BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Air merupakan unsur utama bagi kehidupan manusia dan mahkluk

hidup lainnya. Manusia mampu bertahan hidup tanpa makan dalam beberapa

minggu , namun tanpa air manusia akan mati dalam beberapa hari saja. Dalam

bidang kehidupan kehidupan ekonomi modern, air merupakan hal utama

untuk budidaya pertanian, industri, pembangkit tenaga listrik dan transportasi.

(Abdullah S.,2005)

Air asin sering kita jumpai di lautan tetapi ada juga daerah-daerah

tertentu yang sumber mata airnya asin sehingga sulit untuk dijadikan air

minum. Sumber air asin juga ditemui di daerah Kabupaten Pati misalnya di

Desa Gempolsari Kecamatan Gabus. Untuk itu diperlukan teknologi atau

bahan-bahan yang bisa mengubah air asin tersebut menjadi air tawar.

Dari fenomena tersebut penulis mencoba mencari pustaka yang

membahas mengenai masalah pengubahan air asin menjadi air tawar. Melalui

pencarian ditemukan adanya alternatif pengubahan air asin menjadi air tawar

ada yang menggunakan sistem reverse osmosis (RO) atau osmosis terbalik

tetapi menggunakan bahan-bahan yang mahal, dan dari suatu forum di

internet penulis membaca adanya penggunaan piramida kaca untuk membuat

air asin menjadi air tawar, tetapi cuma berupa pernyataan ide tanpa adanya

gambar dan spesifikasi.

Energi surya (solar) merupakan energi yang murah dan melimpah di

daerah tropik seperti di Indonesia. Melimpahnya tenaga surya yang merata

dan dapat ditangkap di seluruh kepulauan Indonesia hampir sepanjang tahun

sebenarnya merupakan energi yang asangat potensial . Sumber ini sebenarnya

juga merupakan energi alternative jika pada satu saat nanti krisis energi mulai

melanda Indonesia.(Abdullah S.,2005)

Berawal dari ide di atas penulis mencoba menuangkan dalam

bentuk nyata sehingga penulis tertarik untuk menulis karya ilmiah yang

berjudul PENGGUNAAN PIRAMIDA KACA UNTUK MEMBUAT AIR

ASIN MENJADI AIR TAWAR DALAM SKALA KECIL.

1

B. Uraian Gagasan

Teknologi penyulingan air untuk mendapatkan air tawar dari air

laut atau air kotor telah lama dikenal. Intinya adalah menguapkan air lautatau

air asin dengan cara dipanaskan, yang kemudian uap air tersebut diembunkan

sehingga didapatkan air tawar. Sumber panas yang dipergunakan berasal dari

energi yang beragam: minyak, gas, listrik, surya/matahari dan lainnya.

(Abdullah S.,2005)

Pemanfaatan tenaga surya merupakan salah satu bentuk

pemanfaatan sumber daya secara bijaksana. Sehingga aspek –aspek seperti

penghematan diperhatikan. (Abdullah S.,2005)

Gagasan ini didukung adanya proses pemisahan campuran dengan

cara diuapkan, tetapi tidak menggunakan proses pembakaran dengan bahan

bakar melainkan dengan bantuan sinar matahari yang dibantu oleh efek

rumah kaca dari piramida kaca.

C. Tujuan Penulisan

1. Untuk mengetahui apakah piramida kaca tersebut di atas 

2. Untuk mengetahui cara pembuatan alat penawar air asin dengan piramida

kaca dalam skala kecil.

D. Manfaat Penulisan

1. Untuk mengetahui apakah piramida kaca itu.

2. Untuk mengetahui cara pembuatan alat penawar air asin dengan piramida

kaca dalam skala kecil.

3. Untuk menjadi acuan dalam pembuatan piramida kaca dalam skala besar.

4. Untuk mencoba mengatasi sumber air asin sehingga menjadi air tawar.

E. Sistematika Penyusunan

Sistematika penyusunan karya ilmiah ini yang berjudul

“PENGGUNAAN PIRAMIDA KACA UNTUK MEMBUAT AIR ASIN

MENJADI AIR TAWAR DALAM SKALA KECIL” adalah sebagai

berikut :

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

B. Uraian Gagasan

2

C. Tujuan Penulisan

D. Manfaat Penulisan

E. Sistematika Penyusunan

BAB II TELAAH PUSTAKA

A. Pengertian Air tawar

B. Pengertian Air Bersih

C. Pengertian Air Minum

D. Pengertian Distilasi

E.Pengertian Tenaga Surya

F. Pembuangan Garam (Desalinasi)

G. Sistem Distilasi dalam Rumah Kaca

H. Pengertian Piramida Kaca

I. Prinsip Operasi Piramida Kaca

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

A. Jenis Penelitian

B. Waktu dan Tempat Penelitian

C. Alat dan Bahan

D. Cara Kerja

BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Percobaan

B. Pembahasan

BAB V KESIMPULAN SARAN

A. Kesimpulan

B. Saran

3

BAB II

TELAAH PUSTAKA

A. Pengertian Air Tawar

Air tawar adalah air yang tidak memiliki rasa. Air tawar sering

disebut air saja tanpa diikuti kata tawar. Pengertian air menurut Peraturan

Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 Tahun 2001 Tentang Pengendalian

Kualitas Air dan Pengendalian Kualitas Pencemaran , Bab I Ketentuan pasal

1, menyatakan bahwa: Air adalah semua air yang terdapat di atas dan di

bawah permukaan tanah, kecuali air laut dan fosil.(Abdullah S.,2005)

B. Pengertian Air Bersih

Menurut Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor

416/ Menkes/Per/IX/1990 tentang Syarat-syarat dan Pengawasan Kualitas

Air , Bab I Ketentuan Umum Pasal 1,

Air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari

yang kualitasnya memenuhi syarat kesehatan dan dapat diminum apabila telah

dimasak.(Abdullah S.,2005)

C. Pengertian Air Minum

Menurut Keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor

907/MMENKES/ SK/VII/2002 Tentang Syarat-syarat dan Pengawasan

Kualitas Air Minum, Bab I Ketentuan Umum Pasal 1 menyatakan bahwa :

Air minum adalah air yang melalui proses pengolahan atau tanpa

proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung

diminum.(Abdullah S.,2005)

D. Pengertian Distilasi

Distilasi merupakan istilah lain dari penyulingan. Menurut kamus

besar Bahasa Indonesia edisi II (1995) penyulingan diartikan sebagai proses

mendidihkan zat cair dan mengembunkan uap serta menampung embun di

dalam wadah yang lain. Hassan Shadly (1984) memeberikan pengertian

tentang distilasi sebagai proses pemanasan sustu bahan pada pelbagai

temperatur, tanpa kontak dengan udara luar untuk memeperoleh hasil

4

tertentu”. Oxford Dictionary (2003) menyebutkan bahwa : distill is change a

liquid to gas by heating it, and then cool the gas and collect the drop of liquid

(penyulingan adalah perubahan dari cair ke bentuk gas melalui proses

pemanasan cairan tersebut, dan kemudian mendinginkan gas hasil pemanasan,

dan selanjutnya menegumpulkan tetesan cairan yang mengembun)(Abdullah

S.,2005)

E. Pengertian Tenaga Surya

Tenaga surya (solar energy) Adalah merupakan energi yang

bersumber dari sinar matahari. Menurut Herman Johannes (Hardjo

Soemantri, K.(2002)) pemanfaatan energi surya dikelompokkan menjadi 2

(dua) kategori, yakni pemanfaatan secara langsung dan tidak langsung.

Pemanfaatan energi surya secara tidak langsung adalah berupa pemanfaatn

biomassa untuk sumber energi.(Abdullah S.,2005)

Pemanfaatan energi surya secara langsung adalah dengan

menggunakan sinar matahari sebagai sumber energi utama secara langsung.

Pemanfaatan energi surya harus mempertimbangkan sifat-sifat fisika dari

sinar matahari. Lakitan, B.(2002) mengatakan bahwa untuk mengkaji tentan

aspek fisika cahaya ada beberapa hal yang harus diperhatikan diantaranya :

porsi serapan cahaya (absobtivity), porsi pantulan(reflectivity), porsi terusan

(transmisivity), daya pancar (emisivity), aliran energi cahaya (radian flux),

kerapatan aliran energi cahaya (radiant flux density), intensitas terpaan

(irradiance) dan intensitas pancaran cahaya (emmitance).(Abdullah S.,2005)

Tenaga surya pada dasarnya adalah sinar matahari yang merupakan

radiasi elektromagnetik pada panjang gelombang yang tampak dan yang tidak

tampak, yakni mencakup spectrum cahaya inframerah sampai dengan cahay

ultra violet. Masing –masing spectrum cahaya matahari memiliki panjang

gelombang, frekuensi dan energi yang berbeda.(Abdullah S.,2005)

Wisnubroto, S. (2004) mengatakan bahwa sinar matahari memiliki

panajang gelombang (λ) antara 0,15- 4 μm, dan hanya panjang gelombang

(λ) antara 0,32-2 μm yang mampu menembus kaca transparan.(Abdullah

S.,2005)

5

F. Pembuangan Garam (Desalinasi)

Linsey, RK dan Franzini, JB (1995) menyatakan bahwa teknik

pembuangan kadar garam dalam air yang telah dikuasai oleh manusia antara

lain teknik destilasi (penyulingan), freezing (pembekuan), demineralisasi,

elekterodialisis dan reverse osmosis(osmosis terbalik). Masing-masing teknik

pembuangan kadar garam tersebut memiliki banyak keuntungan dan

kekurangan.(Abdullah S.,2005)

G. Sistem Operasi Distilasi dalam Rumah Kaca

Sistem operasi dalam proses destilasi meliputi peristiwa penyerapan

energi panas dari sinar matahari yang menembus kaca destilator oleh air asin

yang ada dalam destilator. Energi panas dari sinar matahari berasal dari

inframerah yang merupakan salah satu komponene matahari. Wisnubroto, S.

(2004) mengatakan bahwa sinar matahari memiliki panjang gelombang (λ)

antara 0,15- 4 μm, dan hanya panjang gelombang (λ) antara 0,32-2 μm yang

mampu menembus kaca transparan.(Abdullah S.,2005)

Sifat unik sinar dengan panjang gelombang 0,32-2 μm adalah

mampu menembus kaca transparan dengan membawa energi panas. Akan

tetapi proses selanjutnya, dalam suatu rumah kaca, energi panas akan

terakumulasi sehingga suhu rumah kaca akan bertambah tinggi. Hal ini terjadi

karena adanya perubahan panjang gelombang dari 0,32-2 μm menjadi 3-80

μm. Akibatnya gelombang 3-80 μm ini tidak mampu menembus kaca.

Rumah ruang kaca bertambah panas. Fenomena demikian sering disebut

sebagai Green House Effect (efek rumah kaca) yaitu suatu kondisi dimana

suhu udara dalam rumah kaca lebih tinggi dari suhu udara lingkungan luar.

(Abdullah S.,2005)

Jumlah energi panas yang terkumpul dalam rumah kaca bergantung

pada lama penyinaran dari sinar matahari. Lakitan, B.(2002) menyatakan

bahwa untuk daerah tropis yakni daerah dekat equator sampai dengan 23,5o

LU lama penyinaran >12 jam. Banyaknya penyinaran sinar matahari kan

menetukan jumlah energi panas yang mampu menguapkan air.(Abdullah

S.,2005)

Proses penguapan hanya akan berlangsung jika air (dalam bentuk

cair) menerima masukan energi. Jumlah energi yang dibutuhkan untuk

6

menguapakan air adalah 0,495 g.m-3.oK-1 jumlah energi yang dibutuhkan ini

disebut sabagai panas laten untuk evaporasi. Jumlah energi yang dibutuhkan

untuk menguapkan 1 gram air pada suhu 20oC adalah sebesar 586 cal.

Sedangkan untuk mencairkan 1 gram es pada suhu 0oC diperlukan energi

sebesar 80 cal.(Abdullah S.,2005)

Pada proses penguapan di mana terjadi perubahan bentuk air bentuk

cair menjadi gas, secara otomati akan terjadi perubahan berat jenis (BJ) dari

air tersebut. Berat jenis air dalam bentuk uap (BJ uap) akan lebih kecil dari

berat jenis air dalam bentuk cair (BJ cair). Ketika terjadi penguapan air maka

unsur-unsur penyusun air alam dan berbagai impurities (berupa unsur logam,

garam, bahan padat, dan lain-lain) yang memiliki BJ lebih besar dari BJ uap

akan tertinggal sebagai refinat atau residu.(Abdullah S.,2005)

H. Pengertian Piramida Kaca

Piramida adalah bentuk yang serupa dengan limas, bisa terdiri dari

limas segi empat atau segi berapa tergantung yang membuatnya, tetapi pada

umumnya berbentuk limas segi empat.

Untuk bahan pembuat piramida disini adalah kaca dengan tujuan

supaya nanti cahaya matahari bisa masuk dan terperangkap di dalam

piramida dan terjadilah panas sebagai bentuk energi untuk mengubah wujud

zat air menjadi zat gas (uap air).

Setelah menjadi uap air diharapkan nantinya uap yang terjadi akan

menjadi air tawar atau air biasa yang bisa digunakan untuk berbagai

keperluan.

Pada pustaka-pustaka di internet piramida ini juga bisa digunakan

untuk praktek penyembuhan atau meditasi.

I. Prinsip Operasi Piramida Kaca

Prinsip operasi piramida kaca untuk pembuatan air tawar dari air

asin adalah memanfaatkan sinar matahri dari alam untuk dijebak dalam

piramida kaca sehingga terjadi efek seperti pada rumah kaca yang

memerangkap sinar dan panas matahari untuk masuk dalam piramida kaca

dan mengubah air menjadi bentuk gas dan mencair. Intinya adalah

mengadakan proses penguapan dengan bantuan piramida kaca untuk

7

memisahkan air dengan zat yang terlarut di dalamnya misalnya mineral atau

garam-garaman dengan bantuan sinar matahari.

Dengan pengguanan piramida kaca ini dan sinar matahari maka

dipeoleh keuntungan :

1. Biaya tidak terlalu mahal.(dibanding sistem reverse osmosis-

RO)

2. Tidak terjadi polusi ke lingkungan.

3. Bahan bakar dari alam (sinar matahari)

Selain keuntungan yang bisa diperoleh tetapi piramida kaca ini

juga mempunyai kelemahan yaitu :

1. Hanya bisa digunakan pada siang hari.

2. Membutuhkan ruang yang luas untuk air yang banyak.

3. Volume air tawar yang dihasilkan relatif sedikit

4. Waktu yang diperlukan relative lama.

8

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Jenis Penelitian

Penelitian dilakukan dengan pendekatan eksperimen.

B. Waktu dan Tempat Penelitian

Waktu penelitian dilaksanakan :

Persiapan : Bulan Februari 2009

Pelaksanaan : Bulan Juni 2009

Penyelesaian : Bulan Juni 2009

Lokasi Penelitian di Desa Winong, Kecamatan Pati, Kabupaten Pati.

C. Alat dan Bahan

1. Alat yang digunakan dalam penelitian

a. Panci alumunium

b. Tatakan logam

c. Piramida Kaca

2. Bahan yang digunakan dalam penelitian

a. Air bersih

b. Garam Halus

D. Cara Kerja

1. Pembuatan Larutan Garam

Pembuatan larutan garam dengan menggunakan air bersih kemudian

dicampuri garam halus dan diaduk supaya menjadi larutan garam.

2. Penyiapan Distilasi dengan Piramida Kaca

Menyusun alat dan bahan seperti pada gambar yang ada di lampiran dan

ditempatkan pada area dengan sinar matahari yang terik.

3. Pengamatan

Menunggu proses distilasi yang berlangsung dengan diamati.

4. Uji Organoleptik

Melakukan uji organoleptik pad air hasil distilasi apakah masih berasa

asin atau tawar.

9

BAB IV

HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Percobaan

Hasil percobaan dari penggunaan piramida kaca untuk mengubaha air

asin menjadi air tawar adalah sebagai berikut :

1. Terjadi penguapan pada set alat distilasi setelah kurang lebih 15 menit.

2. Pengembunan menyusul setelah beberapa lama kurang lebih 60 menit.

3. Terbentuk embun yang telah berasa tawar (dengan uji organoleptik)

B. Pembahasan

Dari hasil percobaan dapat diketahui bahwa proses distilasi dengan

menggunakan piramida kaca telah berhasil, karena telah didapatkan air yang

berasa tawar. Proses yang terjadi adalah sinar matahari yang masuk dengan

panjang gelombang tertentu dan membawa energi panas tidak dapat keluar

dari piramida kaca karena disebabkan panjang gelombangnya mengalami

perubahan dan terakumulasi di dalam piramida kaca.(Abdullah S.,2005)

Energi panas inilah yang menyebabkan air menguap dan akhirnya

mengembun menjadi air tawar.

10

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Dari hasil penelitian dan pembahasan maka dapat ditarik kesimpulan

sebagai berikut :

Bahwa piramida kaca bisa digunakan untuk membuat air asin menjadi

air tawar dalam skala kecil.

B. Saran

Berdasarkan simpulan diatas penulis memberikan saran sebagai

berikut :

1. Diharapkan pada proses penutupan tempat air asin tidak ada celah udara

yang lebar dalam piramida kaca karena akan memperlama proses

distilasi.

2. Diharapkan penempatan piramida kaca pada sinar matahari yang cukup

banyak agar proses bisa berlangsung lancar.

11

DAFTAR PUSTAKA

Abdullah S., 2005, Pemanfaatan Distilator Tenaga Surya (Solar Energy) Untuk

Memproduksi Air Tawar dari Air Laur, Program Studi Ilmu

Lingkungan, Sekolah Pasca Sarjana UGM, Yogyakarta

http://depan atm.info/forum/viewtopic.

http:id.wikipedia.org/wiki/gas_rumah kaca

12

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

1. Dwi Puji Rahayu : Kelas VIII-A

2. Nurul Imamah :Kelas VIII- E

3. Iin Nanda Fitriani : Kelas VIII-A

13

LAMPIRAN

Foto-Foto Penelitian

Piramida Kaca tampak samping

Piramida Kaca Tampak Atas

14

LAMPIRAN

Foto-Foto Penelitian

Air asin dalam piramida kaca mulai menguap dan mengembun (1)

Air asin dalam piramida kaca mulai menguap dan mengembun (2)

15

ABSTRAK

Dwi Puji Rahayu, Nurul Imamah, Sri Susanti, Penggunaan Piramida Kaca Untuk Membuat Air Asin Menjadi Air Tawar Dalam Skala Kecil.

Air merupakan unsur utama kehidupan bagi manusia dan mahkluk hidup lainnya. Pada waktu tertentu di beberapa daerah sering terjadi kekurangan air, atau sumber air yang dimiliki ternyata tidak tawar alias berasa. Salah satu upaya untuk mengatasi kebutuhan air tawar dengan bahan baku air asin adalah dengan menciptakan distilator tenaga surya dalam hal ini dipakai bentuk piramida, maka disebut piramida kaca.

Rumusan masalah meliputi apa yang dimaksud dengan piramida kaca, bagaimana pengetahuan tentang pembuatan piramida kaca, Bagaimana hasil eksperimen yang telah dilakukan.

Tujuan penulisan karya tulis adalah mengikuti lomba karya tulis ilmiah, menambah pengetahuan tentang piramida kaca dan hasil eksperimen dari distilator piramida kaca.

Metode yang dilakukan dalam penulisan karya tulis ini antara lain studi pustaka, browsing internet, percobaan, pengamatan,penelitian, penyusunan bahan.

Berdasarkan hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa piramida kaca dapat untuk menghasilkan air tawar dalam skal kecil.

16

KATA PENGANTAR

Memanjatkan puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah

melimpahkan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga dapat

menyelesaikan karya ilmiah ini dengan tepat waktu.

Penulis menyadari karya ilmiah ini tidak akan selesai tanpa bantuan bapak

dan ibu guru SMP N Gabus. Oleh karena itu penulis mengucapkan banyak terima

kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan karya ilmiah

ini terutama kepada :

1. Bapak Septiono Ponco Usodo, S.Pd. selaku kepala SMP N 2 Gabus.

2. Bapak Agung S.,S.Si selaku pembimbing II

3. Bapak dan ibu yang telah memberikan do’a dan bantuan moril maupun

spiritual.

4. Semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan karya ilmiah ini

yang tidak penulis sebutkan satu persatu.

Karena keterbatasan penulis dari berbagai kesalahan dan kekurangan maka

penulis sangat mengharapkan adanya kritik dan saran dari pihak pembaca demi

kesempurnaan karya ilmiah ini dan sebelumya penulis ucakan terima kasih.

17

Akhirnya penulis hanya dapat mendo’akan semoga amal budi yang telah

membantu penulis, mendapat rahmat dari Tuhan Yang Maha Esa. Semoga karya

ilmiah ini bermanfaat bagi penulis dan pembaca karya tulis ini.

Pati, 26 November 2009

Penulis

18