ilmu alamiah dasar

Makalah Ilmu Alamiah Dasar Teknologi Masa Depan untuk Kelangsungan Hidup Manusia

2.1   Peran Teknologi Terhadap Kelangsungan Hidup Manusia

Sejak zaman prasejarah manusia  ada  dibumi, ilmu pengetahuan (sains) dan teknologi merupakan faktor-faktor penting dalam pembentukan masyarakat dan kebudayaan. Penggunaan teknologi modern telah dapat mempercepat laju pembangunan, baik pembangunan dalam bidang ekonomi, kesehatan, transportasi, dan komunikasi, maupun kemakmuran masyarakat

2.1.1     Bidang Industri

        Dalam bidang Industri, kemajuan teknologi telah menciptakan mesin-mesin modern yang dapat mempermudah produksi. Sehingga dapat menaikkan kuantitas suatu produksi. Misalnya, penggunaan teknologi yang maju untuk pengolahan minyak kelapa sawit akan dapat memperoleh hasil yang lebih banyak dibandingkan dengan cara tradisional. Disamping itu kemajuan teknologi juga dapat menaikkan kualitas atau mutu produksi. Misalnya, pengolahan minyak bumi yang semula kita mengenal premium, dimana premium dikatakan lebih baik daripada bensin karena mempunyai nilai oktan yang lebih tinggi sehingga tidak mudah atau cepat merusak alat atau mesin yang menggunakan bahan bakar tersebut.

2.1.2     Bidang Kesehatan

        Dalam bidang kesehatan, perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dapat meningkatkan ilmu dan fasilitas dibidang kedokteran. Sehingga berbagai masalah dibidang kedokteran dapat dipecahkan. Misalnya, dengan bantuan sinar x dokter dapat mendiagnosa penyakit apa yang di derita oleh pasiennya sehingga dokter dapat memberikan obat yang sesuai. perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi juga telah meningkatkan kemajuan obat-obatan dan mempermudah pemberantasan penyakit menular yang disebabkan oleh bakteri, cacing, jamur dan virus.      

2.1.3     Bidang Transportasi dan Komunikasi

        Perkembangan teknologi telah dapat mengubah sistem transportasi dan komunikasi dalam kehidupan manusia. Banyak kemudahan yang bisa dinikmati, bahkan seakan-akan menyebabkan dunia menjadi lebih sempit atau menjadi semakin kecil. Sebelum adanya teknologi, transportasi darat dilakukan dengan jalan kaki, berkuda, kereta lembu, kereta kuda, unta untuk dipadang pasir. Dilaut dengan kapal layar, sedangkan udara belum dikenal alat transportasi. Akan tetapi, setelah perkembangan teknologi orang dapat membuat sarana dan prasarana transportasi yang lebih canggih, misalnya, sepeda motor, mobil, kereta api, pesawat dan sebagainya. Demikian pula dalam bidang komunikasi perkembangan teknologi telah menghasilkan alat-alat komunikasi yang semakin canggih dan mempermudah komunikasi manusia. misalnya, radio, televisi, handphone, internet dan sebagainya.

2.2  Pencarian sumber daya alam nonkonvensional

     Pencarian sumber daya alam nonkonvensional yang hangat pada saat ini ialah pemanfaatan energi matahari,energi panas,energi angin,dan energi biogas.

Pemilihan sumber energi tersebut tentu saja alasan yang kuat,yaitu dapat digunakan dalam skala besar serta agar dapat mengganti minyak bumi dan batu bara.sumber energi yang dipakai itu tidak boleh menghasilkan polutan yang banyak ,bahkan bila mungkin tidak menghasilkan polutan.

2.2.1        Energi Matahari

Energi matahari merupakan energi yang utama bagi kehidupan di bumi ini. Berbagai jenis energi,baik yang terbarukan maupun tak-terbarukan merupakan bentuk turunan dari energi ini baik secara langsung maupun tidak langsung.

Berikut ini adalah beberapa bentuk energi yang merupakan turunan dari energi matahari misalnya:

1.     Energi angin yang timbul akibat adanya perbedaan suhu dan tekanan satu tempat dengan tempat lain sebagai efek energi panas matahari.

2.     Energi air karena adanya siklus hidrologi akibat dari energi panas matahari yang mengenai bumi.

3.     Energi biomassa karena adanya fotositensis dari tumbuhan yang notabene menggunakan energi matahari.

4.     Energi gelombang laut yang muncul akibat energi angin.

5.     Energi fosil yang merupakan bentuk lain dari energi biomassa yang telah mengalami proses selama berjuta-juta tahun.

      Selain itu energi panas matahari juga berperan penting dalam menjaga kehidupan di bumi ini. Tanpa adanya energi panas dari matahari maka seluruh kehidupan di muka bumi ini pasti akan musnah karena permukaan bumi akan sangat dingin dan tidak ada makhluk yang sanggup hidup di bumi. Energi Panas Matahari juga sebagai Energi Alternatif 

Energi panas matahari merupakan salah satu energi yang potensial untuk dikelola dan dikembangkan lebih lanjut sebagai sumber cadangan energi terutama bagi negara-negara yang terletak di khatulistiwa termasuk indonesia, dimana matahari bersinar sepanjang tahun.

Ada beberapa cara pemanfaatan energi panas matahari yaitu :

1.      Pemanasan ruangan

2.      Penerangan ruangan

3.      Kompor matahari

4.      Pengeringan hasil pertanian

5.      Distilasi air kotor

6.      Pemanasan air

7.      Pembangkitan listrik  

2.2.2        Energi Panas Bumi

Energi panas bumi ini berasal dari aktivitas tektonik di dalam bumi yang terjadi sejak planet ini diciptakan. Panas ini juga berasal dari panas matahari yang diserap oleh permukaan bumi. Energi ini telah dipergunakan untuk memanaskan (ruangan ketika musim Energi panas bumi adalah energi yang diekstraksi dari panas yang tersimpan di dalam bumi. dingin atau air). Sejak peradaban Romawi, namun sekarang lebih populer untuk menghasilkan energi listrik. Sekitar 10 Giga Watt pembangkit listrik tenaga panas bumi telah dipasang di seluruh dunia pada tahun 2007,dan menyumbang sekitar 0.3% total energi listrik dunia. Energi panas bumi cukup ekonomis dan ramah lingkungan, namun terbatas hanya pada dekat area perbatasan lapisan tektonik. Pangeran Piero Ginori Conti mencoba generator panas bumi pertama 4 july 1904 di area panas bumi Larderello di Italia.

Grup area sumber panas bumi tersebut di dunia, disebut The Geyser, berada di California,Amerika Serikat. Pada tahun 2004 ,lima negara (El Salvodor,Kenya,Filipina,Islandia,dan Kostarika) telah menggunakan panas bumi untuk menghasilkan lebih dari 15% kebutuhan listriknya. Pembangkit listrik tenaga panas bumi hanya dapat dibangun di sekitar lempeng tektonik di mana temperatur tinggi dari sumber panas bumi tersedia di dekat permukaan. Pengembangan dan penyempurnaan dalam teknologi pengeboran dan ekstraksi telah memperluas jangkauan pembangunan pembangkit listrik tenaga panas bumi dari lempeng tektonik terdekat. Efisiensi termal dari pembangkit listrik tenaga panas bumi cenderung rendah karena fluida panas bumi berada pada tempertur yang lebih rendah dibandingkian dengan uap atau air mendidih. Berdasarkan hukum termodinamika, rendahnya temperatur membatasi efisiensi dari mesin kalor dalam mengambil energi selama menghasilkan listrik. Sisa panas terbuang, kecuali jika bisa dimanfaatkan secara lokal dan langsung, misalnya untuknpemanas ruangan.

2.2.3        Energi Angin

Udara yang bergerak disebut angin dan dapat terjadi perbedaan tekanan disuatu tempat dengan tempat yang lain. Orang dahulu sebenarnya telah menggunakan energi angin itu, misalnya untuk menggerakan perahu layar sehingga terjadilah penjelajahan laut dari satu negara ke negara lain. Bangsa belanda dulu terkenal dengan penggunaan kincir-kincir angin untuk menggerakanh pompa-pompa air guna mendapatkan air bersih di beberapa kampung. Energi angin dapat dimanfaatkan untuk diubah menjadi tangkap (oleh baling-baling atau katakan lah rotor bersayap).

Pasang surut menggerakan air dalam jumlah besar setiap harinya,dan pemanfaatanya dapat menghasilkan energi dalam jumlah yang cukup besar. Dalam sehari bisa terjadi hingga duankali siklus pasang surut. Oleh karena waktu siklus bisa diperkirakan (kurang lebih setiap 12,5 jam sekali), suplai listriknya pun relatif lebih dapat diandalkan daripada pembangkit listrik bertenaga ombak.

Pada dasarnya ada dua metodologi untuk memanfaatkan energi pasang surut.

a.       Dam pasang surut

Cara ini serupa seperti pembangkit listrik secara hidro-elektrik yang terdapat di dam/waduk penampungan air bersih. Hanya saja, dam yang dibangun untuk memanfaatkan siklus pasang surut jauh lebih besar dari pada dam air sungai pada umumnya. Dam ini biasanya dibangun di muara sungai dimana terjadi pertemuan antara air sungai dengan air laut. Ketika ombak masuki atau keluar (terjadi pasang atau surut),air mengalir melalui terowongan yang terdapat di dam.

Pembangkit listrik tenaga pasang surut (PLTPS) terbesar di dunia terdapat di muara sungai Rance di sebelah utara perancis. Pembangkit listrik ini dibangun pada tahun 1966 dan berkapasitas 240 MW. PLTPS La Rance di desain dengan teknologi canggih dan beroperasi secara otomatis,sehingga hanya membutuhkan dua orang saja untuk pengoperasian pada akhir pekan dan malam hari. PLTPS terbesar kedua di dunia terletak di Annapolis, Nova Scotia, Kanada dengan kapasitas”hanya”16 MW. Kekurangan terbesar dari pembangkit listrik tanpa tenaga pasang surut adalah mereka hanya dapat menghasilkan listrik selama ombak mengalir masuk(pasang) ataupun mengalir keluar(surut), yang terjadi hanya selama kurang lebih 10 jam per harinya. Namun,karena waktu operasinya dapat diperkirakan,maka ketika PLTPS tidak aktif, dapat digunakan pembangkit listrik hanya untuk sementara waktu hingga terjadi pasang surut lagi.

b.      Turbin lepas pantai (offshore turbines)

        Pilihan lainya menggunakan turbin lepas pantai yang lebih menyerupai pembangkit listrik tenaga angin versi bawah laut. Keunggulanya dibandingkan metode pertama yaitu: lebih murah biaaya instalasinya, dampak lingkungan yang relatif lebih kecil dari pada pembangunan dam, dan persyaratan lokasinya pun lebih mudah sehingga dapat dipasang di lebih banyak tempat. 

Berikut ini disajikan secara ringkas kelebihan dan kekurangan dari pembangkit tenaga pasang surut:

Kelebihan

1.     Setelah dibangun, energi pasang surut dapat diperoleh secara gratis.

2.     Tidak menghasilkan gas rumah kaca ataupun limbah lainya.

3.     Tidak membutuhkan bahan bakar.

4.     Biaya operasi rendah.

5.     Produksi listrik stabil.

6.     Pasang surut air laut dapat diprediksi.

7.     Turbin lepas pantai memiliki biaya instalasi rendah dan tidak

8.     Menimbulkan dampak lingkungan yang besar.

Kekurangan

1.     Sebuah dam yang menutupi muara sungai memiliki biaya

2.     Pembangunan yang sangat mahal,dan meliputi area yang sangat   luas sehingga merubah ekosistem lingkingan baik ke arah hulu maupun hilir hingga berkilo-kilometer.

3.     Hanya dapat mensuplai energin kurang lebih 10 jam setiap harinya,ketika ombak lingkungan yang besar.

2.2.4        Energi Biogas

                   Biogas adalah gas yang dihasilkan dari sisa-sisa makhluk yang diuraikan oleh mikroba melalaui proses penguraian.sebagai bahan dasar proses penguraian adalah sisa makhluk berupa sampah pertanian,yaitu batang pohon jagung,jerami.sisa amplas kelapa,atau tumbuhan lain sebagai bahan yang mengandung mikroba pengurai digunakan kotoran sapi. Kemudian, kedua bahan itu dapat dipotong-potong. Proses diaduk agar berjalan optimal pada suhu 35 derajat sampai 37 derajat celcius. Adukan itu tidak boleh bersifat asam, juga tidak bele bersifat basah,tapi harus netral.

2.2.5        Energi biomassa

Dalam sektor energi, biomassa merujuk pada bahan biologis yang hidup atau baru mati yang dapat digunakan sebagai sumber bahan bakar. Biomassa dapat digunakan secara langsung maupun tidak langsung. Dalam penggunaan tidak langsung, biomassa diolah menjadi bahan bakar. Contohnya: kelapa sawit yang diolah terlebih dahulu menjadi biodiesel untuk kemudian digunakan sebagai bahan bakar.

Sebelum mengenal bahan bakar fossil, manusia sudah menggunakan biomassa sebagai sumber energi. Misalnya dengan memakai kayu atau kotoran hewan untuk menyalakan api unggun. Sejak manusia beralih pada minyak, gas bumi atau batu bara untuk menghasilkan tenaga, penggunaan biomassa tergeser dari kehidupan manusia. Namun, persediaan bahan bakar fosil sangat terbatas. Para ilmuwan memperkirakan dalam hitungan tahun persediaan minyak dunia akan terkuras habis. Biomassa dari Bahan Baku Pangan Gandum,tebu dan jagung adalah contoh bahan pangan yang juga dapat diolah menjadi energi dari biomassa. Energi tersebut tergolong energi ramah lingkungan yang bahan dasarnya disediakan alam. Namun, penggunaan energi biomassa kadang membawa dampak sampingan yang tidak diinginkan. Salah satunya adalah naiknya harga bahan baku pangan.

Penyebabnya macam-macam. Di Jerman misalnya, produksi listrik biomassa mendapat subsisdi pemerintah kata ahli biologis Dr.Andre Bauman : “Ini memicu persaingan antar petani yang menanam gandum untuk pangan dan petani biomassa. Selama ini, produsen gandum untuk biomassa mendapat keuntungan lebih besar daripada petani biasa. Baru belakangan ini, dengan naikmya harga untuk susu dan gandum,petani biasa dapat bersaing dengan petani biomassa. Produsen biogas tak lagi dapat membeli bahan dasar gandum dengan harga murah sepertri dalam lima tahun terakhir”. Di Jerman,100 kilogram gandum menghasilkan energi biomassa seharga 25 Euro. Tapi bila gandum tersebut dijual sebagai bahan baku pangan, harganya hanya 18 Euro. Kini di sejumlah negara muncul kekuatiran bahwa para petani bahan pangan beralih ke produksi tanaman untuk biomassa. 

2.2.6  Energi Zat Radioaktif

Zat radioaktif ialah suatu zat yang dapat memancarkan sinar berdaya tembus tinggi.Radiasi yang dipancarkan zat radioaktif dapat dibedakan atas tiga jenis berdasarkan muatannya. Radiasi yang berrnuatan positif dinamai sinar alfa (α), dan yang bermuatan negatif diberi nama sinar beta (β). Jenis sinar yang ketiga yang tidak bermuatan listrik diberi nama sinar gamma ( γ ). Sinar gamma inilah yang sangat berbahaya karena dapat menembus apa saja yang menghalanginya. Sinar gamma ini dapat mengubah susunan gen atau kromosum dalam inti sel yang dapat menimbulkan kematian dan cacat. Namun, sinar ini juga dapat membuat tumbuhan menjadi berbuah lebat.Manusia biasanya memanfaatkan sinar ini untuk pertanian dan peternakan.

1.     Bidang Kedokteran

Di bidang kedokteran zat radioaktif dapat digunakan untuk mendeteksi (diagnosa) berbagai jenis penyakit, misalnya kerusakan jantung, hati, paru-paru, tumor otak, kerusakan pembuluh darah, dan sebagainya.Selain itu zat radioaktif juga dapat digunakan untuk Sterilisasi radiasi.Radiasi dalam dosis tertentu dapat mematikan mikroorganisme sehingga dapat digunakan untuk sterilisasi alat-alat kedokteran.

Zat radioaktif juga dapat digunakan untuk terapi tumor atau kanker.Berbagai jenis tumor atau kanker dapat diterapi dengan radiasi.Sebenarnya, baik sel normal maupun sel kanker dapat dirusak oleh radiasi tetapi sel kanker atau tumor ternyata lebih sensitif (lebih mudah rusak).Oleh karena itu, sel kanker atau tumor dapat dimatikan dengan mengarahkan radiasi secara tepat pada sel-sel kanker tersebut.

2.     Bidang Hidrologi

Dalam bidang hidrologi, radiasi dapat digunakan untuk mempelajari kecepatan aliran sungai, dan menyelidiki kebocoran pipa air bawah tanah.

3.     Bidang Pertanian

Dalam bidang pertanian zat radioaktif ini biasanya digunakan untuk memberantas hama dengan teknik jantan mandul. Di laboratorium hama dibiakkan dalam jumlah yang cukup banyak. Hama tersebut lalu diradiasi sehingga serangga jantan menjadi mandul. Setelah itu hama dilepas di daerah yang terserang hama. Diharapkan akan terjadi perkawinan antara hama setempat dengan jantan mandul dilepas. Telur hasil perkawinan seperti itu tidak akan menetas. Dengan demikian reproduksi hama tersebut terganggu dan akan mengurangi populasi.

Selain itu zat radioaktif juga dapat digunakan untuk pemuliaan tanaman hingga didapatkan tanaman yang unggul.Misalnya pemuliaan padi, jagung, dan sebagainya.Radiasi juga bisa digunakan untuk penyimpanan makanan.Misalnya kentang dan bawang. Kita mengetahui bahwa bahan makanan seperti kentang dan bawang jika disimpan lama akan bertunas. Jadi sebelum bahan tersebut di simpan diberi radiasi dengan dosis tertentu sehingga tidak akan bertunas, dengan dernikian dapat disimpan lebih lama.

4.     Bidang Industri

Dalam bidang industri, zat radioaktif dapat digunakan untuk pemeriksaan mesin tanpa merusak.Radiasi sinar gamma dapat digunakan untuk memeriksa cacat pada logam atau sambungan las, yaitu dengan meronsen bahan tersebut.Disamping itu radiasi juga digunakan untuk mengawetkan bahan, seperti kayu, barang-barang seni dan lain-lain.Radiasi juga dapat meningkatkan mutu tekstil karena mengubah struktur serat sehingga lebih kuat atau lebih baik mutu penyerapan warnanya.Berbagai jenis makanan juga dapat diawetkan dengan dosis yang aman sehingga dapat disimpan lebih lama.

Namun kita pun tak bisa menutup mata, dibalik berbagai keuntungan positif penggunaan radioaktif, zat ini juga memiliki potensi bahaya yang tidak kecil bagi kesehatan maupun keselamatan manusia.Penyakit-penyakit yang timbul akibat radiasi, misalnya kanker, leukimia, rusaknya jaringan otak, serta kerugian fisik lainnya, bahkan bisa menyebabkan kematian.Maka dari itu dalam menggunakan zat radioaktif harus benar-benar hati-hati.

BAB III

PENUTUP

3.1   Kesimpulan

Perkembangan teknologi telah membawa berbagai kemudahan dalam kehidupan manusia, baik dari bidang industri, kesehatan, transportasi maupun komunikasi. Dalam bidang industri dapat meningkatkan kuantitas dan kualitas produksi. Dalam bidang kesehatan dapat memecahkan berbagai masalah. Bidang transportasi yaitu mempermudah perjalanan manusia. Dan dalam bidang komunikasi yaitu untuk mempermudah manusia dalam berkomunikasi. Adapun usaha manusia dalam mencari sumber energi baru ialah dengan memanfaatkan berbagai macam sumber seperti, energi matahari, energi panas bumi, energi angin, energi biogas, energi biomassa dan energi zat radioaktif.