PEMBUATAN ALAT MEMASAK HEMAT ENERGI DARI TENAGA SURYA

(SOLAR BOX COOKER) UNTUK MENGURANGI EFEK PEMANASAN

GLOBAL

Dibuat Dalam Rangka Berpartisipasi Pada Lomba Penulisan Karya Tulis Ilmiah

Diselenggarakan Oleh Fakultas MIPA Unlam Banjarbaru 2010

DISUSUN OLEH :

RISKA RIZANA FARUZHA A

M. FIRDAUS KAMAL

FACHRUNISA

PEMERINTAH KOTA BANJARMASIN

DINAS PENDIDIKAN

SMA NEGERI 6 BANJARMASIN

2010

ii

HALAMAN PENGESAHAN

PEMBUATAN ALAT MEMASAK HEMAT ENERGI DARI TENAGA SURYA

(SOLAR BOX COOKER) UNTUK MENGURANGI EFEK PEMANASAN

GLOBAL

DISUSUN OLEH :

RISKA RIZANA FARUZHA A

M. FIRDAUS KAMAL

FACHRUNISA

Mengetahui :

Kepala SMA Negeri 6 Banjarmasin Pembimbing KIR,

Drs. H. Chairil Anwar, M.M Drs. Kaberi, M.Pd

NIP 19540219 197903 1 002 NIP 19610829 198803 1 003

iii

ABSTRAK

Faruzha, dkk,. 2010. Pembuatan Alat Memasak Hemat Energi dari Tenaga Surya

(Solar Box Cooker) untuk Mengurangi Efek Pemanasan Global.

Kata Kunci : Solar box cooker, energi alternatif, pemanasan global.

Dampak penggunaan bahan bakar minyak untuk keperluan rumah tangga

terhadap lingkungan cukup tinggi, karena menimbulkan pencemaran udara oleh asap

sisa hasil pembakaran, yang mengakibatkan terjadinya global warming.

Tujuan penulisan karya ilmiah ini adalah memberikan solusi bagi masyarakat

dan pemerintah terhadap krisis bahan bakar untuk keperluan rumah tangga,

disamping mudah dibuat, juga tidak memerlukan biaya mahal, sekaligus ramah

lingkungan, dan ikut berpartisipasi pada lomba karya tulis ilmiah yang

diselenggarakan oleh Fakultas MIPA Fisika tahun 2010. Metode penulisan yang

digunakan adalah eksperimen dengan mengujicobakan alat Solar box cooker untuk

keperluan memasak makanan.

Pencemaran udara sebagian besar disebabkan oleh aktivitas manusia yang

berdampak meningkatnya suhu dipermukaan bumi, tidak hanya menyebabkan

melelehnya es di kedua kutub bumi, tetapi juga menyebabkan meningginya

permukaan air laut. Salah satu aktivitas manusia adalah penggunaan energi bahan

bakar untuk keperluan rumah tangga yang berakibat terjadinya peningkatan

pencemaran udara karena mengeluarkan gas yang cukup berbahaya bagi kesehatan

manusia, juga mengakibatkan pemanasan global. Oleh karena itu perlu dicarikan

alternatif untuk mengurangi terjadinya polusi udara oleh bahan bakar tersebut, yaitu

dengan penggunaan Solar Box Cooker. Solar Box dapat dibuat secara mudah dan

menggunakan bahan sangat sederhana serta murah dan tidak mencemari lingkungan.

Masakan yang dihasilkan cukup enak tidak jauh berbeda dengan masakan

menggunakan api.

iv

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji dan syukur kekhadirat Allah Tuhan YME, penulis

dapat menyelesaikan penyusunan karya tulis ilmiah ini, yang penulis buat dalam

rangka berpartisipasi aktif pada Lomba Penulisan Karya Tulis Ilmiah yang

diselenggarakan Oleh Jurusan Fisika Fakultas MIPA Unlam Banjarbaru tahun 2010.

Atas selesainya penulisan karya tulis ini penulis menyampaikan ucapan

terimakasih yang tak terhingga pada pihak SMA Negeri 6 Banjarmasin,

khususnya Bapak Drs. H. Chairil Anwar, M.M, selaku Kepala Sekolah, dan Bapak

Drs. Kaberi, M.Pd, sebagai pembimbing dalam pembuatan karya tulis ilmiah ini.

Penulis berharap karya tulis yang cukup sederhana ini dapat bermanfaat dan

dapat dijadikan sebagai sarana informasi yang berguna bagi para generasi muda

dalam mengembangkan daya kreatifitas, inovasi, dalam rangka meningkatkan

kemampuan akademik dalam bidang lingkungan dan demi menambah kecintaan kita

terhadap lingkungan.

Harapan penulis tidaklah berlebihan dan penulis hanya ingin agar generasi

muda ikut berperan aktif dalam menanggulangi masalah lingkungan, khususnya

tentang mengurangi pemanasan global, sekaligus dapat membantu dalam

menciptakan lingkungan yang bersih dan terbebas dari polusi.

Akhirnya kepada semua para pembaca Karya Tulis ini, penulis mengharapkan

saran serta kritik yang positif dari semua pihak yang berkepentingan. Atas perkenan

dari semua yang mendukung tersusunnya karya tulis ini diucapkan terimakasih.

Penulis,

v

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN SAMPUL ................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... ii

ABSTRAK .................................................................................................. iii

KATA PENGANTAR ................................................................................... iv

DAFTAR ISI .................................................................................................. v

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... vi

BAB I PENDAHULUAN ................................................................... 1

A. Latar Belakang Masalah .................................................... 1

B. Tujuan Penulisan ............................................................... 2

C. Metode Penulisan .............................................................. 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA .......................................................... 3

A. Pengaruh Penggunaan Energi Bahan Bakar Terhadap

Lingkungan ....................................................................... 3

B. Memasak dengan Tenaga Surya Sebagai Suatu Alternatif

Mengurangi Pencemaran Udara ........................................ 4

C. Konsep Fisika dalam Pembuatan Alat Masak Sederhana

(Solar Box Cooker) ........................................................... 5

BAB III PEMBUATAN ALAT MEMASAK SEDERHANA (SOLAR

BOX COOKER) SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF

KELUARGA ........................................................................... 7

A. Alat dan Bahan .................................................................. 7

B. Cara Pembuatan Solar Box Cooker ................................... 7

C. Cara Verja Solar Box Cooker ............................................ 8

D. Cara Memasak dengan Solar Box Cooker ........................ 9

BAB IV PEMBAHASAN ...................................................................... 10

BAB V PENUTUP ............................................................................... 11

A. Kesimpulan ....................................................................... 11

B. Saran-Saran ....................................................................... 11

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................ 12

vi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1 : Solar Box Cooker ........................................................................ 8

Gambar 2 : Cara Kerja Solar Box Cooker ...................................................... 9

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Masalah pertambahan jumlah penduduk telah melanda seluruh dunia termasuk

Indonesia. Jumlah penduduk Indonesia pada tahun 1995 berjumlah ±

198.240.000 orang dan pada tahun 2005 mencapai ± 300 juta orang. Pertambahan

penduduk yang cukup pesat ini merupakan beban yang sangat besar bagi terwujudnya

kesejahteraan bagi rakyat Indonesia. Pemenuhan kebutuhan primer dan sekunder

hidup rakyat harus ditingkatkan. Hal ini akan berdampak pada peningkatan

pemenuhan bahan bakar sebagai sumber energi untuk keperluan rumah tangga (BPS,

2002).

Pemakaian energi untuk pemenuhan bahan bakar keluarga saat ini semakin

sulit dan harganya terus meningkat, dikarenakan sumber daya alam minyak bumi

semakin berkurang. Oleh karena itu pihak pemerintah menganjurkan untuk

menggunakan kompor gas sebagai alternatif pilihan yang tepat, namun harganya

cukup tinggi, tidak sesuai dengan daya beli masyarakat.

Dampak penggunaan bahan bakar minyak untuk keperluan rumah tangga

terhadap lingkungan cukup tinggi, karena menimbulkan pencemaran udara oleh asap

sisa hasil pembakaran. Salah satu dampak negatif yaitu menipisnya lapisan ozon (O3)

yang berakibat akan meningkatnya jumlah penderita kanker kulit dan penyakit

katarak (Protokol Montreal, 1987).

Berdasarkan latar belakang di atas perlu dicarikan alternatif untuk pemenuhan

energi bagi keperluan rumah tangga, salah satu alternatif energi yang digunakan

adalah menggunakan energi cahaya matahari (solar cell), karena tidak berdampak

negatif terhadap lingkungan dan kesehatan. Dari uraian ini, maka penulisan karya

tulis ini berjudul “Pembuatan Alat Memasak Hemat Energi dari Tenaga Surya

(Solar Box Cooker) untuk Mengurangi Efek Pemanasan Global”

B. Tujuan Penulisan

Tujuan dari penulisan karya tulis ilmiah ini adalah :

2

1. Memberikan solusi bagi masyarakat dan pemerintah terhadap krisis bahan

bakar untuk keperluan rumah tangga, disamping mudah dibuat, juga tidak

memerlukan biaya mahal, sekaligus ramah lingkungan.

2. Berpartisipasi dalam kegiatan Lomba Karya Tulis Ilmiah yang

diselenggarakan oleh Fakultas MIPA Unlam Banjarbaru 2010.

C. Metode Penulisan

Pada penulisan karya tulis ini penulis menggunakan metode eksperimen

dengan mengujicobakan alat masak dengan menggunakan Solar Box Cooker

sederhana.

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Pengaruh Penggunaan Energi Bahan Bakar Terhadap Lingkungan

1. Pencemaran Karbon Monoksida (CO)

Sampai saat ini bahan bakar minyak belum dapat digantikan oleh bahan

bakar lainnya yang lebih murah dengan akibat sampingan yang kecil. Minyak

bumi tersebut, baik bensin, gasolin, minyak tanah dan lainnya digunakan untuk

keperluan industri, transfortasi maupun untuk keperluan rumah tangga. Minyak

sebagai bahan bakar yang bahan-bahannya terdiri dari zat-zat organik mengalami

pembakaran yang tidak sempurna sehingga mempunyai sisa-sisa pembakaran baik

dalam bentuk padat maupun dalam bentuk gas. Bahan bakar lainnya yang dibakar

secara sembarangan akan mengeluarkan karbonmonoksida yang berbahaya bagi

kesehatan. Bila udara yang kita hirup banyak mengandung unsur CO, maka CO

tersebut akan diikat oleh haemoglobin. Dengan demikian haemoglobin yang

seyogyanya mengikat oksigen dalam jumlah tertentu sekarang menjadi berkurang.

Akibatnya tubuh akan kekurangan oksigen. Untuk memenuhi kekurangan

oksigen tersebut maka jantung dan paru-paru bekerja keras. Jantung dan paru-

paru akan merasakan akibatnya sehingga gejala seperti pusing, mual, daya

penglihatan berkurang, dan daya koordinasi otot makin berkurang. Keadaan ini

banyak dialami oleh pengendara kendaraan bermotor. Bahan bakar lainnya yang

meningkatkan kadar karbonmonoksida tersebut adalah bahan bakar kayu, batu

bara, dan lainnya (Depdiknas, 2002:36).

2. Sulfur Oksida (SO)

Sulfur oksida terbentuk jika bahan bakar yang dipergunakan banyak

mengandung sulfur. Biasanya ditemukan pada bensin berkualitas rendah dan batu

bara. Dengan demikian bila suatu pabrik menggunakan bensin berkualitas rendah

maupun batu bara sebagai sumber energi, maka perlu hati-hati, karena SO yang

terbentuk dapat meracuni pekerja. Untuk mencapai terbentuknya unsur CO maka

dapat digunakan hal-hal sebagai berikut :

a. Mengusahakan agar bensin yang digunakan tidak mengandung sulfur lebih

dari 1%.

4

b. Menggunakan bensin atau batu bara yang tidak mengandung sulfur.

c. Mencuci atau membersihkan SO yang dihasilkan sebelum dibuang ke udara.

(Depdiknas, 2002:37).

3. Hidrokarbon (CH)

Hidrokarbon terbentuk karena pembakaran minyak yang tidak sempurna.

Gas ini sebenarnya kurang berbahaya bagi kesehatan karena secara normal

terdapat di alam. Peranannya pada pengotoran udara adalah karena pengaruh dari

sinar matahari yang bereaksi dengan nitrogen oksida dan membentuk polutan

baru yaitu Photochemical oxidan (Depdiknas, 2002:37).

4. Nitrogen Oksida (NO2)

Nitrogen oksida terbentuk jika berlangsung pembakaran bensin pada suhu

yang amat tinggi. Gas ini karena pengaruh sinar matahari bereaksi dengan

hidrogen oksida dan membentuk Photochemical oxidan (Depdiknas, 2002:37).

5. Partikel

Partikel yang bersifat padat atau cair dapat menjadi penyebab pencemaran

udara. Partikel udara ada yang dapat dilihat dengan mata tetapi ada yang dapat

dilihat hanya dengan menggunakan mikroskop khusus. Partikel yang berukuran

kecil dapat menetap di udara membentuk suspensi serta dapat pindah dari suatu

tempat ke tempat lainnnya melalui angin.

B. Memasak Dengan Tenaga Surya Sebagai Suatu Alternatif Mengurangi

Pencemaran Udara

Memasak dengan sebuah kotak karton adalah suatu seni dan mendapat

kesenangan tersendiri. Semua orang tahu bagaimana memasak dengan menggunakan

api, namun sangat sedikit orang yang memiliki pengetahuan memasak dengan

menggunakan cahaya matahari.

Menurut U.N. Food and Agriculture Organization (FAO), sekitar 1,5 milyar

umat manusia (lebih dari seperempat manusia di dunia) sekarang menderita

kekurangan bahan bakar kayu. Mereka memperkirakan jumlah ini akan meningkat

menjadi 2,4 milyar menjelang tahun 2000. Terlebih bila isu tentang BBM menjadi

semakin sulit dan mahal ditambah dengan polutan yang ditimbulkan akibat dampak

5

pemakaiannya. Hal ini akan menjadikansolar cooking menjadi semakin penting untuk

diperhatikan.

C. Konsep Fisika dalam Pembuatan Alat Memasak Sederhana (Solar Box

Cooker)

Kalor merupakan salah satu bentuk energi yang berpindah dari satu tempat ke

tempat lain. Kalor berpindah dari benda atau sistem bersuhu tinggi ke benda atau

sistem bersuhu rendah.

Pada pembuatan alat memasak sederhana ada dua cara perpindahan energi,

yaitu konduksi dan radiasi. Konduksi dalam hal kalor merambat dari ujung yang

bersuhu tinggi ke ujung yang bersuhu rendah.

1. Konduksi

Perpindahan energi kalor secara konduksi dapat terjadi melalui proses

pemanasan yang mengakibatkan energi kinetik partikel bertambah sehingga

bergerak lebih cepat. Gerakan partikel itu mengakibatkan terjadinya tabrakan

antara partikel-partikel yang berdekatan dan sekaligus terjadi perpindahan kalor.

Laju perpindahan kalor bergantung pada panjang panjang (L), luas

penampang (A), konduktivitas termal (k) atau jenis bahan, dan beda suhu (T),

dengan persamaan:

H = L

TAk

t

q ..

atau

Q = k . A . t. L

T

Keterangan:

H = t

q = besar kalor yang merambat tiap detik (J/s).

k = konduktivitas termal atau koefisien konduksi termal (W/m K atau J/s

moC).

A = luas permukaan/penampang (m2)

L

T = gradien suhu (

oC/m).

6

2. Radiasi

Radiasi merupakan suatu peristiwa di mana benda memancarkan panas

dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik adalah

gelombang yang merambat tanpa memerlukan zat perantara (medium) seperti

gelombang cahaya.

Laju pemancaran kalor oleh permukaan hitam, menurut Stefan (Tim

Penyusun, 2002 : 168) adalah energi total yang dipancarkan oleh suatu

permukaan hitam sempurna dalam bentuk radiasi kalor tiap satuan waktu, tiap

satuan luas permukaan sebanding dengan pangkat empat suhu mutlak permukaan

itu. Ditulis dengan rumus:

W = . T4

Energi yang dipancarkan tiap satuan waktu adalah:

t

Q= . A . T

4

Keterangan:

t

Q = energi yang dipancarkan tiap satuan waktu

= tetapan Stefan (5,7 x 10-8

W/m2K

4)

A = luas permukaan

T = suhu mutlak benda

(Tim Penyusun. 2002:166-168)

7

BAB III

PEMBUATAN ALAT MEMASAK SEDERHANA (SOLAR BOX COOKER)

SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF KELUARGA

A. Alat dan Bahan

1. Alat

Alat yang digunakan dalam pembuatan alat memasak sederhana (Solar Box

Cooker) adalah sebagai berikut :

- Pisau (cuter)

- Flat besi

- Tungku dari besi

2. Bahan

Bahan yang digunakan dalam pembuatan alat memasak sederhana (Solar

Box Cooker) adalah sebagai berikut :

a. Kaca ukuran 32 x 36 cm

b. Plester/lakban

c. Kardos

d. Alominium foil

e. Stafles

B. Cara Pembuatan Solar Box Cooker

Langkah-langkah cara membuat Solar Box Cooker adalah sebagai berikut :

1. Melekatkan aluminium foil pada kotak/kardus bekas mei instan dengan

menggunakan stafles.

2. Tutuplah permukaan atas kardus dengan menggunakan kaca, usahakan

permukaan kardus dibuat mereng agar penyinaran matahari bisa lebih

maksimal.

3. Buatlah penutup bagian bawah secara terpisah, dan dibungkus dengan

menggunakan alominium foil.

4. Letakkan tungku dari besi pada bagian dasar.

5. Taruh di atasnya flat besi sebagai tempat panci untuk memasak.

8

Kaca

Aluminium foil

Kotak besar

Kotak kecil

Panci

Nampan

Gambar 1. Solar Box Cooker

C. Cara Kerja Solar Box Cooker

Cara kerja Solar Box Cooker yaitu cahaya matahari masuk melalui kaca pada

bagian atas diteruskan ke bagian dalam, diterima oleh dinding solar box cooker

yang dilapisi aluminium foil yang akan memantulkan energi panas diteruskan ke

seluruh bagian ruangan, sehingga cahaya yang masuk yang diterima dalam bentuk

energi panas. Energi panas yang ada mempengaruhi panci yang berisi makanan

yang sedang dimasak. Dan sampai akhirnya makanan yang dimasak sampai

matang, dan siap dihidangkan.

9

Cahaya matahari

Gambar 2. Cara Kerja Solar Box Cooker

D. Cara Memasak dengan Solar Box Cooker

Cara memasak dengan menggunakan Solar Box Cooker adalah sebagai

berikut :

1. Letakkan bahan yang akan dimasak ke dalam panci.

2. Masukkan panci ke dalam solar box

3. Jangan menggunakan air terlalu banyak.untuk memasak.

4. Aturlah kotak sesuai datangnya sinar

5. Tidak perlu diaduk saat memasak

6. Gunakan kain lap untuk memegang atau mengangkat panci.

10

BAB IV

PEMBAHASAN

Pencemaran udara sebagian besar disebabkan oleh aktivitas manusia yang

berdampak meningkatnya suhu dipermukaan bumi, tidak hanya menyebabkan

melelehnya es di kedua kutub bumi, tetapi juga menyebabkan meningginya

permukaan air laut.

Salah satu aktivitas manusia adalah penggunaan energi bahan bakar untuk

keperluan rumah tangga yang berakibat terjadinya peningkatan pencemaran udara

karena mengeluarkan gas yang cukup berbahaya bagi kesehatan manusia, juga

mengakibatkan pemanasan global. Oleh karena itu perlu dicarikan alternatif untuk

mengurangi terjadinya polusi udara oleh bahan bakar tersebut, yaitu dengan

penggunaan Solar Box Cooker.

Solar Box dapat dibuat secara mudah dan menggunakan bahan sangat

sederhana serta murah dan tidak mencemari lingkungan. Masakan yang dihasilkan

cukup enak tidak jauh berbeda dengan masakan menggunakan api.

11

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan dapat diambil kesimpulan

sebagai berikut :

1. Pencemaran udara sebagian besar disebabkan oleh aktivitas manusia yang

berdampak meningkatnya suhu dipermukaan bumi, tidak hanya

menyebabkan melelehnya es di kedua kutub bumi, tetapi juga menyebabkan

meningginya permukaan air laut.

2. Salah satu aktivitas manusia adalah penggunaan energi bahan bakar untuk

keperluan rumah tangga yang berakibat terjadinya peningkatan pencemaran

udara karena mengeluarkan gas yang cukup berbahaya bagi kesehatan

manusia, juga mengakibatkan pemanasan global. Oleh karena itu perlu

dicarikan alternatif untuk mengurangi terjadinya polusi udara oleh bahan

bakar tersebut, yaitu dengan penggunaan Solar Box Cooker.

3. Solar Box dapat dibuat secara mudah dan menggunakan bahan sangat

sederhana serta murah dan tidak mencemari lingkungan. Masakan yang

dihasilkan cukup enak tidak jauh berbeda dengan masakan menggunakan

api.

B. Saran-Saran

Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan, maka penulis memberikan saran-

saran sebagai berikut :

1. Dalam rangka menekan laju terjadinya pemanasan global, hendaknya kita

menyadari akan bahayanya, dan mencarikan solusi energi alternatif lain yang

ramah lingkungan, salah satunya dengan menggunakan energi cahaya

matahari.

2. Penggunaan Solar Box Cooker supaya dimasyarakatkan agar supaya kita

secara bersama menekan laju pencemaran udara sekaligus menekan

pengeluaran keuangan untuk keperluan BBM, khususnya minyak tanah

sebagai bahan bakar kompor.

12

DAFTAR PUSTAKA

Depdiknas. 2002. Pencemaran Lingkungan. Jakarta: Dirjen Dikdasmen.

Ganjar, A, dan Arief, A.1999. Pedoman Pembinaan Pendidikan Kependudukan dan

Lingkungan Hidup di Sekolah. Jakarta : Depdiknas..

Lubis, L dkk. 1999. Pedoman Pelaksanaan Pendidikan Kependudukan dan

Lingkungan Hidup Untuk Guru SMU. Jakarta : Depdiknas

Tim Penyusun. 2002. Buku PR Fisika Kelas 1 SMU Tengah Tahun Kedua. Klaten: PT

Intan Pariwara