BAB 11 TEKNOLOGI RAMAH LINGKUNGAN

MODUL IPA

PEMBELAJARAN JARAK JAUH SMP NEGERI 1 BANGSRI SEMESTER 2
PETUNJUK  BELAJAR:

Modul dalam bentuk blog ini dirancang sebagai panduan belajar dalam sistem Pembelajaran Jarak Jauh (PJJ dan Saya beri nama MODEL DABLOG. Kelebihan MODEL DABLOG ini selain memuat materi dalam bentuk teks yang ringkas, juga dibuatkan link youtube dengan konten yang telah disesuaikan dengan tujuan pembelajaran. Sehingga kalian dapat belajar secara mandiri dengan efektif. Tingkat keberhasilan dari PJJ tergantung dari kedisiplinan dan ketekunan kalian dalam belajar. 

Langkah-langkah yang harus kalian lakukan dalam PJJ dengan menggunakan MODEL DABLOG ini adalah sebagai berikut.

1. Usahakan memiliki buku siswa cetakan terbaru (dari perpustakaan sekolah) 

2. Baca dan pahamilah tujuan pembelajaran dengan baik.

3. Selesaikan Bab ini dalam 1 x pertemuan dengan rincian pertemuan.

4. Mulailah mempelajari modul ini dengan fokus dan konsentrasi jangan lupa berdo'a, bila mengalami kesulitan diskusikan dengan temanmu atau gurumu.

5. Setelah kamu merasa memahami materi, kerjakan tugas dan latihan soal dalam buku tulismu.

6. Periksalah hasil pekerjaanmu dengan mencocokkan kunci jawaban dalam MODEL DABLOG ini.

7. Selanjutnya kerjakan tes akhir, bila kamu mendapatkan nilai sekurang-kurangnya 75 berarti kamu bisa melanjutkan ke KD berikutnya, jika belum kalian harus mengulang untuk mempelajari KD ini kembali.

A. PENDAHULUAN

Teknologi diciptakan oleh manusia bertujuan untuk mempermudah dalam memenuhi kebutuhan manusia itu sendiri. Baik itu dibidang energi, industri, transportasi, pertanian, maupun kesehatan. Namun setelah puluhan tahun atau bahkan setelah ratusan tahun teknologi tersebut digunakan, kemudian diketahui banyak menimbilkan masalah terhadap kualitas lingkungan. Mayoritas penggunaan teknologi tersebut dapat menghasilkan zat pencemar yang justru mengancam keleastarian kehidupan manusia itu sendiri. Teknologi semacam itu disebut dengan teknologi yang tidak ramah terhadap lingkungan. Oleh karena itu, para ilmuwan terus mengembangkan teknologi yang lebih aman dan dapat meminimalisir zat polutan yang dapat mengganggu keseimbangan alam. Teknologi semacam itu disebut dengan teknologi ramah lingkungan. Teknologi ramah lingkungan yang sudah dikembangkan antara lain teknologi dibidang energi, transportasi, industri, dan lingkungan.

Kompetensi Dasar Pengetahuan:

3.10 Menganalisis proses dan produk teknologi ramah lingkungan untuk keberlanjutan kehidupan.

Kompetensi Dasar Keterampilan:

4.10 Menyajikan karya tentang proses dan produk teknologi sederhana yang ramah lingkungan.

Tujuan Pembelajaran :

Melalui belajar mandiri siswa dapat :

1. menjelaskan perbedaan antara teknologi tidak ramah lingkungan dan teknlogi ramah lingkungan.

2. menyebutkan contoh beberapa produk teknologi ramah lingkungan.

3. mengidentifikasi ciri-ciri teknologi yang ramah lingkungan.

4. menganalisis suatu produk teknologi dibidang industri, energi, transportasi dan lingkungan.

5. membuat karya berupa artikel yang berhubungan dengan teknologi ramah lingkungan.

6. memiliki rasa cinta terhadap kelestarian alam dan lingkungan sekitar.

B. KEGIATAN BELAJAR

1. Teknologi Tidak Ramah Lingkungan

Teknologi tidak ramah lingkungan adalah teknologi yang menghasilkan zat sisa yang dapat menurunkan kualitas lingkungan. Dalam proses produksinya kurang memperhatikan kesehatan lingkungan. Pada umumnya teknologi ini  berhubungan penambangan, pengolahan dan penggunaan bahan-bahan dari alam yang tidak terbarukan.

a. Pengolahan Minyak Bumi

Dalam kenyataannya, minyak bumi merupakan sumber energi yang paling dominan penggunaannya. Karena memang keberadaannya melimpah. Namun penggunaan minyak bumi dan turunannya dapat mengganggu kualitas lingkungan. Mulai proses aktivitas penambangan hingga penggunaan.

Katergantungan manusia terhadap penggunaan Bahan Bakar Minyak (BBM) memang masih sangat tinggi. Namun karena seiring munculnya kesadaran manusia terhadap pentingnya menjaga kesehatan lingkungan, maka teknologi mesin terus disempurnakan sehingga dapat meminimalisir dampak penggunaan BBM. Sebagai contoh adalah pengembangan mesin injeksi, disamping lebih hemat BBM, juga dapat memperbaiki sistem pembakaran sehingga kerja mesin lebih efisien dan meminimalisir gas buangan.

b. Pengolahan Batu Baru

Keberadaan batu baru yang melimpah di alam, khususnya di pulau kalimantan Indonesia merupakan sumber energi yang tidak terbarukan. Karena keberadaannya berada dibawah permukaan tanah, maka untuk mendapatkan batu bara maka perlu di tambang. Penggalian tanah untuk mendapatkan batubara tersebut menyebabkan lingkungan sekitarnya menjadi rusak dan dapat mengganggu keseimbangan ekosistem.

Batu baru dimanfaatkan untuk industri seperti Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) yang salah satunya ada di Jepara. Namun penggunaan batu bara ini juga menimbbulkan pencemaran udara sisa pembakarannya. Adapun limbah padatannya masih dapat dimanfaatkan untuk dibuat bahan bangunan.

2. Teknologi Ramah Lingkungan

Teknologi ramah lingkungan adalah teknologi yang dikembangkan oleh manusia tetapi dengan memperhatikan prinsip-prinsip kelestarian lingkungan. Pengembangan  teknologi ramah lingkungan dilatarbelakangi menurunnya kualitas lingkungan yang mempengaruhi iklim dunia. Perubahan iklim dunia inilah yang disinyalir menjadi penyebab berbagai macam bencana seperti perubahan iklim yang ekstrim, angin topan dan curah hujan yang sangat tinggi. Guna menyelematkan bumi sebagai tempat tinggal manusia maka perlu dilakukan upaya untuk mencegah kondisi tersebut menjadi lebih parah. Salah satu upayanya adalah mengembangkan teknologi dan sumber energi alternatif untuk mengurangi ketergantungan kepada bahan tambang dan mencegah kerusakan lingkungan menjadi lebih parah. Diantara teknologi yang telah dan terus disempurnakan dalam berbagai bidang antara lain :

a. Bidang Energi

Sumber energi terbarukan yang dikembangkan hingga saat ini antara lain: Biofuel, Biogas, Solar Cell, PLTA air, PLTA angin, Geothermal, Hidrogen Power dan Fuel Cell.

Biofuel merupakan bahan bakar yang memanfaatkan karbohidrat atau minyak nabati yang berasal dari tumbuh-tumbuhan. Biofuel terdiri dari  etanol dan biodiesel. Etanol merupakan salah satu jenis alkohol yang dapat dibuat dengan fermentasi karbohidrat atau reaksi kimia gas alam. Beberapa tumbuhan yang mengandung karbohidrat tinggi seperti jagung, sorgum, atau singkong biasanya digunakan untuk menghasilkan etanol. Sedangkan biodiesel merupakan bahan bakar alami yang biasanya diperoleh dari lemak nabati, seperti minyak jarak dan sawit.

Biogas diperoleh dari proses fermentasi bahan-bahan organik oleh bakteri anaerob (bakteri yang hidup di lingkungan tanpa oksigen). Bahan organik yang dimaksud biasanya adalah kotoran hewan ternak baik yang berupa padatan (feses) maupun cairan (urine). Bakteri anaerob tersebut akan mengubah zat organik menjadi gas metana (CH4 ) sebesar 75%, dan gas lainnya seperti karbondioksida, hidrogen, dan hidrogen sulfida. Namun demikian, gas yang digunakan sebagai sumber bahan bakar adalah gas metana. 

Solar Cell atau sel surya merupakan alat yang dapat mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Bahan yang digunakan adalah material semi konduktor seperti silikon (Si) dan germanium (Ge). Listrik yang dihasilkan disimpan ke dalam baterai atau aki dalam bentuk arus DC. Agar dapat digunakan untuk alat-alat yang menggunakan arus AC maka perlu dipasang trafo dan inverter. Solar cell sudah banyak dimanfaatkan untuk penerangan jalan.

Pembangkit Listrik Tenaga Air merupakan perangkat alat yang memanfaatkan energi potensial air mejadi energi listrik. Aliran air digunakan untuk memutar generator yang dapat menghasilkan energi listrik. Air yang dimanfaatkan biasanya antara lain : aliran air laut karena adanya pasang surut, air terjuan, dan aliran air sungai. Perhatikan gambar berikut.

Pembangkit Listrik Tenaga Angin mirip dengan Pembangkit Listrik Tenaga Air. Pembangkit Listrik Tenaga Angin memanfaatkan aliran udara (angin) untuk menggerakkan sistem kincir yang diguakan untuk memutar generator. 

Geothermal merupakan energi panas panas yang tersimpan dalam tanah, lapisan dasar bumi, dan cairan dalam kerak bumi. Energi geothermal dapat digunakan untuk memanaskan dan mendinginkan bangunan serta menghasilkan listrik. Ilmuwan memperkirakan bahwa hanya dengan menggunakan 1% dari panas yang tersimpan sedalam 5 km dalam kerak bumi akan menghasilkan energi 250 kali lebih banyak dari minyak dan gas alam yang tersimpan di seluruh lapisan bumi.

Hidrogen Power dan Fuel Cell merupakan teknologi yang memanfaatkan gas hidrogen sebagai sumber energi. Keberadaan gas hidrogen di alam sangat melimpah. Namun tidak langsung dapat dimanfaatkan, karena gas hidrogen bersenyawa dengan atom lain. Hidrogen Power dan Fuel Cell diperoleh dengan cara mereaksikan atom H dengan atom O yang akan  menghasilkan energi panas.

Oleh karena itu, para ilmuwan menyatakan bahwa gas hidrogen (H2 ) akan menjadi bahan bakar di masa depan. 

b. Bidang Transportasi

Kendaraan bermotor merupakan penyumbang gas polutan yang cukup besar. Oleh karena para ilmuwan terus mengembangkan alat transporatasi yang tidak menggunakan BBM, antara lain : kereta maglev (sudah dibahas pada bab kemagnetan), kendaraan berbahan bakar hidrogen, kendaraan tenaga surya dan kendaraan listrik.

Kendaraan hidrogen merupakan kendaraan yang menggunakan hidrogen sebagai bahan bakar penggerak mesin. Di dalam kendaraan ini terpasang alat yang mampu mengubah energi kimia dari hidrogen menjadi energi mekanik, dengan cara membakar hidrogen dalam mesin pembakaran internal atau dengan mereaksikan hidrogen dengan oksigen dalam fuel cell untuk menggerakkan motor listrik.

Kendaraan bertenaga surya merupakan kendaraan yang dipasang panel surya didalamnya untuk diubah menjadi energi listrik kemudian menjadi energi gerak.

Kendaraan listrik merupakan kendaraan yang menggunakan listrik dari  baterai yang dipasang pada kendaraan yang digunakan untuk menggerakkan motor listrik pada sistem roda. Kendaraan ini memerlukan Stasiun Charger untuk mengisi ulang baterai apabila sudah melemah ketika digunakan.

c. Bidang Lingkungan dan Industri

Teknologi ramah lingkungan yang dikembangkan dalam bidang lingkungan dan industri antara lain : biopori, bioremediasi, fitoremediasi, osmosis balik dan biopulping.

Biopori dikenal dengan istilah Teknologi Lubang Resapan (TLR), merupakan teknik untuk membuat wilayah resapan air hujan. Biopori sangat bermanfaat untuk keseimbangan lingkungan karena dapat menjadikan daun kering menjadi sampah organik, memperkaya ketersediaan air dalam tanah dan mampu mencegah penyebaran penyakit yang berhubungan dengan genangan air seperti demam berdarah, malaria, cikungunya dan lain sebagainya. Biopori bisanya dibuat disekitar pekarangan rumah.

Bioremediasi dan Fitoremediasi digunakan untuk mempercepat penguraian limbah anorganik yang mencemari lingkungan dengan memanfaatkan makhluk hidup. Bioremediasi adalah merupakan penggunaan mikroorganisme seperti bakteri  untuk menghilangkan, memindahkan, menstabilkan, atau menghancurkan bahan pencemar baik itu senyawa organik maupun anorganik. Contoh bioremediasi adalah pemenfaatan bakteri Bakteri yang digunakan untuk menguraiakan tumpahan minyak adalah konsorsium bakteri yang terdiri atas Enterobacter sp., Pseudomonas sp., dan Raoultella sp. Sedangkan Fitoremediasi merupakan penggunaan tumbuhan untuk menghilangkan, memindahkan, menstabilkan, atau menghancurkan bahan pencemar baik itu senyawa organik maupun anorganik. Melalui fitoremediasi ini polutan (zat penyebab polusi) seperti logam berat, pestisida, minyak, dan zat lain yang mengotori tanah, air, atau udara dapat dikurangi bahkan dihilangkan. Contoh tumbuhan yang bisa dimanfaatkan adalah enceng gondok dan lidah mertua.

Osmosis Balik merupakan teknologi pemurnian air yang menggunakan prinsip kebalikan dengan prinsip osmosis. Osmosis adalah perpindahan molekul pelarut (misalnya air) melalui selaput semipermiabel dari bagian yang lebih encer ke bagian yang lebih pekat. Membran semipermeabel harus dapat dilewati oleh pelarut, tetapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradien tekanan sepanjang membran. Osmosis balik menggunakan prinsip tekanan untuk mengatasi tekanan osmotik yang terjadi secara alami. Sehingga pada osmosis balik, pelarut seperti air akan bergerak dari larutan yang pekat ke larutan yang encer. Hal tersebut dapat terjadi karena adanya tekanan dari luar sehingga dapat membalik aliran alami.

Biopulping adalah teknologi ramah lingkungan yang terinspirasi dari proses pelapukan kayu dan sampah tanaman oleh mikroorganisme. Proses pelapukan dilakukan secara alami oleh beberapa jenis mikroba dan jamur, sehingga sampah dari pohon-pohon yang telah mati akan kembali diserap oleh alam secara alami. Contoh mikroorganisme yang digunakan yaitu dari jenis kapang (jamur) Phlebia subserialis dan Ceriporiopsis subvermispora.

3. Perilaku Hemat Energi dalam Kehidupan

Selain dengan pengembangan dan pengalihan teknologi ramah lingkungan yang telah disebutkan di atas, harus diakui belum sepenuhnya teknologi ramah lingkungan efektif digunakan. Banyak keterbatasan dan kendala yang ditemui, misalnya biaya produksi yang masih tinggi serta besarnya energi yang dihasilkan kurang memadai. Sehingga hal yang tidak kalah penting adalah perubahan perilaku manusia itu sendiri. Contoh perilaku dalam kehidupan sehari-hari untuk mengurangi pencemaran lingkungan adalah sebagai berikut.

1. Membudayakan penggunaan sepeda atau jalan kaki untuk kegiatan sehari-hari. Selain menghemat BBM, penggunaan sepeda dan jalan kaki juga dapat mengurangi polusi udara dan meningkatkan kesehatan. 

2. Mematikan kendaraan jika sedang tidak digunakan dan jangan terlalu lama menyalakan kendaraan ketika akan digunakan. 

3. Mematikan lampu saat tidur dan saat siang hari. Oleh karena itu, saat membangun atau merenovasi rumah, sebaiknya membuat rumah dengan banyak jendela sehingga cahaya matahari dapat masuk ke dalam rumah. 

4. Jika menggunakan pompa air listrik untuk mengalirkan air, penuhilah bak mandi dan tempat penampungan air dalam sekali waktu.

5. Membuat jadwal mencuci dan menyeterika pakaian secara teratur. Misal masing-masing dua kali seminggu untuk seluruh pakaian yang kotor. 

6. Jika menggunakan kendaraan sebaiknya berangkat lebih pagi agar terhindar dari kemacetan. Kemacetan di jalan membuat kendaraan membuang bahan bakar secara percuma. 

7. Memilih peralatan rumah tangga yang hemat energi. Misalnya mengganti lampu pijar yang menghasilkan warna kuning dengan lampu neon yang menghasilkan warna putih atau lampu LED (light emmiting diode) yang dapat bertahan hingga 15 tahun. 

8. Jangan buang kertas-kertas bekas begitu saja, tanamkan dalam diri bahwa setiap menggunakan sebuah kertas maka kita telah menebang sebuah pohon. 

9. Menggunakan air secukupnya saat mandi atau mencuci. 

Uji Kompetensi :

Jawablah soal-soal berikut ini dengan cara memberi tanda silang pada huruf a, b, c, atau d sebagai jawaban yang benar!

(Soal ini diambil dari buku siswa IPA SMP/MTs cetakan tahun 2015, Kemdikbud).

1. Sumber energi yang paling aman bagi lingkungan adalah.... 

a. minyak bumi 

b. batubara 

c. energi matahari 

d. nuklir 

2. Minyak mentah dapat diolah menjadi berbagai jenis bahan bakar seperti bensin, avtur, kerosin serta aspal. Prinsip dasar dalam pengolahan minyak mentah tersebut adalah.... 

a. pemanasan dan pemisahan berdasarkan titik didih 

b. penyaringan berdasarkan ukuran molekul 

c. penyaringan berdasrkan berat jenis molekul 

d. pemisahan berdasar kelarutannya pada pelarut tertentu 

3. Pembakaran batubara untuk digunakan sebagai sumber energi dapat memiliki beberapa dampak negatif. Berikut ini yang bukan merupakan dampak negatif dari pembakaran batubara yang tidak terkontrol adalah.... 

a. menghasilkan zat radioaktif 

b. menghasilkan gas natrium klorida 

c. menyebabkan gangguan pernapasan 

d. menyebabkan polusi udara

4. Bentuk aplikasi teknologi yang memberikan kemudahan bagi manusia dalam memenuhi kebutuhannya namun tetap menjaga kelestarian lingkungan baik sekarang maupun yang akan datang merupakan pengertian dari.... 

a. bioteknologi 

b. bioremediasi 

c. teknologi modern 

d. teknologi ramah lingkungan 

5. Berikut ini yang bukan merupakan prinsip-prinsip teknologi yang tetap menjaga kelestarian lingkungan adalah.... 

a. menjaga keberlangsungan lingkungan dimasa depan 

b. memperhatikan kesimbangan lingkungan, sosial, dan ekonomi

c. menggunakan bahan-bahan yang tidak dapat didaur ulang 

d. menggunakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui

6. Contoh aplikasi teknologi ramah lingkungan dalam bidang energi adalah sebagai berikut, kecuali.... 

a. teknologi biofuel 

b. teknologi osmosis balik 

c. teknologi panel surya 

d. teknologi geotermal 

7. Teknologi penyediaan energi alternatif dengan menggunakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui berupa tumbuh tumbuhan disebut.... 

a. teknologi biofuel 

b. teknologi fuel cell 

c. teknologi biogas 

d. teknologi biopori 

8. Keunggulan dari penggunaan panel surya untuk menghasilkan energi listrik adalah sebagai berikut, kecuali.... 

a. tidak menghasilkan emisi rumah kaca 

b. mudah dipasang dan dikembangkan 

c. panel surya dapat menghasilkan listrik meskipun di malam hari 

d. tidak menghasilkan gas SO2 

9. Teknologi yang memanfaatkan panas yang ada dalam lapisan dalam bumi untuk digunakan dalam penyediaan energi listrik dilakukan dengan .... 

a. geoelektrik 

b. geopower 

c. geotermal 

d. geologi

10. Kendaraan-kendaraan berikut yang paling ramah lingkungan adalah .... 

a. bus dengan mesin diesel 

b. bus dengan mesin motor listrik 

c. pesawat dengan bahan bakar avtur 

d. motor dengan bahan bakar minyak bumi

C. KUNCI JAWABAN

1.C     2.A     3.B     4.D     5.C     6.B     7.A     8.B     9.C     10.B

D. RANGKUMAN

1. Berdasarkan dampaknya terhadap lingkungan, teknologi dapat dibagi menjadi dua yaitu teknologi tidak ramah lingkungan dan teknologi ramah lingkungan. 

2. Teknologi ramah lingkungan merupakan bentuk aplikasi teknologi dengan tujuan memberi kemudahan bagi aktivitas dan pemenuhan kebutuhan manusia dengan memperhatikan prinsip-prinsip pelestarian lingkungan. Beberapa prinsip teknologi ini di antaranya adalah tidak menghasilkan limbah yang berbahaya serta menggunakan energi yang berasal dari sumber daya alam yang dapat diperbaharui. 

3. Teknologi ramah lingkungan dapat diaplikasikan pada beberapa bidang kehidupan diantaranya adalah bidang energi, bidang lingkungan, bidang industri, bidang rumah tangga, dan lainnya. 

4. Contoh teknologi ramah lingkungan dalam bidang energi antara lain teknologi biofuel, biogas, sel surya, dan pembangkit listrik tenaga air, tenaga pasang surut air laut, tenaga angin, geotermal, fuel cell, dan hydrogen power. 

5. Contoh teknologi ramah lingkungan dalam bidang lingkungan adalah biopori, fitoremediasi, teknologi toilet pengompos, dan teknologi pemurnian air. 

6. Contoh teknologi ramah lingkungan dalam bidang transportasi, misalnya kendaraan hidrogen, bus surya, mobil listrik. Sedangkan contoh teknologi ramah lingkungan di bidang industri adalah biopulping. 

7. Teknologi tidak ramah lingkungan pada umumnya menggunakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui seperti minyak bumi atau batubara. Selain itu teknologi tidak ramah lingkungan juga kurang memperhatikan kelestarian lingkungan.

E. PENILAIAN

Setelah kamu mempelajari bab ini, maka penilaian akan dilakukan sebagai berikut.
1. Penilaian kompetensi sikap : Dilakukan selama proses pembelajaran daring dibuktikan dengan daftar hadir, kedisiplinan mengerjakan tugas, umpan balik berupa komentar, pertanyaan dan diskusi, dan kelengkapan tugas.

2. Penilaian kompetensi pengetahuan: Dilakukan diakhir pertemuan berupa tes tertulis secara daring melalui google form. link dan token akan dishare kemudian (tunggu saja ya!)

3. Penilaian kompetensi keterampilan: Membuat Kumpulan Artikel Tentang Pengembangan Teknologi Alternatif.