PEMBUATAN ALAT MEMASAK HEMAT ENERGI DARI TENAGA SURYA (SOLAR BOX COOKER) UNTUK MENGURANGI EFEK PEMANASAN GLOBAL
Dibuat Dalam Rangka Berpartisipasi Pada Lomba Penulisan Karya Tulis Ilmiah Diselenggarakan Oleh Fakultas MIPA Unlam Banjarbaru 2010
DISUSUN OLEH : RISKA RIZANA FARUZHA A M. FIRDAUS KAMAL FACHRUNISA
PEMERINTAH KOTA BANJARMASIN DINAS PENDIDIKAN SMA NEGERI 6 BANJARMASIN 2010
HALAMAN PENGESAHAN
PEMBUATAN ALAT MEMASAK HEMAT ENERGI DARI TENAGA SURYA (SOLAR BOX COOKER) UNTUK MENGURANGI EFEK PEMANASAN GLOBAL
DISUSUN OLEH : RISKA RIZANA FARUZHA A M. FIRDAUS KAMAL FACHRUNISA
Mengetahui : Kepala SMA Negeri 6 Banjarmasin
Pembimbing KIR,
Drs. H. Chairil Anwar, M.M NIP 19540219 197903 1 002
Drs. Kaberi, M.Pd NIP 19610829 198803 1 003
ii
ABSTRAK
Faruzha, dkk,. 2010. Pembuatan Alat Memasak Hemat Energi dari Tenaga Surya (Solar Box Cooker) untuk Mengurangi Efek Pemanasan Global. Kata Kunci : Solar box cooker, energi alternatif, pemanasan global. Dampak penggunaan bahan bakar minyak untuk keperluan rumah tangga terhadap lingkungan cukup tinggi, karena menimbulkan pencemaran udara oleh asap sisa hasil pembakaran, yang mengakibatkan terjadinya global warming. Tujuan penulisan karya ilmiah ini adalah memberikan solusi bagi masyarakat dan pemerintah terhadap krisis bahan bakar untuk keperluan rumah tangga, disamping mudah dibuat, juga tidak memerlukan biaya mahal, sekaligus ramah lingkungan, dan ikut berpartisipasi pada lomba karya tulis ilmiah yang diselenggarakan oleh Fakultas MIPA Fisika tahun 2010. Metode penulisan yang digunakan adalah eksperimen dengan mengujicobakan alat Solar box cooker untuk keperluan memasak makanan. Pencemaran udara sebagian besar disebabkan oleh aktivitas manusia yang berdampak meningkatnya suhu dipermukaan bumi, tidak hanya menyebabkan melelehnya es di kedua kutub bumi, tetapi juga menyebabkan meningginya permukaan air laut. Salah satu aktivitas manusia adalah penggunaan energi bahan bakar untuk keperluan rumah tangga yang berakibat terjadinya peningkatan pencemaran udara karena mengeluarkan gas yang cukup berbahaya bagi kesehatan manusia, juga mengakibatkan pemanasan global. Oleh karena itu perlu dicarikan alternatif untuk mengurangi terjadinya polusi udara oleh bahan bakar tersebut, yaitu dengan penggunaan Solar Box Cooker. Solar Box dapat dibuat secara mudah dan menggunakan bahan sangat sederhana serta murah dan tidak mencemari lingkungan. Masakan yang dihasilkan cukup enak tidak jauh berbeda dengan masakan menggunakan api.
iii
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji dan syukur kekhadirat Allah Tuhan YME, penulis dapat menyelesaikan penyusunan karya tulis ilmiah ini, yang penulis buat dalam rangka berpartisipasi aktif
pada Lomba Penulisan Karya Tulis Ilmiah yang
diselenggarakan Oleh Jurusan Fisika Fakultas MIPA Unlam Banjarbaru tahun 2010. Atas selesainya penulisan karya tulis ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih yang tak terhingga pada pihak
SMA Negeri 6 Banjarmasin,
khususnya Bapak Drs. H. Chairil Anwar, M.M, selaku Kepala Sekolah, dan Bapak Drs. Kaberi, M.Pd, sebagai pembimbing dalam pembuatan karya tulis ilmiah ini. Penulis berharap karya tulis yang cukup sederhana ini dapat bermanfaat dan dapat dijadikan sebagai sarana informasi yang berguna bagi para generasi muda dalam mengembangkan daya kreatifitas, inovasi, dalam rangka meningkatkan kemampuan akademik dalam bidang lingkungan dan demi menambah kecintaan kita terhadap lingkungan. Harapan penulis tidaklah berlebihan dan penulis hanya ingin agar generasi muda ikut berperan aktif dalam menanggulangi masalah lingkungan, khususnya tentang mengurangi
pemanasan
global, sekaligus
dapat
membantu
dalam
menciptakan lingkungan yang bersih dan terbebas dari polusi. Akhirnya kepada semua para pembaca Karya Tulis ini, penulis mengharapkan saran serta kritik yang positif dari semua pihak yang berkepentingan. Atas perkenan dari semua yang mendukung tersusunnya karya tulis ini diucapkan terimakasih.
Penulis,
iv
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN SAMPUL ................................................................................... i HALAMAN PENGESAHAN .........................................................................
ii
ABSTRAK
..................................................................................................
iii
KATA PENGANTAR ...................................................................................
iv
DAFTAR ISI ..................................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
vi
BAB I PENDAHULUAN ...................................................................
1
A. Latar Belakang Masalah ....................................................
1
B. Tujuan Penulisan ...............................................................
2
C. Metode Penulisan ..............................................................
2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ..........................................................
3
A. Pengaruh Penggunaan Energi Bahan Bakar Terhadap Lingkungan .......................................................................
3
B. Memasak dengan Tenaga Surya Sebagai Suatu Alternatif Mengurangi Pencemaran Udara ........................................
4
C. Konsep Fisika dalam Pembuatan Alat Masak Sederhana (Solar Box Cooker) ...........................................................
5
BAB III PEMBUATAN ALAT MEMASAK SEDERHANA (SOLAR BOX
COOKER)
SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF
KELUARGA ...........................................................................
7
A. Alat dan Bahan ..................................................................
7
B. Cara Pembuatan Solar Box Cooker ...................................
7
C. Cara Verja Solar Box Cooker ............................................
8
D. Cara Memasak dengan Solar Box Cooker ........................
9
BAB IV PEMBAHASAN ......................................................................
10
BAB V PENUTUP ...............................................................................
11
A. Kesimpulan .......................................................................
11
B. Saran-Saran .......................................................................
11
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................
12
v
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1 : Solar Box Cooker ........................................................................
8
Gambar 2 : Cara Kerja Solar Box Cooker ......................................................
9
vi
1 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah Masalah pertambahan jumlah penduduk telah melanda seluruh dunia termasuk Indonesia. Jumlah penduduk Indonesia pada tahun 1995 berjumlah
±
198.240.000 orang dan pada tahun 2005 mencapai ± 300 juta orang. Pertambahan penduduk yang cukup pesat ini merupakan beban yang sangat besar bagi terwujudnya kesejahteraan bagi rakyat Indonesia. Pemenuhan kebutuhan primer dan sekunder hidup rakyat harus ditingkatkan. Hal ini akan berdampak pada peningkatan pemenuhan bahan bakar sebagai sumber energi untuk keperluan rumah tangga (BPS, 2002). Pemakaian energi untuk pemenuhan bahan bakar keluarga saat ini semakin sulit dan harganya terus meningkat, dikarenakan sumber daya alam minyak bumi semakin berkurang. Oleh karena itu pihak pemerintah menganjurkan untuk menggunakan kompor gas sebagai alternatif pilihan yang tepat, namun harganya cukup tinggi, tidak sesuai dengan daya beli masyarakat. Dampak penggunaan bahan bakar minyak untuk keperluan rumah tangga terhadap lingkungan cukup tinggi, karena menimbulkan pencemaran udara oleh asap sisa hasil pembakaran. Salah satu dampak negatif yaitu menipisnya lapisan ozon (O3) yang berakibat akan meningkatnya jumlah penderita kanker kulit dan penyakit katarak (Protokol Montreal, 1987). Berdasarkan latar belakang di atas perlu dicarikan alternatif untuk pemenuhan energi bagi keperluan rumah tangga, salah satu alternatif energi yang digunakan adalah menggunakan energi cahaya matahari (solar cell), karena tidak berdampak negatif terhadap lingkungan dan kesehatan. Dari uraian ini, maka penulisan karya tulis ini berjudul “Pembuatan Alat Memasak Hemat Energi dari Tenaga Surya (Solar Box Cooker) untuk Mengurangi Efek Pemanasan Global” B. Tujuan Penulisan Tujuan dari penulisan karya tulis ilmiah ini adalah :
2 1. Memberikan solusi bagi masyarakat dan pemerintah terhadap krisis bahan bakar untuk keperluan rumah tangga, disamping mudah dibuat, juga tidak memerlukan biaya mahal, sekaligus ramah lingkungan. 2. Berpartisipasi
dalam
kegiatan
Lomba
Karya
Tulis
Ilmiah
yang
diselenggarakan oleh Fakultas MIPA Unlam Banjarbaru 2010. C. Metode Penulisan Pada penulisan karya tulis ini penulis menggunakan metode eksperimen dengan mengujicobakan sederhana.
alat masak dengan menggunakan Solar Box Cooker
3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Pengaruh Penggunaan Energi Bahan Bakar Terhadap Lingkungan 1. Pencemaran Karbon Monoksida (CO) Sampai saat ini bahan bakar minyak belum dapat digantikan oleh bahan bakar lainnya yang lebih murah dengan akibat sampingan yang kecil. Minyak bumi tersebut, baik bensin, gasolin, minyak tanah dan lainnya digunakan untuk keperluan industri, transfortasi maupun untuk keperluan rumah tangga. Minyak sebagai bahan bakar yang bahan-bahannya terdiri dari zat-zat organik mengalami pembakaran yang tidak sempurna sehingga mempunyai sisa-sisa pembakaran baik dalam bentuk padat maupun dalam bentuk gas. Bahan bakar lainnya yang dibakar secara sembarangan akan mengeluarkan karbonmonoksida yang berbahaya bagi kesehatan. Bila udara yang kita hirup banyak mengandung unsur CO, maka CO tersebut akan diikat oleh haemoglobin. Dengan demikian haemoglobin yang seyogyanya mengikat oksigen dalam jumlah tertentu sekarang menjadi berkurang. Akibatnya tubuh
akan kekurangan oksigen. Untuk memenuhi kekurangan
oksigen tersebut maka jantung dan paru-paru bekerja keras. Jantung dan paruparu akan merasakan akibatnya sehingga gejala seperti pusing, mual, daya penglihatan berkurang, dan daya koordinasi otot makin berkurang. Keadaan ini banyak dialami oleh pengendara kendaraan bermotor. Bahan bakar lainnya yang meningkatkan kadar karbonmonoksida tersebut adalah bahan bakar kayu, batu bara, dan lainnya (Depdiknas, 2002:36). 2. Sulfur Oksida (SO) Sulfur oksida terbentuk jika bahan bakar yang dipergunakan banyak mengandung sulfur. Biasanya ditemukan pada bensin berkualitas rendah dan batu bara. Dengan demikian bila suatu pabrik menggunakan bensin berkualitas rendah maupun batu bara sebagai sumber energi, maka perlu hati-hati, karena SO yang terbentuk dapat meracuni pekerja. Untuk mencapai terbentuknya unsur CO maka dapat digunakan hal-hal sebagai berikut : a. Mengusahakan agar bensin yang digunakan tidak mengandung sulfur lebih dari 1%.
4 b. Menggunakan bensin atau batu bara yang tidak mengandung sulfur. c. Mencuci atau membersihkan SO yang dihasilkan sebelum dibuang ke udara. (Depdiknas, 2002:37). 3. Hidrokarbon (CH) Hidrokarbon terbentuk karena pembakaran minyak yang tidak sempurna. Gas ini sebenarnya kurang berbahaya bagi kesehatan karena secara normal terdapat di alam. Peranannya pada pengotoran udara adalah karena pengaruh dari sinar matahari yang bereaksi dengan nitrogen oksida dan membentuk polutan baru yaitu Photochemical oxidan (Depdiknas, 2002:37). 4. Nitrogen Oksida (NO2) Nitrogen oksida terbentuk jika berlangsung pembakaran bensin pada suhu yang amat tinggi. Gas ini karena pengaruh sinar matahari bereaksi dengan hidrogen oksida dan membentuk Photochemical oxidan (Depdiknas, 2002:37). 5. Partikel Partikel yang bersifat padat atau cair dapat menjadi penyebab pencemaran udara. Partikel udara ada yang dapat dilihat dengan mata tetapi ada yang dapat dilihat hanya dengan menggunakan mikroskop khusus. Partikel yang berukuran kecil dapat menetap di udara membentuk suspensi serta dapat pindah dari suatu tempat ke tempat lainnnya melalui angin. B. Memasak Dengan Tenaga Surya Sebagai Suatu Alternatif Mengurangi Pencemaran Udara Memasak dengan sebuah kotak karton adalah suatu seni dan mendapat kesenangan tersendiri. Semua orang tahu bagaimana memasak dengan menggunakan api, namun sangat sedikit orang yang memiliki pengetahuan memasak dengan menggunakan cahaya matahari. Menurut U.N. Food and Agriculture Organization (FAO), sekitar 1,5 milyar umat manusia (lebih dari seperempat manusia di dunia) sekarang menderita kekurangan bahan bakar kayu. Mereka memperkirakan jumlah ini akan meningkat menjadi 2,4 milyar menjelang tahun 2000. Terlebih bila isu tentang BBM menjadi semakin sulit dan mahal ditambah dengan polutan yang ditimbulkan akibat dampak
5 pemakaiannya. Hal ini akan menjadikansolar cooking menjadi semakin penting untuk diperhatikan. C. Konsep Fisika dalam Pembuatan Alat Memasak Sederhana (Solar Box Cooker) Kalor merupakan salah satu bentuk energi yang berpindah dari satu tempat ke tempat lain. Kalor berpindah dari benda atau sistem bersuhu tinggi ke benda atau sistem bersuhu rendah. Pada pembuatan alat memasak sederhana ada dua cara perpindahan energi, yaitu konduksi dan radiasi. Konduksi dalam hal kalor merambat dari ujung yang bersuhu tinggi ke ujung yang bersuhu rendah. 1. Konduksi Perpindahan energi kalor secara konduksi dapat terjadi melalui proses pemanasan yang mengakibatkan energi kinetik partikel bertambah sehingga bergerak lebih cepat. Gerakan partikel itu mengakibatkan terjadinya tabrakan antara partikel-partikel yang berdekatan dan sekaligus terjadi perpindahan kalor. Laju perpindahan kalor bergantung pada panjang panjang (L), luas penampang (A), konduktivitas termal (k) atau jenis bahan, dan beda suhu ( T), dengan persamaan: H=
q T k . A. t L
atau Q = k . A . t.
T L
Keterangan: q H= = besar kalor yang merambat tiap detik (J/s). t k = konduktivitas termal atau koefisien konduksi termal (W/m K atau J/s moC). A = luas permukaan/penampang (m2) T = gradien suhu (oC/m). L
6 2. Radiasi Radiasi merupakan suatu peristiwa di mana benda memancarkan panas dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang merambat tanpa memerlukan zat perantara (medium) seperti gelombang cahaya. Laju pemancaran kalor oleh permukaan hitam, menurut Stefan (Tim Penyusun, 2002 : 168) adalah energi total yang dipancarkan oleh suatu permukaan hitam sempurna dalam bentuk radiasi kalor tiap satuan waktu, tiap satuan luas permukaan sebanding dengan pangkat empat suhu mutlak permukaan itu. Ditulis dengan rumus: W = . T4 Energi yang dipancarkan tiap satuan waktu adalah:
Q = . A . T4 t Keterangan: Q = energi yang dipancarkan tiap satuan waktu t = tetapan Stefan (5,7 x 10-8W/m2K4) A = luas permukaan T = suhu mutlak benda (Tim Penyusun. 2002:166-168)
7 BAB III PEMBUATAN ALAT MEMASAK SEDERHANA (SOLAR BOX COOKER) SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF KELUARGA A. Alat dan Bahan 1. Alat Alat yang digunakan dalam pembuatan alat memasak sederhana (Solar Box Cooker) adalah sebagai berikut : - Pisau (cuter) - Flat besi - Tungku dari besi 2. Bahan Bahan yang digunakan dalam pembuatan alat memasak sederhana (Solar Box Cooker) adalah sebagai berikut : a. Kaca ukuran 32 x 36 cm b. Plester/lakban c. Kardos d. Alominium foil e. Stafles B. Cara Pembuatan Solar Box Cooker Langkah-langkah cara membuat Solar Box Cooker adalah sebagai berikut : 1. Melekatkan aluminium foil pada kotak/kardus bekas mei instan dengan menggunakan stafles. 2. Tutuplah permukaan atas kardus dengan menggunakan kaca, usahakan permukaan kardus dibuat mereng agar penyinaran matahari bisa lebih maksimal. 3. Buatlah penutup bagian bawah secara terpisah, dan dibungkus dengan menggunakan alominium foil. 4. Letakkan tungku dari besi pada bagian dasar. 5. Taruh di atasnya flat besi sebagai tempat panci untuk memasak.
8 Kaca Aluminium foil
Kotak besar Kotak kecil Panci
Nampan
Gambar 1. Solar Box Cooker C. Cara Kerja Solar Box Cooker Cara kerja Solar Box Cooker yaitu cahaya matahari masuk melalui kaca pada bagian atas diteruskan ke bagian dalam, diterima oleh dinding solar box cooker yang dilapisi aluminium foil yang akan memantulkan energi panas diteruskan ke seluruh bagian ruangan, sehingga cahaya yang masuk yang diterima dalam bentuk energi panas. Energi panas yang ada mempengaruhi panci yang berisi makanan yang sedang dimasak. Dan sampai akhirnya makanan yang dimasak sampai matang, dan siap dihidangkan.
9 Cahaya matahari
Gambar 2. Cara Kerja Solar Box Cooker D. Cara Memasak dengan Solar Box Cooker Cara memasak dengan menggunakan Solar Box Cooker adalah sebagai berikut : 1. Letakkan bahan yang akan dimasak ke dalam panci. 2. Masukkan panci ke dalam solar box 3. Jangan menggunakan air terlalu banyak.untuk memasak. 4. Aturlah kotak sesuai datangnya sinar 5. Tidak perlu diaduk saat memasak 6. Gunakan kain lap untuk memegang atau mengangkat panci.
10 BAB IV PEMBAHASAN Pencemaran udara sebagian besar disebabkan oleh aktivitas manusia yang berdampak meningkatnya suhu dipermukaan bumi, tidak hanya menyebabkan melelehnya es di kedua kutub bumi, tetapi juga menyebabkan meningginya permukaan air laut. Salah satu aktivitas manusia adalah penggunaan energi bahan bakar untuk keperluan rumah tangga yang berakibat terjadinya peningkatan pencemaran udara karena mengeluarkan gas yang cukup berbahaya bagi kesehatan manusia, juga mengakibatkan pemanasan global. Oleh karena itu perlu dicarikan alternatif untuk mengurangi terjadinya polusi udara oleh bahan bakar tersebut, yaitu dengan penggunaan Solar Box Cooker. Solar Box dapat dibuat secara mudah dan menggunakan bahan sangat sederhana serta murah dan tidak mencemari lingkungan. Masakan yang dihasilkan cukup enak tidak jauh berbeda dengan masakan menggunakan api.
11 BAB V PENUTUP A. Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1.
Pencemaran udara sebagian besar disebabkan oleh aktivitas manusia yang berdampak
meningkatnya
suhu
dipermukaan
bumi,
tidak
hanya
menyebabkan melelehnya es di kedua kutub bumi, tetapi juga menyebabkan meningginya permukaan air laut. 2.
Salah satu aktivitas manusia adalah penggunaan energi bahan bakar untuk keperluan rumah tangga yang berakibat terjadinya peningkatan pencemaran udara karena mengeluarkan gas yang cukup berbahaya bagi kesehatan manusia, juga mengakibatkan pemanasan global. Oleh karena itu perlu dicarikan alternatif untuk mengurangi terjadinya polusi udara oleh bahan bakar tersebut, yaitu dengan penggunaan Solar Box Cooker.
3.
Solar Box dapat dibuat secara mudah dan menggunakan bahan sangat sederhana serta murah dan tidak mencemari lingkungan. Masakan yang dihasilkan cukup enak tidak jauh berbeda dengan masakan menggunakan api.
B. Saran-Saran Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan, maka penulis memberikan saransaran sebagai berikut : 1. Dalam rangka menekan laju terjadinya pemanasan global, hendaknya kita menyadari akan bahayanya, dan mencarikan solusi energi alternatif lain yang ramah lingkungan, salah satunya dengan menggunakan energi cahaya matahari. 2. Penggunaan Solar Box Cooker supaya dimasyarakatkan agar supaya kita secara bersama menekan laju pencemaran udara sekaligus menekan pengeluaran keuangan untuk keperluan BBM, khususnya sebagai bahan bakar kompor.
minyak tanah
12 DAFTAR PUSTAKA Depdiknas. 2002. Pencemaran Lingkungan. Jakarta: Dirjen Dikdasmen. Ganjar, A, dan Arief, A.1999. Pedoman Pembinaan Pendidikan Kependudukan dan Lingkungan Hidup di Sekolah. Jakarta : Depdiknas.. Lubis, L dkk. 1999. Pedoman Pelaksanaan Pendidikan Kependudukan dan Lingkungan Hidup Untuk Guru SMU. Jakarta : Depdiknas Tim Penyusun. 2002. Buku PR Fisika Kelas 1 SMU Tengah Tahun Kedua. Klaten: PT Intan Pariwara
