BAB 1 IPTEK DAN LINGKUNGAN HIDUP

A. PENDAHULUAN Manusia senantiasa melakukan interaksi yang saling mempengaruhi dengan lingkungan, terutama dengan lingkungan tempat dia tinggal. Interaksi tersebut merupakan bentuk ketergantungan manusia terhadap lingkungannya, baik dengan manusia lainnya maupun dengan alam. Seiring dengan kemajuan IPTEK dan kebutuhan yang meningkat terhadap alam, intensitas hubungan antara manusia dengan alam semakin tidak seimbang, sehingga menimbulkan sejumlah kerusakan lingkungan. Manusia cenderung mengeksploitasi alam secara berlebihan di luar kemampuan alam untuk memulihkan dirinya. Walaupun IPTEK dianggap sebagai alat bagi manusia untuk mengeksploitasi alam, namun IPTEK juga dikembangkan manusia untuk mengelola alam atau lingkungan guna pelestariannya. Kesadaran manusia yang semakin meningkat, mendorong munculnya sejumlah upaya untuk mengembahkan IPTEK yang dapat meminimalisir kerusakan yang ditimbulkan, sehingga lingkungan dapat lestari fungsinya dalam mendukung dan memenuhi kebutuhan manusia. Pada bab ini, kalian akan diajak untuk mengenal definisi ilmu, pengetahuan, teknologi serta pengertian pengelolaan dan lingkungan hidup. Kemudian, akan dijelaskan pula gambaran umum mengenai jenis dan peranan IPTEK dalam pengelolaan lingkungan hidup serta pembangunan berkelanjutan yang berwawasan lingkungan. B. DEFINISI ILMU, PENGETAHUAN DAN TEKNOLOGI 1. Definisi Ilmu (Science), Pengetahuan (Knowledge) Menurut Robert Shaw dan Janet Shaw (1970), Ilmu (Science) adalah 1) Pengetahuan yang diperoleh dengan belajar dan eksperimen, 2) Keseluruhan daripada kebenaran-kebenaran utama yang teratur, diperoleh karena pengetahuan sebab akibat dan dapat dibedakan dengan ilmu karena sudut pandangannnya. Sementara itu, Harsojo (1972) mendefinisikan ilmu sebagai akumulasi pengetahuan yang disistematisasikan atau kesatuan pengetahuan yang terorganisasikan. Lebih lanjut Harsoyo mengemukakan ciri-ciri ilmu adalah 1) Bahwa ilmu itu rasional 2) Bahwa ilmu itu bersifat empiris 3) Bahwa ilmu itu bersifat umum 4) Bahwa ilmu itu bersifat akumulatif. Selain hal di atas, definisi ilmu (science) dari International websters Dictionary (1987): Science is accumulated knowledge which is systemized and formulated with reference to the discoveries of general truth or the operation laws. Terungkap bahwa secara sederhana ilmu adalah pengetahuan yang sudah diklasifikasi, diorganisasi, disistematisasi dan diinterpretasi yang menghasilkan kebenaran objektif yang sudah diuji dan dapat diuji ulang secara ilmiah. Setiap ilmu membatasi diri pada salah satu bidang kajian tertentu. Dari sudut pandang filsafat ilmu, suatu pengetahuan dapat dikategorikan sebagai limu apabila

47

memenuhi ketiga unsur pokok dari suatu ilmu, yaitu ontology (memiliki objek studi), epistomologi (memiliki metoda kerja) dan aksiologi (memiliki nilai kegunaan). Berikut Penjelasan lebih lanjut mengenai tiga unsur pokok suatu ilmu yaitu: 1) Dari sudut Ontologi, bidang studi yang bersangkutan harus mempunyai objek studi yang jelas. Objek yang dijadikan bahan studi hendaknya dapat diidentifikasikan, dapat diberi batasan-batasan, dapat diuraikan sifatsifatnya yang esensial. Objek studi itu hendaknya tidak identik dengan objek studi dari ilmu lain, bukan pinjaman dari ilmu lain. Ia haruslah mandiri, geeigend bagi ilmu yang bersangkutan saja. 2) Dari sudut epistomologi, bidang studi yang bersangkutan hendaknya mempunyai pendekatan dan metodologinya sendiri mengenai bagaimana atau dengan cara-cara apa ilmu itu disusun, dibina dan dikembangkan. Sudah sepantasnya bahwa pendekatan dan metode-metode yang digunakan cocok dengan sifat-sifat hakiki dari objek studinya sendiri. 3) Dari sudut aksiologi, bidang studi yang bersangkutan hendaknya dapat menunjukkan nilai-nilai teoritis, hukum-hukum, generalisasi, kecenderungan umum, konsep-konsep dan kesimpulan-kesimpulan logis, sistematis dan koheren. Di dalam teori atau konsep-konsep itu tidak terdapat kekacauan atau kesemrawutan pikiran atau pertentangan kontradiktif di antara satu dengan lainnya. Lebih lanjut syarat-syarat agar suatu ilmu menjadi ilmu yang berdiri sendiri, maka ia harus memiliki: 1. Objek tertentu (Objek material beberapa ilmu bisa sama tetapi objek formal setiap ilmu tidak mungkin sama). 2. Metode/cara kerja (deduksi, induksi, eduksi) tertentu. 3. Tersusun sistematis 4. Uraiannya logis 5. Bersifat universal 6. Pengertian-pengertian khusus 7. Masyarakat ahli/pakar ilmu tersendiri. Terkadang makna dari ilmu dan pengetahuan hampir sama persis, namun ada beberapa hal yang membedakannya. Pada dasarnya ilmu (science) lebih cenderung merupakan suatu akumulasi, kesatuan, keseluruhan dari kebenarankebenaran utama yang teratur (pengetahuan) yang bersifat empiris dan rasional. Berikut definisi pengetahuan sehingga dapat lebih memperjelas perbedaan makna kedua istilah antara ilmu dan pengetahuan. Istilah pengetahuan dalam keseharian memiliki konsep Knowledge, bukan termasuk dalam konsep science. Pengetahuan dapat diartikan sebagai segala yang diketahui dan diperoleh berdasarkan pengalaman-pengalaman (Knowledge). Menurut ahli sosiologi, Soekanto (1975) mendefinisikan pengetahuan adalah kesan di dalam pikiran manusia sebagai hasil penggunaan pancainderanya, yang berbeda sekali dengan kepercayaan (beliefs), takhayul (superstitions) dan penerangan-penerangan yang keliru (mis informations). Selain dapat dimaknai dengan masing-masing maknanya, secara satu kesatuan dapat dilapalkan yakni ilmu pengetahuan. Jika secara utuh dilapalkan, ilmu pengetahuan mempunyai makna sebagai pengetahuan (knowledge) yang tersusun secara sistematis dengan menggunakan kekuatan fikiran, pengetahuan

48

mana selalu dapat diperiksa dan ditelaah dengan kritis oleh setiap orang lain yang ingin mengetahuinya. Dari pernyataan di atas, dapat ditarik intisarinya bahwa unsur-unsur dari satu kesatuan makna ilmu pengetahuan adalah: 1) Pengetahuan (knowledge) 2) Tersusun secara ilmiah, sistematis 3) Menggunakan pemikiran 4) Dapat ditelaah secara kritis oleh orang lain atau umum (objektif). Berbagai uraian di atas nampak ilmu pengetahuan merupakan produk budaya manusia. Banyak pengalaman, tantangan, masalah selalu mengintai manusia dalam perjalanan hidupnya menjadi terakumulasi dalam suatu bentuk pengetahuan yang kemudian secara ilmiah dan sistematis menjadi ilmu. Pada akhirnya terbentuk suatu alat, benda yang berwujud, hasil dari intisari suatu ilmu pengetahuan. Suatu bentuk tersebut dapat membantu memudahkan manusia dalam setiap kegiatannya yang disebut teknologi. 2. Definisi Teknologi Brown dan Brown (1975:14) mendefinisikan teknologi, Technology is the application of knowledge by people in order to ferform some task they want done. Sesuai dengan pendapat tersebut, Marwah Daud Ibrahim (1994:17) menambahkan bahwa, Sekedar upaya untuk menyemakan persepsi, kiranya perlu dijelaskan bahwa yang dimaksud dengan ilmu pengetahuan di sini adalah suatu jawaban sistematis dari kata mengapa (Know-Why, sedangkan teknologi adalah jawaban praktis dari pertanyaan Bagaimana (Know-how). Dengan teknologi orang lalu dapat memanfaatkan gejala alam, bahkan bisa mengubahnya. Soeriaatmadja (2000) mengemukakan teknologi adalah alat dan upaya serta pengetahuan manusia untuk berbuat lebih maju sesuai dengan suatu tataan dan tatanan rencana. Jelaslah bahwa teknologi merupakan suatu yang bersifat praktis, produk dari sebuah ilmu pengetahuan yang digunakan manusia untuk membantu, memudahkan dalam melakukan segala kegiatan pemenuhan kebutuhannya. Dengan perkataan lain, semua bentuk yang sifatnya konkrit, bersifat praktis, bukan hanya dalam bentuk ide yang bernilai positif (menguntungkan) bagi umat manusia. Penjelasan para ahli di atas mempertegas kaitan dan perbedaan antara ilmu pengetahuan dengan teknologi. Karena memang antara ilmu pengetahuan dan teknologi itu sangat erat kaitannya, penerapan dan dampaknya, sehingga dalam kehidupan selalu dinyatakan sebagai ilmu pengetahuan dan teknologi yang disingkat IPTEK.

C. DEFINISI LINGKUNGAN HIDUP Pengertian lingkungan hidup menurut Undang-Undang Republik Indonesia No.4 Tahun 1982 adalah kesatuan ruang dengan semua benda, daya, keadaan dan makhluk hidup, termasuk di dalamnya manusia dan perilakunya, yang mempengaruhi kelangsungan peri kehidupan dan kesejahteraan manusia serta makhluk hidup lainnya.

49

Di dalam lingkunan hidup kita jumpai berbagai benda, daya dan keadaan yang memungkinkan manusia dan atau makhluk hidup lainnya dapat hidup dan berkembang biak. Benda-benda yang dimaksud antara lain dapat berupa semua benda hidup dan mati yang dapat atau tidak dapat dimanfaatkan oleh manusia dan makhluk hidup lainnya seperti batuan, benda-benda tambang, tanah dan lahan, tumbuh-tumbuhan, udara dan berbagai zat dan sebagainya. Keadaan yang dimaksud dalam lingkungan hidup ini antara lain: iklim, cuaca, suasana, kesuburan tanah dan lain sebagainya. Sementara itu, daya terkandung makna tenaga atau energi serta komponen untuk bergerak dan berubah. Tenaga atau energi yang ada di alam semesta ini seperti: panas bumi, panas matahari, tenaga angin dan air, serta yang dihasilkan dari hasil karya manusia dengan ilmu dan teknologinya. Dari pengertian tersebut di atas nampak bahwa manusia merupakan bagian dari lingkungan hidup. Manusia mempengaruhi dan dipengaruhi oleh lingkungannya. Kondisi saling mempengaruhi ini berbeda antara satu wilayah dengan wilayah lainnya dan antara satu masyarakat dengan masyarakat lainnya. Semula lingkungan hidup hanya mencakup lingkungan yang sudah ada secara alamiah. Tetapi lambat-laun manusia memiliki kemampuan merubah keadaan lingkungan. Kota dibangun, sungai dibendung, hewan dijinakkan dan diternakkan, cara-cara pertanian memakai bahan kimia, dan lainnya yang menimbulkan lingkungan hidup baru buatan manusia. Dengan hal tersebut, ternyata lingkungan hidup berkembang seiring waktu. Menurut Arianto (1988) lingkungan hidup manusia secara garis besar terdapat tiga macam lingkungan yaitu: 1) Lingkungan Fisik Lingkungan fisik terdiri atas berbagai benda, zat dan keadaan, tanah, air dan udara dengan seluruh kekayaan alam fisik yang ada di atas dan di dalamnya. 2) Lingkungan Hayati Lingkungan hayati meliputi segala makhluk hidup dari yang paling kecil (Mikro organism) sampai yang besar-besar, baik berupa hewan maupun tumbuh-tumbuhan. 3) Lingkungan Sosial Lingkungan sosial adalah kehidupan manusia dan interaksinya dengan sesamanya. Jika kita perhatikan keadaan di sekitar kita maka yang segera dapat kita kenal adalah lingkungan fisik seperti keadaan rumah tempat tinggal, halaman dengan berbagai tumbuhan yang ada, binatang piaraan seperti kucing, anjing, burung, ayam, kelinci, kambing dan lainnya. Bukan itu saja tetapi juga termasuk tikus, cicak, kecoa dan bahkan kutu di rambut, cacing dalam perut dan di halaman sampai kutu air di kamar mandi kita. Kita juga mengenal semua penghuni suatu rumah yang terdiri atas ayah, ibu, kakak dan adik bahkan pembantu rumah tangga dan lain-lain. Selanjutnya jika kita perluas sampai ke rumah tetangga sekitar tempat tinggal, semuanya itu merupakan lingkungan sosial yang juga menjadi bagian dari kehidupan kita sehari-hari. Secara lebih luas, lingkungan hidup manusia juga termasuk tanah pertanian, hutan dengan segala isinya, iklim, cuaca, perairan dengan berbagai makhluk dan lain-lain.

50

Dalam interaksinya, lingkungan hidup fisik atau alamiah dalam beberapa hal mempunyai hubungan timbal balik dengan lingkungan hidup sosial. Sebagai contoh, suatu masyarakat petani yang mengandalkan lahan pertanian untuk mendukung kehidupannya akan mempunyai pengaruh tertentu terhadap cara pengelolaan lahan sekitarnya. Demikian juga suatu masyarakat di kawasan industri yang bekerja di pabrik yang pekerjaan utamanya mempunyai pengaruh tertentu terhadap sikap mereka mengenai penataan lingkungan alam sekitarnya. Secara umum fakta saat ini menunjukkan bahwa jumlah manusia terus meningkat dengan pesat. Sejumlah wilayah semakin padat dengan penduduk. Timbullah hubungan timbal balik yang lebih erat antara manusia dengan manusia lainnya yang kemudian muncul masalah lingkungan hidup sosial yang tadinya belum dikenal. Kemampuan manusia mengubah alam dan membuat hal-hal yang baru turut mempengaruhi keseimbangan lingkungan hidup. Apabila lingkungan hidup terganggu keseimbangannya, maka timbul reaksi dan bangkitlah kekuatankekuatan balasan, baik dari alam maupun dari manusia yang bisa melahirkan bencana seperti yang telah dikemukakan pada bab sebelumnya mengenai permasalahan lingkungan hidup. Sekarang, betapa nampak banyak permasalahan lingkungan hidup yang disebabkan ulah tangan manusia dan kembali menghantui kelangsungan hidup manusia. Makin hari permasalahan lingkungan hidup makin bertambah, bahkan mengintai kelangsungan hidup manusia. Manusia cenderung berupaya dengan terus meningkatkan IPTEK guna menjadi solusi dan alat dalam pengelolaan permasalahan lingkungan hidup. D. PERANAN IPTEK DALAM PENGELOLAAN LINGKUNGAN HIDUP Bagi manusia, alam lingkungan merupakan sumberdaya yang menjamin kehidupan dan sekaligus juga menjadi tantangan. Dari lingkungan, manusia memperoleh apa yang dibutuhkannya yang dari waktu ke waktu terus meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah mereka. Berbagai cara dan metode yang lebih efektif digunakan manusia untuk memanfaatkan sumberdaya alam secara berkelanjutan. Tantangan tersebut, menjadi mendesak untuk segera diatasi mengingat berbagai masalah lingkungan yang ujungnya berdampak buruk bagi manusia itu sendiri. Dasar atau cara berfikir seperti ini penting sebagai landasan dan motivasi kuat agar manusia lebih serius dalam mengelola lingkungan yang berkelanjutan. Persaingan antarmanusia untuk memperoleh keuntungan dari sumberdaya alam semakin ketat. Karena itu, saat ini dan di masa-masa mendatang, alam lingkungan dengan sumberdayanya menjadi tantangan yang senantiasa wajib diperhitungkan. Di sinilah terletak tuntutan pemanfaatan kemampuan intelektual. Pengalaman, tantangan dan masalah yang selalu mengikuti perjalanan hidup manusia, terakumulasi menjadi pengetahuan yang kemudian menjadi ilmu yang berharga bagi kepentingan pemenuhan kehidupan manusia sendiri. Masalah dan tantangan makin mempertajam pikiran manusia yang membawa kemajuan ilmu pengetahuan. Dengan demikian, ilmu pengetahuan tersebut tidak dapat dilepaskan dari perkembangan pikiran atau kemampuan intelektual manusia. Dengan

51

perkataan lain, ilmu pengetahuan tersebut merupakan produk akal atau budidaya manusia. Pengalaman dan pengetahuan, tidak hanya sekadar konsep yang melekat pada benak manusia yang memilikinya, namun menjadi kiat untuk mengungkapkan kinerja membantu serta memudahkan pekerjaan mencapai suatu tujuan, terutama memenuhi tuntutan kebutuhan. Karena itu, bagaimanapun sederhananya tingkat budaya masyarakat, mereka telah memiliki pengalaman dan pengetahuan serta telah memanfaatkannya dalam bentuk Teknologi untuk memenuhi kebutuhan hidupnya. Pengelompokan masyarakat manusia menjadi masyarakat terbelakang, sedang berkembang dan maju, sesungguhnya didasarkan atas penguasaan mereka terhadap pengetahuan dan teknologi, bukan sekedar didasarkan atas tinggirendahnya martabat mereka. Dinamika perkembangan IPTEK dalam perjalanan ruang dan waktu tampaknya akan terus menerus menjadi tumpuan untuk menjadi penyerasi dan penyelaras interaksi manusia dengan sumberdaya alam yang terkandung dalam lingkungan hidupnya. Berikut bagan interaksi antara sumberdaya alam, sumberdaya manusia dan IPTEK.

Lingkungan hidup

Penurunan Kualitas Lingkungan

IPTEK Daur Ulang Bahan Komoditi Ekonomi baru

Sumberdaya Alam Limbah Inovasi IPTEK Akal Budi Dana Pasar

Bahan Komoditi Ekonomi

Kebutuhan Hidup

Bahan Komoditi Ekonomi

Kualitas Sumber Daya manusia

Serasi Selaras

Kualitas Lingkungan

Sumber: Soeriaatmadja, 2000 Gambar 2.1 Sumber Interaksi sumberdaya alam, sumber daya manusia dan IPTEK

Bagan di atas menunjukkan bahwa IPTEK menjadi unsur penting dalam pengelolaan lingkungan. IPTEK dapat menjadikan limbah hasil dari pemanfaatan sumberdaya alam menjadi bahan komoditi yang bernilai bagi manusia dan lingkungannya.

52

nampak jelas lebih menekankan adanya dinamika perkembangan IPTEK dalam perjalanan ruang dan waktu tampaknya akan terus menerus menjadi tumpuan untuk menjadi penyerasi dan penyelaras interaksi manusia dengan sumberdaya alam yang terkandung dalam lingkungan hidupnya. Gambaran umum lain mengenai peranan dan posisi IPTEK dalam suatu sistem di lingkungan hidup.Iklim

T eknologi Manusia

Tanah Air Mineral

Hewan Termasuk Manusia

Tumbuhan

Sumber: Soerjani,1987Gambar 2.2 Kedudukan manusia dengan teknologinya yang transcendental Terhadap kelompoknya sendiri

M H F Li T P LK K MSumber: Soerjani,1987 Gambar 2.3 Kedudukan manusia dengan teknologinya yang transcendental Terhadap kelompoknya sendiri

L

Keterangan: M = manusia; T = teknologi; P = produksi; Li = Limbah industri; LK = Limbah Konsumsi; L = Limbah Total; K = Konsumsi;

53

Jelaslah secara alamiah penggunaan teknologi oleh manusia itu menyebabkan kedudukan dan fungsinya dalam ekosistem berubah menjadi transcendental terhadap kelompoknya sebagai makhluk hidup hewani. Dengan demikian ekosistem atau lingkungan hidup alami berubah menjadi lingkungan hidup buatan. Seperti yang terlihat gambar 2.3 yang melukiskan satu nya ekosistem dan lingkungan hidup serta timbulnya limbah dalam lingkungan hidup buatan, karena kecepatan perombakan oleh kelompok perombak atau proses daur ulang lainnya yang berlangsung tidak secepat terbentuknya limbah itu sendiri. Menumpuknya limbah ini juga karena limbah itu dieksternalisasikan (dikeluarkan) dari sistem yang menghasilkannya sehingga menimbulkan tragedi milik umum, yakni air sungai yang dikotori, udara yang tercemar, timbunan limbah di pinggir jalan dan sebagainya. Seharusnya diusahakan agar sistem itu mampu untuk menyerap limbah itu sebagai sumberdaya, baik langsung maupun melalui teknologi yang memanfaatkan jasad renik perombak. Dengan terurainya limbah akan menjadikan keseimbangan lingkungan tetap terjaga. Di situlah peran ilmu pengetahuan dan teknologi dapat dimanfaatkan yakni sebagai solusi untuk masalah yang dihadapi manusia. Secara sadar ataupun tidak, teknologi dampak membawa dampak yang positif, juga mempunyai dampak yang negatif. Dampak positif telah dijelaskan seperti di atas, namun banyak yang tidak sadar teknologi membawa dampak yang kurang baik. Kadar kurang baik ini menjadi kan manusia sebagai subjek (pengelola), pengemban, mengorganisir teknologi menjadi sumber dari segala sumber dampak yang tidak baik. Jika kita amati, menarik untuk melihat kemiripan antara krisis dalam hubungan kita terhadap informasi dan krisis dalam hubungan kita terhadap dunia alam. Kita telah melakukan otomatisasi proses untuk mengubah oksigen menjadi karbon dioksida (CO2), dengan penemuan-penemuan seperti mesin uap dan mobil, tanpa mempertimbangkan kemampuan bumi untuk menyerap CO2. Demikian pula kita telah melakukan otomatisasi proses yang menghasilkan data dengan penemuan-penemuan seperti mesin cetak dan computer, tanpa mempertimbangkan kemampuan terbatas kita dalam menyerap pengetahuan baru yang diciptakan. Setiap kali teknologi digunakan untuk menjembatani pengalaman kita di dunia, kita mendapatkan kekuatan tetapi dalam prosesnya kita juga kehilangan sesuatu. Meningkatnya produktivitas tahap perakitan di pabrik misalnya membutuhkan banyak pekerja untuk mengerjakan tugas-tugas yang sama berulang-ulang sehingga mereka kehilangan rasa kerkaitan terhadap proses kreatif dan begitu pula penghargaan terhadap tujuan mereka. Tentu saja, dampak teknologi pada kehidupan kita jauh melampaui dampaknya pada metode pengolahan informasi kita. Memang, revolusi ilmu dan teknologi telah benar-benar mengubah realita hubungan kita dengan bumi. Dengan adanya seperangkat peralatan baru, teknologi dan proses, kita telah mempertajam kepekaan kita dan meningkatkan kemampuan kita untuk memaksakan kehendak kita pada dunia di sekitar kita. Seringkali kekaguman kita dengan teknologi menggusur kekaguman terhadap keajaiban alam yang dulu ada. Seperti seorang anak kecil yang mengira bahwa

54

roti berasal dari rak di sebuah toko, kita mulai lupa bahwa teknologi melakukan sesuatu di atas alam guna memenuhi kebutuhan kita. Ketika populasi meningkat dan keinginan kita akan tingkat konsumsi yang lebih tinggi terus tumbuh, kita meminta peradaban untuk memenuhi segala keinginan kita yang terus meningkat sementara mengabaikan tekanan dan beban yang merusak jalinan setiap sistem alam. Karena kita merasa lebih dekat dengan pasar swalayan daripada ladang padi, jagung, maka kita lebih memperhatikan warna-warni yang menarik pada plastik pembungkus roti dibanding perusakan lapisan tanah bagian atas tempat padi, jagung tumbuh. Semakin kita memusatkan perhatian pada pemanfaatan proses teknologi untuk memenuhi kebutuhan kita, maka kemampuan untuk merasakan keterkaitan kita dengan alam menjadi tumpul. Seringkali ketika kita berusaha meningkatkan kemampuan kita secara khusus untuk mendapatkan apa yang kita perlukan dari bumi, kita melakukannya dengan mengorbankan kemampuan bumi untuk memenuhi apa yang kita butuhkan secara alami. Misalnya ketika kita berusaha meningkatkan produksi pertanian dengan menggunakan teknologi yang mempertinggi erosi lapisan tanah bagian atas, kita merusak kemampuan tanah untuk menghasilkan lebih banyak pangan di masa yang akan datang. Kemudian kita seringkali mengabaikan dampak teknologi kimia terhadap proses alami. Jadi, ketika kita membuat jutaan mesin pembakaran pengalihan oksigen menjadi CO2 dan gas-gas lain, kita telah mengganggu kemampuan alam untuk membersihkan diri dari partikel-partikel yang biasanya hilang dari atmosfer dengan sendirinya. Untuk mengubah pola hubungan kita dengan alam yang cenderung merusak dewasa ini, kita harus mengembangkan pemahaman baru tentang peran teknologi dalam memperbesar dampak yang merusak dorongan dan aktivitas yang dulunya tidak berbahaya. Kenyataannya, kita memang perlu membuat keputusan strategis untuk mempercepat perkembangan teknologi-teknologi baru, seperti pembangkit listrik tenaga surya, dengan dampak-dampak lingkungan hidup yang kecil. Tetapi pada setiap kasus, keberhasilan memerlukan perhatian seksama terhadap cara kita berhubungan dengan lingkungan hidup melalui teknologi canggih yang mungkin terjadi terhadap hubungan tersebut. Paham lingkungan hidup dalam arti yang mendalam, dan yang lebih peduli dengan ekologi seluruh bumi, kini timbul dari dalam bagian diri kita yang mempunyai pengetahuan lebih besar, yang mengetahui cara untuk mengkonsolidasi, melindungi, dan melestarikan hal-hal yang kita sayangi sebelum kita memanipulasi dan mengubahnya, mungkin dengan cara yang tidak dapat diubah lagi. E. PEMBANGUNAN BERKELANJUTAN DAN BERWAWASAN LINGKUNGAN Berbicara mengenai ilmu pengetahuan dan teknologi serta lingkungan hidup akan berbicara pula pembangunan. Dalam pembangunan dimanapun tiga serangkai yakni sumberdaya manusia, sumberdaya alam serta ilmu pengetahuan dan teknologi merupakan modal penting yang tak dapat dipisahkan satu dengan yang lain.

55

Sesungguhnya pembangunan telah berjalan ratusan tahun di dunia, namun baru pada permulaaan tahun 1972 dunia mulai sadar dan cemas akan pencemaran dan kerusakan lingkungan hidup. Sehingga mulai menanggapinya secara sungguhsungguh sebagai masalah dunia. Sebelum ini maka lingkungan hidup diperlakukan sebagai masalah lokal untuk diselesaikan di tempat. Baru akhir-akhir ini banyak Negara, terutama yang sudah maju ekonominya, melaksanakan kebijaksanaan pengembangan lingkungan hidup secara nasional. Tetapi inti permasalahan lingkungan hidup di negeri maju berkaitan dengan hasil dan akibat kemajuan ekonomi, sehingga pemikiran yang berkembang di bidang lingkungan hidup berlaku terutama untuk menanggapi masalah-masalah yang khas dijumpai di Negara-negara maju, tetapi kurang berarti bagi Negaranegara yang sedang berkembang. Baru tahun 1970-an diakui adanya masalah-masalah lingkungan hidup yang khas di negara berkembang. Sehingga bobot persoalan lingkungan hidup menanjak ke tingkat internasional dan mencakup semua Negara-negara di dunia. Dahulu kemampuan manusia dalam mengolah sumber alam masih terbatas, sehingga cara-cara pengolahannya tidak sampai mengganggu keseimbangan sistem lingkungan hidup. Ketidakseimbangan yang mungkin ada ketika itu dapat dipulihkan kembali oleh sistem lingkungan hidup itu sendiri. Tetapi kemudian menonjol beberapa hal yang mampu menggoncangkan keseimbangan lingkungan hidup. Beberapa hal penting tersebut yang memiliki kemampuan mengganggu keseimbangan menurut Emil Salim (1979) yaitu ada dua hal, yakni pertama perkembangan teknologi, kedua akibat ledakan penduduk. Perkembangan teknologi dan ledakan penduduk tidak terlepas dari dampak baik secara langsung maupun tidak langsung pembangunan. Telah saatnya pembangunan berpihak dan mulai memikirkan lingkungan hidup tempat kelangsungan hidup manusia. Munculah istilah pembangunan berkelanjutan dan berwawasan lingkungan. I. Pengertian Pembangunan Berkelanjutan dan Berwawasan Lingkungan Istilah berkelanjutan berasal dari bahasa inggris yaitu Sustainability. Istilah ini sebetulnya bukan istilah baru. Istilah maximum sustainable yield dan maximum sustainable catch telah lama dipakai dalam bidang kehutanan, peternakan dan perikanan. Istilah ini menunjukkan besarnya hasil atau hasil tangkapan maksimum yang dapat diperoleh secara lestari. Tujuan ini dapat tercapai, apabila hasil maksimum itu tidak melebihi kemampuan sumberdaya yang ada untuk pulih kembali setelah dimanfaatkan. Dengan perkataan lain, laju pemanfatan itu harus lebih kecil atau sama dengan laju proses pemulihan sumberdaya tersebut sehingga pemanfaatan itu terdukung oleh sumberdaya. Akhir-akhir ini istilah berkelanjutan digunakan untuk istilah pembangunan. Menurut Komisi Dunia untuk Pembangunan dan Lingkungan PBB, Pembangunan berkelanjutan adalah pembangunan yang tanpa kompromi akan tetap memelihara sumberdaya alam (SDA) atau lingkungan hidup untuk kepentingan generasi masa datang. Brundtland (dalam Supardi, 1994: 205) mengemukakan bahwa pembangunan berkelanjutan didefnisikan sebagai pembangunan untuk memenuhi

56

kebutuhan sekarang tanpa mengurangi kemampuan generasi yang akan datang untuk memenuhi kebutuhan mereka. Undang-undang No.4 Tahun 1982 tentang Ketentuan Pokok Pengelolaan Lingkungan hidup menyatakan bahwa: Pembangunan berwawasan lingkungan adalah upaya sadar dan terencana dalam menggunakan dan mengelola sumberdaya secara bijaksana bagi berbagai kegiatan manusia secara berkesinambungan untuk meningkatkan mutu hidupnya. Berlandaskan uraian tersebut, pembangunan berkelanjutan dan berwawasan lingkungan lebih menekankan suatu upaya sadar dan terencana mensinergikan sumberdaya manusia, sumberdaya alam serta IPTEK secara bijaksana dan berkesinambungan untuk kepentingan generasi masa datang. Berikut adalah diagram yang melukiskan gambaran umum mengenai pembangunan dengan keselarasan sumberdaya alam, sumberdaya manusia serta ilmu pengetahuan dan teknologi.

Sosial Ekonomi

Sosial Budaya Kemampuan IPTEK Pembangunan Dengan Keselarasan SDM & IPTEK

P S R

BIOGEOFISIKSumber: Soeriaatmadja, 2000 Gambar 2.4 Pembangunan dengan Keselarasan SDA, SDM dan IPTEK

Keterangan57

SDA = Sumberdaya Alam SDM = Sumberdaya Manusia P = Keselarasan 3 Matra Dalam Pembangunan Q, R, S = Keselarasan 2 Matra Dalam Pembangunan Dari diagram di atas nampak bahwa rencana-rencana pembangunan merupakan integrasi bidang biogeofisik, sosial ekonomi dan sosial budaya (P). Bidang biogeofisik menggambarkan kemampuan daya dukung alam (lingkungan) secara biogeofisik yang memiliki makna totalitas dari unsur-unsur sumber daya alam yang akan menunjukkan kemampuan sekaligus keterbatasan untuk mendukung rencana-rencana pembangunan. Bidang Sosial ekonomi dan sosial budaya merupakan perwujudan dari kemampuan sumberdaya manusia. Jika pembangunan hanya 2 bidang saja (Q,R,S) diperkirakan akan mengandung resiko besar. Ada hal lain yang perlu pemikiran seperti kemampuan IPTEK, banyak orang yang terlampau berlebihan percaya terhadap kemampuan IPTEK untuk memecahkan berbagai masalah dalam pembangunan nasional. Mungkin benar IPTEK merupakan langkah solutif untuk segala masalah, tetapi kemampuan untuk mengatasi masalah keselarasan interaksi antara 3 bidang (P) itu harus diakui memiliki keterbatasan-keterbatasan tertentu dalam perjalanan ruang dan waktu. Bahkan IPTEK memiliki kemampuan beroperasi di wilayahwilayah 1 bidang dan 2 bidang yang akan menciptakan resiko-resiko besar terhadap sasaran pembangunan yang berlandaskan keselarasan interaksi 3 bidang. Jikalau hal itu tidak bisa dicegah, upaya untuk mengatasi masalah-masalah pembangunan yang berlandaskan pertimbangan sempit (1 bidang, 2 bidang) seringkali berada di luar kemampuan operasi IPTEK itu sendiri. II. Ciri Pembangunan Berkelanjutan Menurut Komisi Dunia untuk Lingkungan dan Pembangunan, Pembangunan Berkelanjutan adalah pembagunan yang memenuhi kebutuhan kita sekarang tanpa mengurangi kemampuan generasi yang akan datang untuk memenuhi kebutuhan mereka. Pembangunan berkelanjutan tidak hanya sebatas mengejar pertumbuhan ekonomi untuk meningkatkan kesejahteraan tetapi lebih dari itu memiliki ciri-ciri sebagai berikut: 1. Upaya pembangunan untuk kesejahteraan manusia tidak diikuti oleh polusi atau pencemaran yang melampaui ambang batas sebagai akibat aktivitas pembangunan itu sendiri. 2. Pembangunan tidak mengganggu keseimbangan ekologis, misalnya pembangunan pertanian yang mengurangi luas hutan secara berlebihan, sehingga banyak spesies yang punah. 3. Pemanfaatan sumberdaya alam yang tidak dapat diperbarui dilakukan secara bijaksana. 4. Sumberdaya alam yang dapat diperbarui dikembangkan untuk melindungi atau mengurangi penggunaan sumberdaya alam yang tak dapat diperbarui dan memberikan kemampuan untuk membangun bagi generasi yang akan datang.

58

Peningkatan kesejahteraan manusia Pembangunan

Pencemaran minimal

Berkelanjutan

Melindungi keseimbangan ekologi Mengembangkan sumberdaya terbarukan Melindungi sumberdaya tak terbarukan

Sumber : Lawrence Jackson, 2003

Gambar Ciri-Ciri Pembangunan berkelanjutan

59

SOAL LATIHAN BAB II A. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat! 1. Apa yang dimaksud dengan ilmu? a. Pengetahuan yang didapat dengan belajar dan eksperimen b. Pengetahuan umum c. Teknologi yang dihasilkan dari proses penelitian oleh para ahli d. Pengetahuan secara komprehensip e. Upaya sadar dan terencana manusia dalam pemenuhan kebutuhan 2. Berikut adalah sifat ilmu, kecuali a. Rasional d. akumulatif b. Umum 4. sistematis c. empiris 3. Bidang studi yang bersangkutan hendaknya mempunyau pendekatan dan metodologinya sendiri mengenai bagaimana atau dengan cara-cara apa ilmu itu disusun, dibina dan dikembangkan, adalah unsur pokok ilmu berdasarkan a. Ontologi d. Etimologi b. Epistomologi e. Ekologi c. Eksiologi 4. Pengetahuan adalah a. Kepercayaan (beliefs) b. Kesan di dalam pikiran manusia sebagai hasil penggunaan pancainderanya c. Takhayul (superstitions) d. Penerangan-penerangan yang keliru (mis informations) e. Ilmu yang sistematis dan ilmiah 5. Suatu yang bersifat praktis, produk dari sebuah ilmu pengetahuan yang digunakan manusia untuk membantu, memudahkan dalam melakukan segala kegiatan pemenuhan kebutuhannya adalah a. IPTEK d. Pengetahuan b. Teknologi e. Alat c. Ilmu 6. Atas dasar penguasaan IPTEK, kecenderungan terdapat variasi hubungan manusia-alam di ruang permukaan bumi adalah kecuali a. Ada masyarakat yang masih sangat bergantung pada alam b. Ada yang sudah mampu menyesuaikan diri c. Ada yang sudah mampu mengelola d. Ada masyarakat yang tidak bergantung pada alam e. Ada memanfaatkannya bagi kesejahteraannya 7. Yang tidak termasuk tindakan pengelolaan lingkungan hidup yaitu a. Pemeliharaan d. pemuliaan b. pemborosan e. pengawasan c. pemulihan 8. Terjadi konferensi tingkat dunia mulai menyadari pentingnya akan lingkungan di Stockholm, yakni pada tahun a. 1970 d. 1973 b. 1971 e. 1982

60

c. 1972 9. Menurut Emil Salim, ada hal penting tersebut yang memiliki kemampuan mengganggu keseimbangan yaitu a. Perkembangan Teknologi dan ledakan penduduk b. Ilmu dan pengetahuan c. Krisis pangan dan krisis energi d. Teknologi dan ilmu pengetahuan e. Sampah dan Limbah 10. Istilah Maximum sustainable yield dan Maximum sustainable catch telah lama dipakai dalam bidang kehutanan, peternakan dan perikanan. Memiliki makna a. Besarnya hasil atau hasil tangkapan maksimum b. Besarnya hasil atau hasil tangkapan maksimum yang dapat diperoleh secara lestari c. Penangkapan secara optimal dan komprehensif d. Upaya pengelolaan secara maksimal untuk suatu penangkapan tertentu e. Setiap penangkapan secara lestari

61

BAB 2 PEMANFAATAN IPTEK UNTUK PENGELOLAAN LINGKUNGANA. PENDAHULUAN Penggunaan teknologi dalam pengelolaan sumberdaya alam seringkali menimbulkan permasalahan bagi lingkungan. Perkembangan teknologi telah mendorong peningkatan eksploitasi sumberdaya secara berlebihan, sehingga mengancam ketersersediaan sumberdaya alam. Selain itu, tentu saja pencemaran dan limbah yang dihasilkan juga semakin besar. Namun demikian, Teknologi juga dapat dikembangkan untuk mengurangi pencemaran dan limbah, bahkan dengan tenologi, sampah dan limbah dapat diolah kembali menjadi bahan yang bernilai ekonomi. Karena itu, pada dasarnya penggunaan ilmu dan teknologi terbagi menjadi dua yaitu: 1. Penggunaan teknologi yaitu penggunaan teknologi dalam mengolah sumberdaya alam untuk memenuhi kebutuhan manusia 2. Penggunaan teknologi recover yaitu penggunaan teknologi dalam mengatasi berbagai permasalahan yang timbul dari kerusakan lingkungan akibat dari pemanfaatan lingkungan oleh manusia. Kemajuan teknologi dapat dijadikan solusi dalam mengatasi berbagai permasalahan yang ada, sehingga menjadi alternatif dalam pengelolaan sumberdaya alam yang memperhatikan aspek ekologis. Dengan demikian semua tergantung pada manusia, teknologi mana yang akan digunakan? Apakah yang berpihak pada keuntungan ekonomis saja, tanpa memperhatikan aspek ekologis? Ataukah manusia lebih bijak dalam memanfaatkan sumberdaya? Pada bab 3 ini akan dibahas beberapa kemajuan teknologi baik yang sudah, sedang maupun yang belum dikembangkan dalam pengelolaan sumberdaya alam dan lingkungan, sehingga bisa dijadikan solusi atas permasalahan-permasalahan lingkungan yang berdampak buruk bagi kehidupan manusia. B. PENANGGULANGAN SAMPAH Sampah dan limbah pada dasarnya merupakan sisa dari proses produksi atau pengubahan energi yang tidak bisa sempurna. Ketika manusia makan, maka sebagian akan duubah menjadi energi untuk beraktivitas dan sisanya akan diubah menjadi limbah kotoran atau disebut entropy. Begitu pula dalam proses produksi di industri, tidak semua bahan mentah dapat dibah menjadi barang jadi, tetapi sebagian akan diubah menjadi sampah atau limbah. Aktivitas pembangunan yang semakin meningkat serta jumlah manusia yang juga meningkat, menghasilkan sampah dan limbah yang juga semakin besar. Sampah dan limbah tersebut sebenarnya adalah sumberdaya yang bisa dimanfaatkan dengan cara menggunakan kembali sesuai dengan fungsi atau kegunaan awalnya (Reuse) atau didaur ulang (Recycle). Berikut ini penjelasan lebih jauh tentang berbagai teknologi penanggulangan limbah. 1. PENGOLAHAN SAMPAH

63

Berkembangnya teknologi, gaya hidup dan pola konsumsi masyarakat berakibat pada semakin beragamnya jenis dan komposisi sampah. Akibatnya, cara dan bentuk/teknik pengelolaan terhadap setiap jenis sampah juga akan semakin beragam dan kompleks. Namun demikian, secara umum sampah dapat dipililah menjadi sampah organik dan bukan organik(kertas, plastik, kaca dan lain-lain). Data menunjukkan bahwa rata-rata komposisi sampah di beberapa kota besar di Indonesia adalah: organik (25%), kertas (10%), plastik (18%), kayu (12%), logam (11%), kain (11%), gelas (11%), lain-lain (12%)(www.voctech.org). a. Sampah organik Sampah organik seringkali menimbulkan permasalahan bagi lingkungan (manusia) yang berada di sekitar lokasi sampah. Selain mengganggu pemandangan (estetika dan keindahan lingkungan), bau tidak sedap, juga dapat mengakibatkan terjangkitnya penyakit-penyakit di antaranya penyakit kulit, demam berdarah, diare dll. Sebenarnya tanpa pengolahan lebih lanjut sampah organik seperti sayuran, sisa makanan dan lain-lain dapat dijadikan makanan ikan atau ternak. Namun hal tersebut tidak selalu bisa dilakukan karena tidak semua orang memiliki ternak atau kolam ikan. Karena itu, kebanyakan limbah ini terbuang percuma dan menimbulkan bau yang tidak sedap. Andai saja semua sampah tersebut bisa dimanfaatkan, maka sektor peternakan dan perikanan akan sangat diuntungkan dan dapat mengurangi pencemaran yang terjadi. Walaupun demikian, salah satu cara yang bisa dilakukan oleh banyak orang agar sampah organik bisa bermanfaat adalah dengan menjadikannya sebagai kompos. 1) Kompos Sampah organik juga bisa dimanfaatkan untuk sektor pertanian. Dengan bantuan mikroorganisme (mikroba), sampah organik bisa dimanfaatkan untuk pemupukan tanaman, yaitu melalui proses pengomposan. Kompos adalah hasil penguraian parsial/tidak lengkap dari campuran bahan-bahan organik yang dapat dipercepat secara artifisial oleh populasi berbagai macam mikroba dalam kondisi lingkungan yang hangat, lembap, dan aerobik atau anaerobik (Modifikasi dari J.H. Crawford, 2003). Sementara itu, pengomposan adalah proses dimana bahan organik mengalami penguraian secara biologis, khususnya oleh mikroba-mikroba yang memanfaatkan bahan organik sebagai sumber energi. Jadi, pada prinsipnya semua bahan-bahan organik padat dapat dikomposkan, misalnya: limbah organik rumah tangga, sampah-sampah organik pasar/kota, kertas, kotoran/limbah peternakan, limbah-limbah pertanian, limbah-limbah agroindustri, limbah pabrik kertas, limbah pabrik gula, limbah pabrik kelapa sawit, dll. Bahan organik yang sulit untuk dikomposkan antara lain: tulang, tanduk, dan rambut. Mikroba yang aktif pada kondisi ini adalah mikroba Termofilik, yaitu mikroba yang aktif pada suhu tinggi. Organisme yang terlibat dalam proses pengomposan yaitu: Tabel 3.1 Organisme yang Terlibat dalam Proses Pengomposan Kelompok Organisme Mikroflora Organisme Bakteri; Aktinomicetes; Kapang 64 Jumlah/gr kompos 109 - 109; 105 108; 104 - 106

Mikrofauna Makroflora Makrofauna

Protozoa Jamur tingkat tinggi Cacing tanah, rayap, semut, kutu, dll

104 - 105

Sumber: wikipedia

a) Manfaat Pengomposan Kompos memiliki banyak manfaat yang ditinjau dari beberapa aspek: (1) Aspek Ekonomi : Menghemat biaya untuk transportasi dan penimbunan limbah Mengurangi volume/ukuran limbah Memiliki nilai jual yang lebih tinggi dari pada bahan asalnya bahan yang dipakai tersedia, tidak perlu membeli masyarakat dapat membuatnya sendiri, tidak memerlukan peralatan dan istalasi yang mahal (2) Aspek Lingkungan : Mengurangi polusi udara karena pembakaran limbah Mengurangi kebutuhan lahan untuk penimbunan merupakan jenis pupuk yang ekologis dan tidak merusak lingkungan (3) Aspek bagi tanah/tanaman: Meningkatkan kesuburan tanah Memperbaiki struktur dan karakteristik tanah Meningkatkan kapasitas jerap air tanah Meningkatkan aktivitas mikroba tanah Meningkatkan kualitas hasil panen (rasa, nilai gizi, dan jumlah panen) Menyediakan hormon dan vitamin bagi tanaman Menekan pertumbuhan/serangan penyakit tanaman Meningkatkan retensi/ketersediaan hara di dalam tanah b) Tahapan pengomposan Proses pengomposan dapat dilakukan dengan bebarapa tahap, yaitu (1) Pemilahan Lakukan pemilahan sampah organik dari sampah anorganik (barang lapak dan barang berbahaya). Pemilahan harus dilakukan dengan teliti untuk kelancaran proses dan mutu kompos yang dihasilkan (2) penumpukan/penyusunan Setelah dipilah, sampah organik ditumpuk dengan desain penumpukan yang biasa digunakan adalah desain memanjang dengan dimensi panjang x lebar x tinggi = 2m x 12m x 1,75m. (untuk ukuran bisa disesuaikan). Untuk memperlancar sirkulasi udara, maka di setiap tumpukan diberi terowongan bambu (windrow). (3) Pembalikan Untuk membuang panas yang berlebihan, memasukkan udara segar ke dalam tumpukan bahan, meratakan proses pelapukan di setiap bagian tumpukan, meratakan pemberian air, serta membantu penghancuran bahan menjadi partikel kecil-kecil lakukan pembalikan sampah. Pembalikan dilakukan terhadap bahan baku dan tumpukan yang terlalu kering (kelembaban kurang dari 50%). 65

(4) Penyiraman Secara manual perlu tidaknya penyiraman dapat dilakukan dengan memeras segenggam bahan dari bagian dalam tumpukan. Apabila pada saat digenggam kemudian diperas tidak keluar air, maka tumpukan sampah harus ditambahkan air. Tetapi jika sebelum diperas sudah keluar air, maka tidak perlu dilakukan penyiraman karena tumpukan terlalu basah, cukup dengan melakukan pembalikan. (5) Pematangan o Setelah pengomposan berjalan 30 40 hari, suhu tumpukan akan semakin menurun hingga mendekati suhu ruangan. Pada saat itu tumpukan telah lapuk, berwarna coklat tua atau kehitaman. Kompos masuk pada tahap pematangan selama 14 hari. Perlu diperhatikan bahwa penggunaan kompos yang belum matang akan menyebabkan terjadinya persaingan bahan nutrien antara tanaman dengan mikroorganisme tanah yang mengakibatkan terhambatnya pertumbuhan tanaman. (6) Penyaringan Setelah itu lakukan penyaringan untuk memperoleh ukuran partikel kompos sesuai dengan kebutuhan serta untuk memisahkan bahan-bahan yang tidak dapat dikomposkan yang lolos dari proses pemilahan di awal proses. Bahan yang belum terkomposkan dikembalikan ke dalam tumpukan yang baru, sedangkan bahan yang tidak terkomposkan dibuang sebagai residu. (7) Pengemasan Kompos yang telah disaring dikemas dalam kantung sesuai dengan kebutuhan pemasaran. Setelah itu kompos yang telah dikemas disimpan dalam ruangan yang aman dan terlindung dari kemungkinan tumbuhnya jamur dan tercemari oleh bibit jamur dan benih gulma dan benih lain yang tidak diinginkan yang mungkin terbawa oleh angin.

Gambar 3.1. Proses Pengomposan

Kualitas kompos yang baik memiliki ciri-ciri, di antaranya: Berwarna coklat tua hingga hitam mirip dengan warna tanah, Tidak larut dalam air, meski sebagian kompos dapat membentuk suspensi, Nisbah C/N sebesar 10 20, tergantung dari bahan baku dan derajat humifikasinya,

66

Berefek baik jika diaplikasikan pada tanah, Suhunya kurang lebih sama dengan suhu lingkungan, dan Tidak berbau.

Tugas 1. 1. Diskusikan di kelas mengenai permasalahan sampah yang ada di sekolah dan lingkungan rumah! 2. Bagaimanakah peran dari komponen sekolah terhadap pengelolaan sampah di sekolah? 3. Lakukan praktek pengomposan di sekolah masing-masing!

b. Sampah Anorganik Sampah anorganik biasanya berupa botol, kertas, plastik, kaleng, sampah bekas alat-alat elektronik dan lain-lain. Sampah ini sering kita jumpai di beberapa tempat seperti sungai, halaman rumah, lahan pertanian dan di jalan-jalan. Sifatnya sukar diurai oleh mikroorganisme, sehingga akan bertahan lama menjadi sampah. Sampah plastik bisa bertahan sampai ratusan tahun, sehingga dampaknya akan sangat lama. Untuk mengatasi masalah sampah anorganik, dapat dilakukan caracara berikut ini. 1) Reduce (Mengurangi penggunaan) Penanganan sampah anorganik dapat dilakukan dengan tiga cara, yaitu reduce, reuse, dan recycle (daur ulang). Mengurangi sampah bisa dilakukan, yaitu dengan menerapkan pola hidup sederhana dimana selalu memperhatikan hal-hal berikut: Menentukan prioritas sebelum membeli barang. Mengurangi atau menghindari konsumsi/penggunaan barang yang tidak dapat didaur ulang oleh alam. Membeli produk yang tahan lama. Menggunakan produk selama mungkin, tidak terlalu menganut mode. Menggunakan kembali barang-barang yang masih layak pakai juga merupakan salah satu perilaku yang menguntungkan, baik secara ekonomis maupun ekologis, misalnya botol minuman, sirup dan alat elektronik. Sampah alat elektronik bisa dijual kepada tukang loak ataupun toko service alat-alat elektronik, Karena memang biasanya terdapat komponen yang masih layak untuk digunakan. 2) Reuse (Menggunakan ulang) Banyak sekali barang-barang yang setelah digunakan bisa digunakan ulang dengan fungsi yang sama dengan fungsi awalnya tanpa melalui proses pengolahan. Sebagai contoh, jika kalian membeli botol minuman ukuran besar dan botol tersebut digunakan kembali sebagai tempat minuman, maka kalian sudah ikut mengurangi jumlah sampah yang dibuang ke lingkungan. Itu artinya, kalian sudah berbuat sesuatu yang positif untuk lingkungan. Walaupun kelihatannya nampak sepele namun bayangkanlah jika hal tersebut dilakukan oleh

67

hampir semua orang, maka akan banyak sekali penguangan sampah yang dibuang ke lingkungan. 3) Recycle (Daur ulang) Daur ulang adalah salah satu strategi pengelolaan sampah padat yang terdiri atas kegiatan pemilahan, pengumpulan, pemrosesan, pendistribusian dan pembuatan produk/material bekas pakai. Material yang dapat didaur ulang di antaranya: Botol bekas wadah kecap, saos, sirup, krim kopi; baik yang putih bening maupun yang berwarna terutama gelas atau kaca yang tebal. Kertas, terutama kertas bekas di kantor, koran, majalah, kardus kecuali kertas yang berlapis (minyak atau plastik). Logam bekas wadah minuman ringan, bekas kemasan kue, rangka meja, besi rangka beton. Plastik bekas wadah sampo, air mineral, jerigen, ember. Pengelolaan sampah anorganik dengan cara daur ulang merupakan salah satu cara yang efektif, karena selain menguntungkan secara ekonomis juga secara ekologis. Adapun sampah yang dapat di daur ulang diantaranya: sampah plastik, sampah logam, sampah kertas, sampah kaca dan lain-lain. Proses daur ulang sampah dapat dilakukan dalam skala yang besar maupun kecil. Adapun proses daur ulang tersebut akan menghasilkan barang-barang dengan: 1. Bentuk dan fungsinya tetap Misal: daur ulang kertas dengan hasil dan bentuk yang sama, plastik pembungkus yang didaur ulang dengan bentuk dan fungsi yang sama. 2. Bentuk berubah tetapi fungsi tetap Misal: daur ulang botol bekas air mineral. 3. Bentuk berubah dan fungsi pun berubah Misal: plastik menjadi sedotan, bekas sedotan menjadi hiasan, plastik menjadi gantungan pakaian, dan beberapa barang hasil kerajinan tangan (handycraft). 1. Pisahkan sampah kertas dari sampah lainnyaSampah kertas

2. Campur sampah kertas tadi dengan airSampah kertas+air

Sampah kertas+air

3. Panaskan hingga bisa dibuat pulp

4. Pisahkan/buang residu tinta agar kualitas kertas hasil daur ulang baik (mutu baik).Kertas +air residu tinta

5. Potong sesuai ukuran yang dikehendaki 68

Gambar 3.2 Proses daur Ulang kertas

Catatatan: untuk mendapatkan hasil yang berkualitas, baik maka sebaiknya sampah kertas terpisah dari jenis sampah lainnya untuk menjaga kebersihannya. 2. SANITARY LANDFILL Sanitary lanfill merupakan salah satu cara pengolahan sampah terkontrol dengan sistem sanitasi yang baik. Adapun langkah kerjanya yaitu; 1. Sampah dikumpulkan kemudian dipadatkan. 2. Tutup dengan tanah. Pada bagian dasar tempat tersebut dilengkapi sistem saluran leachate yang berfungsi sebagai saluran limbah cair sampah yang harus diolah terlebih dahulu sebelum dibuang ke sungai atau lingkungan. Pada sanitary landfill tersebut juga dipasang pipa gas untuk mengalirkan gas hasil aktivitas pengurain sampah. Terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam sanitary landfill, yaitu: Semua landfill adalah warisan bagi generasi mendatang Memerlukan lahan yang luas Penyediaan dan pemilihan lokasi pembuangan harus memperhatikan dampak lingkungan Aspek sosial harus mendapat perhatian Harus dipersiapkan instalasi drainase dan sistem pengumpulan gas Kebocoran ke dalam air tidak dapat ditolerir (kontaminasi dengan zat-zat beracun) Memerlukan pemantauan yang terus menerus

Gambar 3.3 Sanitary landfill

Gambar 3.4 Proses sanitary landfill

69

Gambar 3.5 Beberapa contoh proses sanitary lanfill

3. PEMBAKARAN Pengelolaan ini dilakukan dengan membakar sampah didalam insinerator. Hasil pembakaran yaitu berupa gas dan residu pembakaran. Terdapat beberapa keuntungan dari pengelolaan ini, yaitu 1. Lahan yang dibutuhkan relatif lebih kecil dibanding sanitary lanfill 2. Lokasinya dapat dibangun di dekat industri 3. Residu hasil pembakaran relatif stabil dan hampir semua bersifat anorganik 4. Dapat digunakan sebagai sumber energi, baik untuk pembangkit uap, air panas, listrik dan pencairan logam. 5. Memperkecil volume sampah (mencapai 70%)

70

Gambar 3.5. Rentang teknologi insinerasi

Berdasarkan penjelasan di atas, dapat disimpulkan bahwa pengelolaan sampah berbeda-beda. Hal ini tergantung dari jenis sampah itu sendiri. Untuk itu pemilahan berbagai jenis sampah harus dilakukan sejak awal, agar dalam pengelolaannya lebih mudah, sehingga selain bernilai ekologis, sampah juga bisa menjadi sumber pendapatan. Sebagai contoh, bahwa sampah memiliki nilai tersendiri (ekonomis dan ekologis) apabila dikelola dengan baik. Di Sydney-Australia, kemitraan swasta dan pemerintah berupaya memanfaatkan sekurang-kurangnya 175.000 ton metrik sampah kota setiap tahunnya (11 % dari keseluruhan sampah kota). Sampah yang dibuang dipilah untuk menemukan bahan yang dapat didaur ulang seperti plastik, metal, dan kaca, serta memisahkan sampah organik dari sisa makanan hingga limbah di tempat pembuangan sampah. Sampah organik yang paling mudah menguap kemudian difermentasikan untuk menghasilkan dan menyerap biogas metana, dan dibakar untuk menghidupi pusat pengelolaan sampah itu sendiri. Pilihan ini lebih bersih daripada membakar sampah padat, atau membiarkan biogas terlepas ke atmosfer. Sementara itu sampah organik padat dikomposkan guna menghasilkan lebih dari 30.000 metrik ton pupuk organik, yang dijual ke usaha pertanian sekitar. Secara keseluruhan, pabrik pengelolaan yang terbaik milik Sydney dalam pengelolaan sampah telah berhasil meminimalisir efek rumah kaca setiap tahun, nilainya setara dengan menghilangkan 50.000 mobil di jalanan. Hasilnya pun menguntungkan secara ekonomis, pemasukan material itu lebih dari 11 juta dolar AS pertahun. (National Geographic Indonesia, 2007:73)

Sumber : www.itb.ac.id

Gambar 3.6. Pemilahan sampah merupakan upaya yang dapat dilakukan guna menjadikan sampah lebih bernilai ekonomis dan ekologis

71

Tugas 2 1. Buatlah kelompok 2. Kunjungilah TPA yang berada disekitarmu! 3. Carilah informasi seputar pengelolaan sampah di TPA yang dikunjungi! 4. Buatlah laporan hasil kunjungan dengan sistematika laporan sebagai berikut: Sistematika laporan 1. Cover 2. Kata pengantar 3. Daftar isi 4. BAB I Pendahuluan 5. BAB II Tinjauan Pustaka 6. BAB III Hasil Kunjungan a. Profil TPA (Lokasi, Luas area, sejarah TPA, dan lain-lain) b. Teknik/proses Pengelolaan sampah di TPA c. Hasil pengelolaan 7. BAB IV Kesimpulan dan Rekomendasi

B. PENGELOLAAN LIMBAH B3 Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3), adalah sisa suatu usaha dan/atau kegiatan yang mengandung bahan berbahaya dan/atau beracun yang karena sifat dan/atau konsentrasinya dan/atau jumlahnya, baik secara langsung maupun tidak langsung dapat mencemarkan dan/atau merusak lingkungan hidup, dan/atau dapat membahayakan lingkungan hidup, kesehatan, kelangsungan hidup Manusia serta Makhluk Hidup lainnya. Limbah B3 biasanya berasal dari kegiatan industri tambang (tambang minyak, logam, dan lain-lain), industri kimia (obatobatan) dan lain sebagainya. Pengolahan limbah B3 biasanya dikenal dengan istilah MCD (Waste Minimization, Waste Convertion and Waste Disposal) . 1. Waste Minimization Waste Minimization adalah pengurangan jumlah limbah yang dihasilkan. Teknologi minimisasi limbah B3 lebih dikenal dengan istilah 3R, yaitu 1. Reduce (pengurangan jumlah limbah yang dihasilkan) 2. Reuse (penggunaan ulang limbah) 3. Recycle (daur ulang limbah) 2. Waste Convertion Adalah konversi/pengalihan limbah menjadi tidak/kurang berbahaya. Teknologi konversi yaitu suatu upaya/cara untuk mengubah karakteristik dan komposisi limbah B3 dengan cara menghilangkan dan/atau mengurangi sifat bahaya dan/atau sifat racunnya (PP No.18, 1999). Adapun menurut PP No. 18, 1999 prosesnya yaitu: a. Pengolahan secara Fisika/Kimia Proses pengolahan limbah B3 secara kimia/fisika pada umumnya dilakukan dengan cara Stabilisasi/solidifikasi, yaitu suatu tahapan proses pengolahan limbah B3, melalui suatu mekanisme pengubahan bentuk fisik dan sifat kimia dengan cara menambahkan senyawa pengikat dan pereaksi tertentu yang

72

bertujuan memperkecil/membatasi kelarutan, pergerakan atau penyebaran daya racunnya, sebelum dibuang ke tempat penimbunan akhir (Secure Landfill). (Kep-03/Bapedal/09/1995).

Limbah B3 Liquidr/Sludge/Mud

+ Binder

Limbah B3 Solid

Proses Fisika

Daya larut (Ksp) tetap Migrasi/pergerakan polutan tetap

Daya larut (Ksp) diperkecil Migrasi/pergerakan polutan dihambat

Proses Kimia Cr 6+ + 3 e2 X + + F -- + Ca ++ + 2 Y MgCl2 (l)Elektrolisa

Cr 3+ CaF + 2 XY

Mg (s) + Cl2 (g)

b. Pengolahan secara Biologi

c. Pengolahan secara Termal Pengolahan secara termal adalah suatu proses dimana limbah B3 didestruksi pada suhu tinggi (> 12000C), biasanya dalam suatu tanur yang dilengkapi scrubber (sistim penangkap gas), sehingga polutan-polutan beracunnya yang telah diuraikan menjadi senyawa lain yang tidak/kurang beracun dapat terperangkap sebelum lepas keudara. Pada umumnya bahan organik bersifat kurang stabil, kelarutannya besar, inert terhadap binder, mudah/dapat terurai secara biodegradasi, proses fisika maupun kimia dan yang utama sifat dari bahan organik dapat merusak sistim pelapisan dari secure landfill (lapisan HDPE). 3. Waste Disposal Waste Disposal adalah penimbunan/pembuangan limbah. Suatu upaya/cara penimbunan limbah B3 dilahan urug yang memenuhi persyaratan sebagai berikut 1. Bebas dari banjir 2. Permeabilitas tanah mak 10 7 cm/detik 3. Merupakan lokasi yang diperuntukan lahan urug 4. Merupakan daerah yang secara geologis aman 5. Bukan daerah resapan air

73

6. Mempunyai sistim pelapis, sumur pantau yang disetujui (PP No.18, 1999). Jadi pada dasarnya pengelolaan limbah B3 terdiri atas reduksi, penyimpanan, pengumpulan, pengangkutan, pemanfaatan, pengolahan, penimbunan. Tugas 3 1. Buatlah kelompok masing-masing 5 orang! 2. Diskusikan dengan kelompokmu contoh limbah B3 yang dihasilkan oleh industri/medis yang berada disekitar sekolahmu! 3. Bagaimana pengelolaan yang harus dilakukan untuk mengatasi limbah B3 tersebut? 4. Buatlah artikel hasil diskusi kelompokmu!

C. PENGEMBANGAN LIMBAH

BIOTEKNOLOGI

DALAM

PENGOLAHAN

Bioteknologi adalah ilmu terapan biologi yang melibatkan mikrobiologi, biokimia, dan rekayasa genetika untuk menghasilkan produk dan jasa. Bioteknologi dikembangkan untuk meningkatkan nilai tambah bahan mentah dengan memanfaatkan kemampuan mikroorganisme atau bagian-bagiannya (misalnya bakteri dan kapang). 1. LIMBAH AIR Dengan bioteknologi cara pengolahan limbah menjadi lebih terkontrol dan efektif. Pengolahan limbah secara bioteknologi melibatkan kerja bakteribakteri aerob dan anaerob. Prinsip kerja dalam pengolahan limbah melibatkan berbagai fasilitas, dan proses secara umumnya yaitu: a. Saluran-saluran Limbah dari rumah, industri dan jalan disalurkan ke jaringan saluran bawah tanah lalu dikumpulkan ke pusat pengolahan b. Rumah pompa dan pemilihan Limbah yang masuk ke tempat pengolahan dilewatkan pada lempengan metal yang berfungsi memisahkan (memilah) potongan kayu, kertas, dan bahanbahan yang besar supaya tidak merusak mesin. c. Limbah dialirkan lewat lubang-lubang kecil Larutan limbah disaring, dicuci, lalu dikumpulkan dan digunakan untuk mengisi lubang-lubang di tanah. d. Tangki penempatan primer Limbah dialirkan ke tangki-tangki yang lebih besar dimana bahan-bahan padat mengendap didasar tangki membentuk endapan (sludge) kasar. Dengan bantuan listrik sluge tadi dipindah ketangki pencerna sludge. e. Proses aerob Cairan yang dikeluarkan dari tangki penempatan primer dimasukkan ke alat pengolahan sekunder. Di dalam alat tersebut beraneka ragam mikroorganisme seperti bakteri, jamur, dan protista memecah materi organik menjadi mineral, gas, dan air. Organik pemecah ini memerlukan banyak oksigen.

74

f.

g.

h.

i.

Pada proses aerob, alat terbagi menjadi 2 sistem yaitu: Proses Sludge diaktifkan Pada proses ini, gelembung-gelembung udara didifusikan pada efluen primer. Proses ini memakan waktu 8 jam, dan pada saat tersebut mikroorganime mengubah kebanyakan materi organik menjadi substansi yang lebih sederhana. Proses penyaringan Efluen primer disemprotkan dari lengan-lengan horisontal yang berputar secara perlahan ke dasar saringan yang terbuat dari kerak besi (tahi arang), kerikil, atau wadah berbentuk plastik dalam tangki beton. Dengan adanya lapisan organisme yang menyelimuti dasar saringan maka saat efluen primer menetes perlahan dan melewati dasar saringan, mikroorganisme menguraikan materi organik. Reaksi penguraian ini sama dengan reaksi pada sludge yang daiktifkan. Prostista seperti Vorticella, katif memakan bakteri dan jamur untuk mencegah penyumbatan saringan sehingga memperlambat proses penguraian. Efluen primer dari proses sludge diaktifkan atau dari proses penyaringan masuk ke tangki-tangki penempatan dimana mikroorganisme dan beberapa sisa materi organik dipisahkan dari air dan membentuk sludge. Beberap sludge digunakan dalam proses aerob selanjutnya, sisanya dikirim ke tangki pencerna. Kucuran air Air tangki-tangki penempatan sudah cukup bersih untuk dibuang ke suangi. Supaya air lebih bersih dan dapat digunakan untuk keperluan tertentu, maka air disaring lewat alas yang terbuat dari pasir halus dan arang aktif, lalu ditambah klorin untuk mencegah pertumbuhan dari organisme yang masih tersisa. Proses anaerob Sludge dari tangki penempatan pertama dan dari proses anaerob didamkan 2 sampai 3 minggu dalam tangki tanpa oksigen dengan suhu 300 dan 400 C. Pada saat tersebut terjadi penguraian (pencernaan) secara anaerob dari sludge yang dilakukan oleh bakteri, misalnya Methanobacterium. Penguraian tersebut mengubah materi organik menjadi metana (CH4), O2, dan H2 disamping air dan mineral-mineral. Sumber energi Gas yang diproduksi selama proses anaerob atau metana digunakan untuk membakar atau memansakan tangki pencerna dan menyalakan listrik yang digunakan untuk memberi tenaga pada mesin dan menyuplai kebutuhan energi. Selain itu, metana juga dialirkan ke pipa-pipa yang dismbungkan ke rumah-rumah dan digunakan untuk memasak dan lain-lain. Pembuangan sampah Sludge yang telah dicerna mungkin dibuang di laut ataupun disemprotkan di atas tanah sebagai penyubur tanah yang dapat menyediakan nitrat dan fosfat serta meningkatkan kemampuan tanah dalam mengikat air.

2. LIMBAH MINYAK Polusi minyak di laut, sungai, dan perairan lain sudah sangat umum. Minyak sangat resisten terhadap degradasi oleh mikroba.

75

Jamur Cladosporium resinae yang dapat mendegradasi beberapa plastik sama efektifnya untuk mencegah parafin dasar minyak. Mikroba lain adalah Pseudomonas, hasil rekayasa genetika oleh Dr. Chakrabarty yang dapat memecah ikatan hidrokarbon minyak. Cara lain dalam mengatasi polusi minyak adalah menggunakan pengemulsi yang menyebabkan minyak bercampur dengan air sehingga dapat dipecah oleh mikroba. Salah satu pengemulsi adalah polisakarida yang disebut emulsan, yang diproduksi oleh bakteri Acinetobacter calcoacetus. 3. LIMBAH PLASTIK Plastik adalah materi yang sangat sulit diuraikan secara alamiah. Benda tersebut akan teruraia dalam waktu ratusan tahun. Jika dibakar akan berbahaya bagi paru-paru. Saat ini ada produk plastik dari poten dan poester polliurethan yang bermassa molekul rendah tengah dikembangkan. Plastik dari bahan tersebut dapat didegradasi oleh mikroba jamur Cladosporium resinae. Pada umumnya, plalstik yang lebih lentur mudah didegradasi, misalnya plastik untuk kemasan. Ada penelitian yang berhasil menemukan bentuk baru plastik yang biodegradabel untuk industri pengemasan. Produk plastik ini didasarkan pada bahan kimia polihidroksitirat yang dihasilkan beberapa mikroba. Plastik ini tidak hanya bisa didegradasi tetapi juga bisa dibuat oleh mikroba, contohnya oleh Alxaligenes eutrphus. Plastik biodegradabel lain adalah pullulan yang diproduksi secara komersil dari polisaka rida yang dihasilkan oleh Aureobasidium pullulans.Arti dari simbol-simbol yang ada pada berbagai produk plastik: (www.infogue.com) PETE atau PET (polyethylene terephthalate) biasa dipakai untuk botol plastik yang jernih/transparan/tembus pandang seperti botol air mineral, botol jus, dan hampir semua botol minuman lainnya. 1. Boto-botol dengan bahan #1 dan #2 direkomendasikan hanya untuk sekali pakai. Jangan pakai untuk air hangat apalagi panas. Buang botol yang sudah lama atau terlihat baret-baret. HDPE (high density polyethylene) biasa dipakai untuk botol susu yang berwarna putih susu. Sama seperti #1 PET, #2 juga 2. direkomendasikan hanya untuk sekali pemakaian. V atau PVC (polyvinyl chloride) adalah plastik yang paling sulit di daur ulang. Plastik ini bisa ditemukan pada plastik pembungkus (cling wrap), dan botol-botol. Kandungan dari PVC 3. yaitu DEHA yang terdapat pada plastik pembungkus dapat bocor dan masuk ke makanan berminyak bila dipanaskan. PVC berpotensi berbahaya untuk ginjal, hati dan berat badan. LDPE (low density polyethylene) biasa dipakai untuk tempat makanan dan botol-botol yang lembek. Barang-barang dengan kode #4 dapat di daur ulang dan baik untuk barang-barang yang 4. memerlukan fleksibilitas tetapi kuat. Barang dengan #4 bisa dibilang tidak dapat di hancurkan tetapi tetap baik untuk tempat makanan.

76

PP (polypropylene) adalah pilihan terbaik untuk bahan plastik terutama untuk yang berhubungan dengan makanan dan minuman 5. seperti tempat menyimpan makanan, botol minum dan terpenting botol minum untuk bayi. Cari simbol ini bila membeli barang berbahan plastik. PS (polystyrene) biasa dipakai sebagai bahan tempat makan styrofoam, tempat minum sekali pakai, dll. Bahan Polystyrene bisa membocorkan bahan styrine ke dalam makanan ketika makanan tersebut bersentuhan. Bahan Styrine berbahaya untuk otak dan sistem syaraf. Selain tempat makanan, styrine juga bisa 6. didapatkan dari asap rokok, asap kendaraan dan bahan konstruksi gedung. Bahan ini harus dihindari dan banyak negara bagian di Amerika sudah melarang pemakaian tempat makanan berbahan styrofoam termasuk negara China. Other (biasanya polycarbonate) bisa didapatkan di tempat makanan dan minuman seperti botol minum olahraga. 7. Polycarbonate bisa mengeluarkan bahan utamanya yaitu Bisphenol-A ke dalam makanan dan minuman yang berpotensi merusak sistem hormon. Hindari bahan plastik Polycarbonate. 4. PERTAMBANGAN Dalam kegiatan penambangan secara konvensional, ekstraksi bijih tembaga memerlukan proses dengan zat kimia dan biaya yang besar. Namun, sejak ditemukannya bakteri Thiobaccillus ferooxidans maka ekstraksi bijih tembaga dilakukan dengan bantuan bakteri ini. Bakteri ini merupakan bakteri litotrof atau pemakan batu, dalam arti dia menggunakan batu yang mengandung sulfur untuk mendapatkan energi dan menghasilkan asam sulfat sebagai limbahnya. Bila asam sulfat bereaksi dengan tembaga dan komponen batu lain, maka biji tembaga akan tercuci menjadi lautan tembaga sulfat. Dengan proses di atas tembaga dapat tercuci dari bijihnya meskipun berasal dari bijih kualitas rendah. Selain pada tembaga, proses hidrometalurgi ini juga dapat dilakukan pada emas, uranium, nikel, dan sebagainya.

77

Sumber: Pratiwi, D.A: 236 Gambar 3. 7. Skema Biohidrometalurgi Tembaga

Tugas 4 1. Buatlah kelompok masing-masing 5 orang. 2. Diskusikan dengan kelompokmu masalah lingkungan yang ada di sekolahmu ? 3. Bagaimana pengelolaan yang harus dilakukan untuk mengatasi masalah tersebut? 4. Bagamana peran dari komponen sekolah (mulai dari kepala sekolah hingga siswa) dalam mengatasi permasalah tersebut? 5. Buatlah artikel mengenai hasil diskusi kelompokmu? 6. Lakukan presentasi perkelompok di depan kelas. 7. Pilih salah satu dari masalah yang diajukan tiap kelompok untuk dipublikasikan di media cetak yang ada di daerahmu, dan 8. Untuk artikel lainnya dipublikasikan melalui media yang ada di sekolahmu (mading, buletin/jurnal). D. PENERAPAN SIG DALAM PENGELOLAAN DAS 1. Pengertian Seiring dengan berkembangnya teknologi komputer, sekarang proses pembuatan peta tidak lagi dibuat secara manual,tetapi telah menggunakan komputer. Proses pembuatan peta inilah yang biasa disebut Sistem Informasi Geografis (SIG). Ada beberapa kelebihan SIG dibandingkan dengan pekerjaan secara manual,yaitu dapat dilihat pada tabel berikut. Kelebihan SIG dibandingkan Pekerjaan Secara Manual Proses SIG Pekerjaan Manual Penyimpanan Database digital baku dan Skala dan standar terpadu berbeda Pemanggilan kembali Sistematik Mahal dan memerlukan 78

Analisis overlay Penayangan

Sangat cepat Murah dan cepat

waktu lama Memerlukan waktu lama dan tenaga mahal

Saat ini di Indonesia SIG banyak digunakan oleh berbagai bidang,meskipun sebagian besar masih digunakan oleh instansi pemerintah,seperti Badan Perencana Daerah (BAPPEDA), Badan Pertanahan Nasional (BPN), Dinas Kehutanan,dan Dinas Pertambangan. Berdasarkan istilah, SIG terdiri atas sistem informasi dan informasi geografis. Sistem informasi adalah keterpaduan kerja dalam mendapatkan informasi untuk pengambilan keputusan. Adapun informasi geografis adalah semua data dan fakta yang terkait dengan lokasi di permukaan bumi.Karena itu, SIG merupakan sistem informasi tentang lokasi di permukaan bumi. Menurut beberapa ahli, SIG dapat didefinisikan sebagai berikut. Aronaff SIG adalah sistem informasi yang mendasarkan pada cara komputer yang mampu memasukkan,mengelola (memberi dan mengambil kembali), memanipulasi dan analisis data, dan memberi uraian. Rice SIG adalah sistem komputer yang digunakan untuk memasukkan (capturing), menyimpan,memeriksa,mengintegrasikan,memanipulasi,menganalisa, dan menampilkan data-data yang berhubungan dengan posisi-posisi di permukaan bumi. Demers SIG adalah sistem komputer yang digunakan untuk mengumpulkan,memeriksa, mengintegrasikan,dan menganalisa informasiinformasi yang berhubungan dengan permukaan bumi. Chrisman SIG adalah sistem yang terdiri atas perangkat keras, perangkat lunak, data,manusia (brainware),organisasi dan lembaga yang digunakan untuk mengumpulkan, menyimpan, menganalisa, dan menyebarkan informasiinformasi mengenai daerah-daerah di permukaan bumi. Guo SIG adalah teknologi informasi yang dapat menganalisa,menyimpan, dan menampilkan, baik data spasial maupun data nonspasial. Sunji Murai SIG adalah sistem informasi yang digunakan untuk memasukkan, menyimpan, memanggil kembali, mengolah, menganalisis data yang bereferensi geografis (geospatial) untuk mendukung pengambilan keputusan dalam perencanaan dan pengelolaan penggunaan lahan, SDA, lingkungan, transportasi, fasilitas kota,dan pelayanan umum lainnya. Berdasarkan pengertian tersebut dapat disimpulkan bahwa SIG adalah sistem komputer yang mampu memasukkan,mengolah,dan menghasilkan informasi yang berhubungan dengan permukaan bumi. Dalam menyebut istilah SIG, ada yang menyebutnya dengan Sistem Informasi Lahan (Land Information SystemLIS), Sistem Informasi 79

Lingkungan (Environmental Information System-EIS), Sistem Informasi Sumber Daya (Resources Information System), Sistem Informasi Perencanaan (Planning Information System),dan Sistem Penanganan Data keruangan (Spatial Data Handling System). 2. Komponen SIG Seperti layaknya suatu sistem, SIG juga memiliki beberapa komponen, yaitu sebagai berikut. a. Perangkat keras (hardware) Secara umum perangkat keras terdiri atas empat unit, yaitu: komputer; terdiri atas CPU (central prosesing unit) dan memori media penyimpan data; Hard disk,disket drive, dan CD Room drive media perekaman data;keyboard,mouse, scanner,dan digitizer media penampilan data; VDU (visual display unit), printer, dan plotter. b. Perangkat lunak (software) Perangkat lunak adalah program yang digunakan pada sistem komputer serta seluruh dokumen yang terkandung di dalamnya.Program dalam perangkat lunak berisi: Masukan data, yaitu fasilitas di dalam SIG yang digunakan untuk memasukkan data dan merubah bentuk data asli ke bentuk yang dapat diterima oleh SIG.Masukan data dapat dilakukan secara digitasi maupun secara langsung dengan penyiam (scanner). Pengelolaan data, fungsinya untuk menyimpan dan membuka kembali dari arsip data dasar.Dalam pengelolaan data juga dilakukan perbaikan data dasar dengan cara menambah,mengurangi,atau memperbarui data. Manipulasi dan analisis data,fungsinya untuk membedakan data yang akan diproses dalam SIG. Luaran data, fungsinya untuk menayangkan informasi maupun hasil analisis data geografis secara kualitatif maupun kuantitatif.Luaran ini dapat berupa peta,table ataupun arsip elektronik. Program aplikasi software untuk SIG yang banyak digunakan di Indonesia adalah Mapinfo,Arcinfo,Arcview,dan Auto Cad. c. Manusia (brainware). Meskipun teknologi SIG sangat canggih, tetapi jika kemampuan manusia untuk mengolah SIG tidak bisa maka proses SIG tidak akan berjalan. Jadi, dalam hal ini kemampuan manusia dalam mengopersikan SIG sangat penting. Manusia berperan dalam memilih informasi yang diperlukan, membuat jadwal pemutakhiran (updating) yang efisien, dan menganalisis hasil yang dikeluarkan. Data di dalam SIG merupakan data digital sehingga dapat diproses dengan komputer. Data ini mempunyai dinamika yang lebih besar dibandingkan dengan data dalam bentuk garis atau area pada peta. Selain itu, jumlah datanya lebih banyak dan pengambilan kembali lebih cepat.data yang terdapat dalam SIG,yaitu: Data grafis (spatial) adalah data yang disimpan dalam bentuk garis,titik,dan area. data non grafis (atribut) adalah data yang menunjukkan karakteristik,kualitas, serta keterkaitan antarkenampakan dalam peta.

80

Sumber data SIG dapat diperoleh dari data langsung di lapangan, data sekunder dari peta-peta, dan data hasil pengindraan jauh. 3. Tahapan Kerja SIG Tahapan kerja dalam SIG,yaitu sebagai berikut. a. Tahap persiapan Tahapan ini yang terdiri atas kajian kebutuhan, pembuatan konsep, menyiapkan peta dasar yang dibutuhkan, dan merancang siklus basisdata yang akan dibangun. b. Tahap digitasi peta yaitu tahap dimana untuk memasukkan data ke dalam bentuk data digital yang dapat diolah oleh komputer. c. Tahap editing, yaitu tahap dimana untuk memperbaiki kesalahan-kesalahan pada hasil digitasi. d. Tahap konversi, yaitu tahap penyesuaian koordinat antara koordinat peta dan koordinat astronomis bumi (lintang dan bujur) yang sesungguhnya. e. tahap anotasi, yaitu tahap pemberian nama pada setiap objek hasil digitasi.misalnya, nama kota,sungai,dan gunung. f. tahap labeling, yaitu tahap pemberian label atau identitas pada setiap objek. g. tahap analisis data, yaitu tahap pengukuran panjang dan luas objek serta proses tumpangsusun antara berbagai peta sehingga menghasilkan peta baru. h. Tahap pelaporan data, yaitu tahap dimana peta sudah dapat ditampilkan pada layar monitor atau sudah dapat dicetak melalui printer. 4. Pengoperasian SIG secara Konvensional Cara kerja SIG secara konvensional sama saja dengan yang menggunakan komputer. Tekniknya dengan cara menampalkan (overlay) peta-peta yang berbeda untuk kepentingan tertentu. Misalnya, jika ingin menghasilkan peta satuan lahan maka harus menampalkan peta penggunaan lahan dan kemiringan lereng. Prosesnya sama, dibuat dulu peta penggunaan lahan dengan menggunakan plastik transparan,selanjutnya dibuat lagi peta kemiringan lereng. Setelah keduanya selesai tinggal ditampalkan. Kemudian dibuat lagi peta hasil gabungan kedua peta tersebut sehingga menghasilkan peta satuan lahan. Analisis peta secara konvensional dilakukan dengan cara menumpangsusunkan peta yang dibuat pada plastik transparan yang menggunakan spidol transparan sehingga menghasilkan informasi baru yang dapat dibuatkan peta baru. 5. Penerapan SIG dalam Kajian DAS Penerapan SIG dalam kajian DAS berkaitan dengan kemampuan SIG itu sendiri, yaitu dapat menunjukan lokasi, kondisi, trend, pola, dan permodelan.

81

a. Lokasi: Ada apa di lokasi tertentu(what is at?) SIG dapat mencari apa yang terdapat pada lokasi tertentu. Lokasi dapat dijelaskan dengan menggunakan nama wilayah atau koordinat geografi (lintang/bujur). b. Kondisi: Di mana lokasi DAS(where is it?) Pertanyaan ini dapat diajukan melalui SIG jika pengguna akan mencari lokasi DAS. c. Trend: Apa yang telah berubah sejak(what has change since?) Pertanyaan ini melibatkan dua pertanyaan sebelumnya dan dilakukan jika akan mengetahui perubahan yang terjadi pada DAS tersebut menurut selang waktu tertentu. d. Pola: Apakah ada hubungan spatial tertentu(what spatial pattern exist?) SIG dapat digunakan untuk melihat apakah ada pola-pola tertentu mengenai keberadaan atau penyimpangan (anomaly) Pengelolaan DAS. e. Permodelan: Bagaimana jika(what if?) Data spasial yang disimpan dalam SIG dapat diolah atau dianalisis dengan menggunakan berbagai fungsi yang tersedia di dalam program SIG sehingga pengguna dapat memperoleh informasi baru. Metode permodelan yang sering digunakan dalam SIG adalah metode tumpangsusun (overlay) beberapa peta tematik. Adapun kajian geografi yang dapat memanfaatkan SIG antara lain: tata ruang wilayah, penentuan pusat pertumbuhan wilayah, penentuan lokasi industri, evaluasi kemampuan dan kesesuaian lahan, penentuan tingkat bahaya erosi, penentuan arah pemanfaatan lahan, konservasi lahan, analisis lingkungan, analisis kependudukan, prediksi kebakaran hutan,

82

Gambar 3.8. DAS dengan beberapa tampilan

E. PEMECAH GELOMBANG AIR LAUT Pemecah gelombang air laut berguna untuk mengurangi daya gelombang ombak/arus air laut yang sampai ke pantai. Secara ekologis hal ini akan sangat bermanfaat bagi pengurangan pengikisan lahan/pantai. Selain itu secara sosial juga melindungi manusia yang melakukan aktivitas di pantai (wisata, berjualan, memancing dan lainl-lain). Pemecah gelombang biasanya terbuat dari beton-beton yang tersusun menjulur ke pantai. Adapun ukurannya panjang dan lebarnya tergantung dari karakteristik pantai tersebut.Laut Daratan

Keterangan Ombak/arus Pemecah Gelombang

Pemecah Gelombang

Lokasi : Pantai Palabuhanratu (Doc. Pribadi)

Gambar 3.9. Pemecah gelombang: selain mencegah abrasi, juga sebagai pelindung bagi manusia yang melakuakan aktivitas di pantai

83

F. ENERGI ALTERNATIF Kebutuhan bahan bakar fosil terus mengalami peningkatan. Hal ini dipicu oleh pertumbuhan manusia yang semakin meningkat hal ini sejalan dengan peningkatan taraf hidup manusia yang terus bertambah. Ketergantungan manusia akan sumber energi dari fosil pun kini menjadi bumerang bagi manusia itu sendiri, selain jumlahnya yang terus berkurang yang berakibat pada krisis energi karena memang produksi alam akan sumberdaya ini membutuhkan waktu yang relatif lama, bahan bakar dari fosil pun seringkali menimbulkan efek negatif secara ekologis. Untuk menanggulanginya manusia mencoba mencari alternatif dimana teknologi dijadikan tumpuan atas krisis energi tersebut. Energi alternatif tersebut tentunya bisa menguntungkan baik secara ekonomis maupun ekologis. Adapun energi alternatif yang kini dikembangkan di berbagai belahan dunia meliputi pemanfaatan air, panas matahari, panas bumi, angin, ombak, dan beberapa mikroorganisme. 1. Pembangkit Listrik Energi Listrik adalah energi akhir yang dibutuhkan bagi peralatan listrik untuk menggerakkan motor, lampu penerangan, memanaskan, mendinginkan ataupun untuk menggerakkan kembali suatu peralatan mekanik untuk menghasilkan bentuk energi yang lain. Energi yang dihasilkan ini dapat berasal dari berbagai sumber misalnya, air, matahari, panas bumi, angin, ombak/gelombang, nuklir, sampah, minyak, batu bara, dan lainnya. Energi ini besarnya dari beberapa volt sampai ribuan hingga jutaan volt. a. Pembangkit Listrik Tenaga Air Pada prisipnya seluruh air yang ada dipermukaan bumi selalu bergerak seperti yang terdapat pada siklus hidrologi. Air bergerak mulai dari hujan, diserap tanah, mengalir di permukaan dan di bawah permukaan tanah, mengalir ke laut, menguap, membentuk awan dan kembali lagi menjadi hujan. Akan tetapi tidak semua air bisa dimanfaatkan untuk menjadi pembangkit listrik. Air yang dapat dimanfaatkan untuk pembangkit listrik yaitu gerakan air yang dapat menggerakan turbin. Turbin berfungsi mengubah energi kinetik dari gerakan air menjadi energi mekanik yang dapat menggerakan generator listrik. Tenaga air yang memanfaatkan gerakan air diantaranya bisa diperoleh dari sungai yang dibendung dan gerakan air di laut yaitu gelombang pasang, ombak, dan arus laut.

84

Gambar 3.10. Hydroelectric Dam

Gambar 3.11. Tubin Air

Gambar 3.12. Sistem kerja Turbin dan generator

85

Pembangkit listrik tenaga air telah dikembangkan di Indonesia sejak lama. Pengelolaan pembangkit listrik tenaga air di dominasi oleh pemerintah melalui Badan Usaha Milik Negara (BUMN) yaitu PLN. Akan tetapi seiring dengan terjadinya penurunan kualitas lingkungan khususnya kerusakan DAS, PLN pun seringkali kewalahan dalam hal pasokan listrik untuk masyarakat. Sekarang ini, tren penggunaan teknologi pembangkit listrik tenaga air mulai dilakukan oleh masyarakat yaitu dengan menggunakan pembangkit energi air skala mikro atau pembangkit tenaga mikrohidro. Sistem pembangkit tenaga mikrohidro dapat dipasang di sungai kecil dan tidak memerlukan dam atau bendungan yang besar, sehingga dampaknya terhadap lingkungan sangat kecil. Pembangkit tenaga mikrohidro dapat digunakan langsung sebagai penggerak mesin atau digunakan untuk menggerakan generator listrik. Instalasi pembangkit listrik dengan tenaga mikrohidro biasa disebut sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro, disingkat PLTMH. Daya yang dibangkitkan antara 5 kW sampai dengan 100 kW.

Gambar 3.13. Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro di perkebunan teh yang dibangun pada tahun 1926

86

Gambar 3.14. Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro

Gambar 3.15. Skema Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Air

b. Pembangkit Listrik Tenaga Ombak Energi ombak adalah energi alternatif yang dibangkitkan melalui efek osilasi tekanan udara (pumping effect) di dalam bangunan chamber (geometri kolom) akibat fluktuasi pergerakan gelombang yang masuk ke dalam chamber. Pembangkit listrik tenaga ombak merupakan sumber energi alternatif yang ketersediaan sumbernya cukup melimpah di wilayah perairan pantai Indonesia. Berdasarkan survei yang dilakukan Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) dan Pemerintah Norwegia sejak tahun 1987, terlihat banyak daerahdaerah pantai yang berpotensi sebagai pembangkit listrik bertenaga ombak. Ombak di sepanjang Pantai Selatan Pulau Jawa, di atas Kepala Burung Irian Jaya, dan sebelah barat Pulau Sumatera sangat sesuai untuk menyuplai energi listrik. Kondisi ombak seperti itu tentu sangat menguntungkan, sebab tinggi ombak yang bisa dianggap potensial untuk membangkitkan energi listrik adalah sekitar 1,5 hingga 2 meter, dan gelombang ini tidak pecah hingga sampai di pantai. Potensi tingkat teknologi diperkirakan bisa mengkonversi per meter panjang pantai menjadi daya listrik sebesar 20-35 kW (panjang pantai Indonesia sekitar 80.000 km, yang terdiri dari sekitar 17.000 pulau, dan sekitar 9.000 pulaupulau kecil yang tidak terjangkau arus listrik nasional, dan penduduknya hidup dari hasil laut). Dengan perkiraan potensi semacam itu, seluruh pantai di Indonesia dapat menghasilkan lebih dari 2~3 Terra Watt Ekuivalensi listrik, bahkan tidak lebih dari 1% panjang pantai Indonesia (~800 km) dapat memasok minimal ~16 GW atau sama dengan pasokan seluruh listrik di Indonesia tahun ini. Sistem mekanik PLTO dikenal memakai teknologi OWC (Oscillating Wave Column). Untuk OWC ini ada dua macam, yaitu OWC tidak terapung dan OWC terapung. Untuk OWC tidak terapung prinsip kerjanya sebagai berikut. Instalasi OWC tidak terapung terdiri dari tiga bangunan utama, yakni saluran 87

masukan air, reservoir (penampungan), dan pembangkit. Dari ketiga bangunan tersebut, unsur yang terpenting adalah pada tahap pemodifikasian bangunan saluran masukan air yang tampak berbentuk U, sebab ia bertujuan untuk menaikkan air laut ke reservoir. Bangunan untuk memasukkan air laut ini terdiri dari dua unit, kolektor dan konverter. Kolektor berfungsi menangkap ombak, menahan energinya semaksimum mungkin, lalu memusatkan gelombang tersebut ke konverter. Konverter yang didesain berbentuk saluran yang runcing di salah satu ujungnya ini selanjutnya akan meneruskan air laut tersebut naik menuju reservoir. Karena bentuknya yang spesifik ini, saluran tersebut dinamakan tapchan (tappered channel). Setelah air tertampung pada reservoir, proses pembangkitan listrik tidak berbeda dengan mekanisme kerja yang ada pada pembangkit listrik tenaga air (PLTA). Air yang sudah terkumpul itu diterjunkan ke sisi bangunan yang lain. Energi potensial inilah yang berfungsi menggerakkan atau memutar turbin pembangkit listrik. OWC ini dapat diletakkan di sekitar ~50 m dari garis pantai pada kedalaman sekitar ~15 m. Selain OWC tidak terapung, kita juga mengenal OWC tidak terapung lain seperti OWC tidak terapung saat air pasang. OWC ini bekerja pada saat air pasang saja, tapi OWC ini lebih kecil. Hasil survei hidrooseanografi di wilayah perairan Parang Racuk menunjukkan bahwa sistem akan dapat membangkitkan daya listrik optimal jika ditempatkan sebelum gelombang pecah atau pada kedalam 4-11 meter. Pada kondisi ini akan dapat dicapai putaran turbin antara 3000-700 rpm. Posisi prototip II OWC (Oscillating Wave Column) masih belum mencapai lokasi minimal yang disyaratkan, karena kesulitan pelaksanaan operasional alat mekanis. Posisi ideal akan dicapai melalui pembangunan prototip III yang berupa sistem OWC apung. Untuk OWC terapung, prinsip kerjanya sama seperti OWC tidak terapung, hanya saja peletakannya yang berbeda. Kelemahan energi ini diantaranya adalah membutuhkan alat konversi yang handal yang mampu bertahan dengan kondisi lingkungan laut yang keras yang disebabkan antara lain oleh tingginya tingkat korosi dan kuatnya arus laut. Saat ini baru beberapa negara yang yang sudah melakukan penelitian secara serius dalam bidang energi tidal, diantaranya Inggris dan Norwegia. Di Norwegia, pengembangan energi ini dimotori oleh Statkraft, perusahaan pembangkit listrik terbesar di negara tersebut. Statkraft bahkan memperkirakan energi tidal akan menjadi sumber energi terbarukan yang siap masuk tahap komersial berikutnya di Norwegia setelah energi hidro dan angin. Keterlibatan perusahaan listrik besar seperti Statkraft mengindikasikan bahwa energi tidal memang layak diperhitungkan baik secara teknologi maupun ekonomis sebagai salah satu solusi pemenuhan kebutuhan energi dalam waktu dekat.

88

Gambar 3.16. OWC (Oscillating Wave Column)

c.Pembangkit Listrik Tenaga Panas Matahari Indonesia merupakan negara tropis yang potensi penyinaran mataharinya sangat besar (kurang lebih 12 jam siang). Karena itu, negara kita sangat potensial untuk pemanfaatan tenaga panas matahari menjadi tenaga listrik. Tenaga surya dapat digunakan untuk: Menghasilkan listrik menggunakan sel surya Menghasilkan listrik menggunakan pembangkit tenaga panas surya Menghasilkan listrik menggunakan menara surya Memanaskan gedung, secara langsung Memanaskan gedung, melalui pompa panas Memanaskan makanan, menggunakan oven surya Sel surya atau sel photovoltaic, adalah sebuah alat semikonduktor yang terdiri dari sebuah wilayah-besar dioda p-n junction, di mana, dalam hadirnya cahaya matahari mampu menciptakan energi listrik yang berguna. Pengubahan ini disebut efek photovoltaic. Bidang riset berhubungan dengan sel surya dikenal sebagai photovoltaics.

89

Gambar 3.17. Solar Cell

Gambar 3.18. Solar Panel di laut

Gambar 3.19. Taksi tenaga surya sedang dipamerkan oleh pembuatnya pada KTT Perubahan Iklim di Nusa Dua Bali 2008

Pembuatan panel surya photovoltaic berbiaya mahal. Dalam hal ini subsidi pemerintah bisa mendorong popularitasnya. Jepang sebagai pemimpin produksi sejak lama mulai melambat, sementara produksi kian meningkat di Jerman dan China. Sebagian besar produksi China diekspor ke Spanyol dan Jerman. d. Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi adalah Pembangkit Listrik (Power generator) yang menggunakan Panas bumi (Geothermal) sebagai energi penggeraknya. Energi geothermal berasal dari penguraian radioaktif di pusat bumi, yang membuat bumi panas dari dalam, dan dari matahari, yang membuat panas permukaan bumi. Dia dapat digunakan dengan tiga cara: Listrik geothermal Pemanasan geothermal, melalui pipa ke dalam Bumi Pemanasan geothermal, melalui sebuah pompa panas. Untuk membangkitkan listrik dengan panas bumi dilakukan dengan mengebor tanah di daerah yang berpotensi panas bumi untuk membuat lubang gas panas yang akan dimanfaatkan untuk memanaskan ketel uap (boiler) sehingga uapnya bisa menggerakkan turbin uap yang tersambung ke Generator. Untuk panas bumi yang mempunyai tekanan tinggi, dapat langsung memutar turbin generator, setelah uap yang keluar dibersihkan terlebih dahulu. Pembangkit listrik tenaga panas bumi termasuk sumber Energi terbaharui. Di Indonesia, pembangkit listrik tenaga panas bumi (geothermal) telah menjadi energi tambahan bagi PLN untuk dapat memenuhi permintaan listrik dari masyarakat. Indonesia yang memiliki banyak gunung api menjadi potensial untuk pengembangan teknologi ini, karena memang lokasi panas bumi berada di gunung api, dimana air yang terjebak di lereng gunung, menjadi panas lalu didorong ke

90

permukaan kemudian diproses dan dipisahkan menjadi uap untuk menggerakkan turbin. Gerakan turbin inilah yang akan menjadi pembangkit tenaga listrik yang kemudian disalurkan ke PLN sebagai tenaga listrik tambahan. Air sisa tersebut diinjeksikan lagi ke bawah permukaan. Proses ini dilakukan berulang-ulang dan tidak menghasilkan limbah produksi atau bisa disebut zero waste. e. Pembangkit Listrik Tenaga Angin Pada awalnya Turbin angin dibuat untuk mengakomodasi kebutuhan para petani dalam melakukan penggilingan padi dan keperluan irigasi. Seiring dengan perkembangan teknologi dan masalah kekurangan sumber daya alam tak terbaharui (contoh: batubara, minyak bumi) sebagai bahan dasar untuk embangkitkan listrik, maka pada akhirnya angin dimanfatkan untuk pembangkit tenaga listrik. Prinsip kerja pembangkit listrik tenaga angin tidaklah berbeda dengan pembangkit listrik tenaga air, dimana angin digunakan untuk dapat memutarkan turbin (turbin angin). Turbin angin mengubah energi mekanis dari angin menjadi energi putar pada kincir, lalu putaran kincir digunakan untuk memutar generator, yang akhirnya akan menghasilkan listrik.

Gambar 3.20. Kincir angin, Ladang angin di Neuenkirchen, Dithmarschen, Jerman (kiri)

Untuk dapat meningkatkan safety dan efisiensi dari turbin angin, maka turbin angin dilengkapi dengan beberapa subsistem yaitu: Gearbox Alat ini berfungsi untuk mengubah putaran rendah pada kincir menjadi putaran tinggi. Biasanya Gearbox yang digunakan sekitar 1:60. Brake System Digunakan untuk menjaga putaran pada poros setelah gearbox agar bekerja pada titik aman saat terdapat angin yang besar. Alat ini perlu dipasang karena generator memiliki titik kerja aman dalam pengoperasiannya. Generator ini akan menghasilkan energi listrik maksimal pada saat bekerja pada titik kerja yang telah ditentukan. Kehadiran angin di luar dugaan akan menyebabkan putaran yang cukup cepat pada poros generator, sehingga jika tidak diatasi maka putaran ini dapat merusak generator. Dampak dari kerusakan akibat

91

putaran berlebih diantaranya : overheat, rotor breakdown, kawat pada generator putus, karena tidak dapat menahan arus yang cukup besar. Generator Ini adalah salah satu komponen terpenting dalam pembuatan sistem turbin angin. Generator ini dapat mengubah energi gerak menjadi energi listrik. Prinsip kerjanya dapat dipelajari dengan menggunakan teori medan elektromagnetik. Singkatnya, (mengacu pada salah satu cara kerja generator) poros pada generator dipasang dengan material ferromagnetik permanen. Setelah itu disekeliling poros terdapat stator yang bentuk fisisnya adalah kumparan-kumparan kawat yang membentuk loop. Ketika poros generator mulai berputar maka akan terjadi perubahan fluks pada stator yang akhirnya karena terjadi perubahan fluks ini akan dihasilkan tegangan dan arus listrik tertentu. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan ini disalurkan melalui kabel jaringan listrik untuk akhirnya digunakan oleh masyarakat. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan oleh generator ini berupa AC(alternating current) yang memiliki bentuk gelombang kurang lebih sinusoidal. Penyimpan energi Karena keterbatasan ketersediaan akan energi angin (tidak sepanjang hari angin akan selalu tersedia), maka ketersediaan listrik pun tidak menentu. Oleh karena itu digunakan alat penyimpan energi yang berfungsi sebagai back-up energi listrik. Ketika beban penggunaan daya listrik masyarakat meningkat atau ketika kecepatan angin suatu daerah sedang menurun, maka kebutuhan permintaan akan daya listrik tidak dapat terpenuhi. Oleh karena itu kita perlu menyimpan sebagian energi yang dihasilkan ketika terjadi kelebihan daya pada saat turbin angin berputar kencang atau saat penggunaan daya pada masyarakat menurun. Penyimpanan energi ini diakomodasi dengan menggunakan alat penyimpan energi. Contoh sederhana yang dapat dijadikan referensi sebagai alat penyimpan energi listrik adalah aki mobil. Aki mob