BATERAI

BATERAI

   A.    Pengertian Baterai

Adalah merupakan suatu komponen elektronika yang menyimpan energi dalam bentuk senyawa kimia atau sel elektrokimia maupun untuk menyimpan tenaga listrik arus searah ( DC ) yang dapat diisi (charge) setelah energi yang digunakan. 

   B.     Fungsi Baterai

Fungsi baterai sendiri biasanya digunakan untuk memberikan daya atau energi agar alat elektronik bisa berfungsi. Pada pusat pembangkit listrik, sumber arus searah (DC) digunakan terutama untuk:

1.      Menjalankan motor pengisi (penegang) pegas PMT/CB.

2.      Men-trip-kan PMT apabila terjadi gangguan.

3.      Melayani peralatan komputer kontrol.

4.      Melayani keperluan alat-alat telekomunikasi.

5.      Memasok keperluan instalasi penerangan darurat.

6.     Melayani peralatan-peralatan motor listrik yang dianggap penting untuk beroperasi, walaupun terjadi kegagalan operasional, antara lain motor-motor untuk pelumasan, motor untuk rachet turbin, dan lain sebagainya.

   C.     Macam – macam jenis baterai

Menurut sifatnya baterai sendiri dibagi menjadi dua:

1.      Baterai Primer adalah tipe baterai yang dapat disimpan dan menghasilkan energi listrik, tetapi tidak dapat diisi kembali.Baterai dengan sifat seperti ini seperti:

·     Baterai Alkaline adalah baterai yang paling umum, mudah didapat dan termurah. Namun untuk aplikasi robot dan RC, baterai ini merupakan pilihan yang buruk, jangan sekali-kali menggunakannya! Baterai ini memiliki kapasitas yang rendah, berat, dan bermasalah dalam men-supply arus besar dalam waktu pendek. Selain itu, dikarenakan batterai ini tidak dapat diisi ulang, pemakaian secara terus menerus dengan mengganti baterai baru akan menguras biaya yang cukup besar.

·        Baterai Fuel Cell adalah baterai dengan efisiensi energi tertinggi, yaitu 40 hingga 60 kali lipat Baterai Lithium Ion (Li-On) dan memiliki energi densitas 2-3 kali lipat Li-Ion (Perbandingan antara volume zat dengan energi yang dihasilkan, dengan demikian Baterai Fuel Cell dapat menghasilkan energi 2- 3 kali Li-On pada Volume yang sama). Baterai ini menggunakan methanol atau ethanol sebagai energi utamanya. Baterai ini tidak dapat diisi ulang, jika pada saatnya baterai ini habis, maka kita tinggal menggantinya dengan methanol atau ethanol baru. Baterai jenis ini cukup mahal, yaitu berkisar antara 350-400$USD.

2.      Baterai Sekunder adalah Baterai yang dapat disimpan dan menyalurkan energi listrik dan dapat diisi kembali dengan memberikan arus dengan arah berlawanan pada saat baterai mengalirkan arusnya.

Macam – macam baterai skunder:

·        Nickel Cadmium (NiCd). Baterai NiCd merupakan jenis baterai yang cocok untuk bebean yang memerlukan arus sedang (2-3 Ampere). Baterai ini relative lebih murah dibandingkan dengan baterai lainnya serta dapat di recharged secara cepat. Namun proses recharge dari baterai ini memiliki kekurangan yang biasa disebut memory effect. Memory effect menyebabkan pengurangan kapasitas baterai apabila di-recharge dalam keadaan masih terisi muatan. Hal ini yang menyebabkan baterai NiCd harus benar-benar dikosongkan bila akan diisi ulang.

·    Nickel Metal Hydride (NiMH). Baterai ini tidak jauh berbeda dengan baterai NiCd. Hal yang membedakan dari keduannya adalah discharge factor serta siklus recharge. Baterai NiMH memiliki kekurangan dimana dischare factor-nya cukup besar, sehingga bila baterai ini dibiarkan begitu saja selama beberapa waktu, muatan yang terdapat dalam baterai akan lebih cepat berkurang dibandingkan baterai lainnya. Namun dalam segi siklus recharge, baterai ini memiliki kelebihan dimana dapat di recharg lebih sering dibandingkan dengan baterai NiCd.

·       Lithium Ion (Li-Ion). Baterai Li-Ion merupakan baterai standar terbaru (disamping Lithium Polymer). Baterai ini memiliki rapat energy lebih tinggi dibandingkan dengan baterai lainnya. Hal ini memungkinakan baterai Li-Ion memiliki volume lebih kecil untuk kapasitas yang sama. Selain itu, bater Li-Ion tidak memiliki memory effect sehingga dapat di recharge kapan pun kita mau. Terdapat pula baterai Lithium yang bersenyawa dengan senyawa polymer atau biasa disebut Lithium Polymer. Baterai Li-Po sangat baik untuk pemakaian dalam arus besar karena dapat memberikan arus hingga 30 Ampere.

·    Baterai Aki adalah baterai yang cukup populer karena mudah dan murah untuk diproduksi. Baterai ini dapat diisi ulang dan dapat diaplikasikan secara luas. Untuk robot yang memiliki performansi besar dalam penggunaan motor atau solar, baterai ini menjadi pilihan yang baik. Baterai ini cukup murah dan mudah didapatkan. Kekurangan baterai ini adalah ukurannya yang cukup besar dan cukup berat, harus selalu dalam keadaan terisi ulang, dan tidak memiliki kecepatan pengosongan baterai (discharge) yang besar. Jika baterai ini tidak digunakan pada jangka waktu yang lama, maka baterai ini akan melakukan pengosongan (discharge) secara internal, sehingga Kita harus sering memastikan bahwa baterai ini dalam keadaan terisi ulang. Hindari penggunaan baterai pada suhu yang terlalu panas atau di bawah 0⁰ C.

   D.    Baterai aki

            Baterai aki adalah baterai yang sering digunakan pada pembangkit listrik maupun gardu induk karena daya yang dihasilkan cukup besar dan dapat di isi ulang.Fungsi aki sendiri pada pembangkit  antara lain:

1.      Menjalankan motor pengisi (penegang) pegas PMT/CB.

2.      Men-trip-kan PMT apabila terjadi gangguan.

3.      Melayani peralatan komputer kontrol.

4.      Melayani keperluan alat-alat telekomunikasi.

5.      Memasok keperluan instalasi penerangan darurat.

            Melayani peralatan-peralatan motor listrik yang dianggap penting untuk beroperasi, walaupun terjadi kegagalan operasional, antara lain motor-motor untuk pelumasan, motor untuk rachet turbin, dan lain sebagainya.

            Aki sendiri terdiri dari 2 jenis:

1.   Jenis aki basah/ konvensional berarti masih menggunakan asam sulfat ( H2SO4 ) dalam bentuk cair.Elektrolit baterai merupakan campuran antara air suling (H2O) dengan asam sulfat (SO4), komposisi campuran adalah 64 % H2O dan dan 36 % SO4. Dari campuran tersebut diperoleh elektrolit baterai dengan berat jenis 1,270.

Aki basah sendiri di bagi menjadi 2:

a.       Low Maintenance

Jenis ini bentuknya mirip dengan aki basah biasa dan tetap punya lubang pengisian di atasnya. Bedanya, aki ini sudah diisi air sejak dari pabrik. Untuk pengisian air aki (bukan dengan accu zuur) bisa dilakukan dalam 6 bulan hingga 1 tahun.

b.      Maintenance Free

Aki jenis ini tidak mempunyai lubang pengisian air, meski berisi cairan. Mirip jenis low maintenance, aki ini juga sudah diisi air dari pabrik. Bahan perak yang dipakai buat elektroda membuat airnya tidak menguap. Kalaupun menguap akan dikembalikan lagi ke dalam. Keuntungannya adalah aki jenis ini tidak butuh perawatan

2. Aki kering karena asam sulfatnya sudah dalam bentuk gel/selai.  Dalam hal mempertimbangkan posisi peletakkannya maka aki kering tidak mempunyai kendala, lain halnya dengan aki basah.

   E.     Penjelasan tentang baterai aki

1.      Konstruksi

Aki merupakan elemen sekunder yang merupakan elemen elektro-kimia yang dapat memperbaharui bahan-bahan pereaksinya. Jenis aki yang sering dipakai adalah aki timbal.Aki ini terdiri dari dua kumparan pelat yang dicelupkan dalam larutan asam-sulfat encer. Kedua kumpulan pelat dibuat dari timbal, sedangkan lapisan timbal dioksidaakan dibentuk pada pelat positif ketika lemen pertama kalidimuati. Letak pelat positif dan negatif sangat berdekatan tetapi dicegah tidak langsung menyentuh oleh pemisah yang terbuat dari bahan penyekat (isolator).

L = 2.p.l.n.

dimana :

L = luas bidang plat positif (cm2)

p = panjang plat positif (cm)

l = lebar plat positif (cm)

n = jumlah plat positif tiap-tiap sel

Kapasitas tiap cm2 plat positif = 0,03 sampai dengan 0,05 AH(ampere jam). Tiap sel akumulator timah hitam menghasilkan tegangan 2 volt.

2.      Cara kerja aki sendiri dibagi menjadi 2:

a.       Cara kerja di dalam aki (reaksi kimia)

Pada akumulator (aki) timah hitam terjadi proses elektrokimia yang bersifat reversible (dapat berbalikan), yaitu proses pengisian dan proses pengosongan. Setiap molekul cairan elektrolit asam sulfat (H2SO2) akan terurai menjadi ion positif hydrogen (2H+) dan ion negatif sulfat (SO4 --). Tiap ion negatif sulfat akan bereaksi dengan katoda (Pb) menjadi timah sulfat (PbSO4) sambil melepaskan dua elektron. Dua ion hydrogen (2H+) akan bereaksi dengan anoda (PbO2) menjadi timah sulfat (PbSO4) sambil mengambil dua elektron dan bersenyawa dengan atom oksigen membentuk H2O (mokekul air). Pengambilan dan pelepasan elektron dalam proses kimia ini akan menyebabkan timbulnya beda potensial antara katoda (kutub negatif) dan anoda (kutub positif). Proses kimia di atas dapat dirumuskan sebagai berikut :

PbO2 + Pb + 2H2SO4 ——————> PbSO4 + PbSO4 + 2H2O

(sebelum pengosongan)                      (setelah pengosongan)

Proses kimia ini terjadi dalam proses pengosongan akumulator timah hitam atau pada saat akumulator melayani beban. Setelah proses pengosongan, kedua plat negatif dan plat positif menjadi timah sulfat (PbSO4) dan cairan elektrolitnya menjadi cair (H2O), sehingga berat jenisnya akan berkurang. setelah mengalami pengosongan, agar dapat dipakai melayani beban maka akumulator harus diisi lagi dengan dialiri arus listrik DC. Pada proses pengisian akumulator dapat diuraikan sebagai berikut :

PbSO2 + PbSO4 + 2H2O ——————> PbO2 + Pb + 2H2SO4

Setelah proses pengisian, berat jenis cairan elektrolit akumulator akan bertambah besar. Berat jenis larutan asam sulfat (asam belerang) H2SO4 sebelum pengisian adalah 1,190 gr/cm3 pada temperatur 15 oC (59 oF). Setelah diisi penuh berat jenis elektrolitnya (asam sulfat) antara 1,205 – 1,215 gr/cm3.

Gambar 1. instalasi baterai dan pengisiannya 

b.      Cara kerja aki pada pembangkit

Pada pembangkit sendiri aki digunakan menurut bebannya,ada yang memerlukan langsung tegangan DC tanpa harus di konversikan ke AC,adapun juga beban yang menggunakan tegangan AC.Jika demikian maka arus listrik DC yang dihasilkan ini akan dialirkan melalui suatu inverter (pengatur tenaga) yang merubahnya menjadi arus listrik AC, dan juga dengan otomatis akan mengatur seluruh sistem. Listrik AC akan didistribusikan melalui suatu panel distribusi indoor yang akan mengalirkan listrik sesuai yang dibutuhkan peralatan listrik. Walaupun dalam suatu pembangkit listrik juga dilengkapi dengan Emergency Diesel Generator (EDG), namun memiliki fungsi dan pelayanan yang berbeda dengan sumber cadangan baterai aki. Biasanya kumpulan dari baterai aki tersebut dikenal dengan nama Battery bank.Baterai aki merupakan sumber arus searah yang digunakan dalam suatu pusat pembangkit listrik.Baterai aki harus selalu diisi melalui penyearah.

   F.      Karakteristik Baterai

Dalam pemilihan Baterai terdapat beberapa karakteristik yang ada di dalam baterai tersebut antara lain:

1)      Rating Tegangan

Pemberian rating tegangan pada baterai kadang membingungkan, sebab tegangan aktual baterai akan berbeda dengan rating yang tertulis dalam baterai. Pada kebanyakan baterai rating tegangan menunjukan tegangan baterai pada kondisi kosong. Sebagai contoh baterai Nickel Metal Hidrida (NIMH) memiliki rating tegangan 1,2 V, yang menyatakan tegangan baterai tersebut bernilai 1,2V bila telah habis terpakai (nilai nominal cell). Seiring dengan proses pengisian baterai atau biasa disebut charging, tegangan baterai akan meningkat hingga bernilai maksimum ketika baterai telah terisi penuh. Tegangan baterai saat terisi penuh memiliki nilai lebih besar 15-25% dari rating tegangan baterai. Untuk mendapatkan tegangan yang lebih besar, maka baterai dapat dipasang secara seri.

2)      Rating Arus

Rating arus pada baterai diberikan dalam bentuk satuan “mA”. Rating arus menunjukan arus maksimum yang dapat diberikan baterai pada beban. Rating arus sebenarnya sangat jarang diberikan dalam baterai terutama baterai NiMH dan NiCd lain halnya dengan baterai yang berasal dari senyawa Lithium. Untuk memperbesar arus, maka baterai dapat dipasang secara parallel.

3)      Kapasitas Baterai

Kapasitas pada baterai diukur dengan menggunakan satuan “mAh” atau “Ah” yang merupakan singkatan dari mili-ampere-hour dan ampere-hour. Secara praktis baterai dengan kapasitas 1000 mAh dapat memberikan arus sebanyak 1000 mA selama satu jam atau 2000 mA selama setengah jam.Untuk meningkatkan kapasitas, maka baterai dapat dipasang secara parallel.

   G.    Baterai yang akan dikembangkan di masa depan

Ada macam-macam baterai yang sedang dikembangkan untuk pengganti baterai aki di masa depan,antara lain :

1.      Baterai Nuklir

memanfaatkan proses terjadinya reaksi peluruhan (decay process) pada setiap bahan radioaktif. Pada reaksi peluruhan ini yang dimanfaatkan adalah radiasi nuklir itu sendiri yang disertai dengan pelepasan elektron atau muatan listrik dan juga kemampuan menumbuk bahan untuk menghasilkan elektron sekunder yang dapat diubah menjadi tenaga listrik. Bila hal ini bisa direalisasikan maka tenaga listrik yang diperoleh dari hasil proses peluruhan zat radioaktif akan dapat menambah sumber tenaga listrik arus searah, disamping sumber arus searah (tanaga baterai) yang telah dikenal secara konvensional berupa baterai kimia sel basah maupun sel kering. 

Proses peluruhan zat radioaktif sebenarnya adalah proses alami dari suatu zat radioaktif atau radioisotop dalam rangka keseimbangan menuju kepada energi dasarnya (ground state energy). Proses peluruhan zat radioaktif yang terjadi berkaitan erat dengan jenis radiasi nuklir dari suatu radioisotop. Untuk itu, perlu diketahui beberapa jenis radiasi yang mengikuti terjadinya proses peluruhan tersebut. Jenis radiasi yeng dimaksud sebenarnya ada 8 macam, namun yang akan dijelaskan hanya yang dalam proses peluruhannya menghasilkan elektron atau yang dapat menyebabkan ionisasi langsung saja, yaitu radiasi yang dipancarkan oleh radioisotop yang digunakan dalam baterai nuklir. Jenis radiasi tersebut adalah :

a.       Radiasi Alpha (a)

Radiasi ini pada umumnya terjadi pada elemen berat, yaitu atom yang nomor massanya besar (mohon dilihat sistem periodik/tabel berkala) yang tenaga ikatnya rendah, yaitu tenaga ikat antara elektron dan inti atomya rendah. Radiasi Alpha pada umumnya diikuti juga oleh peluruhan radiasi Gamma. Atom yang mengalami peluruhan radiasi Alpha, nomor massanya akan berkurang 4 dan nomor atomnya berkurang 2, sehingga radiasi Alpha disamakan dengan pembentukan inti Helium yang bermuatan listrik 2 dan bermassa 4. Contoh peluruhan radiasi Alpha adalah peluruhan Plutonium menjadi Uranium yang reaksinya sebagai berikut: 

₉₄Pu²³⁹––>₂He⁴ + ₉₂U²³⁵ (₂He⁴ = radiasi Alpha)

b.      Radiasi Beta Negatif (b-)

Radiasi Beta Negatif disamakan dengan pemancaran elektron dari suatu inti atom. Bentuk radiasi ini terjadi pada inti yang kelebihan elektron dan pada umumnya juga disertai juga dengan radiasi Gamma. Pada radiasi Beta Negatif, nomor atom akan bertambah 1, sedangkan nomor massanya tetap. Contoh peluruhan radiasi Beta Negatif adalah : 

₅₆Ba¹⁴⁰ ––>_-1e⁰ + ₅₇La¹⁴⁰(_-1e⁰ = elektron negatif)

c.       Radiasi Beta Positif (b +)

Radiasi ini sama dengan pancaran positron (elektron positif) dari inti atom. Bentuk peluruhan ini terjadi pada inti yang kelebihan proton. Pancaran positron dapat terjadi bila perbedaan energi antara inti semula dengan inti hasil perubahan (reaksi inti) paling tidak sama dengan 1,02 MeV. Radiasi Beta Positif akan selalu diikuti dengan peristiwa annihilasi atau peristiwa penggabungan, karena begitu terbentuk zarah Beta (+) akan langsung bergabung dengan elektron (-) yang banyak terdapat di alam ini dan menghasilkan radiasi Gamma yang lemah. Contoh radiasi Beta Positif

₇N¹³ ––> ₊₁e⁰ + ₆C¹³ (₊₁e⁰ = elektron positif / positron)

Macam-macam Baterai nuklir :

1. Baterai nuklir “high speed electrons battery”

Baterai ini dinamakan juga dengan baterai nuklir Beta, sesuai dengan jenis radiasi yang dipancarkan oleh radioisotop yang digunakan. Baterai nuklir ini bisa menghasilkan tegangan sampai beberapa ribu volt. Tegangan yang tinggi ini dipengaruhi oleh kerapatan isolator yang digunakan, sehingga tidak terjadi kebocoran yang dapat menimbulkan ionisasi udara di sekitar terminal elektrodenya. Arus yang dihasilkan masih rendah dan perlu dinaikkan lagi dengan memperhatikan masalah nuclear barrier transmission seperti yang diuraikan di atas. Radioisotop yang digunakan dalam baterai ini adalah Strontium-90 (Sr⁹⁰) yang mempunyai waktu paro 28 tahun, sehingga umur pakai baterai nuklir jenis ini bisa dua kali waktu paronya, yaitu 56 tahun.

2. Baterai nuklir “contact potential difference battery” 

Baterai nuklir ini sering disingkat dengan baterai CPD (Contact Difference Potential). Elektrode yang digunakan adalah 2 jenis bahan logam yang mempunyai sifat “work function” yang sangat berbeda. Work function suatu bahan adalah energi yang diperlukan untuk membebaskan elektron keluar orbitnya. Bahan elektrode yang mempunyai sifat work function yang sangat jauh berbeda adalah Seng (Zn) dan Karbon. Ruang diantara kedua elektrode, yaitu antara bahan logam yang mempunyai sifat “work function” tinggi dan bahan logam yang mempunyai “work function” rendah, diisi medium berbentuk gas, yaitu Tritium yang setiap saat dapat diionisasikan oleh radioisotop menghasilkan elektron dan ion positif. Hasil ionisasi (elektron dan ion) akan menuju ke masing-masing elektrodenya sesuai dengan muatan listrik yang dibawanya. Penyerahan muatan listrik ke masing-masing elektrode akan menimbulkan arus listrik searah secara berkesinambungan. Radioisotop yang digunakan sama dengan baterai nuklir pertama, yaitu Strontium 90 (Sr⁹⁰).

3. Baterai nuklir PN junction 

Baterai nuklir ini memanfaatkan sifat radioisotop yang dapat menimbulkan berondongan elektron (avalanche) pada salah satu elemen diode semikonduktor yang dipasang di dalam wadah baterai. Bahan semikonduktor yang dapat menghasilkan berondongan elektron akibat terkena radiasi adalah Antimon. Sedangkan untuk elektrode positifnya digunakan Silikon. Berondongan elektron yang terbentuk akan ditarik oleh elektrode positif dan pada saat penyerahan muatan listrik akan timbul arus listrik searah seperti yang terjadi pada baterai nuklir CPD. Baterai nuklir PN junction ini walaupun tegangannya rendah tapi arus yang dihasilkan jauh lebih besar dari pada baterai nuklir lainnya. Sumber radioisotop yang digunakan adalah Prometium 147 (Pm¹⁴⁷) yang mempunyai waktu paro 2,5 tahun, sehingga umur pakai baterai nuklir jenis ini bisa mencapai 5 tahun.

4. Baterai nuklir termokopel 

Baterai nuklir jenis ini memanfaatkan panas yang ditimbulkan oleh radioisotop yang ditempatkan pada bagian dalam wadah yang dilengkapi dengan dua jenis logam yang bersifat sebagai termokopel. Arus yang timbul dari adanya termokopel dapat menjadi tenaga baterai.

5. Baterai nuklir “secondary emitter” 

Baterai nuklir jenis ini menggunakan radioisotop yang dapat menumbuk bahan target yang peka terhadap radiasi, sehingga akan menimbulkan elektron sekunder akibat tumbukan tersebut. Elektron sekunder ini akan dikumpulkan oleh elektrode yang tidak peka terhadap radiasi. Perbedaan tegangan pada kedua elektrode tersebut akan menghasilkan arus listrik yang besarnya proporsional dengan energi yang dibawa oleh elektron sekunder.. 

6. Baterai nuklir fotolistrik 

Baterai nuklir fotolistrik ini memanfaatkan sifat bahan sintilator yang akan mengeluarkan pendar cahaya (foton) bila terkena radiasi. Pendar cahaya (foton) yang timbul kemudian diubah menjadi tenaga listrik oleh bahan semikonduktor yang peka terhadap foton cahaya. Foton cahaya dapat juga diubah menjadi tenaga listrik oleh sel fotolistrik. Bahan sintilator yang digunakan dapat berupa Posfor, Natrium Iodida yang diberi Thalium.

7. Baterai nuklir “photon junction” 

Baterai nuklir ini menggunakan posfor radioaktif (P³²) sebagai sumber radioisotopnya yang diapit oleh bahan semikonduktor. Bahan semikonduktor diletakkan berhimpitan dengan “semiconductor surface layer” agar dapat terjadi perpindahan “electron hole” akibat terkena radiasi P³². Adanya perpindahan electron hole pada bahan semikonduktor ini akan menimbulkan pulsa listrik yang besarnya sama dengan energi pendar cahaya yang terjadi. Tegangan baterai nuklir ini relatif konstan.

H.           Kesimpulan

Baterai adalah merupakan suatu komponen elektronika yang menyimpan energi dalam bentuk senyawa kimia atau sel elektrokimia maupun untuk menyimpan tenaga listrik arus searah ( DC ) yang dapat diisi (charge) setelah energi yang digunakan. Fungsi baterai sendiri biasanya digunakan untuk memberikan daya atau energi agar alat elektronik bisa berfungsi. Macam – macam jenis baterai adalah “Baterai Primer dan Baterai Sekunder”. Pada tiap – tiap baterai baik yang tergolong baterai primer ataupun sekunder memiliki karakteristik dan fungsi yang sama, hanya saja sifatnya yang berbeda.

Ada berbagai macam jenis baterai yang digunakan untuk sumber energi. Namun, pada pembangkit listrik maupun gardu induk baterai yang digunakan adalah aki (accumulator) karena daya yang dihasilkan cukup besar dan dapat di isi ulang.

Read More

Tujuan Pendidikan Pancasila

Tujuan Pendidikan Pancasila

          Pendidikan Pancasila bertujuan untuk menghasilkan peserta didik yang beriman dan bertakwa kepada Tuhan Yang Maha Esa, berperikemanusiaan yang adil dan beradab, mendukung kerakyatan yang mengutamakan upaya mewujudkan suatu keadlan social dalam masyarakat.

Dalam UU No. 2 Tahun 1989 tentang system Pendidikan Nasional dan juga termuat dalam SK Dirjen Dikti.No.38/DIKTI/Kep/2003, dijelaskan bahwa tujuan Pendidikan Pancasila mengarahkan perhatian pada moral yang diharapkan terwujud dalam kehidupan sehari-hari, yaitu perilaku yang memancarkan iman dan taqwa terhadap Tuhan Yang Maha Esa dalam masyarakat yang terdiri atas berbagai golongan agama, kebudayaan, dan beraneka ragam kepentingan, perilaku yang mendukung kerakyatan yang mengutamakan kepentingan bersama di atas kepentingan perorangan dan golongan sehingga perbedaan pemikiran diarahkan pada perilaku yang mendukung upaya terwujudnya keadilan sosial bagi seluruh rakyat Indonesia.

Tujuan pendidikan diartikan sebagai seperangkat tindakan intelektual penuh tanggung jawab berorientasi pada kompetensi mahasiswa pada bidang profesi masing-masing. Kompetensi lulusan pendidikan Pancasila adalah seperangkat tindakan intelektual, penuh tanggung jawab sebagai seorang warga negara dalam memecahkan berbagai masalah dalam hidup bermasyarakat, berbangsa, dan bernegara dengan menerapkan pemikiran yang berlandaskan nilai-nilai Pancasila. Sifat intelektual tersebut tercermin pada kemahiran, ketepatan dan keberhasilan bertindak, sdangkan sifat penuh tanggung jawab diperlihatkan sebagai kebenaran tindakan ditilik dari aspek iptek, etika ataupun kepatutan agama serta budaya.

Pendidikan Pancasila bertujuan untuk menghasilkan peserta didik yang beriman dan bertaqwa terhadap Tuhan Yang Maha Esa, dengan sikap dan perilaku :

•    Memiliki kemampuan untuk mengambil sikap yang bertanggungjawab sesuai dengan hati nuraninya.
•   Memiliki kemampuan untuk mengenali masalah hidup dan kesejahteraan serta cara-cara pemecahannya.
•       Mengenali perubahan-perubahan dan perkembangan ilmu pengetahuan, teknologi dan seni.
•    Memiliki kemampuan untuk memaknai peristiwa sejarah dan nilai-nilai budaya bangsa untuk menggalang persatuan Indonesia.

Melalui Pendidikan Pancasila, warga negara Republik Indonesia diharapkan mampu memahami, menganilisis dan menjawab masalah-masalah yang dihadapi oleh masyarakat bangsanya secara berkesinambungan dan konsisten berdasarkan cita-cita dan tujuan bangsa Indonesia. Tepat 64 tahun usia Pancasila, sepatutnya sebagai warga negara Indonesia kembali menyelami nilai nilai pancasila.

Ketuhanan (Religius)

          Nilai religius adalah nilai yang berkaitan dengan keterkaitan individu dengan sesuatu yang dianggapnya memiliki kekuatan sakral, suci, agung dan mulia Memahami ketuhanan sebagai pandangan hidup adalah mewujudkan masyarakat yang beketuhanan, yakni membangun masyarakat Indonesia yang memiliki jiwa maupun semangat untuk mencapai ridlo Tuhan dalam setiap perbuatan baik yang dilakukannya. dari  sudut pandang etis keagamaan, negara berdasar Ketuhanan Yang Maha Esa itu adalah negara yang menjamin kemerdekaan tiap-tiap penduduknya untuk memeluk agama dan beribadat menurut agama dan kepercayaan masing-masing Dari dasar ini pula, bahwa suatu keharusan bagi masyarakat warga Indonesia menjadi masyarakat yang beriman kepada tuhan, dan masyarakat yang beragama, apapun agama dan keyakinan mereka.

Kemanusiaan (Moralitas)

Kemanusiaan yang adil dan beradab, adalah pembentukan suatu kesadaran tentang keteraturan, sebagai asas kehidupan, sebab setiap manusia mempunyai potensi untuk menjadi manusia sempurna, yaitu manusia yang beradab. manusia yang maju seutuhnya tentu lebih mudah menerima kebenaran dengan tulus, lebih mungkin untuk mengikuti tata cara dan pola kehidupan masyarakat yang teratur, dan mengenal hukum universal. Kesadaran inilah yang menjadi semangat membangun kehidupan masyarakat dan alam semesta untuk mencapai kebahagiaan dengan usaha gigih, serta dapat diimplementasikan dalam bentuk sikap hidup yang harmoni penuh toleransi dan damai.

Persatuan (kebangsaan) Indonesia

Persatuan adalah gabungan yang terdiri atas beberapa bagian, kehadiran Indonesia dan bangsanya di muka bumi ini bukan untuk bersengketa. Bangsa Indonesia hadir untuk mewujudkan kasih sayang kepada segenap suku bangsa dari Sabang sampai merauke.persatuan indonesia, bukan sebuah sikap maupun pandangan dogmatik dan sempit, namun harus menjadi upaya untuk melihat diri sendiri secara lebih objek dari dunia luar. Negara Kesatuan Republik Indonesia terbentuk dalam proses sejarah perjuangan panjang dan terdiri dari bermacam-macam kelompok suku bangsa, namun perbedaan tersebut tidak untuk dipertentangkan tetapi justru dijadikan persatuan Indonesia.

Permusyawaratan dan Perwakilan

Sebagai makhluk sosial, manusia membutuhkan hidup berdampingan dengan orang lain, dalam interaksi itu biasanya terjadi kesepakatan, dan saling menghargai satu sama lain atas dasar tujuan dan kepentingan bersama. Prinsip-prinsip kerakyatan yang menjadi cita-cita utama untuk membangkitkan bangsa indonesia, mengerahkan potensi mereka dalam dunia modern, yakni kerakyatan yang mampu mengendalikan diri, tabah menguasai diri, walau berada dalam kancah pergolakan hebat untuk menciptakan perubahan dan pembaharuan. hikmah kebijaksanaan adalah kondisi sosial yang menampilkan rakyat berpikir dalam tahap yang lebih tinggi sebagai bangsa, dan membebaskan diri dari belenggu pemikiran berasaskan  kelompok dan aliran tertentu yang sempit.

Keadilan Sosial

Nilai keadilan adalah nilai yang menjunjung norma berdasarkan ketidak berpihakkan, keseimbangan,  serta pemerataan terhadap suatu hal. Mewujudkan keadilan sosial bagi seluruh rakyat Indonesia merupakan cita-cita bernegara dan berbangsa. Itu semua bermakna mewujudkan keadaan masyarakat yang bersatu secara  organik, dimana setiap anggotanya mempunyai kesempatan yang sama untuk tumbuh dan berkembang serta belajar hidup pada kemampuan aslinya. Segala usaha diarahkan kepada potensi rakyat, memupuk perwatakan dan peningkatan  kualitas rakyat, sehingga kesejahteraan tercapai secara merata.

Read More

Pembangkit Listrik Tenaga Ombak (PLTO)

Pembangkit Listrik Tenaga Ombak (PLTO)

A. Pengertian 

       Ombak merupakan gerakan air laut yang turun-naik atau bergulung-gulung. Pembangkit listrik tenaga ombak adalah suatu pembangkitan energi listrik yang merubah energi mekanik gelombang ombak menjadi energi listrik. Merupakan energi alternatif yang dibangkitkan melalui efek gerakan tekanan udara akibat fluktuasi pergerakan gelombang, yang mana pembangkitan energi ini akan terjadi di lepas pantai yang memiliki laju ombak besar (stabil). Energi ombak dapat digunakan sebagai pembangkit tenaga listrik, seperti saat ini telah didirikan sebuah Pembangkit Listrik Bertenaga Ombak (PLTO) di Yogyakarta, yaitu model Oscillating Water Column                                 

B. Komponen-Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Ombak (PLTO)                                   

      Komponen utama pembangkit listrik tenaga ombak

     1. Piston Hidrolik

          Piston hidrolik adalah bagian yang berfungsi menjaga keseimbangan generator agar kedudukanya tidak terpengaruh oleh laju ombak yang bergerak. Piston hidrolik bekerja berdasarkan hukum archimides “Jika suatu benda dicelupkan ke dalam suatu zat cair, maka benda itu akan mendapat tekanan ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair yang terdesak oleh benda tersebut.”

     2. Turbin

       Turbin adalah bagian konverter yang merubah energi mekanik ombak menjadi energi mekanik (gerak) yang mana menggerakan generator adapun turbin impuls.

     3.  Generator

        Generator adalah mesin listrik yang prinsip kerjanya berdasarkan prinsip elektromagnetik yang merubah energi mekanik menjadi listrik ,adapun generator yang digunakan adalah generator 3 fasa dengan frekuensi 50-60Hz dengan kapasitas daya yang di hasilkan adalah 2.25MW.

     4.  Submarine towers

     Submarine towers adalah menara pemantau yang mana di dalamnya terdapat jaringan interkoneksi dari generator menuju gardu induk atau kendali. Terdapat beberapa ruangan yaitu ruangan pemantau ombak dan ruangan pemeliharaan jaringan interkoneksi. Selain dari itu ruangan ini pun memiliki fungsi sebagai mercusuar pengawas pelayaran kapal penyebrangan atau nelayan.

     5. Pipa kabel bawah tanah

      Pipa kabel bawah tanah adalah suatu komponen yang berfungsi melindungi sambungan interkoneksi dari submarine towers menuju gardu induk atau kendali agar tidak terjadi gangguan mekanis dan lebih efesien dalam penyaluran energy ke gardu induk .

      6. Gardu induk atau kendali

       Gardu induk adalah tempat kendali dimana energi yang didapatkan ditransformasikan ke grid conection atau saluran transmisi. Didalam gardu induk terdapat :

• Kapasitor arus, kapasitor yang digunakan adalah kapasitor non polar  yang memiliki kapasitansi tinggi yang berfungsi menyimpan arus agar stabil dan sebagai penguat sebelum dihungkan ke saluran grid conection. 
• Auto transformator, suatu mesin listrik yang berfungsi mentransformasikan arus agar stabil dan tidak terjadi rugi-rugi dalam penyaluran energi ke grid conection. 
• Trafo step up, mesin listrik yang berfungsi mentransformasikan tegangan yang mana pada mesin ini tegangan dinaikan.
• Trafo step down, mesin listrik yang berfungsi mentransformasikan tegangan yang mana pada mesin ini tegangan diturunkan. Trafo pemakaian sendiri mesin listrik yang berfungsi menyalurkan energi pada daerah area pembangkitan.

        7.   Grid conection

        Grid conection, sutu proses pentransmisian energi dari gardu induk ke saluran distribusi yang mana selanjutnya akan disalurkan kepada konsumen.

    

C. Proses Pembangkit Listrik Tenaga Ombak

           Secara mekanis,  PLTO dikenal memakai teknologi OWC (Oscillating Wave Column). Untuk OWC ini ada dua macam, yaitu OWC tidak terapung dan OWC terapung. Untuk OWC tidak terapung prinsip kerjanya sebagai berikut. Instalasi OWC tidak terapung terdiri dari tiga bangunan utama, yakni saluran masukan air, reservoir (penampungan), dan pembangkit. Dari ketiga bangunan tersebut, unsur yang terpenting adalah pada tahap pemodifikasian bangunan saluran masukan air yang tampak berbentuk U, sebab ia bertujuan untuk menaikkan air laut ke reservoir. 

        Bangunan untuk memasukkan air laut ini terdiri dari dua unit, kolektor dan konverter. Kolektor berfungsi menangkap ombak, menahan energinya semaksimum mungkin, lalu memusatkan gelombang tersebut ke konverter. Konverter yang didesain berbentuk saluran yang runcing di salah satu ujungnya ini selanjutnya akan meneruskan air laut tersebut naik menuju reservoir. Karena bentuknya yang spesifik ini, saluran tersebut dinamakan tapchan (tappered channel).

          Setelah air tertampung pada reservoir, proses pembangkitan listrik tidak berbeda dengan mekanisme kerja yang ada pada pembangkit listrik tenaga air. Yaitu, air yang sudah terkumpul itu diterjunkan ke sisi bangunan yang lain. Energi potensial inilah yang berfungsi menggerakkan atau memutar turbin sehingga menghasilkan energi listrik.  Energi potensial inilah yang berfungsi menggerakkan atau memutar turbin pembangkit listrik. Turbin tersebut didesain untuk bisa bekerja dengan generator putaran dua arah. Sistem yang berfungsi mengonversi energi mekanik menjadi listrik terletak di atas permukaan laut dan terisolasi dari air laut dengan meletakkannya di dalam ruang khusus kedap air sehingga bisa dipastikan tidak bersentuhan dengan air laut. OWC ini dapat diletakkan di sekitar 50 m dari garis pantai pada kedalaman sekitar 15 m.

         Selain OWC tidak terapung, kita juga mengenal OWC tidak terapung lain seperti OWC tidak terapung saat air pasang. OWC ini bekerja pada saat air pasang saja, tapi OWC ini lebih kecil. Hasil survei hidrooseanografi di wilayah perairan Parang Racuk menunjukkan bahwa sistem akan dapat membangkitkan daya listrik optimal jika ditempatkan sebelum gelombang pecah atau pada kedalam 4-11 meter. Pada kondisi ini akan dapat dicapai putaran turbin antara 3000-700 rpm. Posisi prototip II OWC (Oscillating Wave Column) masih belum mencapai lokasi minimal yang disyaratkan, karena kesulitan pelaksanaan operasional alat mekanis. Posisi ideal akan dicapai melalui pembangunan prototip III yang berupa sistem OWC apung. Untuk OWC terapung, prinsip kerjanya sama seperti OWC tidak terapung, hanya saja peletakannya yang berbeda.

       Kelebihan Pembangkit Listrik Tenaga Ombak (PLTO):

• Energi bisa diperoleh secara gratis
• Tidak butuh bahan bakar
• Tidak menghasilkan limbah
• Mudah dioperasikan dan biaya perawatan rendah
• Dapat menghasilkan energi dalam jumlah yang memadai.
• Ramah lingkungan karena tidak mengeluarkan limbah padat, cair maupun gas

       Kekurangan Pembangkit Listrik Tenaga Ombak (PLTO):

• Bergantung pada ombak; kadang dapat energi, kadang pula tidak, artinya pembangkit tenaga ini tidak pasti dapat digunakan (tidak flexible).
• Perlu menemukan lokasi yang sesuai dimana ombaknya kuat dan muncul secara konsisten.
• Membutuhkan alat konversi yang handal yang mampu bertahan dengan kondisi lingkungan laut yang keras yang disebabkan antara lain oleh tingginya tingkat korosi dan kuatnya arus laut

D. Perkembangan Pembangkit Tenaga Listrik di Indonesia dan Dunia

          Saat ini baru beberapa negara yang yang sudah melakukan penelitian secara serius dalam bidang energi tidak, diantaranya Inggris dan Norwegia. Di Norwegia, pengembangan energi ini dimotori oleh Statkraft, perusahaan pembangkit listrik terbesar di negara tersebut. Statkraft bahkan memperkirakan energi tidal akan menjadi sumber energi terbarukan yang siap masuk tahap komersial berikutnya di Norwegia setelah energi hidro dan angin. Keterlibatan perusahaan listrik besar seperti Statkraft mengindikasikan bahwa energi tidal memang layak diperhitungkan baik secara teknologi maupun ekonomis sebagai salah satu solusi pemenuhan kebutuhan energi dalam waktu dekat.

          Indonesia memiliki garis pantai terpanjang kedua setelah Norwegia. Sehingga Energi ombak di pantai tersebut digunakan sebagai pembangkit tenaga listrik, seperti saat ini telah didirikan sebuah Pembangkit Listrik Bertenaga Ombak (PLTO) di Yogyakarta, yaitu model Oscillating Water Column. Tujuan didirikannya PLTO ini adalah untuk memberikan model sumber energi alternatif yang ketersediaan sumbernya cukup melimpah di wilayah perairan pantai Indonesia.

      Di dunia, terdapat beberapa perusahaan & lembaga lainnya yang mengembangkan model untuk memanfaatkan ombak sebagai penghasil energi listrik, antara lain:

• Ocean Power Delivery; perusahaan ini mendesain tabung-tabung yang sekilas terlihat seperti ular mengambang di permukaan laut (dengan sebutan Pelamis) sebagai penghasil listrik. Setiap tabung memiliki panjang sekitar 122 meter dan terbagi menjadi empat segmen. Setiap ombak yang melalui alat ini akan menyebabkan tabung silinder tersebut bergerak secara vertikal maupun lateral. Gerakan yang ditimbulkan akan mendorong piston diantara tiap sambungan segmen yang selanjutnya memompa cairan hidrolik bertekanan melalui sebuah motor untuk menggerakkan generator listrik. Supaya tidak ikut terbawa arus, setiap tabung ditahan di dasar laut menggunakan jangkar khusus.
• Renewable Energy Holdings; ide mereka untuk menghasilkan listrik dari tenaga ombak menggunakan peralatan yang dipasang di dasar laut dekat tepi pantai sedikit mirip dengan Pelamis. Prinsipnya menggunakan gerakan naik turun dari ombak untuk menggerakkan piston yang bergerak naik turun pula di dalam sebuah silinder. Gerakan dari piston tersebut selanjutnya digunakan untuk mendorong air laut guna memutar turbin
• SRI International; konsepnya menggunakan sejenis plastik khusus bernama elastomer dielektrik yang bereaksi terhadap listrik. Ketika listrik dialirkan melalui elastomer tersebut, elastomer akan meregang dan terkompresi bergantian. Sebaliknya jika elastomer tersebut dikompresi atau diregangkan, maka energi listrik pun timbul. Berdasarkan konsep tersebut idenya ialah menghubungkan sebuah pelampung dengan elastomer yang terikat di dasar laut. Ketika pelampung diombang-ambingkan oleh ombak, maka regangan maupun tahanan yang dialami elastomer akan menghasilkan listrik.
• BioPower Systems; perusahaan inovatif ini mengembangkan sirip-ekor-ikan-hiu buatan dan rumput laut mekanik untuk menangkap energi dari ombak. Idenya bermula dari pemikiran sederhana bahwa sistem yang berfungsi paling baik di laut tentunya adalah sistem yang telah ada disana selama beribu-ribu tahun lamanya. Ketika arus ombak menggoyang sirip ekor mekanik dari samping ke samping sebuah kotak gir akan mengubah gerakan osilasi tersebut menjadi gerakan searah yang menggerakkan sebuah generator magnetik. Rumput laut mekaniknya pun bekerja dengan cara yang sama, yaitu dengan menangkap arus ombak di permukaan laut dan menggunakan generator yang serupa untuk merubah pergerakan laut menjadi listrik.

Kesimpulan:

• Pembangkit listrik tenaga ombak adalah suatu pembangkitan energi listrik yang merubah energi mekanik gelombang ombak menjadi energi listrik.
• Komponen dari pembangkit listrik tenaga ombak antara lain : piston hidrolik, turbin, generator,  submarine towers, pipa kabel bawah tanah, gardu induk atau kendali, dan grid conection.
• Secara mekanis, PLTO dikenal memakai teknologi OWC (Oscillating Wave Column). Untuk OWC ini ada dua macam, yaitu OWC tidak terapung dan OWC terapung. Prinsip kerjanya sama, hanya peletakannya yang berbeda.
• Kelebihan dari PLTO ini yaitu, energi yang digunakan dapat didapatkan secara gratis,tidak menghasilkan limbah, dan lain-lain. Sedangkan kekurangannya yaitu bergantung pada ombak (kadang dapat energi, kadang pula tidak), perlu menemukan lokasi yang sesuai dimana ombaknya kuat dan muncul secara konsisten serta membutuhkan alat konversi yang handal yang mampu bertahan dengan kondisi lingkungan laut yang keras yang disebabkan antara lain oleh tingginya tingkat korosi dan kuatnya arus laut.

Read More