(4x50”)]
7
Mahasiswa mampu menganalisis dampak lingkungan terhadap pemakaian energi fosil.
8
ETS Evaluasi Proses & Hasil Belajar ; Improvement & Remedial (pengulangan belajar bagi Mhs untuk mencapai kompetensi)
9
Mahasiswa mampu mejelaskan teknik konversi energi Biomass and bioenergy
10
Mahasiswa mampu mejelaskan teknik konversi energi geotermal.
11
Mahasiswa mampu mejelaskan teknik konversi energi angin.
RENEWABLE ENERGY CONVERSION
Biomass and bioenergy : Bioenergy sources, Photosynthetic process, Combustion of biomass, Anaerobic digestion, Alcoholic fermentation, Thermal pyrolysis and gasification, [K9_Biomass] Geothermal Energy : Geothermal Energy Resource, Geothermal system and applications. [K10_Geothermal_1, K10_Geothermal_2] Wind Energy : Wind energy resource, Efficiency of wind turbine, Principle of wind turbine, Wind turbines and applications [K11_EnergiAngin]
• Keluasan & ketajaman pembahasan fakta2 & ide2, • Ketepatan menjelaskan sistem pengkonversi energi terbarukan, • Penguasaan teknik presentasi.
Kuliah & Brainstorming, Diskusi kelompok, Discovery Learning, [TM: 4x(4x50”)] (Tugas -5: -Merancang studi kasus (model), -Mengumpukan data & informasi, -Menyusun makalah dan presentasi) Diskusi On-Line, [BT+BM:8x(4x50”)]
• Data & informasi spesifikasi sistem, • Ketrampilan menulis Makalah, • Ketrampilan Presentasi • Kerjasama, • Kreaktifitas dalam tim.
Makalah & Presentasi Kelompok : • Aktualisasi tema, • Data & informasi spesifikasi sistem, • Ketrampilan menulis Makalah, • Ketrampilan Presentasi • Kerjasama, • Kreaktifitas dalam tim. Quis On-Line
15
10 %
4
12
Mahasiswa mampu mejelaskan teknik konversi energi ‘Fuel cell’.
13,14
Mahasiswa mampu mengaplikasikan teknik konversi energy langsung dari radiasi matahari menjadi panas & elektrik.
Fuel Cell Energy : Hydrogen and Fuel Cell, Application of Fuel Cell. [K12_FuelCell] Solar Energy : Solar time and solar angle, Solar radiation, Solar heating systems, Principles of solar photovoltaics PV efficiency and performance Solar photovoltaics systems. [K13_Thermoelectric, K14_Thermionic]
15
Mahasiswa mampu mengaplikasikan konsep sistem penyimpan enegi.
Storage Energy : Penyimpan energy Mekanik, Listrik, Kimia, Termis, Nuklir.
• Kelayakan alat konversi sederhana. • Ketepatan mengukur dan mengolah data, • Ketepatan menjelaskan sistem pengkonversi energi menjadi listrik, • Penguasaan teknik presentasi. Ketepatan menjelaskan jenis-jenis penyimpan enegi.
[K15_Hidrogen_Storage] [Referensi-2] 16,17
Mahasiswa mampu menjelaskan aplikasi teknik konversi Hydroelectricity.
Hydroelectricity : Hydroelectricity resource, Principle of Hydroelectricity. [K16_Hydroelectricity]
• Ketepatan penyelesaian kasus, • Pengungkapan data dan kekuatan argumentasi, • Lugas dalam menjelaskan,
Proyek Kecil & Mentoring & Praktek, Presentasi : Diskusi Kelompok, [TM: 3x(4x50”)] • Alat (Tugas -6: pengkonversi -Merancang alat sederhana yg konversi sederhanan, dpt -Mengukur dan difungsikan, mengolah data, • Presentasi -Menyusun laporan dan data & presentasi) informasi, Diskusi On-Line, • Ketepatan [BT+BM:6x(4x50”)] Menulis Laporan • Ketrampilan Presentasi • Kerjasama, • Kreaktifitas dalam tim. Makalah & Case Study & Diskusi Prsentasi Kelompok, Kelompok : [TM: 2x(4x50”)] (Tugas-7: Kasus Aplikasi • Latar Hydroelectricity di belakang JATIM ) pilihan Diskusi On-Line, penyelesaian, [BT+BM:4x(4x50”)] • Aktualisasi data & informasi spesifikasi sistem, • Ketrampilan menulis
10%
10%
5
18
Makalah, • Ketrampilan Presentasi • Kerjasama, • Kreaktifitas dalam tim.
EAS Evaluasi Proses & Hasil Belajar tahap akhir ; Improvement & Remedial (pengulangan belajar bagi Mhs untuk mencapai kompetensi akhir)
Catatan : 1 sks = (50’ TM + 50’ BT + 50’ BM)/Minggu TM = Tatap Muka (Kuliah) BT = Belajar Terstruktur.
20
BM = Belajar Mandiri PS = Praktikum Simulasi (100’/minggu) PL = Praktikum Laboratorium (100’/minggu)
6
SILABUS Mata Kuliah : TEKNIK KONVERSI DAN KONSERVASI ENERGI Kode/bobot/Semester : TF091324 / 4 sks / 6 Tujuan Pembelajaran (Learning Objective):
Mahasiswa mampu menerapkan konsep pada beragam teknik dan teknologi konversi dan konservasi energi, baik yang bersumber dari energi fossil maupun nonfossil (renewable energy) berdasarkan konsep ’Energy systems in sustainable future’, baik dengan kinerja individu meupun secara berkelompok dalam kerjasama tim.
Kompetensi :
1. Mahasiswa mampu menjelaskan jenis-jenis sumber energy fossil & nonfossil beserta mekanisme konversi energi langsung dan tidak langsung, yang mengacu pada dampak kebijakan energi. 2. Mahasiswa mampu menjelaskan pembakaran bahan bakar fossil & sistem kerja mesin-mesin pengkonversi energy fossil,beserta dampak lingkungan yang ditimbulkannya, mengacu pada dampak kebijakan energi. 3. Mahasiswa mampu mengaplikasikan prinsip renewable energy conversion, berdasarkan konsep ’Energy systems in sustainable future’, baik dengan kinerja individu meupun secara berkelompok dalam kerjasama tim.
Pokok Bahasan (Subject Matter): 1. 2. 3. 4.
TEKNIK KONVERSI ENERGI:Sumber-sumber Energi, Konversi Energi Panas – Kimia – Magnet - Mekanik – Listrik, Energi Fossil : Minyak bumi – Gas dan Batu bara. ENERGI TERBARUKAN:Energi Angin,Energi Air, Energi Matahari,Energi Panas Bumi, ENERGI ALTERNATIF:Hydroelectricity,Hidrogen Energi, Biomas Energy. KONSERVASI ENERGI:Energi dan Lingkungan,Konservasi kawasan Energi,Budidaya Energi,Dampak Kebijakan Energi.Kasus.
Pustaka Utama :
1. Syamsul Arifin,” Bahan Ajar TK&KE : e-Learning:SHARE-ITS http:\\share.its.ac.id”,2011, TF-ITS. 2. Archie W. Culp,Jr.,Ph.D,” Principles of Energy Conversion” , McGraw-Hill,Ltd.,1979. 3. James A. Fay & Dan S. Golomb,”Energy and the Environment”, Oxford, 2002.
Pustaka Penunjang :
4. M.M. El-Wakil, “Power Plant Technology”, McGraw-Hill,Ltd., 5. Duffie & Beckmann,”Solar Engineering of Thermal Processes”, 2ndEdition, Wiley Interscience, 1991.
7
