·------·----·····------·-·--·---····

Hibah Pcngabdian Lcmbaga

Pcrjanjian No: III/LPPM/2016-02/27-PML

PELATIHAN GURU FISIKA 2016: INOV;\SI l'EMBELA.JARAN FISIKA

DALAM BIDANG "RbJVEWABLE bJVERGY"

Disusun Oleh:

Ketua Pengabdi: Risti Suryantari, M.Sc

Philips N. Gunawidjaja, PhD (Kctua Program Studi I<'isilm); Prof B. Suprapto Brotosiswojo, PhD; Dr Aloysius Rusli; Paulus C. Tjiang, PhD; Sylvia Hastuti Sutanto, PhD; Janto V. Sulungbudi, S.Si ; Reinard primulando, PhD; Haryanto M. Siahaan, PhD; Elok Fidiani, S.Si, M.Sc, Flaviana, S.Si, MT; Kian Ming, S.Si, M.Si

Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat Universitas Katolik Parahyangan 2016 DAFTAR lSI

ABSTRAK 3

Bab 1. Mitra Kegiatan 4 Bab 2. Persoalan Mitra Kegiatan 5 Bab 3. Pelaksanaan Kegiatan Pengabdian 6 Bab 4. Hasil dan Kesimpulan 13

DAFTAR PUSTAKA 13 LAMPl RAN 14

a. Kumpulan materi pelatihan b. Modul praktek penggunaan alat peraga energi terbarukan Surat rekomendasi kegiatan PGF 2016 c.

2 ABSTRAK

Pada tahun 2016 Program Studi Fisika menyelenggarakan kegiatan pengabdian Pelatihan Guru Fisika (PGF) berbasis perkembangan IPTEK dengan memusatkan perhatian pada bidang 'Energi Terbarukan (Renewable Energy)'. Dalam perkembangan IPTEK, pemahaman mengenai konsep dasar energi, konservasi energi, dan sumber energi alternatif, diperlukan dalam rangka memberikan pengetahuan yang lebih luas kepada peserta didik, untuk dapat menghasilkan inovasi-inovasi yang bermanfaat. Wawasan mengenai energi terbanlkan sangat penting untuk dapat mengembangkan kreatifitas saat proses pembelajaran, sehingga proses belajar fisika menjadi lebih menarik. Dalam PGF 2016, para guru diajak untuk ber-inovasi, dengan materi pelatihan yang inovatif meliputi konsep dasar energi, perakitan alat peraga, dan wawasan mengenai sumber energi terbarukan masa depan, agar mereka terbantu dalam menyiapkan para siswa menghadapi tantangan masa depannya. Materi dalam pelatihan ini meliputi: kaitan energi terbarukan dengan mekanika dan termodinamika oleh Dr Aloysius Rusli, perakitan alat mengenai energi terbarukan (Turbin Savonius dan Thermo Electric Generator) dan praktek penggunaan alat peraga energi terbarukan oleh oleh Janto V. Sulungbudi, S.Si, wawasan mengenai Lubang hitam sebagai sumber energi oleh Dr. Haryanto M. Siahaan, serta wawasan mengenai energi terbarukan di Indonesia oleh Niamul Huda, ST., M.Pd. Para peserta juga berkesempatan membagikan wawasan tentang energi terbarukan yang ditemui di lingkungan sekitarnya dalam media fotografi. Secara keseluruhan Pelatihan Guru Fisika 2016 berjalan cukup Iancar dan sukses. Berdasarkan masukan dalam angket yang dibagikan kepada para peserta, banyak yang menginginkan untuk diadakan PGF selanjutnya dengan tema lain yang lebih menarik. Dari angket tersebut muncul usulan tema yang cukup beragam, yang akan menjadi bahan pertimbangan penyelenggaraan PGF selanjutnya.

3 Bab 1. Mitra Kegiatan

Mitra kegiatan dalam Pelatihan Guru Fisika 2016 adalah para peserta yang terdiri dari guru-guru SMP/SMA dan mahasiswa 52, yang mengikuti kegiatan ini berdasarkan inisiatif sendiri maupun ditugaskan oleh sekolah a tau yayasan. Data peserta PGF 2016 beserta asal institusinya ditunjukkan oleh tabell.

Tabell. Data peserta PGF 2016 beserta asal institusinya -=-� ------No �--Nama�- � ·- -- -�-- � ---�------,-- - --:cNama sekolah/institusi ··-- · · · ·· - � - --- -�- � - -- · ---· - 1 ���� nn_a _Sri Agnes ati, S P�. Fis __-j_ S_ M_ f' lgnatius51a-·· · ·-· --· ·- et Riyadi--- Bandung -· -· _ \\/ _ : _ l)1 2 Fransisxus _ Xaferius Widyasmara, S.T., M.Pd. Santa Laurensia - · ------· 3 -- ·-·Adri, - S.T. -- -· ·- -- SMAK 2 BPK Penabur Bandung ���-·----- 4 Freddy Tjuatja, ST. SMAK 2 BPK Penabur Bandung ���- - . �- ·- � -·- . - -· 5 Linggawati,--- - S.T...... ··�· -·- ····-· ..-···- -· --·-· SMAK 3 BPK Penabur �r------�- 6 Cia Ming, S.Kom. � Sekolah:-- Santa Laurensia--- �--��- 7 Dra. Margaretha Maria Rosyati Sekolah Santa Laurensia 8 Dion Agung Montja Sekolah Santa Laurensia 9 Yosua Tejo Mulyawan Sekolah Santa Laurensia -- 10 Stevanus Liverdy ······-·---- -·-·---··-- - Sekolah Santa Laurensia - ��� � ------� - - 11-t Syamsudin,- 5. --'Pd. - - --- ··· -- ·- SMAI AI Azhar 1 Jakarta --� ·--: +::-'--::---:-�-'--::�-::- --· - -- - - ���t ::---:---:-- - 12- - Dede Supriadi, S.Pd. ·· · -- - ·-- -SMA Santo Yakobus ···--·------··------· ·- ---j 13 Sutriyani, S.Pd. SMA Santo Yakobus - · --� �------1 ---·-···- --·-- - -- 14 Andi Setyawan, S.Pd. SMA� BOPKRI-- 1 Yogyakarta ------· ··-·- - - � ·-··-· · 15 Drs. Sutedja - -·-- - - · ------SMAK 2 BPK Penabur- Bandung-·-··--- - � -- - l- :- -- -- 6 ·-+_-:-Y -a · · - - � �'-: - 1 , y_a_n_l_n · _il'-_ ya:h- -·5 -h'-o-!_::w_·····a_·· t-·i:,. ·d:· ·.········· -· · ···· ···· --.. ---1..... SMP �l B()i_on_ gs_o��g ·· - - _ · __ ··_·.··.. ·_·_·_ ·_·_·· _··_-·_ _ · - _ . . -····­ 17 Enceu Hamidah, S.Pd SMPN 1 Bojongsoang ------· - 18 Dra.Ide Herawati SMPN 2 Bojongsoang ·· ··- -- �---�-:- · 19 n1 a G unawan 5 ut isna•..:.s_.T_ .___ - +------S_M_P_K_2.-��l<__f'e --··- nab ur Band u n g -- '--+-- d_r _:_:_ -- 20 Drs._ Daniel Budi Setiawan SMA Budi Mulia Bogor :-:-�������--j- - - - · James- -- - Cook University ·-··------21 Martha Triasih Karafir, S.Si, M.Sc ------f- ::-:----t- :- -·--: :- -:: ------'-."·------'-'------=- - --1 22 Jerry Ha11 , 5.Pd UP I -- -- -·- - � - 23 Yansen, S.T. - - SMPK· ·-···-·- 1 BPK---:- Penabur--c- - - 1- -=------·-···· -- 24 Hany, S.T. ��- SMAK 1 BPK· Penabur - --���--j-�- 25 Catharina Dwiasih SMA Regina Pacis Bogor 26 Drs. Haryadi ---l SMA Regina Pacis Bogor -----·-----1 --+---· ------1 27 Drs. Mara-���- Basuki SMA Regina Pacis Bogor �-r28 Hari Nugroho SMA Kristen Penabur-��� Gading Serpong 1--11--�-----''--� �-�---- · - 29 Sri lryanto � · ---·- · ---- SMA Kristen Penabur Gading -Serpong----'-�"'-- ��---1 � - - - -�· -= r-::--30: ---l--:-:c---:-'Maria:-:- Magdalena:--:-�:-:- lin Sarkinah,=----·· ··- S.Pd------·- SMP Yos Sudarso Karawang � -���--� 1---1--����� ���----'-��-�--j- 31 Wara Amos Jam lit, S.Si SMP---- Santo Yusup 32 Uli, S.Pd -SMP Pandu - -- ·-· -- -�., -,-- Yustinus Yaya Jayana, S.Pd SMP- -· Santo- Mikael-- lndramayu - 4 Dian Pramesti, S.Pd SMP Santa Maria 35 Annisaningtyas Ardananeswari, S.Pd SMP Talenta ---·-··------·-.. ---·-··· ·· -··· - --...... ______---! 36 Usep Nuh, S.Pd. SMAN 1 Cibarusan 37 Daryono, S.Pd. SMA karangturi, Semarang --·- -...... ···-····------�----·----...... ______38 Tarto Astoro, S Si. SMA Talenta ...... ---··-···.. -·---.. ---l·���c-----·--·---·------..-·---... . 2 39 Khisamudin _ _ SMAN Tangerang .. . ----- ______... _ .. ····· ····------...... �...... ------< 40 Taryono, M. Pd. .. _.. ____ L__ SMP Taruna Bakti

Dalam pelaksanaan kegiatan ini terdapat mitra lain yaitu pihak sponsor yang turut mendukung acara PGF 2016 yaitu PT Pudak Scientific yang merupakan produsen alat-alat peraga pendidikan dari tingkat SD­ Perguruan Tinggi, dimana turut berpartisipasi dengan menyediakan tempat pelatihan dan semua kebutuhan untuk alat peraga bagi para peserta pada hari kedua. PGF 2016 juga didukung oleh Dinas Provinsi Jaw a Barat yang memberikan dukungan berupa surat rekomendasi kepada sekolah-sekolah untuk mengikuti Pelatihan Guru Fisika 2016, dan perwakilan dari Dinas Provinsi Jawa Barat turut hadir memberikan sambutan dalam acara pembukaan PGF 2106.

Bab 2. Persoalan Mitra Kegiatan

Sejak Pemerintah Indonesia melalui Departemen Pendidikan Nasional menetapkan pelaksanaan Kurikulum Berbasis Kompetensi (KBK) pada tahun 2004, banyak guru termasuk guru fisika harus meninggalkan pola mengajar yang telah digunakan selama bertahun-tahun, dan mulai menyusun pola baru yang dapat lebih baik dalam menghasilkan perolehan kompetensi dalam ilmu mau pun sikap belajar dan sikap hidup. Akan tetapi karena kurang ada petunjuk pelaksanaannya, banyak guru terbingungkan. Di sam ping itu juga mulai disadari bahwa tidak ada cara membelajarkan yang tunggal dalam bidang-bidang yang berbeda. Setiap cara membelajarkan perlu disesuaikan dengan bidang yang dibelajarkan, keadaan siswa, dan keadaan sekolah, masyarakat, dan sebagainya.

Perkembangan IPTEK yang sangat cepat, terutama di bidang ilmu fisika, membuat para guru dituntut untuk memiliki wawasan dan kreatifitas yang tinggi untuk mata pelajaran yang diajarkannya. Dengan demikian kualitas pembelajaran diharapkan dapat tercermin dari kualitas guru. Untuk meningkatkan kualitas guru di bidangnya, diupayakan berbagai pelatihan baik dari pemerintah maupun pihak swasta pemerhati pendidikan, namun pelatihan yang terkait untuk mengatasi hal tersebut masih minim, dan terbatas untuk topik-topik yang bersifat general.

Pelatihan guru berbasis perkembangan IPTEK merupakan solusi yang tepat untuk mengatasi permasalahan di atas. Namun bila para dosen yang harus terjun langsung datang ke sekolah-sekolah, itu akan memakan waktu dan biaya yang cukup tinggi. Untuk itu pelatihan hendaknya bersifat terpusat dalam arti mengumpulkan para guru seluruh indonesia dalam suatu tempat untuk diberi pelatihan dalam waktu yang telah ditentukan. Pelatihan Guru Fisika (PGF) dirancang dan dilaksanakan untuk memberikan solusi terse but.

5 PC-iF rnt�rupclkan agenda rutin Prograrn Studi Fisika v<-mg dilaksanakcm dua tahun sekali bertaraf nasiol-li:-ll, selama 3 hari, sebagai wujud pengabdian para dosen untuk rnemberi pelatihan kepada pMa guru lisika se-lndonesia. lsi pelatil1an secara garis besar dibagi menjacli tiga jenis yaitu materi yang bersifat eksperimen (membuat alat), rnateri non·eksperimen, dan komputasi (simulasi gejala alam). Topik pelatihan secara periodik dibuat berbeda dengan tujuan memperkaya pengetahuan clan keterampilan guru peserta pelatihan.

PGF 2016 akan memusatkan perhatian pada bidang 'Energi Terbarukan (Renewable Energy)', sesuai dengan salah satu agenda pemerintah seperti yang diuraikan pada bagian analisis situasi, untuk menclukung upaya penguatan inovasi dan kemandirian bangsa dalarn ketersediaan energi. Energi merupakan salah satu topik pembelajaran fis'1ka yang cliajarkan di tingkat SMP dan SMA, dan biasanya merupakan bagian dari bab mekanika. Namun pad a penerapannya, hampir seluruh topik lisika di tingkat SMA membahas energi, bukan hanya mekanika, melainkan juga pada topik terrnodinamika, listrik, dan fisika modern. Dalam perkembangan IPTEI<, pernaharnan mengenai konsep dasar cnergi, konservasi energi, dan sumber energi alternatif, diperlukan dalarn rangka rnemberikanpengetahuan yang lebih luas kepada peserta didik, untuk dapat menghasilkan inovasHnovasi yang berrnanfaat. Wawasan mengenai energi terbarukan sangat penting untuk dapat mengembangkan kreatifitas saat proses pembelajaran, sehingga proses belajar fisika menjadi lebih menarik.

Bab 3. Pelaksanaan Kegiatan Pengabdian

Pelatihan Guru Fisika 2016 dilaksanakan selama 3 hari (27-29 Juli 2016). Bcrikut susuncm acara PGF 2016:

Rabu, 27 Juli 2016 WAKTU 8rtHH1 07.00-07.30 "aran ulang peserta ...... 07.30-08.30 I Pernbukaan

08.30-10.30 Dc,Jalanan ke Waduk Jatiluhur, snack

10.30-12.30 li••njungan ke Bendungan, dan PLTA di Jatiluhur

12.30-13.00 Milkiln >iilng

13.00-14.30 Sesi 1: Aloysius Rusli, Ph.D (l

14.311-1 Coffe break <; nn 15.00-1 Acara bebas (disediakan kapal untuk mengelilingi danau) r; 'in Kamis, 28 Juli 2016 WAKTU A CAR A

07.00-07.30 Pendaftaran ulang

07.30-08.30 Perjalanan ke Pudak Scientific, Gedebage, Bandung

08.30-10.00 Pengenalan Pudak dan kunjungan pabrik

10.00-10.30 Snack

6 30-12 30 Janto Aldt tnergi TedJcnukcm: Turbin 10 Sesi 2: V. Sulungbudi, S.Si (IJerakitan Savonius clanHG) 12.30-13.30 Makan siang 13.30-15.30 Sesi 3: Janto Sulungbudi, S.Si (Praktek penggunaan alat peraga energi V. terbarukan) 15.30-16.00 Coffe break i . ············ 16.00-17.00 Perjalanan ke Unpar Jumat, 29 Juli 2016 WAKTU ACARA ...... 07.00-07.30 Pendaftaran ulang 07.30·09.00 Sesi 4: Haryanto M. Siahaan, Ph.D (Lubang hitam sebagai sumber energi) ...... I·-···-······-· ...... ,.. ,.,,,,,, 09.00-09.30 Coffe. break -- -- - i --09.30-11.00- - --- Sesi 5: Niarnul Huda, S.T., M.Pd (energi terbarukan di Indonesia) ······-· ...... 11.00-13.00 Makan siang dan Jumatan 13.00-14.30 Demo Sains oleh Bengkel Sains clan Presentasi panitia Fussion 14.30-15.30 Pengurnuman pernenang Iota terbaik, peserta teraktif dan peserta mg .. 2016 . meng upload foto di instagram terbanyak (llpgfunpar ) 15.30-16.00 Coffe break 16.00-17.00 Penyerahan penghargaan, penutupan .....

PGF 2016 dibuka oleh Wakil Rektor 1 Bapak Paulus Cahyono Tjiang, Ph.D. l

Garnbar 1. Kunjungan ke waduk jatiluhur

7 Gam bar 2. Menuju kawasan bendungan

Acara dilanjutkan dengan sesi yang dibawakan oleh Bpk Aloysius Rusli, PhD, yang berjudul "Energi terbarukan: Kaitannya dengan mekanika dan termodinamika". Pada sesi ini peserta dibekali dengan wawasan dasar mengenai energi terbarukan, serta ada pula sesi diskusi/tanya jawab. Peserta cukup antusias, terlihat dengan munculnya banyak pertanyaan hingga sesi selesai. Pada penghujung acara hari pertama, peserta difasilitasi dengan disediakannya perahu motor agar dapat berkeliling danau selama 30 menit.

Gambar 3. Sesi Bpk Aloysius Rusli, Ph.D

8 Sesi dan 3 dilaksanakan eli Pabrik PT Pudak Scientifik, Gcdebage, pada hari keclua. Disini pa1·a peserta 2 diajak untuk merakit alat Turbin Savonius dan Thermo Electric Generator (TEG) yang dipandu langsung oleh Bapak Janto Sulungbudi, S.Si. Dalam pelatihan ini alat dan bahan disediakan oleh PT Pudak V Scientific. Peralatan yang dibuat oleh peserta ini akan dibawa pulang oleh peserta, untuk dapat clikembangakan lebih lanjut.

Gambar 4. Sesi perakitan alat (Turbin Savonius dan TEG)

Pada sesi selanjutnya pcscrta mclakukan kcgiatan praktck mcnggunakan alat pcraga cncrgi tcrburukan yang dimiliki oleh PT Pudak Scientifik. Pad a sesi ini setiap kelompok dibantu oleh instruktur da ri Tim Pudak serta beberapa asisten mahasiswa program studi fisika. Pada sesi eli hari kedua ini, peserta semakin antusias dengan aktif mencoba scndiri merakit ala!, dan dapat melakukan eksperirnen rnenggunakan kit alat peraga energi terbarukan. Dari pertanyaan�pertanyaan yang diajukan, terlihat cukup banyak peserta yang berminat untuk rnengernbangkanekaperimcn mengenai energi terbarukan di sekolahnya.

Garnbar 5. Sesi praktek penggunaan alat peraga energi terbarukan

9 !'ada hari ketiga, acara dilaksanakan di Universitas l

Gambar 6. Sesi Bpk Haryanto M. Siahaan, Ph.D

Materi Kedua, dibawakan oleh Bpk Niamul Huda, S.T., M.Pd yang memaparkan tentang "Energi Terbarukan di Indonesia". Bpk Niamul Huda, S.T., M.Pd adalah pengembang teknologi energi terbarukan SMK di Indonesia, beliau memberikan garnbaran nyata teknologi yang dibuat bangsa sendiri yang sudah diterapkan sebagai bahan pembelajaran di sekolah. Dengan dernikian para guru juga mernperoleh gambaran sebenarnya rnengenai kebutuhan negara ini akan energi terbarukan, tentunya yang cocok dan realistis.

Garnbar 7. Sesi Bpk Niamul Huda, S.T., M.Pd

10 Melalui rangkaian sesi yang diberikan, harapannya adalah agar peserta dapat semakin termotivasi dalam mengembangkan dan menciptakan ide-ide inovatif untuk mendukung ketahanan dan kemandirian energi di negara ini. Hal ini dapat dibagikan kepada para siswa di sekolah masing-masing, sehingga para guru turut serta pula dalam menyiapkan para siswa menghadapi tantangan masa depannya.

Dalam acara ini juga ada sesi presentasi dari bengkel sains UN PAR dengan demo sa ins yang menarik, dan presentasi panitia Fussion. Selain itu dalam acara ini juga diadakan Iomba fotografi dengan tema 'energi terbarukan di sekitar kita'. Dari foto yang dikirimkan, terpilih satu foto karya Taryono, S.Pd dari SMP Taruna Bakti sebagai foto terbaik. Acara ditutup oleh Dekan FTIS Universitas Katolik Parahyangan, setelah dilaksanakan pembagian hadiah kepada pemenang Iomba foto, peserta teraktif, dan peserta yang paling banyak meng-upload foto kegiatan PGF di media social instagram. Secara keseluruhan acara berlangsung dengan tertib dan Iancar.

Gam bar 8. Demo sa ins oleh Bengkel Sains UN PAR (BSU)

Judul: Sun shines my corn

Deskripsi: Pada foto tersebut terdapat dua objek, yaitu matahari dan jagung (bunga jagung). Matahari dan jagung dapat dijadikan sebagai sumber energi alternatif saat ini, energi matahari yang berlimpah dan jagung yang dapat tumbuh dengan subur di alam Indonesia merupakan sumber energi alternatif yang memiliki potensi yang sangat besar untuk terus dikembangkan. Sehingga Indonesia dapat terus memenuhi kebutuhan energinya sendiri. Karya: Taryono S.Pd (SMP TARUNA BAKTI)

Gambar 9. Foto karya Taryono S.Pd dari SMP Taruna Bakti, pemenang Iomba foto

11 Dari angket yang dibagikan kepada peserta, tarnpak bahwa peserta puas dengan penyelenggaraan acara ini. Dari hasil angket, peserta rnernberikanusulan terna PGF selanjutnya. Maka para peserta rnenginginkan acara ini dapat terlenggara kernbali. Hasil angket dari peserta ditunjukkan oleh tabel 2.

Tabel 2. Hasil angket dari peserta PGF 2016

1 ln waktu pelaksanaan dengan jadwal 14 17 4 0

.. . 17 16.... . 1 "' .. . 0

2 Materi acara .. ln 14 17 4 0 Topik 11 22 2 0 1 acara 11 23 0 0 3 Kelayakan i 14 21 0 0 Vo" 1 waktu . i 16 17 0 0

4 Panitia .. Sikap panitia selama acara 21 14 0 0 panitia mengenai acara dari sejak diterimanya leaflet hingga 16 19 0 0 i leaflet atau .. .• lain 1 . 12. .. 20 .. 0

5 Sarana dan Toilet 1 9 20 5 Ruang 14 21 0 0 I >n · · ·· · · 13 22 0 0 Sound· · system· · · ·· · · · · 2 . · .• . . . . ··· • . 10 21 0 ...... · . . . . '• . . . 1 Mendapatkan infomasi PGF 2016 melalui: Saran untuk I PGF : · · • • l!ndangan (6 respon) Pengajaran Fisika SMP agar menarik dan mudah diterima siswa • Website {1 respon) • Sernakin seru dan lebih baik

• Leaflet (2 respon) Ternan (4 respon) • Surat undangan disampaikan sebulan sebelum pelaksanaan • Email (4 respon) • Publikasi diperbanyak • Kepala Sekolah {7 respon) • Waktu pelaksanaan jangan diadakan di awal tahun ajaran baru • MGMP Yayasan Salib Suci {6 respon) • PGF dilaksanakan dihari !ibur seko!ah • Materi yang disampaikan lebih real bukan sekedar teori abstrak • Panitia mengkoordinasi penginapan peserta • Adakan Iomba i

Usul Tema PGF 2018 : • Alat/Media praktek sederhana/alternatif • Fisika untuk konsentrasi Air • Alat peraga sederhana (DIY) • Geothermal Energy (Kunjungan ke PLTP Patuha) • lnstrumen praktikum dan presentasi berbentuk animasi • Digital life, Science in daily life • lnstrumen fisika dalam pembelajaran • Fisika jagat raya {Astrofisika) • Pengembangan Fisika berbasis keterampilan abad 21 • Teknologi Nano {Nanofisika) • Peran Fisika terhadap ketahanan pangan • Ustrik (menginspirasi kegiatan belajar mengajar dikelas) • Pesawat sederhana • Fisika terapan dalam dunia anak-anak • Telekomunikasi dan transportasi • Fisika nyata di sekolah

12 lab 4. Hasil dan Kesimpulan

>ampak dari kegiatan pengabdian ini terhadap mitra kegiatan, khususnya para guru adalah semakin 1ertambahnya wawasan mengenai energi terbarukan. Melalui pelatihan yang bersifat perakitan alat, para .uru memiliki tambahan masukan untuk terus ber-inovasi dalam mengajar di sekolah, dengan demikian 1embelajaran menjadi semakin lebih menarik. Tentunya harapan ke depannya tidak terbatas pada topik ·nergi terbarukan, namun juga untuk seluruh topik, sehingga fisika semakin diminati.

Aelalui acara ini semakin terjalin hubungan yang baik antara Program Studi Fisika UN PAR dan sekolah­ ekolah SMP/SMA di Indonesia khususnya di Pulau Jawa. Beberapa sekolah mengundang tim Bengkel .ains Unpar untuk bergabung dalam kegiatan sekolah, baik ekstrakurikuler rutin maupun tahunan. event :erjasama dengan sekolah lainnya juga terus berlanjut, seperti SMA Santa Maria dan SMP Pandu kerjasama kegiatan ekstrakurikuler bengkel sains dan pengembangan eksperimen berbasis komputer), lan SMA ST Laurentia (workshop sains setiap satu tahun sekali), dengan demikian diharapkan banyak iswa-siswi yang akan bergabung dan lebih mengenal UNPAR, serta tertarik untuk melanjutkan studi nereka di Universitas Katolik Parahyangan.

;ecara keseluruhan Pelatihan Guru Fisika 2016 berjalan cukup Ia ncar dan sukses. Berdasarkan masukan lalam angket yang dibagikan kepada para peserta, banyak yang menginginkan untuk diadakan PGF elanjutnya dengan tema lain yang lebih menarik. Dari angket tersebut muncul usulan tema yang cukup >eragam, yang akan menjadi bahan pertimbangan panitia PGF selanjutnya.

>AFTAR PUSTAKA

[1] Rencana Strategis Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan Tahun 2015-2018. Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan. Jakarta: 2015 [2] Rencana Strategis Kementrian Riset, Teknologi, dan Pendidikan Tinggi Tahun 2015-2019. Kementrian Riset, Teknologi, dan Pendidikan Tinggi. Jakarta: 2015 [3] Undang-Undang No 12 tahun 2007. Rencana Pembangunan Jangka Panjang Nasional (RPJPN) tahun 2005-2025. http:/ /www.batan.go.id/ref_utama/rpjp_2005.pdf. Diakses pada 23 Januari 2016.

13 LAMP IRAN

14 Energi Terbarukan: Kaitannya dengan Entropi, Termodinamika, dan Mekanika

Aloysius Rusli, Ph.D

Program Studi Fislka, Fakultas Teknologi lnfonnasi dan Sains, Universitas Katolik Parahyangan, Bandung

1. Energi terbarukan meliputi energi air sungai dan hujan, energi pasang air laut, energi angin dan ombak, energi geotermal, bahan bakar biologis (biofue�. energi halilintar, energi nuklir, energi surya. Energi terbarukan adalah energi yang masih tetap dapat tersedia untuk dimanfaatkan, pada skala usia umat manusia. Usia umat manusia setidaknya meliputi ribuan tahun ("kilotahun" jika mengikuti rekomendasi Sistem lnternasional bagi satuan-satuan).

2. Energi di dunia dan jagad raya ini tampaknya memang tetap ataupun "kekal", tetapi pemanfaatannya ternyata dibatasi oleh perilaku statistik alam. Secara makroskopis, hal itu berhasil dirumuskan manusia berupa "Hukum-hukum" pertama dan kedua Termodinamika.

3. Pelatihan ini menampilkan suatu cara memahami hal itu, dengan menggunakan konsep "entropi" secara lebih dini. lngin ditunjukkan bahwa ini mempermudah meninjau beberapa proses yang bermanfaat. Akhirnya, konsep "energi" akan ditinjau dari segi energi kinetik dan energi potensial, agar lebih tampak kaitannya dengan ilmu mekanika. Juga, konsep "entropi" akan ditinjau kaitannya dengan sifat statistik alam.

Pengantar

4. Konsep "energi"(Coopersmith 201 0) baru disadari manusia sejak pertengahan abad ke 19, sebagai suatu konsep pemersatu bagi berbagai peristiwa dan proses yang dialami manusia dengan berkembangnya teknologi. Mula-mula konsep energi ini muncul berkait dengan konsep "kalor", yaitu energi yang mengalir/berpindah akibat adanya suatu beda suhu.

5. Suhu atau temperatur kemudian disadari merupakan konsep yang menggambarkan energi kinetik rata-rata sebuah molekul.

6. Konsep "molekul" pun baru muncul secara ilmiah-terukur melalui kuantifikasi reaksi kimia antara beberapa gas. John Dalton (1766-1844) dan Avogadro (1776-1856) dapat disebut sebagai beberapa perintisnya.

Hukum Pertama Termodinamika

7. "Hukum" II Isaac Newton (1642-1726) tentang gerak, merumuskan hasil pengamatan empiris Galileo Galilei (1564-1642) secara matematis dengan menggunakan konsep "kalkulus" yang didasarkan pada paham "infinitesimal". Penelitian Galileo ini tampaknya dia kembangkan setelah dirinya dilarang oleh pimpinan Gereja Katolik masa itu menyebarkan paham heliosentrisme sebagai suatu kebenaran (bukan sekedar sebagai suatu teknik deskripsi matematis gerak planet-planet). Hukum II tentang gerak itu menampilkan hubungan antara resultan gaya pada suatu benda, FR, dengan massa

Pelatihan Guru Fisika 2016 11 benda tersebut dikalikan percepatannya (a= d (untuk sederhananya diambil gerak m v)t d dv. satu dimensi saja), atau secara matematis: FR = m dt Dari Hukum ini dapat diperoleh (secara "kalkulus" tersebut) bahwa perkalian resultan gaya pada bend a itu dengan perpindahan benda tersebut, FR =!!. Hasil ini l!.x (�m v2). dapat diartikan, diberi· interpretasi, bahwa kuantitas perkalian gaya total pada benda

dengan perpindahan benda itu, setara dengan pertambahan suatu bentuk v2 yang (�m2 ) dapat diartikan sebagai suatu "energi kinetik" yang dimiliki suatu benda.

8. Hal ini lalu dapat disebut sebagai suatu pernyataan kekalnya energi, karena sejumlah "usaha" yang dikerjakan pada suatu benda, ternyata menurut Hukum II Newton itu, akan diterima sepenuhnya (tidak terkurangi I terkorupsi sedikitpun) sebagai pertambahan energi kinetik benda itu.

9. Di samping itu, telah ada pengamatan James Watt (1736-1819) bahwa pemanasan air dalam ketel I belanga, yang dapat mendidihkan air itu, lalu dapat menggoyang­ goyangkan baju yang dijemur di atas bejana itu. Artinya bahwa "kalor'' yang rupanya mengalir dari api ke air, lalu memampukan air itu menggoyangkan baju, artinya bekerja pada baju. Setelah kemudian James Prescott Joule (1818-1889) menunjukkan

kesetaraan banyaknya kalor dengan banyaknya usaha (1 kalori � 4,2 joule atau tepatnya 4,1868 joule), dapatlah hukum kekekalan energi yang kemudian disebut sebagai Hukum I Termodinamika, ditulis secara lengkap sebagai

pada benda+ Q padabenda = energi benda; w Ll

atau secara matematis-ringkas: Wrb + Qp b = LlUbenua

atau lebih ringkas lagi: Wp + Qp�LlU

atau malah Wr"'" + Q � LlU

10. Arah aliran kalor itu, yaitu dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu lebih rendah, ternyata dapat digunakan sebagai definisi bagi konsep "kalor", yaitu "perpindahan at au aliran energi disebut berupa kalor, jika terjadi akibat suatu perbedaan suhu". Dengan demikian definisi "usaha" atau "kerja" pada benda menjadi komplemen-pasangannya, yaitu "perpindahan atau aliran energi disebut berupa usaha atau kerja, jika terjadi bukan akibat suatu perbedaan suhu".

11. Suatu catatan tentang istilah "kalor jenis" versus "panas jenis", dan "kalor lebur'' dsb versus "panas lebur" dsb, lalu dapat disebutkan: Karena kalor mengalir dari benda yang satu ke benda yang lain, atau dari bagian yang satu dari benda ke bagian lainnya pada benda itu, sedangkan suhu merupakan ciri keadaan suatu benda (bukannya proses - perubahan kear.Jaau, �eperli ad

12. Suatu catatan tentang dua cara penulisan Hukum I Termodinamika di butir 9 di alas adalah:

Berdasarkan Hukum Ill Newton tentang gerak benda, dapat dituliskan bahwa, Fpacta bencta oleh lingkungan = - Fpactalingkungan oleh bend a,

2 I Program Studi Fisika, FTIS, Universitas Katolik Parahyangan sehingga juga dapat ditulis bagi benda yang rnengalami perpindahan,

cara Wpadabenda + Q::::: LJU atau Q = LJU- Wpadabenda 1:

yang setara dengan

cara II: - Wolehbenda + Q = .JU atau Q = fJU + Wolehbenda.

Kiranya langsung dapat disadari, betapa pentingnya tetap mencantumkan subskrip "pad a" atau "oleh" pada lam bang usaha W ·,tu. Jika ini diabaikan, jelas mudah terjadi kebingungan alas kontradiksi-semu matematis yang ditimbulkan oleh penulisan terlalu singkat itu, yaitu

Q LllJ- W (cara I)

versus Q LlU + W (cara II)

yang secara matematis tentu saling bertentangan.

Cara I dapat disebut sebagai cara pandang sistemik-ilmiah, karena meninjau satu benda atau sistem sebagai pusat perhatian, yang menerima atau melepas kalor dan usaha.

Cara II dapat disebut sebagai cara pandang ekonomis-teknis, karena meninjau benda sebagai terutama sarana, dalam proses menimbulkan kalor sebagai hal yang perlu dibiayai, dalam rangka menghasilkan usaha, dengan dampak sampingan/keterpaksaan berupa non-kerja yang sekedar menarnbahenergi internal (umumnya panasnya) benda.

Hukum Kedua Termodinamika

13. Akan tetapi Ieiah ditemukan pula bahwa konversi energi melalui perpindahan energi (secara kalor atau usaha) itu tidaklah simetris (setangkup). Kalor spontan (= "dengan sendirinya", tanpa perlu digerakkan pihak lain) mengalir dari suhu tinggi ke suhu rendah, tetapi sebaliknya tidaklah dapat spontan. Rudolf Julius Emanuel Clausius (1822-1888) merumuskannya sebagai "Kaler tidak mungkin mengalir spontan dari suhu rendah ke suhu yang lebih tinggi (tanpa mengubah keadaan benda lain)", ataupun " Kalor dapat saja mengalir dari suhu rendah ke suhu lebih tinggi, asalkan ada usaha dikerjakan (pihak lain) pada proses itu". Temuan empiris inilah yang kemudian disebut sebagai Hukum 11 Termodinamika.

14. Ada pula rumusan lain bagi Hukum II Terrnodinamika ini, yang merumuskan temuan empiris pula, bahwa longsoran selalu terjadi spontan ke arah bawah dan bukannya ke atas. Batu biasanya berguling menuruni bukit sambil mengubah usaha positif oleh gaya gravitasi pada batu menjadi sedikit pcnghangatan (= mcngalirkan kalor) pada lingkungannya (demi kekalnya energi, Hukum I Termodinamika). Tak pernah terjadi bahwa batu secara spontan menyerap kalor dari lingkungannya dan agak menyejukkannya, dan dengan tambahan energi itu, menaikkan energi potensial gravitasinya (= bekerja melawan gaya gravitasi yang "konservatif') dengan berguling ke puncak bukit. Rumusan Lord Kelvin (semula bernama William Thomson: 1824-1907), dan Max Karl Ernst Ludwig Planck (1858-1947) tentang pengamatan empiris itu: "Tidak mungkin mengubah kalor sepenuhnya menjadi usaha (tanpa mengubah keadaan bend a

Pelatihan Guru Fisika 2016 13 lain)", atau sebaliknya: "Mengubah usaha sepenuhnya menjadi kalor, dapat saja terjadi secara spontan".

Kedua pernyataan tentang Hukum II Termodinamika ini dapat dibuktikan setara kebenarannya satu dengan lainnya dengan mudah (lihat misalnya Lee & Sears 1955) dengan penalaran biasa (tidak perlu matematika).

Entropi Benda

15. Clausius (pada tahun 1865) menciptakan istilah "entropi" yang berasal dari Bahasa Yunani, en+tropein, dengan makna "kandungan perubahan" ("content transformative" atau "transformation content" atau istilah Clausius: "Verwand/ungsin!Ja/t"; vetwandlung = perubahan, transformasi, in!Jalt = kandungan, isi, kapasitas, tingkat) dengan sirnbol S. Secara matematis, Q =­ ,15 T

dengan Q = kalor yang rnengalirmasuk ke bend a, dan T adalah suhu benda saat itu. Misalnya ketika aliran kalor ke 1 gram es meleburkannya pada titik lebur normal,

pertambahan entropi S es adalah 80 kalori per 273 kelvin = 336 J/K.

Atau rnisalnya ketika air 1 gram dipanaskan dari 0°C ke 1 OO"C, pertambahan entropi air = f dQ/T =fmcdTfT = (1 g)(4,2 J/(g K)) In (373/273) = 1,26 J/K.

16. Kalau definisi konsep entropi Clausius ini diterapkan pada butir 13 di atas, yaitu pada arah proses aliran spontan kalor, dapat dikatakan bahwa: a. Satu bagian lingkungan bersuhu tinggi, melepaskan kalor sehingga ilS = % ''"" < 0 karena kalor ke luar dari lingkungan, dan b. Satu bagian lingkungan yang lebih rendah suhunya, menerirna kalor kalor

tersebut sehingga = dinnin > 0. LIS f c. Maka ilStot,,nya jelas > 0, karena suhu tinggi > suhu rendah. Pernyataan ini dapat digambarkan dengan Gambar 1 ini, yang menunjukkan aliran kalor spontan dari suhu tinggi ke suhu rendah.

r,

Q a ---� �--� w

Ia 1Q �

r, ITo

Gambar 1 Gambar2

4 I Program Studi Fisika, FTIS, Universitas Katolik Parahyangan Maka Hukum II Termodinamika secara Clausius menjadi:

L!Stot81 jag ad raya jelas > 0 (Moore 2016).

Secara negatif: L!Stotat tak mungkin < 0. lni dapat ditunjukkan oleh Gambar 1 di alas ini, kalau arah alir kalornya sekedar dibalik, menuju lingkungan bersuhu lebih tinggi. Hal ini menunjukkan terjadinya aliran kalor dari lingkungan dingin ke lingkungan panas secara

spontan, yang menghasilkan L!Stotat nya < 0.

17. Karen a itu, pernyataan Clausius, "Kalor dapat saja mengalir dari suhu rendah ke suhu lebih tinggi, asalkan ada usaha dikerjakan pada proses itu", dapat dirumuskan sebagai:

L!Swwt haruslah > 0. Artinya, harus ada usaha W secukupnya oleh pihak lain, yang lalu menjadi tambahan kalor yang mengalir ke suhu yang lebih tinggi itu, sedemikian hingga

LlStowtnya menjadi > 0. Jadi diperlukan pasokan minimal usaha, demi terpenuhinya syarat

LlSrotal > 0.

18. Ternyata perilaku asimetris Hukum II Termodinamika ini dapat dikaitkan dengan sifat statistik alam raya ini. Berka! alam raya ini terdiri alas luar biasa banyaknya molekul, interaksi an tar mereka menam pilkan perilaku yang condong bergerak acak. Akibat keacakan ini, penanganannya dapat menggunakan sifat statistika, yang menunjukkan bahwa akan ada kecenderungan statistik menuju keadaan yang berpeluang terbesar. Dan jika keadaan berpeluang terbesar ini tercapai, keadaan akan menjadi "seimbang", takkan lagi condong berbalik arah lagi. Kemutlakan bunyi Hukum-hukum Termodinamika ternyata tertawarkan oleh paham "peluang": Dapat saja hal yang tampak mutlak, sekali­ sekali mengalami perkecualian; atau sebaliknya juga, halt yang tampak tak mungkin, sekali-sekali dapat terjadi juga. Perilaku asimetrik akibat sifat statistik akibat luar biasa banyaknya molekul ini, dipelajari dalam bagian fisika yang disebut Fisika Statistik.

Efisiensi Konversi Bentuk Energi

19. Kalau ditinjau Gam bar 2 di alas, prosesnya dapat disebut sebagai proses suatu mesin pendingin, misalnya mesin air-conditioning (AC) yang di Bandung pun sudah banyak terpasang.

20. Proses mesin pendingin ini menunjukkan aliran kalor dari suhu rendah ke suhu tinggi dengan perlu adanya pasokan usaha pada mesin penggerak aliran kalor ini, dan dapat ditulis berdasarkan Hukum II Termodinamika:

LlSdarisuhu rendah + LlSkesulw tinggi harus!ah > 0,

- haruslah > 0. Rt<=3u Qd + Q11 Tr1 Tp

Pada penulisan ini, simbol Q, dipilih bertanda > 0, sehingga perlu dicantumkan Ianda minus di depannya karena kalor sedang mengalir ke luar dari lingkungan (ke mesin).

Kalau kemudian dituliskan usaha yang harus dipasok = W, dan kalor yang ke luar dari lingkungan yang dingin adalah Q, diperolehlah:

Pelatihan Guru Fisika 2016 IS Q" � Q dan Q, � Q + W.

2i . Konsep "efisiensi" bermakna "hasil / apa yang diperoleh, dibandingkan dengan apa yang harus dikorbankan I dibayar untuk itu". Efisiensi (atau lebih biasa disebut Koefisien Kinerja) bagi mesin pe�dingin ini dapat digambarkan oleh besar-kecilnya perbandingan *· yaitu perbandingan antara jumlah kalor yang diserap dari lingkungan yang akhirnya akan bersuhu lebih rendah, dengan jumlah usaha yang (biasanya) dibeli dari aliran listrik PLN.

Akibat Hukum II Termodinamika yang menyaratkan dSrowr > 0, efisiensi mesin pendingin ini dapat dihitung memiliki suatu * maksimum sebesar:

Tampak bahwa efisiensi maksimum akan diperoleh jika perbedaan kedua suhu itu sekecil mungkin.

22. Jika tujuan mesin pendingin ini adalah untuk menyerap kalor dari lingkungan, bukannya untuk mendinginkannya, melainkan untuk dialirkan ke lingkungan lain demi menghangatkan lingkungan lain ini (misalnya di pegunungan yang agak tinggi di Indonesia), mesin ini terkadang disebut pula dengan istilah "pampa kalor", "heat pump". Mengingat tujuan yang berbeda ini. patutlah definisi efisiensi pampa kalor ini dipilih berbeda, yaitu membandingkan jumlah kalor yang berhasil dipasok ke lingkungan yang hendak dihangatkan (tujuan yang disasar), versus jumlah usaha yang harus dikerahkan untuk ini (biaya PLN dsb yang perlu dibayar untuk itu).

Jadi dengan notasi yang telah digunakan di atas (butir 20) saja, cukuplah dihitung Q+W w Hal ini memiliki maksimum pula, yang dapat dihitung dengan menggunakan hasil !Lyang w telah diperoleh di butir 20:

Q -· 'I'd -· w TP- T

Hasil untuk efisiensi maksimum pampa kalor adalah: '1;, '[� Tp- Td AT

Tampak pula bahwa efisiensi maksimum dapat diraih dengan mengecilkan beda suhu yang digunakan.

23. Dengan cara serupa, juga dapat dihitung efisiensi proses sebaliknya, yaitu yang disebut sebagai mesin kalor (bukan "mesin panas", lihat butir 11):

Sejumlah aliran kalor diproduksi, misalnya dalam silinder mesin bensin, dengan membakar uap hidrokarbon menghasilkan suhu tinggi, yang mengakibatkan tekanan gas

6 1 Program Studi Fisika, FTIS, Universitas Katolik Parahyangan tinggi untuk mendorong piston dan memutar roda kendaraan. Selain itu, kalor akan mengalir ke air pendingin yang beredar sekitar silinder, diradiasikan dengan radiator yang selalu ada di bagian depan mesin, ke lingkungan/udara luar yang lebih sejuk. Seperti 2 mesin sebelumnya, Hukum II Termodinamika menyediakan persyaratan yang dapat dipakai menghitung efisiensi maksimum mesin kalor ini. Efisiensi ini tentu dipilih secara sesuai dengan tujuan mesin kalor, yaitu usaha yang dapat diperoleh, W, dibandingkan dengan jumlah kalor Q, menurut butir yang harus diadakan atau dibeli. (!Y + 20)

= T = Efisiensi maksimum � akan terhitung p-'ljt_ � T . W+Q 'lP Tp

Karena lingkungan ke mana dibuang kalornya, biasa adalah atmosfer Bumi, yang di Indonesia bersuhu -25°C, maka peningkatan efisiensi diperoleh dengan mengupayakan TP setinggi mungkin, yang berkait dengan adanya tekanan gas yang setinggi mungkin (digambarkan dengan istilah "presswe ratio" jika dibandingkan dengan tekanan atmosfer). Karena itulah mesin mobil modern lebih panas daripada mesin mobil masa lampau. Daya menanjak lerengpun kini jauh lebih baik.

Berbagai Sumber Energi Terbarukan

24. Setelah menunjukkan penggunaan Hukum II Termodinamika untuk menghitung efisiensi maksimum yang dapat diperoleh 3 jenis mesin (mesin kalor, mesin pendingin, mesin pompa-kalor), kini berbagai sumber energi terbarukan dapat diperiksa, sejauh apa ada limit maksimum bagi kinerjanya. Secara sederhana dapat dikatakan, bahwa sebaiknya konversi ini tidak melibatkan kalor, karena dengan sendirinya itu menimbulkan berperannya pembatasan Hukum II Termodinamika berupa flStot'' jagad raya;:, 0, yang berarti harus ada kalor netto yang masuk ke jagad raya, yang berarti bahwa kemanfaatan energi kalornya tak lagi dapat diupayakan.

25. Jumlah energi di dunia ini tarnpaknya tetap saja, tetapi energi terbarukan rnernbatasi dan rnenggarisbawahi bentuk energi yang lebih "berguna". Energi dapat berbentuk energi kinetik atau energi potensial. Energi kinetik berupa gerak rnakroskopik rnasih dapat diupayakan usahanya untuk menggerakkan turbin dsb. Akan tetapi energi kinetik rnolekular tergolong energi termal yang hanya dapat ditarnbah, tidak dapat dikurangi jumlahnya, menurut flSto"'jagad raya;:, 0.

Energi kinetik mencakup energi tennal yang bersifat mikroskopik dan energi gerak rnakroskopik. Energi terrnal dapat menjalankan mesin kalor, tetapi efisiensinya dibatasi oleh Hukum II Termodinamika tersebut. Energi kinetik makroskopik yang dibawa angin ditimbulkan oleh energi Matahari, dan merupakan sumber energi yang bersih. Energi termal yang dikumpulkan pemanas surya, merupakan bantuan penghemat bagi energi pemasak, yang kita beli berupa LPG (liquefied petroleum gas) yang akan dibakar untuk menghasilkan aliran kalor ke masakan. Aliran kalor ini akan meningkatkan energi kinetik atau energi termal beryelarnya molekul-molekul bahan masakan, sampai memutuskan ikatan kimia (kovalen dsbnya) dan menghasilkan senyawa baru yang lebih lezat bagi lidah.

Energi potensial mencakup energi potensial gravitasi, listrik, nuklir. Energi potensial gravitasi yang dibawa hujan dan sungai berupa energi kinetik, melalui dinamo atau generator menjadi sumber energi potensial listrik. Energi potensial listrik menggerakkan elektron berupa arus listrik melalui motor listrik, dan ini dapat rnenggerakkan roda mesin-

Pelatihan Guru Fisika 2016 17 mesin industri, kendaraan, peralatan, dengan memanfaatkan medan listrik-magnet. Akhirnya energi potensial ini terubah menjadi energi termal, sesuai dengan pernyataan Kelvin-Planck.

Energi potensial listrik tersimpan dalam ikatan atom dalam molekul, dan dapat diubah menjadi tegangan listrik sel listrik atau batere, dengan efisiensi yang tidak dibatasi Hukum Termodinamika II di a�as. Maka sel surya yang memanfaatkan bahan semikonduktor dapat merupakan sumber energi yang amat efisien. Energi potensial listrik atau ikatan atom tersebut juga dapat dimanfaatkan berupa biofue/ (bahan bakar dari bah an biologis) di sam ping saat ini sedang digunakan biomassa seperti minyak dan batubara, yang lalu dibakar menghasilkan energi termal yang banyak. Karena biomassa ini membutuhkan -300 juta tahun (batubara) atau -100 juta tahun (minyak mentah) untuk terbentuk, sumber energi ini disebut "tidak terbarukan". Terlalu lama menunggu terfosilkannya tumbuhan dan hewan renik ini, sebelum menjadi minyak atau batubara.

26. Air sungai menjadi modal energi bagi konversi menjadi gerak rotasi roda penggerak mesin giling, dsb. Di sini usaha oleh air pada roda air, langsung digunakan memutar (berusaha pada) dinamo atau generator listrik. Tidak ada peran kalor, maka Hukum II Termodinamika tidaklah berperan membatasinya. Efisiensinya dapat ditingkatkan mendekati 100%, dengan teknologi yang sesuai.

27. Air hujan serupa dengan air sungai, dapat ditampung dengan bantuan bendungan, membentuk waduk. Memang keberatan yang berkembang masa kini adalah perubahan ekologi akibat penggenangan wilayah oleh waduk, di sam ping banyaknya penguapan air oleh luasnya permukaan waduk yang terkena !erik Matahari. Selanjutnya air waduk dapat diterjunkan atau dialirkan menggerakkan turbin, memutar dynamo atau generator listrik. Kalor tidak dibutuhkan, dan efisiensi tidak pula terbatasi oleh Hukum II Termodinamika, karena prosesnya tidak bersiklus seperti mesin kalor.

28. Air taut yang mengalami pasang dan surut oleh gravitasi Bulan, juga dapat dibendung, sehingga air laut yang sedang pasang atau surut, lalu dapat digunakan menggerakkan turbin dynamo atau generator listrik. Tiada pembatasan oleh Hukum II Termodinamika.

29. Angin terjadi akibat perbedaan pemanasan daratan Bumi, yang menimbulkan pemuaian berbeda pada udara yang menyentuh daratan, dan perbedaan massa jenis pula. Terjadilah gerak ke atas udara akibat gaya Archimedes pada udara yang mengecil massa jenisnya oleh pemuaian termal. Penurunan tekanan yang lalu terjadi menggerakkan udara sekitar mengisi kerenggangan atmosfer yang terjadi, dan itulah yang teramati sebagai angin. Sebenarnya pada ketinggian beberapa puluh meter saja, derasnya aliran angin sudah cukup besar. Contohnya dirasakan oleh penghuni gedung-gedung pencakar langit. Maka angin menjadi sumber energi murah berupa usaha, yang dapat memutar baling-baling yang dihubungkan pada dinamo/generator listrik.

Pembatasan oleh Hukum II Termodinamika tidak pula berperan. Keberatan berupa polusi bunyi/derau akibat kurang optimalnya bentuk baling-baliny, yang rnenirnbulkanpusaran­ pusaran udara yang menimbulkan derau itu (bandingkan dengan polusi bunyi oleh helikopter) menantikan terus berkembangnya teknologi bentuk baling-baling.

Contoh baling-baling Savonius (Sigurd Johannes Savonius; 1884-1931) merupakan bentuk yang telah dikembangkan pada tahun 1920an dan dipatenkan di Finlandia dll. (Temuan Savonius ini akan dibahas pula pada PGF 2016 oleh Janto V Sulungbudi, S.Si).

8 I Program Studi Fisika, FTIS, Universitas Katolik Parahyangan Karena angin terkadang menghilang sejenak (pengalaman pahit para pelaut), teknologi menemukan batere yang dapat menyimpan energi listrik yang dihasilkan untuk jangka waktu cukup lama, menjadi teknologi yang vital bagi pemanfaatan energi angin ini.)

30. Energi ombak air laut timbul oleh tiupan angin sepanjang permukaan laut. Gerak ombak ini dapat disadap dengan keping-keping berengsel, yang diapungkan di alas permukaan laut. Gerak bolak-balik keping-keping ini dapat menggerakkan dinamo/generator listrik, dan energi listriknya ilapat disimpan pula dalam batere-batere. Risiko terbesar yang dihadapi adalah angin yang terlalu kencang atau badai, yang dapat merusak instalasi dinamo/generator yang digunakan.

31. Energi geotermal memanfaatkan panasnya lapisan batuan pada kedalaman beberapa ratus atau ribu meter, untuk memperoleh air panas atau uap panas bertekanan tinggi, yang lalu dapat ditiupkan pada baling-baling turbin dinamo atau generator. Pembatasan Hukum II Termodinamika juga kurang berperan, karena pemanasan dan tekanan tinggi air/uap tidak membutuhkan biaya. Usia sumber geotermal pun praktis meliputi ribuan tahun, karena batuan panas dalam Bumi tetap akan hadir sampai seluruh batuan panas Bumi telah mendingin dan berhenti berkonveksi.

32. Bahan bakar biologis (biofuel) merupakan upaya memanfaatkan sampah organik (biomassa) yang dapat difermentasi, yang menghasilkan senyawa organik yang memuat atom oksigen. Akibatnya, pembakarannya dalam mesin kalor terbantu efisiensinya oleh kehadiran atom oksigen di setiap molekulnya, sehingga produksi CO dan debu asap terkurangi. Selanjutnya Hukum II Termodinamika tentu berperan membatasi efisiensi yang dapat diraih.

33. Energi halilintar (petir sebenarnya juga mencakup terjadinya bunyi guntur, yang sampai kini belumlah termanfaatkan sebagai sumber energi) masih terus diselidiki, karena merupakan sumber energi listrik yang besar, akibat besarnya arus listrik (-kiloampere) pada saat terjadi halilintar Oangka waktu - mili- atau mikrodetik, dengan energi -Megajoule; Wikipedia 2016).

Masalah teknologinya adalah, bagaimana mengelola arus listrik sesaat yang sebesar itu, untuk disalurkan ke batere-batere yang memadai daya tampungnya. Tentu juga perlu dibuat instalasi di daerah yang sering berpetir, dengan kinerja yang menantikan terjadinya (atau kelak, memproduksi?) halilintar.

34. Energi nuklir sebenarnya tidak biasa digolongkan energi terbarukan, karena hanya memanfaatkan peluruhan radioaktif atau (untuk fusi) pemanfaatan energi interaksi nuklir­ kuat antar quark ataupun proton-neutron. Tetapi karena waktu paruh reaksi nuklir dapat mencapai ribuan tahun, dapat dianggap energi nuklir tidak akan "habis". Energi ini diperoleh karena akibat pecahnya inti atom, energi potensial listrik antara para proton yang semula berdekatan sampai -femtometer (1 0-15) dapat terkonversi menjadi energi kinetik pecahan-pecahan inti atom, yang lalu menyebar sebagai kalor menjadi energi kinctik para molckul udam ("suhunya tinggi"). Suhu tinggi ini dapat mendidihkan air (Pressurized Water Reactor yang sedang banyak digunakan masa kini; "generasi ketiga") pada tekanan tinggi, yang lalu menggerakkan turbin dinamo/generator listrik. Jadi Hukum II Termodinamika juga tidak berperan di sini.

35. Risiko terbesarnya adalah, kalau kendali reaktor nuklir tak sempat berperan. Risiko ini bertambah besar, karena radioaktivitas yang menyertai lepas kendalinya reaktor nuklir,

Pelatihan Guru Fisika 2016 19 berdampak berpuluh, mungkin beratus-beribu tahun pada ukuran beratus-beribu kilometer sekitar reaktor nuklir itu. Sampah nuklir, berupa bahan bakar nuklir yang sudah menampung banyak hasil peluruhan nuklir, masih juga menjadi masalah dalam penanganannya, karena radioaktivitasnya dapat mencapai ribuan tahun pula. Bagaimana menjamin keamanan bahan radioaktif yang usianya melebihi pengalaman teknologi manusia yang baru berusia beberapa ratus tahun?

36. Energi surya, yang merupakan sumber dari berbagai bentuk energi yang disebut di atas, dapat digunakan langsung dengan dua cara. Cara pertama adalah dengan sekedar memanfaatkan energi termal yang dihasilkan radiasi Matahari, terulama bagian infra­ merahnya. Energi termal ini dapat digunakan menghangatkan air untuk menghemat biaya bahan bakar memanaskan air. Air untuk masak dan air untuk mandi dan cuci pakaian adalah contohnya. Energi termal ini juga dapat digunakan memanaskan air atau mencairkan logam yang diletakkan di titik fokus sejumlah cermin. Gurun pasir merupakan lokasi yang dapat dimanfaatkan untuk cara ini, sebagai wilayah yang selama ini kurang termanfaatkan.

37. Cara kedua adalah, untuk mengubah radiasi Matahari ini menjadi arus listrik, dengan gejala fotovoltaik (serupa dengan gejala fotolistrik, suatu gejala kuantum cahaya). Dengan suatu sambungan p-n dari bahan semikonduktor p dan n, energi gelombang listrik-magnet digunakan menggerakkan elektron dan menghasilkan arus listrik. Sel surya ini merupakan alat yang saat ini sedang berkembang pesat pemanfaatannya. Teknologi batere lalu menjadi pendukung vital pula bagi sumber listrik ini.

38. Salah satu gejala termolistrik, yang disebut gejala Seebeck (Thomas Johann Seebeck; 1770-1831) yang ditemukan tahun 1821, menggunakan sepasang logam berbedajenis, yang kedua sambungannya dibuat berbeda suhu, dan dengan demikian terjadilah suatu beda potensial listrik dan arus listrik dalam rangkaian duajenis kawat logam itu. Koefisien Seebeck berkisar pada -0,5 milivolt per kelvin.

Gejala Peltier (Jean Charles Athanase Peltier; 1785-1845) yang ditemukan tahun 1834, merupakan gejala kebalikannya, yaitu kalau dua jenis kawat log am dialiri arus listrik, terjadilah suatu beda suhu antara kedua sambungannya. Dengan demikian rangkaian Peltier ini dapat digunakan mendinginkan dan menghangatkan lingkungan di sekitarnya. Perbedaan gejala Seebeck dengan gejala fotolistrik atau fotovoltaik adalah, bahwa gejala Seebeck memanfaatkan energi termal sebagai penimbul gejala, yang lalu menggerakkan difusi elektron yang bersifat acak, jadi dapat disebut gejala klasik/non-kuantum; sedangkan gejala fotolistrik atau fotovoltaik menggunakan foton (sifat partikelgelornbang listrik-magnet), jadi merupakan gejala kuantum.

39. Suatu catatan tentang limit minimum LIS,.,"' = Limit ekstrem ini telah menjadi O: pembukajalan bagi Nicolas Leonard Sadi Carnot (1796-1832), seorang ahli mesin, untuk mulai meninjau konsep "mesin dan siklus reversibel", yang lalu membuka jalan bagi Clausius menemukan dan merumuskan konsep entropi S. Konsep "reversibel" memuat dalamnya pengertian proses kuasi-stalik, proses sedemikian lambannya sehingga keadaannya praktis senantiasa statis, sehingga perumusan Termodinamika biasa dapat dianggap (moga-moga) berlaku. Selain sifat kuasi-statik, pengertian "reversibel" juga memuat pengertian "tiada gesekan", karen a sekiranya ada sedikit saja gesekan dalam suatu proses, maka akan terjadi peningkatan entropi. Anehnya, idealisasi ini ternyata dapat menuntun manusia menemukan cara kerja alam nyata.

10 I Program Studi Fisika, FTIS, Universitas Katolik Parahyangan Tampaknya konsep "infinitesimal" dengan konsep "limit" dalam Matematika merupakan keanehan sejenis ini juga: penanganan yang sulit (Gerovitch 2016) dipertanggungjawabkan keabsahannya, tetapi mampu menuntun manusia yang tetap mengerahkan pemikiran kritisnya semaksimal mungkin, untuk menemukan gagasan/konsep yang ternyata andal dan "sederhana". Seolah manusia diberi bimbingan oleh "Tangan Tuhan" ("The Hand of God', istilahnya). Melalui limit ini, Carnot berhasil pula mempelopori penemuan "efisiensi maksimal suatu siklus reversibel" antara dua · suhu dan yaitu = r,-r = (lihat butir di alas). Tp Td , d �T T 22 r, r

40. Catalan tentang Lubang Hitam (Black Hole):

(Karena Dr Haryanto M Siahaan akan membahas ihwal Lubang Hitam (LH) sebagai suatu alternatifenergi terbarukan juga, baiklah di sini ditunjukkan sejenak, kaitannya dengan isi makalah ini pula)

Walaupun mungkin peristiwa LH dapat terjadi pada skala detik, yaitu ketika terjadi awal

peruntuhan sebuah bintang bermassa > -10 massa Matahari, tetapi proses sesudahnya tampaknya dapat berlangsung bermilyar tahun, maka dapat juga LH dipandang sebagai sumber energi terbarukan, dengan melihat cara mendefinisikan istilah "energi terbarukan di butir 1 di alas. Sifat yang paling menonjol pada LH adalah sedemikian kecil jadinya ukuran bintangnya akibat tarikan gravitasinya, sehingga medan gravitasinya dapat menjadi amat besar sampai cahayapun tak dapat meloloskan dirinya, sehingga bintang berpijar itu "tiba-tiba" menghilang, menjadi gelap bagaikan lubang hitam, dan debu dan sebagainya di sekitarnya jatuh makin cepat ke arah LH itu.

Dari sudut pandang entropinya, itu bermakna bahwa entropinya akan makin susut, akibat makin memusatnya seluruh materi (= energi) itu. Maka dapat disebut bahwa ini bertentangan dengan Hukum Termodinamika II. Syukurlah bahwa kemudian Stephen Hawking berhasil menemukan jalan ke luar, dengan memperoleh kesimpulan bahwa LH akan memancarkan radiasi elektromagnetik yang bersifat "benda hitam, blackbody". Walau istilahnya mirip, tetapi konsep BH sam a sekali berbeda dengan konsep LH. Berka! adanya "radiasi Hawking" ini, walau tampaknya belum sempat diamati secara empiris keberadaannya, maka entropi LH dapat terselamatkan dari melanggar Hukum II Termodinamika (Silakan menyimak penjelasan Pak Haryanto tentang rekaan sed erhana ini)

Kesimpulan

41. Pelatihan ini bertujuan memperkenalkan cara meninjau berbagai jenis "energi terbarukan" dengan memanfaatkan konsep entropi, dan kaitan entropi ini dengan Termodinamika serta Mekanika. Semoga keterpaduan fisika dapat lebih tampak mel a lui uraian ini.

42. Disarankan agar makin sering memanfaatkan www.google.com dan Wikipedia yang makin mudah dan murah diakses di Internet, untuk meraih informasi yang keandalannya cukup tinggi, sekitar 90%. Kritisnya membaca dan membanding-bandingkan bacaan, dengan menggunakan daya nalar yang disaring dengan "akal sehat", akan dapat menggunakan www.google.com dan Wikipedia tersebut secara cukup efektif dan andal.

Pelatihan Guru Fisika 2016 jll Referensi

[1] Coopersmith, Jennifer (2010). Energy, t/Je Subtle Concept - The discovery of Feynman's blocks fro m Leibnitz to Einstein. Oxford University Press, Oxford [2] Gerovitch, Slava. Infinitesimal: How a Dangerous Mathematical Theory Shaped the Modern Wand. Book Review, Notices of the American Mathematical Society, 63 (5) Mei 2016, 571-574; tentang isi buku berjudul tersebut, tulisan Amir Alexander. Scientific American I Farrar, Strauss & Giroux, Apri1 2014. 368 him [3] Lee, John Francis & Francis Weston Sears (1955). Thermodynamics. Addison-Wesley, Reading, Massachusetts Moore, Thomas A (2016). Six Ideas t!Jat Shaped Physics, 3'd edition, Unit T. McGraw-Hill, New York. [4] Wikipedia (2016). Lightning, Lightning Strike, dll. 30 Juni

12 I Program Studi Fisika, FTIS, Universitas Katolik Parahyangan Turbin Savonius

Janto V. Sulungbudi, S.Si

Program Studi Fisika, Fakultas Teknologi lnfonnasi dan Sains, Universitas Katolik Parahyangan, Bandung

Turbin Savonius termasuk salah satu turbin angin vertikal namun kadang dipasang tidak vertikal pada kendaraan yang bergerak. Turbin ini konon terinspirasi dari rotor Flettner dan yang menarik pada turbin Savonius adalah munculnya efek Magnus. Apakah efek Magnus dan apa manfaatnya? Turbin ini dalam bentuk kecil banyak ditemui di atap-atap pabrik daerah panas di Indonesia (gambar 1 ).

Gam bar 1. Turbin Savonius

Turbin Savonius termasuk turbin yang paling sederhana dan mudah dibuat dengan bentuk dasar seperti pada gam bar di alas. Akibat lengkungannya, bagian cekung mengalami drag yang lebih besar dari pada bagian cembung. Akibat perbedaan drag tersebut turbin akan berputar jika terkena angin. Akibat drag yang menahan putarannya, efisiensi dari turbin Savonius relatif rendah dibandingkan yang lain.

Dengan berbagai kekurangan tersebut mengapa turbin Savonius masih populer?

Kepopulcran turbin Savonius akibat pembuatannya yang sangat sederhana, murah dan perawatan yang sangat mudah. Selain itu turbin ini dapat bekerja tidak bergantung dari arah angin

Daya maksimum yang dapat diperoleh dari turbin Savonius adalah:

·- maksimum - ,, l r v P (o 'l 6 kg/tn3 ) 1 ' Dengan tinggi turbin, r jari-jari turbin dan " kecepatan angin. h Kecepatan sudutnya sekitar: 1J = - I1 r Sebagai perkiraan, turbin yang dibuat menggunakan drum minyak standar dapat menghasilkan daya maksimum 180 W dan keceptan putar 190 RPM pada kecepatan angin 10 m/s.

Referensi

[1] Hansen, martin 0. L., Aeordynamics ofWind Turbines, 2"' edition, 2008, Earthscan [2] Piggott, Hugh, How to Build a Wind Turbine, 2005

Pelatihan Guru Fisika 2016 113 Th erm o Electric Generator

Janto V. Sulungbudi, S.Si

Program Studi Fisika, Fakultas Te kno!ogi lnfonnasi dan Sains, Universitas Katolik Parahyangan, Bandung

TEG (T!Jermo Electric Generator) bekerja memanfaatkan efek Seebeck yang secara langsung mengubah energi panas menjadi energi listrik. TEG dapat dibuat menggunakan 2 macam logam yang disambung, namun beda potensial yang sangat kecil (walau arusnya besar) mengakibatkan alat ini jarang digunakan. TEG yang lebih popular digunakan saat ini dibuat menggunakan bahan solid state yang mudah dibuat untuk menghasilkan beda potensial dan arus yang cukup besar.

Mengapa konduktor panas yang baik pada umumnya merupakan konduktor listrik yang baikjuga?

Gam bar 1. Skema TEG

Bahan semikonduktor jenis P pembawa muatannya positif sedangkan jenis N pembawa muatannya negatif. Energi panas juga akan mengalir dari panas ke dingin dengan pembawa energi yang sama sehingga konduktor yang sebelah kiri akan kelebihan muatan negatif sedangkan konduktor kanan kelebihan muatan positif. Jadi perpindahan energi panas ke dingin memompa muatan sehingga terjadi beda potensial yang dapat dimanfaatkan.

Tahukah Anda bahwa dalam keadaan darurat tentara Amerika dapat "memanggang" ranselnya untuk menghasilkan listrik untuk berbagai keperluan?

Penggunaan TEG sangat mudah, hanya perlu memanaskan satu sisi dan mendinginkan sisi yang berbeda maka "bim sala bim" munculah listrik.

Kali ini kita akan menggunakan sel Peltier yang dimanfaatkan sebagai TEG yang baru signifikan pada perbedaan temperatur > 20°C. Pad a zo oc dapat menghasilkan beda potensial tanpa beban sekitar 1 V dan dapat menghasilkan arus sekitar 200 mA. Semakin besar perbedaan temperatur, daya listrik yang dihasilkan juga semakin besar.

Untuk mendapatkan efisiensi terbaik Anda juga dapat mencoba menukar sisi panas dan sisi dingin serta kutub positif dan negatifnya.

Referensi

[1] Rowe, D. M., CRC Handbook ofThermoelectrics, 1994, CRC Press [2] Zlatic, Veljko & Rene Monnier, Modern Theory of Thermoelectricity, 2014, Oxford

14 1 Program Studi Fisika, FTIS, Universitas Katolik Parahyangan Lubang Hitam sebagai Sumber Energi

Haryanto M. Siahaan, Ph.D

Program Studi Fisika, Fakultas Teknologi lnfonnasi dan Sains, Universitas Katolik Parahyangan, Bandung

Dalam makalah ini akan dibahas kemungkinan menjadikan lubang hitam menjadi sumber energi. Ekstraksi energi lubang hitam dimungkinkan karena dikenal beberapa proses dimana lubang hitam melepaskan energi ke lingkungan, dan transfer energi ini dijembatani oleh partikel yang terhambur oleh lubang hitam.

Pengantar

Lubang hitam merupakan sebuah fenomena alam yang sangat menarik untuk dipahami. Dengan segala misteri dan keanehan perilakunya, lubang hitam tunduk pada salah satu hukum fisika yang paling mendasar, yaitu kekekalan energi. Lubang hitam itu sendiri juga adalah salah satu bentuk energi, sebagaimana foton, elektron, dan inti atom adalah energi dalam wujud yang berbeda. Oleh karena lubang hitam adalah salah satu bentuk energi, dan lubang hitam berinteraksi dengan lingkungan dalam beberapa cara, maka dimungkinkan untuk mengambil energi dari lubang hitam. Dalam makalah ini akan dipaparkan beberapa aspek terkait lubang hitam, dan kemungkinan untuk mengambil energi darinya.

Energi

Dalam kamus besar bahasa Indonesia (KBBI}, kata energi diartikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja (misa/nya untuk energi listrik dan mekanika); daya (ke/watan) yang dapat digunalcan untuk melakukan /J erbagai proseskegiatan, misalnya dapat merupakan bagian suatu bahan atau tidak terikat pada ba/18n (seperti sinar matahari) [1]. Menurut ilmu fisika, defenisi ini sudah cukup baik, karena energi tidak hanya dimiliki benda yg sedang melakukan kerja atau gerak saja, namun benda yang berpotensi untuk bekerja/bergerak. Misalkan, buah kelapa yang masih tergantung di pohon memiliki potensi untuk bergerak jatuh ke tanah.

Terkait dengan energi, terdapat sebuah hukum yang telah dikenal selama ratusan tahun dan sampai saat ini belum berhasil dilakukan percobaan untuk membuktikan bahwa hukum ini salah. Hukum ini dikenal sebagai hukum kekekalan energi. Setiap proses klasik dipastikan memenuhi hukum yang sakral ini. Dalam kehidupan sehari-hari sering dijumpai sepertinya hukum ini tidak dipenuhi. Misalnya bola yang menggelinding di lantai lama-kelamaan akan berhenti, amplituda ayunan bandul berangsur-angsur berkurang, dan sebagainya. Namun bukan berarti proses mekanis tersebut tidak memenuhi hukum kekekalan energi, tetapi energi kinetik awal sistem berubah menjadi bentuk energi yang lain, misalnya energi panas. Secara menyeluruh, dari hukum kekekalan energi ini dapat dipahami bahwa energi total alam semesta dari pertama terbentuk hingga sekarang, dan dalam evolusinya di masa depan, akan selalu sama.

Lubang hitam

Dalam kehidupan sehari-hari, kita merasakan gravitasi bekerja dalam banyak fenomena yang kita alami. Gravitasi menjelaskan kenapa kita sekarang bisa duduk tenang, bukannya melayang, atau kenapa air hujan jatuh ke penmukaan bumi, bukannya mengapung di udara. Gravitasi

Pelatihan Guru Fisika 2016 115 jugalah yang bertanggung jawab untuk terbitnya matahari di pagi hari dan tenggelam kala senja tiba. Pada dasarnya tiap benda yang bermassa akan saling tarik menarik, dan menurut Newton itu dikarenakan tiap benda bermassa mengalami gaya gravitasi. Semakin dekat jarak antar benda, atau semakin besar massa benda, maka semakin besar juga gaya tarikan gravitasinya. Misalnya ini dapat menjelaskan mengapa bulan selalu mengitari bumi, bukannya justru jatuh di permukaan matahari, meskipun massa matahari jauh lebih besar dibandingkan dengan massa bumi. Bukan hanya dapat menjelaskan fenomena gravitasi yang biasa kita alami sehari-hari, salah satu kesuksesan dramatis teori gravitasi Newton adalah prediksi keberadaan Neptunus sebagai planet kedelapan terjauh dari matahari oleh matematikawan Prancis, Le Verrier [2]. Berdasarkan teori gravitasi Newton, posisi pasti Neptunus bisa dihitung berdasarkan anomali data lintasan planet Uranus.

Namun demikian, keberhasilan teori gravitasi Newton dalam menjelaskan gerakan benda langit sedikit terusik, dengan ditemukannya anomali pada penelitian presisi lintasan planet Merkurius [2]. D"itemukanbahwa gerakan planet Merkurius tidak taat terhadap teori Newton, yakni adanya perbedaan lintasan berdasarkan prediksi teori Newton dan data pengamatan. Dalam selang beberapa dekade hal ini dianggap sebagai kesalahan pengukuran. Hingga akhirnya Einstein memperkenalkan teori relativitas umumnya. Dalam teori Einstein, gravitasi dipandang sebagai konsekuensi ruang waktu yang melengkung akibat kehadiran massa dan atau energi, serta tidak ada konsep gaya sama sekali. Lintasan benda disekitar sebuah objek bermassa, apakah benda tersebut akan tertarik ke objek atau bergerak meng"1tarinya, bergantung kepada kelengkungan ruang disekitar objek bermassa tersebut dan kondisi awal gerakan benda. Semakin besar massa yang hadir dalam sebuah ruang, semakin besar kelengkungan yang disebabkannya, dan semakin kuat tarikan massa tersebut kepada objek lain yang berada di sekitarnya. lnilah cara pandang modern tentang gravitasi yang dipakai hingga saat ini dan telah teruji oleh serangkaian uji coba eksperimen.

Semua kita tahu bahwa Matahari adalah bintang yang memancarkan radiasi panas dengan sumber energi nuklir di intinya. Berdasarkan ukurannya, matahari termasuk bintang yang berukuran kecil. Di luar angkasa sana, ada bintang yang massanya sampai jutaan kali massa matahari [3]. Hukum kekekalan energi yang telah dibahas sebelumnya merupakan salah satu hukum yang paling mendasar dalam fisika, dan ini juga berlaku pada sebuah bintang. Bintang juga memerlukan bahan bakar untuk bisa bersinar dan melepaskan panas, dan suatu saat bahan bakarnya akanhabis. lbarat sebuah mobil yang ketika digunakan terus menerus suatu saat akan kehabisan bensin, demikian juga bintang yang terus memancarkan panasnya akan kehabisan sumber energi juga. Para ilmuwan percaya bahwa reaksi nuklir fusi (reaksi penggabungan inti atom) yang bertanggung jawab dalam mengubah energi nuklir menjadi energi panas di bintang. Ketika bintang kehabisan bahan bakarnya dan akhirnya tersisa sampah sisa reaksi nuklir, tidak serta merta ia menjadi tidak bermassa.

Secara alamiah, interaksi gravitasi selalu tarik menarik dan menuju ke pusat massa. Tarikan gravitasi yang awalnya dapat diseimbangkan oleh tekanan panas oleh karena reaksi nuklir akhirnya menjadi interaksi yang paling dominan saat reaksi fusi pada bintang telah berakhir. Berikutnya proses pengerutan bintang oleh gravitasi tidak dapat terelakkan. Lantas barangkali kita bertanya, mengapa bumi yang kita diami tidak mengerut menuju pusatnya oleh karena gravitasi. Hal ini tentu saja dikarenakan gaya gravitasl di bum1 tidak cukup kuat untuk bisa mengerutkan ukuran bumi lebih kecil dibanding ukuran bumi yang kita tinggali sekarang. Situasinya akan berbeda seandainya massa bumi lebih besar, misalnya seribu atau sejuta kali dari massa yang sekarang, untuk kondisi awal ukuran yang sama seperti saat ini, maka bumi akan mengerut.

16 I Program Studi Fisika, FTIS, Universitas Katolik Parahyangan Jika memang setiap bintang di akhir hayatnya akan selalu mengerut, apakah akan selalu menuju ke satu jenis keadaan akhir secara fisis? Jawaban untuk pertanyaan ini adalah tidak. Sampai saat ini diketahui ada tiga jenis keadaan akhir untuk setiap bintang, yaitu bintang katai putih, bintang netron, dan lubang hitam. Keadaan akhir sebuah bintang mali sangat bergantung pada massa awalnya. Untuk bintang dengan massa sam a atau lebih besar dari 10 kali massa matahari, maka bintang ini akan menjadi lubang hitam setelah ia kehabisan bahan bakar. lni berarti matahari kita bukanlah sebuah calon lubang hitam.

Secara sederhana yang terjadi pada sebuah bintang hingga ia menjadi lubang hitam adalah tarikan gravitasi yang super kuat yang menarik semua massa yang dimilikinya ke "dalam" sebuah titik hingga terciptalah sebuah singularitas. Agar lebih mudah dipahami, proses ini dapat digambarkan dengan konsep massa jenis, yang didefenisikan sebagai rasio antara massa benda persatuan volum. Misalnya air memiliki massa jenis 1 kg/liter, artinya 1 liter air memiliki massa 1 kg. Untuk kasus lubang hitam atau juga sering dinamakan bintang runtuh, kita bisa bayangkan mas sa bintang yang sang at besar itu, kurang lebih 10 kali massa matahari dim ana massa matahari adalah sekitar 2 dikali sepuluh pangkat 30 (atau 2 juta triliun triliun) kilogram, ketika mengalami kontraksi karena gravitasi akan memiliki volume yang terus mengecil hingga akhirnya memiliki volum no!. Tidak ada yang dapat menghentikan proses ini. Keadaan dim ana massa yang sangat besar itu memiliki volum (literally) nol, sehingga tercipta keadaan dengan massa jenis yang tidak berhingga, itulah yang dalam fisika kita kenai sebagai singularitas. Semua hukum fisika yang kita kenai. hari ini tidak bisa dipakai atau gaga! untuk mejelaskan proses yang terjadi dalam singularitas ini. Bahkan konsep materi yang telah kita pahami sejauh ini dalam ilmu fisika tidak lagi relevan dalam menjelaskan keadaan singularitas ini. Secara kasar, pada keadaan singularitas ini, tidak ada lagi wujud materi yang sejauh ini kita pahami dalam ilmu fisika. Massa dalam wujud materi tersebut telah berubah sepenuhnya menjadi energi gravitasi, sehingga proses yang terjadi terkait eksistensi lubang hitam di alam semesta tidak melanggar hukum kekekalan energi.

Namun demikian kita tidak perlu khawatir akan ketidaksanggupan kita menjelaskan proses seutuhnya yang terjadi dalam singularitas ini. Dipercaya bahwa ketika lubang hitam terbentuk, ada sebuah permukaan yang menutup secara total tit'1k singularitas ini, yang dinamakan dengan horison peristiwa. Apapun yang terjadi di dalam horizon peristiwa ini tidak akan pernah diketahui oleh pengamat yang berada di luarnya. Hal ini dikarenakan cahaya yang merupakan "messenger" universal tidak akan pernah lepas dari horison peristiwa sekali ia "menempel" pada pennukaan ini, apalagi kalau ia sempat masuk ke dalamnya. Cahaya akan selalu berada di permukaan atau di dalam Jubang hitam, tidak akan pernah sampai ke "mala" pengamat untuk memberi tahu apa yang terjadi di dalam horison peristiwa.

Kemudian muncul pertanyaan, karena terkait dengan proses fisika yang sangat ekstrim, apakah Jubang hitam ini memang ada? Keberadaan lubang hitam didukung oleh data astronomis dimana d'1temukannya objek "gelap" di luar angkasa sana, namun sanggup membelokkan lintasan benda­ benda Jangit lain yang bergerak mendekatinya. Juga fenomena bintang kembar, yang mana salah satunya telah runtuh menjadi Jubang hitarn[3].

Fisikawan Subrahmanyan Chandrasekhar, pemenang Nobel fisika tahun 1983, adalah orang pertama yang mencetuskan kemungkinan adanya lullang ll"1tam berdasarkan teori relativitas Einstein. Namun demikian, jauh sebelumnya keberadaan lubang hitam telah diprediksi oleh cendikiawan lnggris John Michell [4] dengan menggunakan teori gravitasi New1on.Tanpa menggunakan teori gravitasi Einstein yang cukup rum it dan kompleks secara matematis, konsep lubang hitam dapat juga dipahami secara agak kasar namun lebih sederhana dari sudut pandang kecepatan lepas (escape velocity) ,

Pelatihan Guru Fisika 2016 117 dimana adalah konstanta gravitasi Newton, adalah massa planet/bintang, dan adalah jari­ G M R jari permukaan planet dimana benda dilontarkan agar lepas dari pengaruh gravitasi planet/bintang terkait. Untuk sebuah nilai ada radius tertentu agar kecepatan v sama M, R, dengan laju cahaya. Radius pacta kondisi inilah yang bernilai sebesar radius horison peristiwa dari lubang hitam. Radius horison peristiwa ini sendiri didefinisikan sebagai permukaan dimana bahkan cahaya pun tidak dapat lepas, sehingga objek ini secara klasik (tanpa melibatkan teori kuantum) bersifat "gelap" atau "hitam".

Energi dan entropi pada lubang hitam

Awalnya, dikarenakan keterbatasan observasi dalam astronomi, lubang hitam hanyalah sebatas objek penelitian fisika matematis. Meskipun demikian, lubang hitam tetap mampu menarik perhatian fisikawan teoretik dan matematikawan kaliber wahid dikarenakan masih banyaknya misteri yang belum terpecahkan terkait aspek fisis dan matematisnya. Ditemukan bahwa ada beberapa prinsip dan hukum yang telah we// established dalam fisika, yang kemudian didapati tidak konsisten satu dengan yang lain ketika membahas fisika hrhang hitam SP.hutsaja misalnya tentang entropi. Secara sederhana, entropi adalah ukuran keacakan dalam sistem fisis atau biologis [7]. Semakin tinggi entropi sebuah sistem, semakin sedikit informasi yang kita miliki terkait sistem tersebut.

Dalam fisika, hukum thermodinamika kedua mengatakan bahwa entropi total alam semesta yang tertutup akan selalu bertambah atau paling tidak sama seiring perjalanan waktu. Di lain pihak, secara klasik, yang artinya hanya berdasarkan pada teori gravitasi Einstein, lubang hitam adalah objek yang "mati" secara thermodinamika. Objek ini bersuhu nol Kelvin, serta penambahan massa objek ini misalnya karena ada objek lain yang masuk ke dalamnya, tidak akan meningkatkan aktifitas thermodinamika lubang hitam, alias suhunya akan tetap selalu nol.

Maka hal ini menjadi sebuah paradoks. Untuk menjelaskan paradoks ini secara sederhana, kita bisa mengutip percobaan khayal oleh John Wheeler, yang merupakan salah satu fisikawan besar abad 20 dan merupakan orang yang pertama kali memberikan nama lubang hitam untuk kasus bintang mali yang runtuh ke dalam singularitas. Misalkan alam semesta hanya berisi saya dan secangkir teh panas, dan sebuah lubang hitam. Maka total entropi alam semesta mengandung kontribusi entropi oleh tubuh saya, lubang hitam, dan secangkir teh yang saya pegang. Seandainya lubang hitam bergerak mendekati saya, dan saya sanggup menjaga posisi saya tidak tersedot ke dalam lubang hitam tersebut, dan kemudian saya melemparkan teh panas ke dalam lubang hitam, maka dalam kasus ini entropi total alam semesta menjadi berkurang. Tentu hal ini tidak sesuai dengan hukum kedua thermodinamika, dan muncul sebuah paradoks.

Paradoks entropi lubang hitam ini akhirnya berhasil dipecahkan oleh Jacob Bekenstein, dan diperkuat oleh argumen Stephen Hawking. Bekenstein mengajukan proposal bahwa lubang hitam memiliki entropi. Entropinya dapat berubah seiring dengan dinamika fisis yang dialami lubang hitam, misalnya pertambahan luas area. Lebih jauh Hawkinglah yang memberikan gambaran fisis yang dapat diterima tentang bagaimana lubang hitam dapat memiliki entropi dan meradiasikan panas.

Entropi juga berkaitan era! dengan energi. Misalnya dalam sebuah proses yang reversible, kita mengenal hubungan dQ = T dS, yang dipahami sebagai hubungan antara peru bah an entropi dS pada suatu sistem akibat sejumlah kalor dQ yang dilepaskan atau diterima pada temperatur

18 I Program Studi Fisika, FTIS, Universitas Katolik Parahyangan tetap T. Hawking juga menemukan hubungan yang analog untuk lubang hitam, dimana perubahan entropi lubang hitam berkaitan dengan perubahan massa atau energi lubang hitam tersebut Dengan demikian, dikarenakan lubang hitam juga adalah objek yang mengikuti aturan termodinamika, dapat terjadi pengambilan atau pelepasan energi dari lubang hitam.

Ekstraksi energi dari lubang hitam

Dari bab sebelumnya, telah dipahami bahwa keberadaan lubang hitam tidak menyebabkan total energi alam semesta berubah, atau dengan kala lain lubang hitam sendiri adalah salah satu bentuk energi dalam versi yang sangat ekstrim. Berdasarkan hukum kekekalah energi, energi tidak dapat dimusnahkan, tapi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya, maka energi lubang hitam juga dapat diekstrak menjadi bentuk energi yang lain. Beberapa mekanismenya adalah sebagai berikut

Salah satu mekanisme mungkin dalam pengambilan energi dari lubang hitam, yang telah dikenal cukup lama, dinamakan sebagai proses Penrose. Ditemukan secara matematis bahwa terdapat sebuah daerah di luar horison peristiwa lubang hitam berputar (Kerr), yang dinamakan sebagai ergosphere, dimana agar tetap bersifat stasioner, sebuah objek harus ikut berputar bersama lubang hitam. Oleh karena objek ini belum masuk ke dalam horison peristiwa, maka masih mungkin untuk benda ini akhirnya terlepas dari cengkraman gravitasi lubang hitam, dan terlempar menuju titik yang sangat jauh. Lebih jauh, karena objek ini sempat mengalami pergerakan sama­ sama berotasi dengan lubang hitam, maka tidak mustahil jika energi objek ini saat terlempar dari ergospllere melebihi energi awal saat masuk area tersebut Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa objek ini telah "mencuri" energi dari lubang hi tam berputar.

Beberapa tahun terakhir, dunia fisika cukup dihebohkan dengan beroperasinya "mikroskop" terbesar yang pernah diciptakan oleh urnat manusia, yang dikenal sebagai penumbuk hadron

besar - LHC (Large Hadron Co/lider) . Pada LHC ini, proton dipercepat kemudian saling ditumbukkan untuk melihat apa hasil turnbukan tersebut Untuk mempercepat partikel besar ini, diperlukan medan elektromagnetik yang sangat kuat, dan partikel tersebut dalam proses pemercepatannya harus mengelilingi lingkaran dengan radius sekitar 13 km beberapa kali, hingga akhirnya partikel yang dipercepat dapat mencapai kecepatan mendekati kecepatan cahaya.

Pada tahun 2009, Banados, Silk, dan West mengungumkan hasil penelitian mereka dalam jurnal bergengsi p/JYsica/ review letter [5], yang menyatakan bahwa lubang hitam oleh karena energi gravitasinya dapat berfungsi sebagai pemercepat partikeL Dua partikel dengan karakterisasi fisika tertentu, yang awalnya berada sangat jauh dari sebuah lubang hitam berputar, dapat dipercepat ketika bergerak mendekati lubang hitam, dan akhirnya memiliki energi luar biasa besar saat hampir menyentuh horison peristiwa. Dengan energi yang sangat besar ini, dua partikel yang dipercepat tersebut bisa saja bertumbukan, dan dengan proses ini lubang hitam telah berfungsi sebagaimana layaknya pemercepat partikel di muka bumi. Analog dengan pemercepat partikel di muka bumi yang adalah juga mesin yang tunduk pada hukum kekekalan energi, maka lubang hitam juga dalam mempercepat partikel mengikuti hukum yang sama. Saat teknologi manusia sudah sangat canggih nanti, dimungkinkan tidak perlu membangun pemercepat partikel luar biasa besarnya untuk membuktikan atau menyanggah prediksi keberadaan suatu partikel atau proses tertentu dalam sebuah teori, bisa saja dengan memanfaatkan BSW (Banados-Si!k-West) effect di dekat lubang hitam.

Skema ketiga yang akan dipaparkan dalam makalah ini, untuk mendapatkan energi dari lubang hitam, yaitu efek superradian dan ketidakstabilan partikel yang terhambur dari lubang hitam. Dalam proses pemantulan dan pembiasan gelombang, kita mengenal hubungan antara

Pelatihan Guru Fisika 2016 119 transmitansi dan refiektansi yaitu = Hubungan ini dapat juga dimengerti dari hukum T R T + R 1. kekekalan energi terkait gelombang dan material dimana gelombang merambat. Untuk kasus lubang hitam berputar, ditemukan bahwa partikel yang datang dari jauh tak hingga, tertarik oleh medan gravitasi lubang hitam, kemudian terhambur kembali menuju tak hingga dengan R > 1. Koefisien R sendiri merupakan rasio antara daya partikel terhambur terhadap daya partikel mula­ mula sebelum terhambur.

Temuan ini mendukung proses dan lebih meyakinkan kita bahwa lubang hitam juga Penrose, dapat dijadikan sebagai sumber energi. Lebih jauh, tidak hanya koefisien R pada proses hamburan partikel oleh lubang hitam, frekuensi partikel juga dapat membesar setelah berinteraksi dengan lubang hitam. Dari teori kuantum kita tahu bahwa energi partikel sebanding dengan frekuensinya. Maka saat frekuensi partikel membesar, dapat dipastikan bai1Wa partikel ini telah mendapat suntikan energi dari luar, dan dalam hal ini adalah lubang hitam yang berputar. Fenomena ini mengarah kepada ketidakstabilan partikel di sekitar lubang hitam, dikarenakan saat energinya membesar, partikel terkait dapat pergi menjauh dan terlepas dari tarikan gravitasi di luar lubang hitam.

Pembangkit Listrik Tenaga Lubang Hitam (PLTLH) di tahun 30XX ?

Gambar Skema bagaimana energi dari lubang hitam dapat diambil 1. Gambar di alas menunjukkan skema sederhana bagaimana energi dari lubang hitam dapat diambil. Pada bab sebelumnya telah diperkenalkan beberapa proses dimana partikel dapat bertambah energinya setelah berinteraksi dengan lubang hitam. Maka seandainya dari titik A dihasilkan paritkel dengan kondisi awal tertentu, yang mana akhirnya setelah berinteraksi dengan lubang hitam terhambur di titik B, dan oleh karena proses hamburan mendapatkan energi tambahan dari lubang hitam baik melalui proses Penrose, superradian, atau ketidakstabilan. Di daerah B, dapat dirancang semacam media untuk menampung energi yg dibawa partikel, baik secara mekanis ataupun thermal. Proses selanjutnya dapat menerapkan metoda konversi energi biasa yang digunakan di pembangki tenaga listrik. Tentu dalam 1 milenium ke depan, teknologi terkait konversi energi telah menjadi sangat maju dan efisien.

Kesimpulan

Telah dipaparkan beberapa aspek fisis terkait lubang hitam, dan kemungkinan untuk mengambil energi dari objek ini. Tantangan teknologi untuk merealisasikan pembangkit listrik tenaga lubang hitam tentu sangat maju, dan mungkin belum dapat dilakukan dalam milenium ini. Namun sains

20 1 Program Studi Fisika, FTIS, Universitas Katolik Parahyangan dan teknologi terus berkembang, dan lubang hitam dapat menjadi sumber energi yang sangat potensial dalam milenium yang akan datang.

Referensi

[1] http://kbbi.web.id/ [2] http:// -groups. dcs.st-and.ac. uk/history/Biographies/Le_Ve rrier. htm I www [3] Falcke, H (Editor), Hehl, F (Editor), The Galactic Black Hole: Lectures on General Relativity and Astrophysics (Series in High Energy Physics, Cosmology and Gravitation), CRC Press, 2002 [ ] Thorne, Kip S., Black Holes and Tirne Warps: Einstein's Outrageous Legacy, Norton 4 W W & Company, 1994 [5] Banados, Silk, dan West, Kerr Black Holes as Particle Accelerators to Arbitrarily High Energy, Physical Review Letters 103, 111102, 2009

Pelatihan Guru Fisika 2016 j21 Energi Terbarukan di I ndonesia

Niamul Huda, S.T, M.Pd

Departemen Teknik Energi Terbarukan, PPPPTK BMTI, Bandung

Energi terbarukan energi yang berasal dari proses alam yang berkelanjutan, seperti tenaga surya, tenaga angin, arus air, proses biologi, dan panas bumi. Konsep energi terbarukan mulai dikenal di dunia pada era 1970-an. Kemunculannya sebagai antitesis terhadap pengembangan dan penggunaan energi berbahan fosil (batubara, minyak bumi, dan gas alam) dan nuklir. Energi terbarukan dimanfaatkan dalam membangkitkan energi biomassa, energi panas, energi mekanik, energi listrik, bahan bakar nabati dan lainnya.

Energi terbarukan mempunyai kelebil1an, diantaranya:

• Ketersediaannya yang sangat melimpah dan tidak akan habisnya, berbeda dengan energi fosil yang ketersediaannya terbatas. • Termasuk energi yang ramah lingkungan, karena tidak menghasilkan polusi udara ataupun lim bah. • Merupakan sumber energi yang dapat dimanfaatkan dengan cuma-cuma melalui investasi teknologi. • Tidak membutuhkan banyak maintenance atau perawatan jika dibandingkan energi konvensional. Energi terbarukan juga bisa meminimalisir biaya operasi. • Dapat membantu untuk mendorong sistem perekonomian di Indonesia khususnya serta bisa menciptakan kesempatan kerja bagi masyarakat di Indonesia. • Tidak membutuhkan impor BBM dari luar negeri. • Tergolong lebih murahjika dibandingkan energi yang konvensional padajangka panjang. • Bisa diterapkan di lokasi atau tempat yang terpencil.

A. KEBIJAKAN TENTANG ENERGI DI INDONESIA

1. Undang-Undang No. 13 Tahun 2003 tentang Ketenagakerjaan; 2. Undang-Undang No. 30 Tahun 2007 tentang Energi; 3. Undang-Undang No. 30 Tahun 2009 tentang Ketenagalistrikan; 4. Peraturan Pemerintah No. 62 Tahun 2012 tentang Usaha Jasa Penunjang Tenaga Listrik; 5. Peraturan Pemerintah No. 79 Tahun 2014 tentang Kebijakan Energi Nasional; 6. Peraturan Menteri ESDM No. 32 Tahun 2008 tentang Penyediaan, Pemanfaatan dan Tala Niaga Bahan Bakar Nabati (Biofuel) sebagai Bahan Bakar Lain; 7. Peraturan Menteri ESDM No. 9 Tahun 2010 tentang Standar Kompetensi Pembangkit Energi Baru T erbarukan; 8. Peraturan Menteri Tenaga Kerja dan Transmigrasi Rl No. 5 Tahun 2012 tentang Sistem Stnndardisasi Kompctcnsi Kcrja Nasional; 9. Peraturan Menteri ESDM No. 28 Tahun 2012 tentang Kualifikasi Usaha Penunjang Tenaga Listrik; 10. Sural Keputusan Dirjen Pendidikan Menengah Kemendikbud No. 7013/D/KP/2013 tentang Spektrum Keahlian Pendidikan Menengah Kejuruan.

22 1 Program Studi Fisika, FTIS, Universitas Katolik Parahyangan B. POKOK-POKOK KEBIJAKAN ENERGI NASIONAL

I. Arah Kebijakan Energi Minyak dan Gas Bumi II. Arah Kebijakan Batubara Ill. Arah Kebijakan Energi Terbarukan IV. Arah Kebijakan Energi Terbarukan Bahan Bakar Nabati (BBN) V. Arah Kebijakan Energi Terbarukan Panas Bumi VI. Arah Kebijakan Energi T erbarukan Surya VII. Arah Kebijakan Energi Terbarukan PLT Tenaga Laut VIII. Arah Kebijakan Energi Terbarukan Nuklir

C. SPEKTRUM KEAHLIAN PENDIDIKAN MENENGAH KEJURUAN

Lampiran Keputusan Direktur Jenderal Pendidil

SPEKTRUM KEAHLIAN PENDIDIKAN MENENGAH KEJURUAN

BIDA NG PROGRAM NOMOR NO. PAKET KEAHLIAN KEAI-ILl AN KEAHLIAN KODE

�---� -- -·-·"""- ····- ·���---�·-··· �-- Teknolog i dan 1.18 Teknik Energi 1.18.1 Teknik Energi Hidro 060 .. . Rekayas a Terbarukan 1.18.2 Teknik Energi Surya dan 061 An gin 1.18.3 Teknik Energi Biomassa 062

�--· ---�-

STRUKTUR KURIKULUM

SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN/MADRASAH ALIYAH KEJURUAN

BIDANG KEAHLIAN : TEKNOLOGI DAN REKAYASA

PROGRAM KEAHLIAN : TEKNIK EN ERG I TERBARUKAN

·-----···-�-·------�----·- KELAS MATA PELAJARAN X XI XII . 1 2 1 2 1 2 -- .. Kelompok A

. --·- 1 Pendidikan Agama dan Budi Pekerti 3 3 3 3 3 3 2 Pendidikan Pancasila dan Kewarganegaraan 2 2 2 2 2 2 3 Bahasa Indonesia 3 3 3 3 2 2 -----· 4 Matematika 4 4 4 4 4 4

Pelatihan Guru Fisika 2016 123 -· ------·------�-··-··--�·-·- ·····----··- · ·-······-·-···------KELAS

,.. _. .,,,_, MATA PELAJARAN X XI XII 1--- 1 2 1 2 1 2

5 Sejarah Indonesia 2 2 2 2 - - 6 Bahasa lnggris 3 3 3 3 3 3 -- · Kelompok B

··-.. ··-----· 7 Seni Budaya 3 3 - - - -

8 Kewirausahaan - - 2 2 2 2

------

- - 9 Pendidikan Jasmani, Olah Raga & Kesehatan 2 2 2 2 ---·--·-·-· Jumlah A dan B 22 22 21 21 16 16 r--Kelompok C (KeJuruan).

------·--·-- ·--·--·-- · C1_ Dasar Bidang Keahlian

---- 10 Simulasi Digital 3 3 - - - - - ..... ____ 11 Fisika 4 4 ------. · 12 Kimia 4 4 ------··--- - C2. Dasar Program Keahlian . . - --· 3 3 - - - - 13 Gam bar Teknik

2 2 - - - - 14 Teknik Konversi dan Konservasi Energi

- 10 10 - - - - 15 Dasar dasar Energi Terbarukan C3. Paket Keahlian _ ...... , ____ , __ Teknik Pembangkitan Energi Hidro

--- ··-·---..---· --� ... ··---·-·-

- - 16 Studi Kelayakan dan Kontruksi Sipil PLTM 6 6 8 8

- - � -- - · ·

- - I 17 Turbin Air dan Kelengkapan Mekanik 6 6 8 8

- - 18 Sistem Kontrol dan lnstalasi Kelistrikan PLTM 6 6 6 6

- - 19 Pemasangan dan Pengelolaan PLTM 6 6 7 7

, .. _ .. ------·--··-··----·-·- '"""'"'""-- - .... __ 3 3 20 Pengembangan Produk Kreatif - - 3 3

- Jumlah C1, C2, dan C3 26 26 27 27 32 32

TOTAL 48 48 48 48 48 48

. -- _____. . ,.. ,_ C3_ Paket Keahlian

Teknik Pembangkitan Energi Surya dan Angin - Teknologi Energi Surya - - 6 7 7 16 6

- - 5 5 7 7 17 Teknologi Energi Angin

---···- Aplikasi Energi Surya dan Angin - - 6 6 8 8 18

24 I Program Studi Fisika, FTIS, Universitas Katolik Parahyangan --.. �---�---- -·------·-----·�---�·--·---· .... . -.. ·-·· -·�--�-----� ..---�-----�- ··---�-.. � KELAS MATA PELAJARAN X XI XII 1 2 1 2 1 2

- - 7 7 7 7 19 Pemasangan dan Pengelolaan PL TS dan PLTB

-- 3 3 20 Pengembangan Prod�k Kreatif - - 3 3

·---·- --- Jumlah C1, C2, dan C3 26 26 27 27 32 32

TOTAL 48 48 48 48 48 48

··-·- --·-· �-·------C3. Paket Keahlian

------·-·- -· Teknik Pembangkitan Energi Biomassa

- 16 Biogas - - 6 6 8 -a

------·- 17 Bahan Bakar Nabati - - 6 6 6 6

·---�------· ·---� 18 Teknologi Gasifikasi 6 6 7 7

,______------�- 19 Pembangkit Listrik Tenaga Biomassa f--- 6 1---=--6 8 8

- - 3 3 3 3 �- Pengembangan Produk Kreatif

·--� Jumlah C1, C2, dan C3 26 26 27 27 32 32

------·· ------· ···· ··- ---- ·····-··--

D. SMK TEKNIK ENERGI TERBARUKAN

DAFTAR SMK YANG TELAH DAN AKAN MEMBUKA PROGRAM KEAHLIAN TEKNIK ENERGI TERBARUKAN

No Nama SMK Ala mat Paket keahlian yang telah dibuka ---- - .. - 1 SMKN 1 JI.Hangtuah Desa Makmur Sp VI Pangkalan Teknik Energi Pangkalan Kerinci, Oesa Makmur SP. VI Pangkalan Kerinci, Biomassa Kerinci Pangkalan Kerinci, Kab. Pelalawan 28300, Riau TA 2014/ 2015 sm kn 1 pangkalankerinci@ym ail. com 2 SMKN 2 SKB No.1 Tembilahan, Sungai Beringin, T eknik Energi Tembilahan Tembilahan, Kab. lndragiri Hilir 29214. Riau Biomassa Tel. (0768) 24301 TA 2014/ 2015 sm kn2tbh@yahoo. co. id . ·------3 SMKN 1 JL Tam bun Bungai No. 77 Palangka Raya, T eknik Energi Palangkaray Palangka Raya, Pahandut, Kota Palangka Raya Biomassa a 73111 Kalteng TA 2014/ 2015 Tel: (0536) 3221756 smkn 1 [email protected]

Pelatihan Guru Fisika 2016 125 �--���� --::��-�--�---�----��--�-�- -·----� -----�-�--·�····-·�-·-·· 4 SMKN 2 JL Utama Pasir Panjang No_ 03, Pasir Panjang, Teknik Energi Pangkalan Arut Selatan, Kab_ Kotawaringin Barat 74151 Biomassa Bun Kotawaringin Barat, Kalteng_ TA 2015/ 2016 TeL (0532) 28357 smkduapbun@yahoo_com 5 SMKN JL Slusuban Anak Tuha no 2 Negara Bumi llir Teknik Energi Unggul Lampung Tengah, Negara Bumi llir, Anak Tuha, Biomassa Terpadu Kab_ Lampung Tengah 34162 Prov Lampung TA 2013/ 2014 Anak Tuha TeL (0725) 6440292 smk unggulterpadu lamteng@yahoo_com ,_,. ....�---· 6 SMK Migas JL Soekarno-Hatta, Pekanbaru Teknik Energi Riau Biomassa (TA 2016/2017) �- ----�---··--·····-·-- 7 SMKN ;,-2 JL Nusantara Nom or 1' Loktabat Selatan �--��------Teknik �� Energi I Banjarbaru Banjarbaru, Banjarbaru Selatan, Kota Banjarbaru Biomassa 70712_ Kalsel (TA 2018/2019) Tel: (051 1) 4773452 Email: smkn2 bjb@yahoo_co-id . ·----·· 8 SMKN 1 Kab_ Lombok Barat Biomassa Kuripan ------·-·- 9 SMKN 1 Kab_ Lombok Utara Biomassa Tanjung "" 10 SMKN 1 Kab_ Lombok T engah Biomassa Batukliang Utara 11 SMKN 3 JL Raya Abepura Kotaraja Jayapura Selatan, Vim, Teknik Energi Surya Jayapura Abepura, Kota Jayapura 99351 Papua dan Angin TeL (0967) 581289 TA 2012/ 2013 smkn3 kotajpr@yahoo_com �---�-----·- 12 SMKN 3 JL Bonta Te'ne No_ 6, Mannuruki, Tamalate, Kota Teknik Energi Makassar Makassar 90221, Sulsel Surya dan Angin Tel: (0411) 854135 Email: smkn3makassar@gmaiLcom ------· ----�-�------�--�------..·�---- ·-�- -- -·- -· ···------·------·· - · · -·----- 13 SMKN -� 5,=- JL Nangka Jamal Naikoten 1, Naikoten 1, Kota Teknik Energi Surya Kupang Raja, Kota Kupang 85511 dan Angin TeL: (0380) 8242574 Email: smknegerilimakupang@ymail_com - 14 SMK Swasta D_L Panjaitan NoA7_Nh, Pematangsiantar, Siantar T eknik Energi Surya GKPI-1 Simarimbun, Kat a Pematang Siantar 21129, dan Angin Pematangsia Sumatera Utara ntar Tel; (0622) 2654 7 Email: smkgkpi@gmaiLcom ,. ______15 SMKN 2 JL Pomorouw, Taas, Tikala, Kota Manado 95126, Teknik Energi surya Manado Sulut dan Angin TeL 0431)864759

_ Email: smkn2-mdo@ymaiLcom _ ------16 SMK JL U_ DT_ Garang, Galuang Suangai Pua, Kab_ PROGRAM STUD! : Boarding Agam 1.Surya dan Angin School lzin Operasional No 892/473/disdikpora.agam_ 2� AGRO BISNIS Sumatera Barat ------

26 1 Program Studi Fisika, FTIS, Universitas Katolik Parahyangan -� .. · -··-� ...� ---:::-rcc --=-�,--- - ;- -;c:;--�·-;; ··-··�- ·····-·-- -·· ------...... ···- 17 SMKN 2 Jl. Sumedang · - kei.KacangPedang: - Kejaksaan,- Teknik- -Energi Surya Pangkalpi- Pangkalpinang Bangka- Belitung, Gerunggang, dan Angin nang Kola Pangkalpinang 33125 (TA 2018/2019) Tel: (0717) 422741 .. __ Email: [email protected]:>_,. gc.o id . . _. _ - - -· - �- - · · l - 18 SMKN-;;-;;:-:- -- -;;3 Jl. Pendidikan 47 Mataram, ;;:-Dasan Agung,· cT"'e--:k-n-ci k- ;E=-n -e-rg-:-i-;Surya Mataram Selapar�mg, Kola Mataram 83125, NTB dan Angin Tel : (0370) 635347 (TA 2016/2017) Email: [email protected] 19 SMKN 1 Jl. HOS Cokroaminoto No. 84 Denpasar, Ubung, Teknik Energi Surya Denpasar Denpasar Utara, Kola Denpasar 801 16 dan Angin Tel: (0361) 422401 - 425603 (TA 2017/2018) Email: [email protected] · �----...- ...... � ---�-·· . 20 SMKN 9 Jl. Raya ·sayongbong, Panemtiong ___ Garu� Tekriii<-Energi- si.1rya- Garut Bayongbong, Kab. Garut 44162 dan Angin Tel : (0262) 4772522 (TA 2016/2017) Email: smkn9 [email protected] 21 SMKN 2 Jl. Joko Sangkrip Km 1, Sumberadi, Kebumen, Teknik Energi Surya Kebumen Kebumen, Kab. Kebumen 5431 5 dan Angin Tel : (0287) 381801 (TA 2015/2016) Email: [email protected] 22 SMKN 1 Jl. Raya Cikotok - Cimaja Km. 0 Cikotok, Cikotok, Teknik Energi Surya Cibeber CIBEBER, KAB. LEBAK 42394 dan Angin Tel : (0252) 5403607 (TA 2015/2016 Email: smkn [email protected] 23 SMKN 2 Kota Jl. Mastrip No.1 53 Probolinggo, Kanigaran, T eknik Energi Surya Probolinggo Kanigaran, Kola Probolinggo 67217 dan Angin Tel: (0335) 421324 (TA 2016/2017) Email: smkn2 [email protected] - l-;,-: -f' · t- � ";'--=� - : + - - ---j 24:- SMK=- =- --·· ·- ;;-Jl.--;;o- Tuparev-� No.=;;;70,-- -;;-Kedungjaya,--;;- Kedawun-;----·g,-7-;-- Kab. Teknik� -, --;,-- -;=-�Energi;--;;- Surya� Muhammady Cirebon 45153 dan Angin ah tel: (231) 205263 (TA 2018/2019) Kedawung emial: [email protected] Cirebon 25 SMKN 1 Kab. Lombok Barat PLTMH Lingsar - l--;::;;---t-;c;�:-;-�-;:-· l -:-;--;--; -;--;--;: ---;��� ·--·��-.. ··- . -·--·- ····-- 26 SMKN 2 - Kab. Lombok- Barat-- - PL TMH - Kuripan --1- :--· ---·--··-· 27 SMKN 5 Jl. Nasional Meulaboh-Medan Alue Peunawa =�PL TMH- -- Aceh Barat Kecamatan Babahrot, Aceh Barat Daya. Tlp-HP:

___ _ Daya 081374067755. Email: sohib [email protected] ;: - +';i- � :-=-':-o- I 28 SMK .N. , -- -:1. - -J1. --:S uc cn g. ai Sirah, Nagari Pilubang, Kec. Sunga7i· -;P:c;L-c;T;;;M-;;�f �--·---· Sungai Limau, Kab. Padang Pariaman, Sumber. Lim au, Sum bar 29 SMK Dharma Jl. Pulau Jantung lndah Lubuk Alung, Kab. Padang PLTMH Bakti Pariaman, Propinsi Sumatera Barat

Pelatihan Guru Fisika 2016 127 E. PEMBELAJARAN TEKNIK ENERGI TERBARUKAN Dl SMK

Kegiatan praktek siswa SMK TET, diantaranya:

1. Pembangkit Listrik Tenaga Mik.rohidro

Perhitungan power PLTMH

• PQtllltunganPQwcr ToiC!l �llmnslrmdn J;"J''8'lGam\1!11'1 f,o(I,.,J, J>mnpo

S!CfH.'p �nadown l!nru;ICl'mCrr. lo.s•4�

Fu� /l!l>��l f>UICnl�11 Gen�r�lorl�es 15% lPO''ICiinWIJ PM•Iocl

lt(ll'l�l!llSSion "\ lo:;�s 5'Y. )(>�tt$ 10'1(, . "'v,_jf� ls;:'@ ��

2. Pembangkit Listrik Tenaga Surya

PLTS Lampu jalan

28 I Program Studi Fisika, FTIS, Universitas Katolik Parahyangan Blok diagram Sistem SESF terpusat

3. Pembangkit listrik tenaga Bayu (Angin)

Basic Parts of a Small WInd Electric System

Rotor

Tower

DAYA ANG:IN "' ENE.RGIKilllE.TlKANGIN ;11lAK.TU

=YilT - 0/2)M.\f2/T - ( 1 /2).p.A.VS

m = m�.SSfl 1Ui�m p = massa jenis udara A =Luas sapuan rotor (Swept m:cn) V = Kec:e atan angin sebetum mt:nellpai rotor. S1vept p (mJ) Area of tha c/rcle!.Wept by Ar£a -A = 1tR'l the rotor.

Pelatihan Guru Fisika 2016 129 Pembuatan Bahan Bakar Nabati

Skema Dasar Proses moETANOL

WDI_

lffl@l

*Mf!i®.!�

Proses pembuatan biodiesel

l\ilrl)'

I

30 1 Program Studi Fisika, FTIS, Universitas Katolik Parahyangan Pembuatan Biobriket

Pelatihan Guru Fisika 2016 131 Pembuatan Biodigiste r

Biodigister Fixe dome

Biodigister Floating drum

Gasifikasi

32 I Program Studi Fisika, FTIS, Universitas Katolik Parahyangan Referensi

[1] Undang-Undang No. 13 Tahun 2003 tentang Ketenagakerjaan. [2] Undang-Undang No. 30 Tahun 2007 tentang Energi. [3] Undang-Undang No. 30 Tahun 2009 tentang Ketenagalistrikan. [4] Peraturan Pemerintah No. 62 Tahun 2012 tentang Usaha Jasa Penunjang Tenaga Listrik. [5] Peraturan Pemerintah No. 79 Tahun 2014 tentang Kebijakan Energi Nasional. [6] Peraturan Menteri ESDM No. 32 Tahun 2008 tentang Penyediaan, Pemanfaatan dan Tata Niaga Bahan Bakar Nabati (Biofuel) sebagai Bahan Bakar Lain. [7] Peraturan Menteri ESDM No. 9 Tahun 2010 tentang Stan dar Kompetensi Pembangkit Energi Baru Terbarukan. [8] Peraturan Menteri Tenaga Kerja dan Transmigrasi Rl No. 5 Tahun 2012 tentang Sistem Standardisasi Kompetensi Kerja Nasional. [9] Peraturan Menteri ESDM No. 28 Tahun 2012 tentang Kualifikasi Usaha Penunjang Tenaga Listrik. [1 0] Surat Keputusan Dirjen Pendidikan Menengah Kemendikbud No. 7013/D/KP/2013 tentang Spektrum Keahlian Pendidikan Menengah Kejuruan. [1 1] Chetan Singh Solanki, 2009, Renewable Energy Technologies, PHI Learning Private Limited New Delhi. [12] Tasneem Abbasi S.A, 2010, Renewable Energy Sources, PHI Learning Private Limited New Delhi. [13] Tim Pengembang Teknik Energi Hidro, 2013, Turbin air dan kelengkapan mekanik, PPPPTK BMTI Bandung. [14] Tim Pengembang Teknik Energi Surya, 2008, Pengoperasian Pembangkit Listrik Tenaga Sutya, PPPPTK BMTI Bandung. [15] Tim Pengembang Teknik Energi Bayu, 2013, Desain Dasar Teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Bayu, PPPPTK BMTI Bandung. [16] Data SMK Teknik Energi Terbarukan, 2016, PPPPTK BMTI Bandung. [17] Laporan pelaksanaan diklat bagi Guru SMK Teknik Energi Terbarukan di PPPPTK BMTI Bandung, 2016.

Pelatihan Guru Fisika 2016 133 PROYEK SERBAGUNA IR. H. DJUANDA JATILUHUR

Berawal dari hasil penelitian Prof. Dr. Jr. WJ Van Blommestein yang dilakukan pada tahun 1948 dan diuraikan dalam majalah lngenieur In lndonesie. Dari hasil penelitian tersebut beliau menyimpulkan bahwa:

Dataran rendah pulau Jawa bagian barat sebelah utara dan selatan memiliki potensial tanah pesawahan dengan taksiran luas 577.000 Ha. Untuk keperluan tersebut perlu dibangun waduk­ waduk & tempat yang sesuai untuk pembuatan waduk tersebut diantaranya di Daerah Aliran Sungai Citarum.

Proyek ini terletak di bagian Utara Jawa Barat yang meliputi Pembangunan Waduk/Bendungan Utama, Pusat Listrik Tenaga Air serta sarana system pengairannya sepanjang Dataran Utara Jawa Barat dari Jakarta sampai lndramayu.

Tujuan Pembangunan Proyek Serbaguna ini adalah untuk mengatur & memanfaatkan potensi aliran Sungai Citarum sebagai sungai terbesar di Jawa Barat yang mengalir ke arah utara sebesar rata-rata 5,5 milyar m2 setiap tahunnya dari sumbernya di Gunung Wayang.

Tujuan utama untuk mencukupi kebutuhan bahan pangan nasional yaitu beras disamping penyediaan air baku untuk berbagai kepentingan bagi Propinsi Jawa Barat & Daerah Khusus lbu Kota Jakarta serta pengendalian banjir.

Sebelum pembangunan proyek ini, hanya sebagian kecil saja dari aliran Sungai Citarum yang dapat dimanfaatkan untuk mengairi daerah pesawahan Tarum Utara melalui Bendung Walahar yang sudah ada sebelumnya, seluas ± 80.000 Ha di musim hujan dan 20.000 Ha di musim ± kemarau. Merupakan danau buatan yang mempunyai daya tampung air yang terbesar di Indonesia ± 3 milyar m3.

Pemerintah Rl di bawah Perdana Menteri lr. H. Djuanda memutuskan untuk melaksanakan Proyek Serbaguna Jatiluhur. Beliau melakukan penjelasan ke berbagai Negara untuk memperoleh dukungan dana. Akhirnya dukungan dana tersebut diperoleh dari Perancis.

Dari hasil pengkajian lebih lanjut yang dilakukan tenaga ahli dari Perancis, bahwa disamping dapat dibangun waduk untuk keperluan irigasi juga dapat dibuatkan bendungan untuk pembangkit listrik. Kemudian direncanakanlah suatu bendungan waduk beserta pembangkit dengan DMA waduk penuh dengan dengan ketinggian 107 m dan di hilir (tail race) dengan ketinggian 27 m.

Walaupun proyek belum selesai seluruhnya, namun hasil pembangunan yang Ielah dicapai dari tahun ke tahun secara bertahap dapat dimanfaatkan:

• Banjir di daerah Karawang & sekitarnya sejak selesainya Bendungan Pembantu (cofferdam) pada tahun 1962 secara bertahap dapat ditanggulangi.

• Produksi tenaga listrik dengan selesainya sebagian unit-unit pembangkit listrik dan pekerjaan transmisi 150 KV, sejak tahun 1965 sudah dapat disalurkan ke Bandung dan kemudian pada tahun 1966 ke Jakarta. • Pekerjaan jaringan pengairan Ielah mulai dilaksanakan sejak tahun 1968 & selesai tahun 1985.

Dibangun selama 10 (sepuluh) tahun dari tahun 1957 sampai tahun 1967.

34 1 Program Studi Fisika, FTIS, Universitas Katolik Parahyangan Maka pada tahun 1957 dimulailah pembangunan Proyek Serba Guna Jatiluhur. Adapun tenaga insinyur Indonesia yang berjasa dalam pembangunan waduk ini diantaranya:

I. lr. Agus Prawiranata 2. lr. Abdullah Angoedi 3. lr. Sutami 4. lr. Sediatmo 5. lr. S. Santoso

Proyek ini dinyatakan selesai dan diresmikan pada tanggal 26 Agustus 1967 dengan nama Waduk Serba Guna lr. H. Djuanda. Berdasarkan Peraturan Pemerintah (PP) No. 8 tahun 1967 dibentuk Perusahaan Negara (PN) Jatiluhur sebagai Badan Pengelolanya.

PERUM JASA TIRTA II

Untuk dapat mewujudkan pemanfaatan hasil-hasil yang telah dicapai secara maksimal, efektif & efisien maka dibentuklah PERUSAHAAN UMUM OTORITA JATILUHUR pada tanggal 23 Me·, 1970 berdasarkan PP No. 20 Tahun 1970 sebagaimana yang telah diubah dengan PP No. 35 tahun 1980 dan PP No. 42 Tahun 1990, dan terakhir diubah menjadi PERUM JASA TIRTA II dengan PP No. 94 Tahun 1999 dengan tugas dan kewajiban menyelenggarakan : Pemanfaatan umum atas air dan sumber-sumber air yang bermutu dan memadai bagi pemenuhan hajat hidup orang banyak, serta melaksanakan tugas-tugas tertentu yang diberikan Pemerintah dalam pengelolaan daerah aliran sungai , yang meliputi :

Perl"1ndungan, pengembangan & penggunaan sungai dan atau sumber-sumber air termasuk pemberian informasi rekomendasi, penyuluhan & bimbing.

Pembinaan terhadap Perum Jasa Tirta II dilakukan oleh Menteri Negara BUMN & Pelaksanaan Pembinaan sehari-hari dilakukan oleh Menteri Pekerjaan Umum.

Daerah kerja Perum Jasa Tirta II seluas 11.000 km' meliputi SWS Citarum dan sebagai SWS Ciliwung - Cisadane (9 induk sungai, 56 anak sungai dan 101 cucu sungai) di data ran Jawa Barat bagian Utara mulai dari batas timur DKI Jakarta sampai dengan Sungai Lalanang di sebelah timur, dengan jumlah aliran rata-rata 12,95 milyar m3/tahun dan yang telah dihubungkan satu dengan yang lainnya oleh saluran Tarum Barat, Tarum Timur dan tarum Utara menjadi satu wilayah sungai dan merupakan satu kesatuan lata pengaturan air.

Daerah ini mencakup 12 Kabupaten yaitu : Kabupaten/Kota Bekasi, Karawang, Purwakarta, Subang, Kabupaten/Kota Bandung, dan sebagian Kabupaten Bogor, Cianjur, Garut, Sumedang dan lndramayu.

DATA-DATA UMUM

DATA BENDUNGAN HYDROLOGI Luas daerah aliran sungai Citarum 4.500 km2 Debit rata-rata setahun 175 m3/detik Aliran rata-rata setahun 5,5 milyar m3 Curah hujan rata-rata setahun 2.600 mm

Pelatihan Guru Fisika 2016 135 BEN DUNGAN UTAMA JATILUHUR Jenis rockfill dengan inti tanah liat yang kedap air. Batu yang diambil dari : • Cilalawi 9.435.000 ton • Pamoyanan 4.830.000 ton Lebar puncak 10 m Lebar dasar 600 m Tinggi 100m Panjang 1.200 m Volume 9.100.000 m3

WADUK JR. H. JUANDA DMA Normal ±107 m DMA Maksimal ± 111 ,5 m DMA Minimum ±75 m Volume waduk pada DMA Normal 3 milyar m3 Volume waduk pada DMA Minimum 960 juta m3 Luas waduk pada DMA Normal 83 km2 (8.300 Ha)

MENARA MORNING GLORY & SALURAN BUANG Menara merupakan bangunan beton berbentuk silinder dengan as vertical & ditempatkan berdampingan dengan bendungan utama pada sisi up stream.

Berfungsi untuk mengeluarkan air waduk dengan 3 cara: 1. Spillway, jika ketinggian air 107 m - 111,5 m Pelimpas (Spillway) terdiri dari 14 jendela Kapasitas rnaksimurn : 3.000 m3/detik

2. Hollow Jet, untuk keperluan selain PLTA ditempatkan pada duga 49 meter diameter: 3,85 m, kapasitas : @ 195 m3/detik pada duga muka 107 m, kapasitasnya : 270 m3/detik

Penstock, untuk keperluan PLTA :J. Saluran buang I Tail race Kapasilas buang @: 1.b00 m"idetik, tinggi air 27 m.

o Tinggi menara :100 m o Tinggi menara dari dasar : 114 m ( dari pondasi) o Diameter atas 90 m o Diameter bawah 70 m o Tebal dinding bagian atas 3,5 m

• Bagian atas sebagai pelimpas banjir utama dengan kapasitas maksimum 3.000 m3/detik. • Bagian bawah tengah dihubungkan dengan air hilir oleh 2 buall saluran buang. Masing-masing saluran buang ini mempunyai kapasitas sebesar 1.500 m3/detik. • Bagian bawah sebagai sentral litsrik dengan daya terpasang 187,5 MW.

36 J Program Studi Fisika, FTIS, Universitas Katolik Parahyangan PELIMPAS BANJIR DARURAT

Terletak di Tanggul Ubrug dengan kapasitas penyaluran sebesar 2000 m3/detik.

STASION POMPA PENGAIRAN Dl CURUG Di Bendung Curug air dipompakan untuk daerah pengairan Tarum Barat dan Tarum Timur. a. Pompa hydrolik Sediatmo untuk Tarum Barat sebanyak 17 unit @ 5,5 m3/detik. b. Pompa listrik untuk Tarum Timur sebanyak 4 unit @ 17,5 m3/detik dan 2 unit @ 10 m3/detik.

Untuk pengairan Tarum Utara air disalurkan melalui Bendung Walahar.

Dari 296.000 Ha sawa11 dengan 2 kali tanarn setahun diperoleh produksi 2,96 juta ton ± gabah kering pungut (setara dengan 40 % produksi Jawa Barat atau 8 % produksi nasional).

TANGUL-TANGGUL

1. Tanggul Pasir Gam bong Jenis earthfill, panjang puncak : 2.250 m 2. Tanggul Ciganea Jenis earthfill, panjang puncak : 300 m 3. Tanggul Ubrug Jenis earthfill, panjang puncak : 600 m

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR (PLTA)

PLTA lr. H. Djuanda mulai beroperasi tahun 1964 dan mulai berproduksi untuk daerah Bandung pada tahun 1965 & Jakarta tahun 1966. Didistribusikan melalui Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTET) 150 KV dengan perincian sbb ·

• 30 KV untuk Bandung • 70 KV untuk Jakarta • 50 KV untuk jaringan setempat

CARA KERJA UNIT PEMBANGKIT

Air waduk masuk melalui Intake Gate menuju Penstock sepanjang 65 m mengalir menuju rumah keong untuk didistribusikan ke seluruh keliling runner. Aliran tersebut kemudian oleh guide vanes di arahkan menuju runner & wicket gate akan mengatur debit air yang masuk tersebut dari mulai 0 sampai maksimal 45 m3/detik. Energi tekanan yang terdapat dalam aliran air tersebut kemudian di ubah menjadi energi mekanik berupa gerak putar yang memutarkan runner dengan kecepatan putaran 272,7 rpm. Putaran inilah yang digunakan untuk membangkitkan listrik. Listrik yang dihasilkan kemudian dikirim dengan menggunakan alat pengontrol dari ruang pengontrol menuju switch yard yang akan menampung & kemudian mendistribusikannya melalui Saluran Udara Tegangan Tinggi (SUTET) 150 KV.

Pelatihan Guru Fisika 2016 J37 1. RUMAH KEONG Fungsi: mengalirkan membagi mendistribusikan air yang berasal dari pipa & I pesat ke seluruh keliling runner dengan arah tangensial terhadap runner.

2. GUIDE VANES I SUDU ANTAR Fungsi: mengarahkan aliran dari rumah keong dengan arah kecepatan hampir tangensial terh,adap runner.

3. WICKET GATES SUDU PENGATUR I Fungsi: mengatur banyaknya debit air dari rumah keong ke arah runner. Mulai dari debit air 0 (tertutup) sampai maksimal (terbuka penuh), guna mengatur kecepatan putar runner sesuai dengan beban yang di pikul oleh unit.

4. RUNNER Fungsi : mengambil energi kecepatan dan tekanan air yang mengalir secara tangensial pada sekililing runner dan mengubahnya menjadi energi mekanis berupa gerak putar yang memutar poros unit.

5. SISTEM INJEKSI UDARA Fungsi: memasukan menginjeksi udara luar ke sisi hilir runner dank e dalam I draft tube kronis, guna menaikan tekanan setempat (yang terlalu rendah) untuk mengurangi gejala kapitasi'. 'Kapitasi: Suatu peristiwa terjadinya gelembung-gelembung uap di dalam cairan yang mengalir. Apabila tekanan statis di tempat tersebut sama dengan atau lebih rendah dari tekanan uap jenuhnya.

Kapitasi berlebih akan mengurangi daya dan efisiensi turbine. Cara Pencegahannya yaitu: 1. Memasang turbin pada tempat yang sebaik-baiknya, yaitu memperkecil tinggi hisap agar tekanan air tidak lebih rendah dari tekanan uap jenuhnya. 2. Memperbaiki konstruksi dan mengusahakan agar tidak tidak terdapat belokan-belokan atau bentuk-bentuk yang tajam.

PENGOPERASIAN PLTA

Dilakukan melalui 3 cara, yaitu: 1. Manual : Dioperasikan dengan cara menekan tombol yang berada di alat tersebut (step by step). 2. Program : Dioperasikan secara otomatis dengan menggunakan PLC (Programable Logic Controller) di lokasi tersebut. 3. Remote : Dioperasikan secam otomatis dari Control Building.

MANFAAT

Waduk serba guna lr. H. Djuanda bermanfaat untuk berbagai kepentingan, baik yang bersifat sosial maupun komersial yang makin berkembang.

Manfaatnya terse but antara lain :

38 1 Program Studi Fisika, FTIS, Universitas Katolik Parahyangan 1. IRIGASI

Penyediaan air pengairan bagi areal pesawahan untuk meningkatkan produksi pangan nasional yaitu beras di dataran Utara Jawa Barat (Pantura) seluas 296.000 Ha secara teratur, dengan menyediakan air irigasi rata-rata 5,50 milyar m3/detik, sehingga dapat ditanamai 2 kali setahun.

Dari total areal tersebut, areal sawah yang mendapatkan air dari Waduk lr. H. Djuanda seluas 240.000 Ha (Daerah lrigasi Jatiluhur) sedangkan yang mendapatkan air dari sumber setempat seluas 56.000 Ha (Daerah lrigasi Selatan Jatiluhur). Produksi padi rata­ rata setiap tahun mencapai 3 juta ton Gabah Kering Giling (GKG). lni merupakan 6 % produksi nasional atau 33 % produksi Jawa Barat, belum termasuk nilai produk dari sebagian sawah yang ditanamai palawija sebagai tanaman ketiga.

2. PLTA Daya terpasang PLTA lr. H. Djuanda saat ini 187,5 MW dan produksi rata-rata pertal1un mencapai 1000 juta Kwh, disalurkan ke Bandung & Jakarta melalui Saluran Udara Tegangan tinggi 150 KV. Hasil produksi tenaga listrik di jual kepada PT. PLN (Persero). Sampai saat ini produksi listrik masih merupakan andalan pendapatan PJT II, lebih kurang 65% dari seluruh pendapatan perusahaan.

3. PENYEDIAAN AIR BAKU PDAM, PAM JAYA , INDUSTRI & AIR PENGGELONTORAN Lebih kurang 80% air baku yang di proses menjadi air minum untuk lebih dari separuh penduduk DKI Jakarta ± 700 juta m3/tahun. PAM Jaya membayar iuran biaya operasi & pemeliharaan (OP) prasarana pengairan ke Perum Jasa Tirta II. Untuk pelayanan ini PJT II juga mendapatkan iuran biaya OP prasaranan pengairan namun tidak sebesar pendapatan yang diperoleh PAM Jaya. Penyediaan air baku untuk PDAM masih sedikit dibandingkan PAM Jaya 30 juta m3/tahun. ± Air dari waduk lr. H. Djuanda juga dimanfaatkan untuk berbagai macam industri strategis di Pantai Utara Jawa Barat yang mempunyai andil tidak kecil dalam menyumbangkan devisa Negara, seperti EXOR I Balongan, PT. Sang Hyang Seri di Sukamandi (Subang), PT. Pupuk Kujang di Dawuan, Indo Bharat, Indo Rama, South Pasific Viscose dan berbagai macam industri pacta kawasan lainnya. Merekapun di minta untuk membayar iuran OP Prasana Pengairan seperti yang lainnya.

4. PENCEGAH BAHAYA BANJIR

Khususnya untuk wilayah Karawang dan sekitarnya.

5. PERIKANAN (KERAMBA JARING APUNG)

Genangan air waduk lr. H. Djuanda dimanfaatkan untuk berbagai macam ikan air tawar, baik yang di sebar ke dalam waduk (re-stocking) maupun dengan Keramba Jaring Apung (KJA). Disamping itu dapat dikembangkan pula perikanan tambak di pantai-pantai dan juga perikanan di sawah-sawah sebagai tumpang sari.

6. PARIWISATA & OLAH RAGA AIR Kawasan Wisata Grama Tirta Jatiluhur yang dicanangkan oleh Menteri Pemukiman dan Prasarana Wilayah (Kimpraswil) pacta tanggal 28 Mei 2002 sebagai daerah wisata kembali yang dahulu pernah jaya. lni merupakan pemanfaatan dari waduk yang merupakan danau buatan yang telah ternyata suatu kawasan dengan pemandangan

Pelatihan Guru Fisika 2016 139 yang indah disekitarnya, sehingga menjadi kawasan wisata yang berpotensi, serta olah raga dan rekreasi air.

Adapun rencana pengembangan Kawasan Wisata Grama Tirta Jatiluhur meliputi Kawasan Pantai Timur dan Pantai Barat Waduk lr. H. Ojuanda. Pengembangan tersebut meliputi pembangunan hotel butik, Pusat Olah Raga Air, Amphiteater, Lapangan Golf 19 hole, Resort Hotel, Lapangan Volley Pantai dan lain sebagainya.

PENGEMBANGAN LEBIH LANJUT DARI SUNGAI CITARUM

Dengan selesainya pembangunan Bendungan Serbaguna lr. H. Djuanda sebagai pelaksanaan program pengembangan tahap pertama Sungai Citarum, tennasuk pekerjaan rehabilitasi dan perluasan sistim irigasinya, upaya pengembangan tahap berikutnya adalah pembangunan Bendungan Saguling dan Cirata yang berlokasi disebelah hulu Bendungan Djuanda.

Pembangunan Bendungan Saguling dan Cirata yang ditujukan terutama untuk pembangkitan tenaga listrik, masing-masing dimulai dalam tahun 1983 dan 1984 dan diselesaikan dalam tahun 1985 dan 1988, dibawah pengelolaan Perum Listrik Negara (PLN).

Daya terpasang kedua Pembangkit Listrik Tenaga Air tersebut masing-masing adalah 700 MW (2.1 00 juta Kwh/th) dan 500 MW (1.400 juta Kwh/th).

Potongan memanjang pengembangan Sungai Citarum adalah : 1. Bendungan Saguling Ketinggian : ± 643 m Volume : 881 .000.000 m3 2. Bendungan Cirata Ketinggian 220 m : ± Volume : 1.473.000.000 m3 3. Bendungan lr. H. Djuanda Ketinggian 1 07 m : ± Volume : 3.000.000.000 m3

Untuk menjamin masa panen dari bencana kekeringan ataupun untuk menghindari keterlambatan datangnya musim hujan, dapat diatasi dengan pelaksanaan teknologi penyemaian awan yang akan meningkatkan penyediaan air untuk irigasi, tenaga listrik dan kebutuhan lainnya.

Percobaan penyemaian awan ini telah dirintis sejak tahun 1979 sampai tahun 1984, sedangkan pelaksanaannya dimulai sejak tahun 1985.

Pelaksanaan kegiatan penyemaian awan beserta percobaannya dilakukan melalui kerjasama dengan Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) dan instansi terkait.

Cara Penyemaian awan (Hujan Buatan) :

Tetes besar yang dimasukkan (Urea), membentuk menjadi tetes awan, bertumbukan & bergabung sehingga menjadi butiran hujan.

Sumber: Dokumen Perum Jasa TirtaII

40 I Program Studi Fisika, FTIS, Universitas Katolik Parahyangan Manual SAVO N IUS WIND TURBINE

� /All, ��( <,!d;�//\1 I II . ' II!i

Aktuator: - Lampu - Lampu LED -Buzzer - Voltmeter/Amperemeter

PELATIHM GURU F!SIKt 201! (g) Nama bagian-bagian: . �l I (a) Poros (b) Piringan bawah 0 (f) (c) Puli (d) Dudukan puli (e) Sudu (f) Piringan atas (g) Baut pengunci sudu (h) Ta li puli (i) Landasan U) Sekrup pengunci penyangga (k) Penyangga (!) Baut dan mur pengunci atas

Cara Pemasangan :

1. Pasang piringan bawah pada poros. 2. Pasang puli pada dudukan puli. 3. Pasang puli dan dudukan puli pada poros. 4. Pasang Sudu pada piringan bawah, pastikan bagian yang iimbul pada pinggiran Sudu dipasang ke lubang pada piringan. 5. Pasang piringan alas pada poros. Pastikan bagian yang timbul pada Sudu terpasang ke lubang pada piringan atas. 6. Pasang baut pada pores. Atur posisi Sudu sebaik mungkin agar ketika ditiup pada posisi vertikal, baling-baling mudah berputar. Jika sudah, kencangkan baut 7. Pasang penyangga pada pada landasan menggunakan baut. 8. Pasang baut pengunci, gunakan mur untuk mengatur posisi baut. 9. Masukkan terlebih dahulu tali puli pada puli. 10. Pasang rangkaian baling-baling pada penyangga. Manual PELTIER

Air ding in i lwo-IO" i

�Air pan as PELATIHAN rlnpuoAK GURU FISIKA �SCIENTIFIC 9. Pasang pelat motor (L) pada pelat penyangga. Oekatkan lubang pelat motor dengan lubang pelat penyangga (9a), kemudian kencangkan posisinya dengan mur (M) (9b).

Agar lebih menarik, tempel/pasang baling-baling pad a motor. 10. •

0! 9b

Pasang motor (A) pada dudukan l"" M (8). Masukkan kabel motor @ � melewati celah pel at (C). I ra dan 2. Pasang steker bus me h hltam (D) pada lubang pe!at (E). 1 • Pasang penutup (F) di 3. steker bus bag ian bawah steker bus (D). skun kabel motor dan 4. Masukkan pelat peltier (G) ke dalam baut steker bus di bawah penutup steker bus (F). Pasang mur (H) untuk 5. ! mengencangkan rangkaian kabel I I dan di bag ian bawah I steker bus i I d 1' I I' sreker bus (D). li l I I Lumuri sisi pelat pettier (I) dengan !I ' ' 'I I 6. I I ' \ , pasta. j VII ' II 11 i I' Tempelkan pelat pettier diapit rl 7. !I oleh kedua pelat penyangga (J). Vlj ./ v v 8. Kencangkan posisi pelat ilii menggunakan mur (K). III' ,;I!!Vi· � 7/27/2016

Pelotihcm Guru fisiko

v -...... tas Katolik Parohyangan 2016

"Science is rwt a dernocracy. It is a dictatorship. It is evidence that does the dictating. "

JOHN REISMAN

1 7/27/2016 7/27/2016

Comparison of Solar and Earth Radiation Spectra

Vis! btl>' ligtlt

3 10 0.5 Wavelength (micrometers)

3 7/27/2016 7/27/2016

5 7/27/2016

6 7/27/2016

Indonesia Oil Supply and Con1>ui11Ptior�,:ll999·2009 1.:30(1

1.1:;uo

o�" I :lllli 0 '-� ,200 "" ·] "' v.. � J,(it)O " 0) 'BOO "!: " " " 60!) ku:fo:n.::H:;,;a ·b·ec:CH1l-1J'S .c;: " 08! jl)1f."Ort0rr.:)f t)il susptt.n(% 1t�. .;;;. 40() lm1on�:.·sir,} 1- {1PEr:.:- rnelr'liJrt�rs.l·lip 200

n

7 7/27/2016

Hydropower other rene\.Wlbles & '"8iofuel Geothermal •

Source: PLN

Indonesia ..,., .... '

F'AC!r:JC OCEAN 7/27/2016

Wind Turbines

Savonius vs Horizontal

9 7/27/2016

ONE SEEBECK DEVICE ''COUPLE"' CONSISTS OF ONE N-TYPE AND ONE P-TYPE SEMICONDUCTOR PELLET

RE'MOVf�f) N·TYPE BISMUTH TELLURIDE ,.

ELECTRONt FLOW FlOW t e t <.'3:_ HOT SIDE

tl..GSOHSI�D Hl�;:\ T HfU\TRl3 ::c')ll· TE N BSO S VE J: �--�'""L _ A 0. :<:�-._,jj\" f ::-\:-F_:;.o:�=�7::::rc_:::::c;c::::;:c. _�--' · : PEL TIER�iNFO.COM LoAo J

THERE MUST BE A TEMPERATURE DIFFERENCE BETWEEN THE HOT AND COLO SIDES FOR POWER TO BE GENERATED

10 7/27/2016

ONE PEL TIER DEVICE ""COUPLE" CONSISTS OF ONE N-TYPE AND ONE P-TYPE SEMICONDUCTOR PELLET

RHE:ASE:D ,· R.f!L!EASE:D HEAT · !.JEAT t· N·TYPE BISMUTH P·TYPE BISMUTH TELLURIDE " "C.i···=e=·�==i / TELLURIDE t 8 t ()· ELECTRON - (�) HOLE FLOW FLOW 8 t 8 "C t 8 �; ::;:.:=o;.= · ·

/\SSOR8�D !:\tSSO!O::i3 EiD HE/.\T Ht::AT - ===.c=J DC POWER SOURCEF: k::.��-��THE CHARGE�=.�·��·=, CARRIERS,1111 NEGATIVE1 ELECTRONS AND POSITIVE HOLES, TRANSPORT THE HEAT.

11 7/27/!O lG

Photovollaic Array lrr:adianceChar acteristic I

-r from Jlar cell

12 7/27/2016

13 7/27/2016

14 7/27/2016

15 Penggunaan Alat Peraga Energi Te rbarukan

Biodiesel, Energi Matahari, Energi Angin,

Energi Panas, Penyimpan Energi

··�1/H#''"""'a Anda Pendidikan 1-'elallilan Penggunaan Alat Peraga Energi Te rbarukan

DAFTAR lSI

ENERGI TERBARUKAN ...... 1

Pembuatan Biodiesel...... 1

Sel Surya Dirangkai Seri dan Paralel (Kualitatif)...... 6 Sel Surya yang Dirangkai Seri dan Paralel (Kuantitatif)...... 8

Penyelidikan Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Konversi Sel Surya ...... 1 0

1. Pengaruh Luas Permukaan Terhadap Daya Sel Surya ...... 1 0 2. Pengaruh Sudut Sinar Datang Terhadap Daya Sel Surya ...... 1 2

3. Pengaruh lntensitas Penyinaran Terhadap Daya Sel Surya ...... 14

Penyelidikan Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Konversi Turbin Angin ...... 17

1. Pengaruh Kecepatan Angin Terhadap Tegangan Turbin Angin ...... 17

...... 2. Pengaruh Arah Angin Terhadap Tegangan Turbin Angin ...... 19 3. Pengaruh Model Baling-Baling Terhadap Tegangan Turbin Angin ...... 21

4. Pengaruh Bentuk Bilah Baling-Baling Terhadap Tegangan Turbin Angin ...... 23 5. Pengaruh Jumlah Bilah Baling-Baling Terhadap Tegangan Turbin Angin ...... 2 4 6. Pengaruh Sudut Kemiringan Bilah Baling-Baling Terhadap Tegangan Turbin Angin ...... 2 6 Penggabungan Kolektor Energi Surya Dengan Penukar Panas Dalam Rangkaian Energi Termal28

Pengenalan Elemen Peltier Sebagai Komponen Termoelektrik ...... 30 Pengenalan Beberapa Jenis Penyimpan Energi...... 32

Penggabungan Sumber Energi Listrik Konvensional Dengan Sumber Energi Terbarukan ...... 35 Pelacihan Penggunaan A/at Peraga Energi Te rbarulwn

ENERGI TERBARUKAN

Energi bahan bakar fosil mengakibatkan emisi gas karbondioksida (CO,) yang meningkat pesat sejak revolusi industrL Kenaikan kadar gas karbondioksida di atmosfer telah menyebabkan kenaikan suhu di permukaan bumi, yang lebihdikenal dengan efek pemanasan global. Untuk mengatasi permasalahan tersebut, diperlukan sumber energi alternatif yang tidak mencemari lingkungan. Energi alternatif yang sudah dil

Untuk memenuhi kebutuhan pembelajaran dan percobaan mengenai energi terbarukan seperti yang akan kita lakukan, dibutuhkan alat yang ringkas dan menarik agar siswa terpacu untuk belajar serta memahami pentingnya energi terbarukan. Berdasarkan hal tersebut digunakanlah rangkaian kit dari leXsolar yang akan memenuhi pengetahuan dasar tentang energi terbarukan. leXsolar memiliki beberapa kit, yaitu: PV, Wind, ThermaiEnergy, Estorage, dan SmartGrid.

1 Peia1ilwn Penggunaan Al01 Perago Energi Te rbarulwn

Pembuatan Biodiesel

Pendahuluan

Mahkluk hidup seperti tumbuhan dan hewan dapat menghasilkan materi yang dapat diolah menjadi bahan bakar, energi yang terkandung dalam bahan bakar tersebut dinamakan energi bio. Energi bio merupakan energi alternatif yang baik karena mernungkinkan untuk rnenggunakan energi tanpa meningkatkan kadar karbondioksida di udara. Penggunaan bahan bakar fosil akan rnernbawa karbon yang tertirnbun keluar menjadi karbondioksida. Sedangkan tanarnan yang umurnnya menjadi sumber energi bio justru dapat mengurangi emisi karbondioksida. Saat ini manusia dapat mengolah bermacam materi organik menjadi sumber energi bio baik berbentuk padatan, cairan, maupun gas. Contoh-contoh pengolahan materi organik menjadi sumber energi bio antara lain; pengolahan limbah basah seperti kotoran hewan untuk menghasilkan biogas, pengolahan kayu menjadi bahan bakar padat berbentuk pelet, pengolahan minyak sawit menjadi biodiesel, dan masih banyak lagi. Mesin-mesin industri dan otomotif umumnya menggunakan bahan bakar solar yang diperoleh dari minyak bumi. Dengan adanya biodiesel, diharapkan penggunaan solar dapat beralih menjadi biodiesel. Minyak kelapa yang diolah menjadi biodiesel umumnya dapat digunakan sebagai bahan bakar dengan cara mencampurnya dengan bahan bakar konvensional yaitu solar. Namun saat ini beberapa perusahaan otomotif yang telah membuat mesin yang dapat bekerja hanya menggunakan biodiesel. Dalam kesempatan ini, kita akan belajar salah satu cara mengolah materi organik seperti minyak sawit menjadi bahan bakar yang disebut biodiesel melalui proses yang disebut transesterifikasi menggunakan katalis rnenjadi bentuk ester. Reaksi senyawa trigliserida dibantu dengan katalis (NaOH) akan rnenghasilkan gliserol dan rnetil ester, senyawa rnetil ester inilah yang digunakan sebagai biodiesel. Reaksi dari bahan yang digunakan hingga rnenjadi metal ester digarnbarkan dalarn bagan berikut.

1 H2C-OOCR H2C:-OH Katalis I 1 3 I 2 CH30H HC-OH R COOCH2 R2COOCH3 R COOCH H,C-OOCR + + 3 3 I

--·----- Trigliserida Metana Suhu Glisero� rnolekul rnetil ester " biodiesel I � ± 60°( I J [- 3 J

Tujuan Percobaan

Mernaharni rnateri organik sebagai salah satu surnberenergi terbarukan, pernanfaatan energi bio, dan rnernaharnipengolahan rnateriorganik rnenjadienergi bio rnelaluipercobaan.

Biodiesel l 2 PelaUhan Penggunaan A/at Peraga Energi Te rbarulwn

Alat yang Dibutuhkan

-- No. Nama Kode PSS Jumlah 1. Labu Erlenmeyer 125 ml KLA 45/125 3 buah 2. Neraca KNE 27/200-0.1 1 set 3. BatanQ penQaduk KBA 21/20 1 buah 4. Gelas Kimia 150 ml KGE 11/150 4 buah 5. Silinder ukur 100 ml KSL 40/100 1 buah 6. Pipet ukur 25 ml KPP 75/025 1 buah 7. Ball filler KPP 85 1 buah 8. Pipet tetes KPP 70/150 1 buah 9. Gelas kimia 600 ml KGE 11/600 1 buah 10. PenQaduk listrik dan pemanas GSA 110/79 1 set 11. Sumbat karet KSM 12/21-24 1 buah 12. Termometer KTE 20 1 buah 13. Metanol CME 11/500 20 ml 14. Minyak sawit - 100 ml 15. Minyak kelapa - 100 ml 16. Minyak jelantah - 100 ml 17 KOH atau NaOH CKA 42 atau CNA 44 0,9 g atau 0,6 g

Persiapan Percobaan

1. Siapkan alat dan bahan sesuai label alat dan bah an. 2. lsi gelas kimia 600 ml dengan air sampai kira-kira seperempat tinggi gelas. Letakkan diatas pengaduk magnetik, lalu panaskan hingga mencapai suhu 50'C sampai 60'C. Selama percobaan berlangsung pertahankan suhu air pada angka tersebut. 3. Masukkan 25 ml metanol ke dalam gelas ukur. Metanol todak boleh terkena mala karena bersifat racun.

Membuat Biodiesel

1. Masukkan 100 ml minyak sawit ke dalam labu Erlenmeyer. Panaskan dalam pemanas, hingga suhu minyak kira-kira sama dengan suhu dalam pemanas, untuk mengetahuinya, dapat dilakukan dengan meraba suhu labu Erlenmeyer dengan tangan. 2. Masukkan 0,6 gram NaOH atau 0,9 KOH ke dalam gelas kimia, lalu campurkan dengan 25 ml metanol sedikit demi sedikit

3 I Biodiese/ FeWCinan 1-'enggunaan f\IQC JJeroga l.�,nerg1 "](�rlJarukon

sambil diaduk hingga NaOH benar-benar larut dalam metanol. NaOH mudah bereaksi dengan udara, jadi harus dilakukan dengan cepat. Usahakan penguapan minimum selama pengadukan. j 3. Masukkan campl.lran NaOH dan metanol ke dalam labu Erlenmeyer sedikit demi sedikit sambil diaduk menggun an pengaduk magnetik. Lakukan hingga seluruh larutan tercampur, tutup dengan sumba! k�ret dan biarkan selama 45 menit atau sampai semua minyak habis bereaksi. Lebih lama lebih b

Biodiesel (bening) Gliserol

5. Angkat labu erlenmeyer keluar dari pemanas, biarkan mendingin selama 30 menit. Untuk mempercepat pengendapan boleh digunakan alat sentrifugal jika ada. 6. Pisahkan minyak biodiesel ke dalam gelas kimia menggunakan pipet. 7. Ulangi langkah 1-6 untuk membuat biodiesel dari bahan lain seperti minyak kelapa dan minyak jelantah. QC: Uji dengan pencucian 1. Siapkan set statif dan pasang cincin bertangkai pada statif dengan menggunakan klem bosshead. 2. lsi corong pisah dengan biodiesel yang telah dibuat pada Percobaan I. 3. Tambahkan 100 ml akuades ke dalam corong pisah. Kemudian kocok corong pisah hingga akaudes dan biodiesel tercampur. 4. Letakkan corong pisah pada cincin bertangkai selama beberapa saat untuk memisahkan biodiesel dan akuades. 5. Setelah biodiesel dan akuades kembali terpisah, tampung masing-masing cairan ke dalam gelas kitnia yang berbeda. Bandingkan perbedaan warna biodiesel yang telah dicuci dengan yang belum dicuci. Jika terdapat perubahan warna menjadi lebih jernih, maka pengotor di dalam biodiesel Ieiah berukurang dan larut dalam air. QC: Uji dengan metanol 1. Siapkan labu Erlenmeyer yang bersih dan kering. Kemudian tambahkan 25 ml biodiesel yang telah dibuat pada Percobaan I. 2. Tambahkan 75 ml metanol ke dalatn labu Erlenmeyer, kemudian kocok campuran atau aduk dengan menggunakan pengaduk magnetik. Jika masih terbentuk gliserol, artinya biodiesel yang dihasilkan belum murni. Menentukan besarnya energi yang terkadung di dalam biodiesel 1. Siapkan set statif dan set pemanas yang terdiri dari: kaki tiga, kawat kasa, serta pembakar spiritus. 2. lsi pembakar spiritus dengan 50 ml biodiesel. 3. lsi gelas kimia dengan 100 ml air kemudian letakkan diatas set pemanas.

Biodiese/ 1 4 Pelatihan Penggunaan A/at Peraga Energi Te rbarulwn '

4. Panaskan air selama 5 menit dengan menggunakan energi dari pembakaran biodiesel, kemudian catat peru bah an suhu air yang terjadi. 5. Ulangi langKah 1-4 dengan menggunakan bahan bakar spiritus. Bandingkan hasil pemanasan air dengan nienggunakan kedua bah an bakar tersebut. t?_ Hasil Percoba�n ' � Bahan Volume Volume zat Volume biodiesel yang No · Campuran · Percobaan (ml) carnpuran (ml) dihasilkan (ml) ------.-·-;-;c·-;------o:-+-;-;;-;:----· f-;-;:-;----;--t- -;;-;;- -+---- Minyak sawit _ 1 -l---'1-"0-"0---+-"M .elaf1CJI___ 20 2 """- ___ _._ ._ .. : _ ------'-'-=-----'------3 ------__ _ ------. -

Aspek Teknologi

Dengan cara bagaimana minyak nabati diubah menjadi biodiesel?

Faktor-faktor apa saja yang perlu diperhatikan untuk mendapatkan biodiesel dengan kualitas baik?

Aspek Lingkungan

Bagaimana kelebihan penggunaan biodiesel dibandingkan minyak bumi jika memperhatikan faktor lingkungan?

Aspek Ekonomi

Adakah keuntungan baik langsung atau tidak langsung dari pengolahan biodiesel terhadap rnasyarakat?

Dapatkah energi bio dijadikan sebagai sumber energi yang ekonomis dibanding dengan sumber energi lain? Jelaskan!

5 I Biodiesel J'elallhan .J'enggunaan A/at f'eraga Energi Te rbarukan

J. . Selain menghasilkali biodiesel, percobaan yang telah dilakukan juga menghasilkan gliserol. Apakah zat tersebut emiliki nilai ekonomis? Jelaskan jawabanmu! �'

...... ·· ··· · ··· ··· ····· ········· �

...... ' ...... ' ...... �-...... ' .... ' •......

Kesimpulan

Tuliskan kesimpulan berdasarkan hasil percobaan dan diskusi pada bagian di bawah ini.

Biodiesel i 6 Pelatihan Penggunaan A/at Peraga Energi Te rbarulwn

Sel Surya Dirangkai Seri dan Paralel (Kualitatif) Tujuan Percbbaan

' Menyelidiki per edaan tegangan serta arus yang dihasilkan antara sel surya yang dirangkai secara seri dan yparalel dengan menggunakan modul motor. ' Alat yang Dibutuhkan

• Dudukan rangkaian • 3 modul surya, besar • 1 modul motor Prosedur Percobaan

1. Susun rangkaian secara seri (lihat Gambar 1 ). Pertama, gunakan satu, kemudian dua, dan tiga sel surya. Catat hasil pengamatanmu! 2. Sekarang susun rangkaian secara paralel (lihat Gambar 2). Pertama, gunakan satu, kemudian dua, dan tiga sel surya. Catat hasil pengamatanmu! Saran:Selama percobaan berlangsung, pencahayaan tidak boleh berubah!

7IPV Pelatihan Penggunaan A/at Peraga Energi Te rbarulwn

Evaluasi

1. Catat hasil pengukuran pada label di bawah ini.

Rangkaian Seri Rangkaian Paralel ''·-�--�------·------+-�--� .... ---· .. .. ·---�---·------··-·--·-··---····-.------�-- .. ·-----··-··- -··-··-·-···------·----··------

' Satu Sel Surya'

Dua Sel Surya

Tiga Sel Surya

2. Coba jelaskan hasil pengamatanmu. Apa yang terjadi saat sel surya dirangkai secara seri, dan apa yang terjadi saat sel surya dirangkai secara paralel?

PV I8 Pelatihan Penggwwm1 A/()( Peraga Energi Te rbarul

Sel Surya yang Dirangkai Seri dan Paralel (Kuantitatif) Tujuan Percdbaan Menentukan pe�jlaku tegangan total dan arus listrik total dari beberapa sel surya yang dirangkai seri dan paralel. ;

�"' Alat yang Dibutuhkan

• Dudukan rangkaian

• 3 modul surya, besar • 3 modul cahaya • 1 modul surya, kecil • 1 AV-Module • 1 PowerModule (6V) Persiapan Percobaan

Catalan: Pada percobaan ini, yang diukur hanya nilai arus hubungan pendek (short-circuit, loc) dan tegangan rangkaian terbuka (open-circuit, Voo). Kedua variabel tersebut tidak dapat diukur bersamaan. Gunakan mode pengukuran tegangan atau mode pengukuran arus pada AV-Module untuk masing-masing pengukuran secara bergantian.

Prosedur Percobaan

1. a) Ukurlah nilai arus dan tegangan dari satu sel surya (lihat diagram rangkaian)! Ubah rangkaian dengan menggunakan dua dan tiga buah sel surya yang dirangkai seri. Ukur kembali nilai arus dan tegangannya! b) Rangkai dua sel surya besar dan satu sel surya kecil secara seri, kemudian ukur nilai arus hubungan pendek dan tegangan rangkaian terbuka dari rangkaian tersebut. 2. a) Seperti pad a langkah 1 a), lakukan pengukuran untuk sel surya yang dirangkai para lei. Pada langkah ini, susun diagram rangkaian baru sesuai dengan diagram yang ada pada dudukan rangkaian. b) Rangkai dua sel surya besar dan satu sel surya kecil secara paralel, kemudian ukur nilai arus hubungan pendek dan tegangan rangkaian terbuka dari rangkaian tersebut. Evaluasi

1. a) Tuliskan konsep nilai arus total dan tegangan total pada sel surya yang dirangkai seri dan para lei! b) Manakah jenis rangkaian (seri atau paralel) sel surya yang seharusnya digunakan dalam pembuatan modul surya untuk memastikan bahwa tegangan keluaran dapat digunakan? 2. a) Apa yang terjadi jika beberapa sel surya dengan ukuran yang berbeda dihubungkan secara

9IPV PeJatii1an ?enggunaan Alal Peraga Hnergi :Jerbarulwn

seri? b) Apa yang harus diperhatikan saat memproduksi modul surya? Data Pengukuranl Sel surya dirangkai spri:

2 sel surya besar & 1. sel shrya besar 2 sel surya besar sel surya besar 3 1 sel surya kecil

Voo(V) l"(mA)

Sel surya dirangkai paralel:

sel surya besar & sel surya besar 2 sel surya besar sel surya besar 2 1 3 1 sel surya kecil

l" (mA)

Evaluasi

1. a) Catatlah nilai tegangan dan arus yang dihasilkan masing-masing rangkaian. - - - ··------Tegangan-- (V)- - -- - ...... ------Arus- -� (I) --- ,

Rangkaian Seri

Rangkaian Paralel

b) Pada pembuatan modul surya, sel surya harus dirangkai secara ____, agar diperoleh tegangan keluaran yang dapat digunakan.

2. a) Jika merangkai beberapa sel surya dengan ukuran yang berbeda secara seri, rnaka hal yang harus diperhatikan adalah ------

b) Dalam pembuatan modul surya, gunakanlah sel surya yang ------

PV 110 Pelatihan Penggunaan A/at Peraga Energi Te rbarukan

Penyelidikan Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Konversi Sel Surya lnformasi

Fotovoltaik adal?h konversi langsung dari sinar matahari (energi matahari) menjadi arus listrik (energi listrik). Kpnversi ini dapat dilakukan menggunakan sel surya. Cahaya yang menyinari sel surya diubah menjadi daya listrik. Semakin banyak cahaya yang mencapai sel surya, maka semakin banyak energi yang dapat dikonversi. Oleh sebab itu, jumlah energi yang dihasilkan bergantung pada cahaya datang. Karena cahaya datang bergantung pada waktu, tahun dan hari serta cuaca, maka energi yang dihasilkan juga bervariasi.

1. Pengaruh Luas Permukaan Terhadap Daya Sel Surya Tujuan Percobaan

Mengukur tegangan (V) dan arus (I) kemudian menghitung daya (P) yang dihasilkan sel surya dengan luas permukaan yang berbeda-beda. Apakah hubungan antara luas pennukaan sel surya dengan ketiga variabel tersebut?

Alat yang Dibutuhkan

• Dudukan rangkaian • 1 modul surya, besar • 1 AV-Module

• Penutup sel surya Prosedur Percobaan

0

Gambar 1. Diagram rangkaian.

1. Ukurlah tegangan rangkaian terbuka dan arus hubungan pendek dari rangkaian! 2. Ulangi pengukuran dengan menutup permukaan sel surya sebesar '!.i, Y,, % dan seluruh bag ian! 3. Catat data hasil pengukuran pada label yang tersedia!

Evaluasi

1. Hitunglah daya sel surya berdasarkan data hasil pengukuran! Catatan: Pada kondisi yang sebenarnya, daya yang dihitung dari nilai tegangan rangkaian terbuka dan arus hubungan singkat tidak dapat digunakan. Namun, nilai terse but menunjukkan prinsip kerja yang sama dengan daya yang sebenarnya, hanya dibuat lebih sederhana dalam skala percobaan. Kaitan variabel-variabel tersebut akan diteliti lebih dalam pada percobaan "Karakteristik 1-V".

11 I PV Pe/atilwn Penggunaan Alat Peraga Energi Te rbarulwn

2. Buatlah grafik dari hasil percobaan (loc, Voc, dan P terhadap luas permukaan). 3. Bagaimanakah hubungan antara tegangan dan arus dengan luas permukaan sel surya? I 4. Jelaskan mengapa luas permukaan mempengaruhi nilai tegangan dan arus? 5. Apa yang dapat d\simpulkan dari hubungan antara luas permukaan dengan daya sel surya? ! Data Pengukuran '< -);"' Luas permukaa'n sel surya yang terkena cahaya

1 (tidak 0 (seluruh permukaan 1/2 1/4 ditutup) ·············· ···· ditutup) Vo, (V) . I" (mA) ...... ············································+ ··························

...... _____ . _ _ _ ...... J ...... J Grafik

. ·, • . ···. . ·.· ...... ·.······ ...... , . . ' . ' ...... , .• . .• .•. . ··· ...... ····· ····· • · · · · . . · I - . · ...... •...... ' . , ......

...... ' . .. · ' ...... ' . '

. 0 0,25 0,5 0,75 I 1 degree of cover 0 0,25 0,5 0,75 degree of cover

Evaluasi Hubungan antara: -�� �� :��=-··_-- :�::���_:: ��=�-��] ' �:���n�;:�a �:�;��S�:��n .. � �: -�L ..

PV 112 Pelatilwn Penggunaan A/at Peraga Energi Te rbarulwn

2. Pengaruh Sudut Sinar Datang Terhadap Daya Sel Surya Tujuan Percobaan

' Mengukur arus l:jubungan pendek dan tegangan rangkaian terbuka dari sel surya dengan sudut sinar datang yan� berbeda-beda. Apa hubungan yang dapat diamati? ' Alat yang Dibufuhkan_!;,_;

• 1 Dudukan rangkaian • 1 Modul surya, ekstra besar

• 1 AV-Module • 1 lampu

• 1 Dudukan modul surya Persiapan Percobaan

Sejajarkan modul surya menggunakan dudukan modul surya secara vertikal terhadap larnpu. Atur jarak antara larnpudan modul surya sehingga dapat rnenghasilkan arus sebesar 100 mA

Prosedur Percobaan

1. Rangkai percobaan sesuai dengan diagram rangkaian. 2. Ukurlah tegangan rangkaian terbuka dan arus hubungan pendek dari rangkaian. 3. Ubah sudut sinar datang menggunakan dudukan modul surya kemudian ukur arus hubungan pendek dan tegangan rangkaian terbuka dari rangkaian. Catat hasilnya pada label! Lihat penjelasan lengkap pada diagram rangkaian di halaman 10.

Data Pengukuran

...... � � ..·::- ...... �-- -·.. -- .·- ---,-.. -- ············· ...... ------··-··· ·- · · ···················· ········ · ···················· T , r ' a (o) 0 15 30 45 55 Vo, (V) .. -- --- �-- --·�---��·-- .. ·- ·-+--- ·- ---- 1----- 1-- --+ -- ·-·· · + ------·-· -I I" (rnA) --· ·· -- -········· ·+ ···················· ···· 1·· ·------�-1------+ ···················· ·········· ···1 ···· ············ ················ cos a ...... ···· ····-····---� · ...... ----+- -�--- --·· ··· ······+ - ·- ······················ ! . . P=U·I (mW)

131 PV Pel ali han Penggunaan A/at Peraga Energi Te rbarukan

Evaluasi

1. Gambar grafik P! cos? dan l,c - cosa! Apakah hubungan yang dapat diamati dari kedua grafik?

: . . .. ·•· -l--�-�-1---··.:.....c. __ __ --1�----1-·-··-·-·---· ... j! :._ . -- ··· �. .�- ·- - -· ··· ! .... . ---!···-······-···· . -�---�---c---1--- ! .:......

a.

·1·············· -- -1--- ········· --1·-····---- 1------......

+········ ··· - 1 ---··· + ·············--·c-1--·--·-· - 1 ··· · ·· ····

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 cos a [1 cos a ["]

2. Jelaskan hubungan tersebut secara geometris dengan asumsi bahwa l,c -A (arus berbanding lurus dengan luas permukaan) sesua dengan hasil pengamatan pada Percobaan 1.3!

PV I14 Pelatihan Penggunaan Alat Peraga Energi Te rbarukan

3. Pengaruh lntensitas Penyinaran Terhadap Daya Sel Surya Tujuan Percobaan

Menghitung d�ya yang dihasilkan sel surya dari intensitas penyinaran yang berbeda, serta ,. hubungan antar? kedua variabel tersebut.

Alat yang DibJtuhkan

• Dudukan rangkaian

• 1 modul cahaya • 1 modul surya besar

• 1 AV-Module

• 1 PowerModule (8V) Persiapan Percobaan

� � """';"'-'0 I ®® Susun percobaan sesuai dengan diagram rangkaian! Pertama, gunakan satu lampu dari modul cahaya dengan sumber tegangan 8 V. Catatan: Pada percobaan ini (dan percobaan selanjutnya), jumlah lampu pada modul cahaya dapat divariasikan dengan melonggarkan dan mengencangkan bola lampu (dilakukan dengan memutar bola lampu). Setiap lampu pada modul cahaya menghasilkan intensitas 1,75 mW/cm2 dengan sumber tegangan 8 V. Sehingga tingkat intensitas dari empat lampu dapat mencapai 7 mW/cm2•

Prosedur Percobaan

1. Letakkan modul cahaya dengan satu lampu pada sel surya kemudian ukur arus hubungan pendek dan tegangan rangkaian terbuka. 2. Ulangi pengukuran menggunakan 2, 3, dan 4 lampu dari modul cahaya. Catat hasil pengukuran pada label. Catatan: Jangan letakkan modul cahaya di alas sel surya terlalu lama untuk menghindari kerusakan.

151 PV Pe/atihan Penggunaan A/at Peraga Energi Te rbarukan

Data Pengukuran

,�-����-�� �� ��� --����---,--,------��--�--·---r�-. --����-----�- -� � --��-���-����-���- -��� - �----�--- 1 lampu lampu lampu lampu ! 2 3 4 -�--, �-��------�--��-�----- . lntensitas Penyinaran E __.tlll _w /c m') Voo (V) r------ 1" (rnA) P=V·I (mW) __l _j__ ------��- ---��-� __ �______L __j_�- Evaluasi

1. Hitunglah tingkat intensitas penyinaran dan daya sel surya untuk setiap jumlah lampu yang digunakan, catat hasilnya dalam label data pengukuran. 2. Gambarkan grafik E-P.

a.

Illumination level E 3. Bagaimanakah hubungan antara daya sel surya dengan intensitas penyinaran?

4. Bagaimanakah hubungan antara tegangan sel surya dengan intensitas penyinaran? Jelaskan dari hasil pengamatanmu!

PV I16 Pelatilwn Penggunaan Alai Peroga Energi Te rbarukan

Penyelidikan Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Konversi Turbin Angin

i 1. Pe�garuh Kecepatan Angin Terhadap Tegangan Turbin Angin Tujuan Perco13aan

Menyelidiki nilai'· tegangan yang dihasilkan turbin angin saat kecepatan angin mengalami perubahan.

Alat yang Dibutuhkan

• Dudukan rangkaian • 1 modul generator angin • 1 PowerModule • 1 modul turbin angin (dengan 3 bilah baling-baling, 25°, profil optimal) • 1 AV-Modules • 1 anemometer dengan dudukan

Prosedur Percobaan

1. Susunlah komponen percobaan sesuai dengan diagram rangkaian. 2. Ubah kecepatan angin dengan mengubah tegangan pada PowerModule Vrow· 3. Ukurlah tegangan yang dihasilkan turbin angin V,'" pada kecepatan angin yang berbeda kemudian catat hasilnya di dalam label data. Gunakan mode pengukuran tegangan pada AV­ Module. 4. Kecepatan angin dapat diukur menggunakan anemometer. Catalan: Lepaskan anemometer dari rangkaian saat mengukur tegangan untuk menghindari kesalahan pengukuran.

Hasil Pengamatan

Data Pengukuran

VPow (V) . v (m/s)

Vgen (V)

17 1 WIND Pelatihan Penggunaan Alat Peraga Energi Te rbarukan

Evaluasi

1. Gambarkan grafik tegangan terhadap kecepatan angin pada diagram di bawah ini.

> .s � >

v in m/s

2. Bagaimanakah hubungan antara kecepatan angin dengan tegangan yang dihasilkan turbin angin?

WINDj 18 Pelatilwn Penggunoan Alae Peraga Energi Te rbarulwn

2. Pengaruh Arah Angin Terhadap Tegangan Turbin Angin Tujuan Perccibaan

Mengamati pengaruh arah aliran udara yang diterima baling-baling terhadap nilai tegangan yang dihasilkan turbin •;J ngin.

Alat yang Diburuhkan

• Dudukan rangkaian • 1 modul generator angin • 1 PowerModule • 1 modul turbin angin (dengan 3 bilah baling-baling, 25°, profil optimal) • 1 AV-Module

Prosedur Percobaan

1. Susunlah komponen percobaan sesuai dengan diagram rangkaian. Atur tegangan pada PowerModule sebesar 12 V. 2. Mulailah pengukuran dengan sudut turbin 0". 3. Nyalakan PowerModule kemudian ukur tegangan yang dihasilkan turbin. Gunakan mode pengukuran tegangan pada AV-Module. Catat hasil pengukuran di dalam label dan matikan PowerModule bila perlu. 4. Putar badan turbin angin secara perlahan ke sudut 10°. Catat hasil pengukuran di dalam !abel. 5. Ulangi pengukuran tegangan dengan perubahan sudut turbin angin dalam selang 10° (lihat !abel).

PERHATIAN!

• Saat mengatur sudut rotasi, pastikan bahwa arah penglihatan/pengamatan selalu tegak lurus dengan skala sudut. • Saat memutar bad an turbin, jauhkan Iangan dari bilah baling-baling karena dapat mengakibatkan luka. Matikan generator an gin sebelum memutar dudukan turbin angin.

Data Pengukuran

19 1 WIND Pelmihan Penggunaan A/at Peraga Energi Terbarulwn

Evaluasi

1. Hitunglah nilai cos(a) untuk setiap sudut a. Catat hasilnya ke dalam !abel data pengukuran. 2. Gambarkan hasil1 pengukuran ke dalam grafik.

> .5 >

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 cos (a)

3. Nilai cos merupakan ukuran luas permukaan kerja angin pada baling-baling turbun (lihat a Gambar 2). Jelaskan pengaruh sudut rotasi terhadap tegangan turbin angin dan luas permukaan kerja angin pad a baling-baling yang diwakili oleh cos ... a. -··················(; Jrf'······T=········ o 1

I A . . t � II

4. Arah aliran angin yang mencapai turbin angin sangat mempengaruhi tegangan yang dihasilkan turbin. Jelaskan cara untuk mengubah sistem agar turbin angin selalu menghasilkan tegangan maksimum.

WIND j 20 Pelatihan Penggunaan A/at Peraga Energi Te rbarulwn

3. Pengaruh Model Baling-Baling Terhadap Tegangan Turbin Angin Tujuan Perc6baan Menyelidiki nila\: tegangan yang dihasilkan baling-baling Savonius dan membandingkannya dengan baling-b�ling tiga bilah.

Alat yang Dibutuhkan

• Dudukan rangkaian • 1 modul generator angin • 1 PowerModule • 1 modul turbin angin (dengan 3 bilah baling-baling, 25°, profil optimal) • 1 baling-baling Savonius (dengan modul generator) • 1 AV-Module Prosedur Percobaan

Q

1. Susun rangkaian percobaan menggunakan baling-baling tiga bilah seperti pada diagram rangkaian. 2. Gunakan mode pengukuran tegangan pada AV-Module. Ukur tegangan V3-Biedo yang dihasilkan turbin angin untuk kecepatan angin yang berbeda. Ubah tegangan PowerModule VPow untuk memvariasikan kecepatan angin. 3. Lepaskan baling-baling tiga bilah dari rangkaian kemudian ganti dengan baling-baling Savonius dan lakukan percobaan yang sama. Catat tegangan yang dihasilkan Vs,o. 4. Catat masing-masing nilai kecepatan angin melalui pengukuran menggunakan anemometer. 5. Matikan generator angin, lepaskan turbin angin dari rangkaian dan nyalakan kembali generatornya. Ukur kecepatan angin menggunakan anemometer pad a jarak-jarak tertentu.

Data Pengukuran

V 3·BI•d• (V) Vsoo (V)

5 -·------�- ---- .. ------�---·--·· -- ·---··········· - ····················· ··························· . . . . --- .. . ! I·· ...... 6 7 8 ---·------·---+-----·-·-----j------+---- 9

10

11 ·------·------L------� ------·-- ---·------·------

21 1 WIND Pelatihan Penggunaan A/at Peraga Energi Te rbarukan

12

Evaluasi

1, Gambarkan grafik dari nilai-nilai hasil pengukuran.

. • . . . .• J .•• •., • ·• . • . •• •. .. · . 1 ·• i. I .. · II·I· . . ·· ...... •....: . : ·• ·.···...... · ·• • . . .. · : · ·: ·. ·.•·· ·.· . . II·· 1,·. ·

> ,!;; >

v in m/s

2. Jelaskan mengapa baling-baling Savonius sulit untuk digunakan sebagai penghasil energL Di daerah seperti apakah baling-baling Savonius baik untuk digunakan?

3. Bandingkan kedua model baling-baling, Perhatikan aspek-aspek berikut ini:

• Tampilan fisik

• Sumbu rotasi • Kecepatan rotasi • Kecepatan saat akan bergerak (Start-up)

• Tegangan yang dihasilkan

• Prinsip kerja dan fungsi

WIND 122 Pelatihan Penggunaan A/at Peraga Energi Te rbarulwn

4. Pengaruh Bentuk Bilah Baling-Baling Terhadap Tegangan Turbin Angin Tujuan Percobaan

Menyelidiki pengaruh bentuk bilah baling-baling terhadap tegangan yang dihasilkan turbin angin.

Alat yang Dibutuhkan

• Dudukan rangkaian • 1 modul generator angin • 1 PowerModule • 1 modul turbin angin (dengan 3 bilah baling-baling, 25°, profil optimal dan datar)

• 1 AV-Module

Prosedur Percobaan

1. Susunlah komponen percobaan sesuai dengan Gambar 1. Atur tegangan pada PowerModule sebesar 9 V. 2. Pasang baling-baling tiga bilah dengan profil optimal pada turbin angin kemudian nyalakan

generator angin. Ukurlah tegangan Vopt yang dihasilkan turbin angin. Gunakan mode pengukuran tegangan pada AV-Module. 3. Ulangi pengukuran menggunakan baling-baling tiga bilah dengan profil datar.

Data Pengukuran

Vnat = Evaluasi

1. Manakah bentuk bilah baling-baling yang menghasilkan tegangan lebih besar?

2. Apa pengaruh bentuk bilah baling-baling terhadap keluaran turbin angin?

23 1 WIND Pelatihan Penggunaan Alat Peraga Energi Te rbarukan

5. Pengaruh Jumlah Bilah Baling-Baling Terhadap Tegangan Turbin Angin Tujuan Percobaan

Menyelidiki pengarul;l jumlah bilah baling-baling terhadap tegangan yang dihasilkan turbin angin.

Alat yang Dibutuhkan

• Dudukan rangkaian • 1 modul generator angin • 1 PowerModule • 1 modul turbin angin (dengan 2, 3, dan 4 bilah baling-baling, 25°, profil optimal) • 1 AV-Module Pendahuluan

Baling-baling membutuhkan beberapa waktu hingga dapat menghasilkan putaran dan tegangan yang konstan. Catat nilai tegangan saat angka yang ditampilkan AV-Modul tetap.

Prosedur Percobaan

1. Susun komponen percobaan sesuai dengan diagram rangkaian. 2. Pasang baling-baling dua bilah pada turbin angin. Gunakan mode pengukuran tegangan pada AV-Module. Ukurlah tegangan turbin yang dipengaruhi kecepatan angin, ubah kecepatan angin dengan memvariasikan tegangan PowerModule V,,w. Catat nilai tegangan di dalam label data. 3. Kecepatan angin dapat diperoleh dari grafik di halaman 10 atau dengan pengukuran menggunakan anemometer. 4. Ulangi percobaan dengan baling-baling tiga dan em pat bilah. Data Pengukuran

. ····· Yrqy

7 ...... --·- ···--· �·· - -·-·----·-···- ··-·· ...... 8

9 . -· . ·-·--·--··-····----j 10 .

···· ··--� ·--·�---� ·-··- ·· ··-·-- 11 12

WIND 124 Pelotihan Penggunaan A/at Perogo Energi Te rbarukan

Evaluasi

1. Gambarkan. grafik pada diagram yang sud all disediakan, berdasarkan nilai hasil pengukuran.

> .5 >

v in m/s

2. Berapakah jumlah bilah baling-baling yang menghasilkan tegangan paling tinggi dan paling rendah? Bagaimanakah hubungan antara jumlah bilah baling-baling dengan tegangan yang dihasilkan turbin?

3. Tegangan yang dihasilkan turbin juga berubah terhadap perbedaan kecepatan angin. Berdasarkan hasil percobaanmu, jelaskan mengapa untuk menghasilkan energi baling-baling dengan tiga bilah lebih banyak digunakan dibandingkan em pat bilah?

25 1 WIND Pe/atihan Penggunaan A/at Peraga Energi Te rbarulwn

6. Pengaruh Sudut Kemiringan Bilah Baling-Baling Terhadap Tegangan Turbin Angin

Tujuan Percobaan

Menyelidiki pengaruh sudut kemiringan bilah baling-baling terhadap tegangan yang dihasilkan turbin angin.

Alat yang Dibutuhkan

• Dudukan rangkaian

• 1 modul generator angin • 1 PowerModule • 1 modul turbin angin (dengan 3 bilah baling-baling, semua sudut, profil optimal) • 1 AV-Module

Prosedur Percobaan

1. Susun komponen percobaan seperti pada diagram rangkaian. Atur tegangan PowerModule sebesar 9 V. 2. Pasang baling-baling tiga bilah dengan kemiringan 20" pada turbin angin kemudian nyalakan generator angin. 3. Ukurlah tegangan yang dihasilkan turbin angin kemudian catat nilainya di dalam label. Gunakan mode pengukuran tegangan pada AV-Module. 4. Gunakan bilah baling-baling dengan sudut yang berbeda (20", 25", 30", 50", 90") secara bergantian dan ukur tegangan yang dihasilkan turbin angin. Tambahan: Ulangi pengukuran dengan bilah baling-baling profil datar.

Data Pengukuran

(0) ct 20 25 30 50 90 V (V) V (V) (Q�:ofil datarL______...... ______...... -- - ·--· ...... _ ...... -...... ___ ·--·······---... - ..

W/ND·J 26 Pclatihan Penggunoan A/at Peraga Energi Te rbarulwn

Evaluasi

1. Gambarkan wafik dari nilai hasil pengukuran pada diagram yang telah tersedia.

> .!: >

a in ° 2. Jelaskan hubungan antara tegangan dengan sudut kemiringan bilah baling-baling.

3. Apa yang terjadi jika sudut kemiringan bilah lebih kecil dari 20 "?

Tambahan: Apa pengaruh perbedaan bentuk bilah baling-baling?

27 J WIND Pelatllwn Penggunoan Alol Peraga Energi Te rbarulwn

Penggabungan Kolektor Energi Surya Dengan Penukar Panas Dalam Rangkaian Energi Termal

Tujuan Percobaat;J Mengetahui fungsi penukar panas (water exchanger) dan mengamati rangkaian pemanasan air.

Alat yang Dibutuhkan

• Dudukan rangkaian

• Modul pompa

• PowerModule • Kolektor cahaya matahari

• 4 selang

• 2 multimeter digital dengan pengukur suhu

• Kabel suhu

• Termometer

• Lampu

• Penukar panas dengan isolator

Prosedur Percobaan

Saran: Pastikan bahwa konektor pompa di sebelah kiri terhubung dengan konektor kolektor bagian bawah.

2. Gunakan konektor kolektor bagian alas untuk menghubungkan penukar panas dengan tabung air, kemudian tutup rangkaian. Pasang isolator pada penukar panas untuk mengurangi hilangnya energi panas ke lingkungan. 3. lsi air ke dalam tabung kemudian hubungkan dengan PowerModule (9 V) untuk memompa air ke dalam rangkaian. Saran:Jika diperlukan, masukkan air ke dalam tabung terus menerus hingga air yang mengalir pada rangkai;;Jn menjadi stabil. Goyangkan kolektor secara perlahan untuk menghilangkan gelembung ud

Th ermalEner gy 1 28 Pclatihan Penggwwan A/at Peraga Energi Te rbarukan

5. Letakkan termometer di dalam tabung air dan siapkan stopwatch untuk mengllitung waktu pengukuran. 6. Atur multimer digital pada mode pengukuran sullu "°C". Hubungkan kabel (probe) sullu dengan salall satu rnultimeter digital. Hubungkan multimeter digital lain langsung ke kolektor ' menggunakan dua buah kabel, yang memiliki sensor suhu internal. 7. Posisikan lampu 15 em di depan kolektor, kemudian nyalakan lampu. 8. Pasang kabel suhu ke dalam penukar panas kemudian tutup celahnya menggunakan sumba! gabus. Pastikan bahwa kabel suhu tidak menyentuh tabung tembaga dan diposisikan di tengah penukar panas. 9. Ukur suhu dari ketiga komponen secara bersamaan kemudian catat hasilnya di dalam tabel data.

Data Pengukuran

------Perbedaan suhu Perbedaan suhu Suhu Suhu Suhu Waktu tabung air - kolektor- kolektor penukar tabung (menit) T, penukar panas tabung air (OC) pan as (°C) air ("C) T3 T, T, - T., (oC) T, - T, (°C) !------·-··---··-----·--

-- 0 ·- 2 4 -·-·----- 6 ····----·-·· ·- 8 -·------·-··------·-·�·�·---··------

-- 10 ·------·------·-·· .. ----·-·-··- 12 ------· u••-•••-•••----�-- ···--·----··-·-·-· ------··------

Evaluasi

1. Bandingkan hasil pengukuran dari tiap komponen. Jelaskan perbedaan suhu antara kolektor dengan tabung dan antara rangkaian air dengan tabung.

29 I Tflerma/Energy Pelalihan Penggunaan Alai Peraga Energi Te rbarukan

Pengenalan Elemen Peltier Sebagai Komponen Termoelektrik

Tujuan Percobaan

Mengenal komponen termoelektrik: elemen Peltier.

Alat yang Dibutuhkan

• Dudukan rangkaian • Modul Peltier • 2 multi meter digital meter • Kabel penghubung • Lampu • Modul motor dengan baling-baling

Prosedur Percobaan

1. Pasang modul Peltier pada dudukan rangkaian. Lihat diagram rangkaian. 2. Hubungkan kedua multimeter digital dengan dudukan rangkaian dan modul Peltier seperti pad a diagram rangkaian. Saran: Multimeter digital yang dihubungkan dengan modul Peltier digunakan untuk mengukur suhu. Multimeter kedua yang dihubungkan dengan dudukan rangkaian digunakan untuk mengukur tegangan dan arus.

3. Letakkan lampu 15 em di depan modul Peltier kemudian mulailah pengukuran. 4. Amati nilai suhu, tegangan, dan arus yang dihasilkan kemudian catat ke dalam label data.

Data Pengukuran

- -.-· · ____ --· --- -·-··- ' Suhu elemen Peltier wakfU Arus (mA) Tegangan (mV) Daya (mW) ____ _(men i!l______1 _ . ___ + ····-- ___ _ ··-- -·-----·-- __ _ _ _ -+ -·-----·-···-···· ·-··· -·· ··--·· ---·-· ______e<::L

-�------·--·-----·· --1 ······- --- + ··------·------I· ·· ··· -··········-·········· ····-····-····--·------1 ------··· ··--- ··-····· ·····-

Th ermalEner gy I 30 Pelatihan Penggunaan A/at Peraga Energi Te rbarulwn

...... • ......

Evaluasi

1. Hitunglah daya berdasarkan nilai tegangan dan arus yang terukur, catat hasilnya di dalam !abel data. 2. Gambar grafik daya terhadap waktu.

Illumination level E

3. Sebutkan aplikasi yang memungkinkan penggunaan generator termoelektrik walaupun konversi energinya kecil.

31 I Therma/Energy Pelatilwn Penggunaan Alat Peraga Energi Te rbarulwn

Pengenalan Beberapa Jenis Penyimpan Energi

Tujuan Percobaan

Mengenal beberapa jenis penyimpan energi listrik seperti baterai, kapasitor, dan fuel cell serta karakteristiknya dalam aplikasi pada mobil listrik.

Alat yang Digunakan

• Mobil listik dengan pelat modul

• 1 voltmeter • 1 kabel adaptor baterai • Modul baterai timah • Modul baterai NiZn • Modul baterai NiMh • Modul baterai LiFePo

• Modul baterai LiPo • Modul kapasitor

• Stopwatch

Persiapan Percobaan

Siapkan tempat yang cukup luas untuk melakukan percobaan (minimal 2 2 m). 1. x 2. Miringkan poros roda depan mobil listrik ke arah kiri sehingga mobil akan bergerak dalam jalur lingkaran. Lihat Gambar 1.

/ / I I \ \

3. Beri tanda pad a garis awal dan akhir pad a jalur lingkaran menggunakan selotip. 4. Muatan modul baterai harus terisi penuh dan modul kapasitor harus diberi muatan sampai 5 V sebelum memulai percobaan.

Prosedur Percobaan

1. Ukur tegangan rangkaian terbuka modul baterai Voc dan catat nilainya pada label data. 2. Pasang modul baterai pad a pelat modul dan hubungkan dengan satu kabel terlebih dahulu. 3. Letakkan mobil pada garis awal kemudian hubungkan kabel kedua sesaat sebelum mobil diletakkan. 4. Ukur waktu yang dibutuhkan mobil untuk mengelilingi lingkaran sebanyak 4 putaran dan ulangi pengukuran beberapa kali tanpa menghentikan mobil. Catat hasilnya pada tabel data. 5. Biarkan mobil bergerak selama 5 menit dan catat hasil pengamatanmu. 6. Hitunglah perbedaan waktu pada langkah d untuk menentukan waktu yang dibutuhkan dalam

Estorage I 32 Pelalihan Penggunaan Alar Peraga Energi Te rbarulwn

melakukan 4 putaran. Catatan: perhatikan mobil listrik. Jangan biarkan mobil menabrak objek lain agar poros roda tidak rusak. Tahan mobil sesaat sebelum dijalankan agar mobil tidak terbalik.

Data Pengukuran

Pengamatan setelah 4 8 12 16 20 me nit (saat mobil putaran putar;m putaran putaran putaran 5 berhenti)

Modul baterai timah Vo=

-- Waktu (s) � - � � --·- "····-· ··�-�- _...... ----�------··- -- Waktu untuk 4 putaran (s) I I Modul baterai NiZn Vo = Waktu (s) Waktu untuk 4 putaran (s)

Modul baterai NiMH Vo = Waktu (s)

---��-·------·-··-- -·-· Waktu untuk 4 putaran (s)

: Modul baterai LiFePo Vo = Waktu (s) i --·--�------·------·------·-·�-- Waktu untuk 4 putaran (s)

i: I Modul baterai LiPo Vo = Waktu (s) i Waktu untuk 4 putaran (s) I I Modul kapasitor Vo = Waktu (s)

33 I EStorage Pelatihan Penggunaan Alot Peraga Energi Te rbarulwn

Waktu untuk 4 putaran (s)

Evaluasi 1. Amati hasil pengukuranI l- dan bandingkan1 tiap I modul baterai yang digunakanI pada percobaan. Sifat apa saja dari inasing-masing modul yang dapat disimpulkan dari perbedaan tersebut?

...... •..•.•...... • ......

2. Sebutkan parameter-parameter yang mempengaruhi pengukuranl

3. Menurut Anda, manakah jenis baterai yang sesuai untuk digunakan pada mobil listrik?

4. Mengapa muatan kapasitor harus diisi hingga maksimum 5V?

Estorage· 1 34 Pelatihan Penggunaan A/at Peraga Enetgi Te rbarulwn

Penggabungan Sumber Energi Listrik Konvensional Dengan Sumber Energi Terbarukan

Pendahuluan

Pada percobaan ini, dimisalkan pemilik rumah di ujung jalur jaringan listrik Ielah memasang stasiun fotovoltaik. Oleh karena itu pemilik rumah harus memasang ala! ukur listrik yang akan menunjukkan apakah rumah ter.sebut mengambil energi listrik dari jaringan atau melepaskan energi. Hal ini dapat diidentifikasi dari daya listrik yang terukur.

Untuk menyuplai tegangan sebesar 3 V ± 10% ke setiap rumah, trafo diatur pad a nilai 3,5 V. Trafo diletakkan di belakang modul surya, karena bayangan dapat menyebabkan kesalahan pengukuran. Jaringan dirakit dari kanan ke kiri pada dudukan rangkaian. Hal ini penting karen a jika tidak mengikuti aturan tersebut MPP-tracker tidak dapat terhubung dengan sel surya.

PV

2. Transformer station 1. household household

medium-voltage grid low-voltage grid

Tujuan Percobaan

Mengukur tegangan dari dua rumah yang berada dalam satu jaringan di waktu yang berbeda. Jaringan Jistrik diberi sumber dari stasiun trafo (modul catu daya) dan stasiun fotovoltaik (modul sel surya).

Alat yang Digunakan

• Dudukan rangkaian • Modul catu daya 3,5 V (statsiun trafo) • 1 SmartMeter • Modul AV dengan 2 kabel • 2 modul jaringan Ualur listrik)

• 2 modul bola lampu (rumah 1 dan 2) • Modul sel surya (stasiun fotovoltaik dari rumah 2)

• MPP-tracker

• Lampu halogen (matahari) • Skala sudut azimut • Kabel dan steker hubungan sing kat

Langkah-Langkah Percobaan

1. Rangkai ala! seperti pad a Gam bar 2. Pastikan bahwa polaritas dari modul catu daya dan modul sel surya terpasang dengan benar. Garis putus-putus menandakan perbedaan sambungan pada pengukuran tegangan.

35 1 SmartGrid Pelatihan Penggunaan A/at Peraga Ene1gi Te rbarukan

2. Atur penempatan modul sel surya secara vertikal di depan lampu pada posisi pukul 6 dan jarak 50 em. Lampu harus sejajar secra horizontal. 3. Nyalakan lampu dan modul catu daya. 4. Pilih mode MPP searc!J pad a MPP-tracker. Ukur daya dari modul catu daya, daya pada rumah 2, dan tegangan pada kedua rumah. 5. Perhatikan Ianda daya dari rumah 2. Catat nilai yang terukur dari rumah 2 dengan tanda yang berlawanan pada gambar. 6. Putar modul sel surya pada jam berikutnya (rentang satu jam) dan ulangi percobaan untuk nilai selanjutnya.

Data Pengukuran

Waktu 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 ( m W) P catu daya (mW) Prumah2 V, (V) V,(V)

Evaluasi

1. Gambarkan grafik daya terhadap waktu dan tegangan terhadap waktu pada diagram di bawah ini! Beri keterangan pada tiap grafik.

SmartGrid I 36 Pelatihan Penggunaan A/at Paaga Energi Te rbarukan

-Behaviour of power and voltage in a line grid with photovoltaic station GOO •...... - ...... +- - ...... · I·· ········· ... . . I · ...... 3,8 ...... - ...... 400 I······ . "····· ···-- .. · ··· I - - - """""""-···· I ·· · ·· ·· ·· · ········ ···· ••...... ··· · - ·· · i·· ·· ····· ·· ········· · · ·· . Ir · · •· · · . · ········ ········ , ... .:..:. ..:... : - 3,6 · · · ... .:...... · · · · I. . : •...... •...... •... =I : ..: :..: . ··· · ···· ·· ·· · · • · ·:· ·:·:·: 1 ...... :. : . ············· · · · · ·· · ·· ·· · ·· · · · · · ··· I· I ...... ·· · . .:...... ····· ····· ·············· .. . ::.:.. .:.... .:...... :...... :: • .:. :... :.:: .: ...: .. 200 I ...... :> � · . ··· · ...... I··· ········· : : : . . :. :: : .5 ····· ...... :···· ...... :: .. t .... ( I .... · ······ ...... 5 . · . :> Q. ..' . ·· ···· ...... : ' . 3,4 � ••• •• • ••• . i ·· , ...... : ...... : . :...... £! . • Q. . . . 0 .. ··· ...... ··············· ··· ...... g ...... j ...... · · ··· . . � ...... +·· · ······ ...... :.. :.::.::...... ! ...... : : .. . .. · ·· I : ·· ······ . . ' :. · ...... I : . I : ...... ····· . ..� ·: : . . ··· · . . 3,2 . .... :······· ····· .... i .. .. : :...... ···· .. . I . · ······ ··· ·· · ·· ·. · ······ ·· .. · · ···· ·· · .... . · · · . . . ' ...... · . I ...... :.:.. . .. :. ·. ::...... i 1 ·· ·· • ••• ! . -200 . .. · · ····· : ·· ········ I··· ········ ··· i ...... ·· ...... • .... ·· ····· ········· ···· · . · · ··· ·· :···· · · · :··:. . : ·· · ·. · ·· · ···· · ······ . . · ·· · ·· :...... ···· ······ . ••••• .. . :..···· ·· · , ...... : ... : . j . :::. .:: .. . ··•• • · ! ...... ·········· I···················· i •·• - ·· 3 ......

-400 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 Time 2. Berdasarkan nilai hasil pengukuran, jelaskan aliran arus yang terjadi selama percobaan dengan meningkatnya intensitas pencahayaan!

3. Jelaskan pentingnya hasil percobaan di alas untuk diaplikasikan di kehidupan sehari-hari! Berikan perkiraan dan alasan untuk pertanyaan berikut: apa yang akan akan terjadi saat daya masukan trafo sama dengan nol, tetapi daya modul sel surya terus meningkat?

37 I SmartGrid PEMERINTAHPROVINSI JAWABARAT DINAS PENDIDIKAN (022) .l

R.EKO MEN DAS I NOMOR.: 0131 /JI/IJ - Set. Disdik TENTANG

f}J.J RU FISIKATINGK.AT SMI' .DAN SMA SEJ.AW.A >> i.i) iJl);,4'flJ:l.i\]ll BAH.AT TAHUN 2016 ,;

l\\\c.!)J�eJ!lll\tiK:�tid\llJ�,. eg a an pada prins_ipi)ya Dinas Pe_ndidikan Provinsi Jawa tJ?�iJtrP#O��M _ol,�:ekol)Nl�dasi K i t , Barat ��n r¢.s la: d. r�ncana di$elenggarakannya kqgiatan dimal�sud bagi guru _ S:L ap: m�ll<;lt\l<:4i1g t��·��dap i!urll fl$fk\!:··$MPcdan_ SMi\'se Jawa Barat, yang akan dilaksanakan pada : tJ'(iti :.E,all\1 - Jum)t g9.:.1!.l!i�Ql6 Tjjijgg�) :iff,'!· w&Wtri ' ; Pll\rqses K a a be)J.W!i/memberatkan pesetta. gi . fi&��l)!u\i<:l�� !JXem , · ·tldak berm:uatait lain, meini!iki-nitai eclukasi dan bermanraat hagi vescrta. Yk . ... - _ : _-_ ·_\ n_ .erat�u·m1. �m Pedaku ditempat_p_enyelenggaraan . ff,_ _:tli hi'lti+f* l�dJP Q� :r Y g : __ -�.;pe 't}y tilen,ggar:a-bcrtanggungj,awab penuh atas segala.rCsiko clari_kegirttan dimakstid. iK\-· _ fie tS,�(osafilrovinsi Jawa Barat.

;B e)nt}Jr#n¥a:'tm tu - ·kehmcaran dalam pelaksanaannya- dan men a atkan dari _ k d p izin kcgiaum _ _ agar Saudara bcrkoordin�si an Dinas Pen�lidikan F# 'lb�� li,�.gg,; . l��,llt,_ $ar�n.lwn deng 14 a·:bt �atetti.Kota:_ J.hstansil1embaga dan pihak pihak terkait d·an b r ara Srrudara � � bmd c h p rcncnna \l.�jl�.\1illiRel.erwgara .4engan.haik dan lancar.

·:Pemfklan unttik dapat dipergunakm1 sebagaimana.mestinya.

Bandung, / Maret 2016

.. . QNO, M. Si

11 1aTk, I QJ5 I9SI03 1 007