TRANSFORMASI ENERGI DALAM SEL

 TRANSFORMASI ENERGI DALAM SEL

Pada makhluk hidup heterotrof (makhluk hidup yang memanfaatkan sumber makanann organik/makhluk hidup yang tidak mampu mengubah senyawa anorganik menjadi senyawa organik), energi bersumber dari makanan yang dikonsumsi. Energi ini akan mengalami transformasi mulai dari energi potensial berupa energi kimia makanan menjadi energi panas dan energi kinetik/gerak dalam aktivitas makhluk hidup tersebut. Transformasi energi tersebut terjadi di dalam organel yang terdapat di dalam sel.

Transformasi energi dalam sel terjadi dengan cara sebagai berikut.

1. Transformasi Energi oleh Klorofil

Klorofil adalah zat hijau daun yang terdapat dalam organel sel tumbuhan yang disebut kloroplas. Klorofil berfungsi dalam fotosintesis. Energi radiasi sinar matahari yang ditangkap oleh klorofil berfungsi melancarkan proses fotosintesis. Proses tersebut digunakan untuk mereaksikan CO₂ dan H₂O menjadi glukosa.

Selain menjadi energi kimia dalam bentuk glukosa, hasil reaksinya menghasilkan oksigen yang dapat digunakan oleh tumbuhan untuk beraktivitas, seperti tumbuh, berkembang, dan bernapas. Jadi, energi radiasi matahari yang berbentuk energi cahaya diubah menjadi energi potensial dan energi kimiawi yang disimpan dalam molekul karbohidrat dan bahan makanan lainnya.

Energi ini dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk beraktivitas (tumbuh dan berkembang) dan juga dimanfaatkan oleh makhluk hidup lain yang mengonsumsi tumbuhan tersebut. Akibatnyaenergi yang terdapat pada tumbuhan berpindah ke dalam tubuh makhluk hidup lainnya dan menjadi energi potensial. Di dalam tubuh makhluk hidup ini, energi akan ditransformasi kembali.

2. Transformasi Energi oleh Mitokhondria

Mitokondria adalah organel yang terdapat di dalam sel, yang memiliki peran dalam respirasi sel. Di dalam mitokondria,  energi  kimia  digunakan untuk mengubah karbohidrat, protein, dan lemak. Mitokondria (Gambar 5.21) banyak terdapat pada sel otot makhluk hidup dan sel saraf.

ZAT ADIKTIF

 Zat Adiktif

Zat adiktif adalah zat-zat yang apabila dikonsumsi dapat menyebabkan ketergantungan (adiksi) atau ingin menggunakannya secara terus menerus (ketagihan).

Zat adiktif alami yang biasa dikonsumsi adalah kafein yang ada dalam kopi, dan theine yang ada di dalam teh. Setelah minum kopi, biasanya orang akan merasa lebih segar disebabkan oleh kerja kafein.

Pernahkah kamu mendengar bahwa orang yang terbiasa minum kopi, kemudian tidak minum kopi akan merasa pusing? Gejala itu menunjukkan seseorang mengalami ketergantungan.  Selain kafein masih banyak zat adiktif lainnya.

Zat adiktif dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu (1) narkotika, (2) psikotropika, dan (3) zat psiko-aktif lainnya.

1.       Jenis-jenis Zat Adiktif

a.   Narkotika

Narkotika merupakan zat berbahaya yang tidak boleh digunakan tanpa pengawasan dokter. Penggunaan narkotika tanpa pengawasan dokter adalah melanggar hukum. Narkotika adalah zat atau obat yang berasal dari tanaman yang dapat menyebabkan penurunan atau perubahan kesadaran, menghilangkan atau mengurangi rasa nyeri, dan menyebabkan ketergantungan bagi penggunanya.

Narkotika dapat dikelompokkan menjadi tiga golongan berdasarkan potensi dalam menyebabkan ketergantungan. Narkotika golongan I, sangat berbahaya karena berpotensi sangat tinggi menyebabkan ketergantungan. Narkotika ini tidak digunakan dalam pengobatan.Misalnya, heroin/putaw, kokain, dan ganja. Narkotika golongan II, berpotensi tinggi dalam menyebabkan ketergantungan dan dapat digunakan sebagai pilihan terakhir dalam pengobatan. Misalnya, morfin, petidin,dan metadon. Barang ini tidak boleh dibeli dan digunakan tanpa resep dan pengawasan dokter.

Narkotika golongan III,  berpotensi ringan dalam menyebabkan ketergantungan dan banyak digunakan dalam pengobatan. Misalnya, kodein. Penggunaan narkotika sangat berbahaya bagi kesehatan sehingga penyalahgunaan narkotika dapat merusak masa depan generasi muda. Hindarilah dan jauhi zat-zat yang terkait dengan narkotika!

Pemerintah secara tegas telah melarang penyalahgunaan narkotika. Hal ini dapat dilihat dari ditertbikannya undang-undang pelarangan zat tersebut, antara lain yang berbunyi bahwa barang siapa dengan tanpa hak dan melawan hukum menggunakan narkotika golongan I bagi diri sendiri, dipidana penjara paling lama 4 tahun, golongan II 2 tahun, dan golongan III1 tahun (UU Narkotika Pasal 85). Barang siapa dengan tanpa hak dan melawan hukum menggunakan narkotika terhadap orang lain atau memberikan narkotika golongan I untuk digunakan orang lain, dipidana penjara paling lama 15 tahun dan denda paling banyak 750 juta rupiah; golongan II 10 tahun penjara dan denda 500 juta rupiah; golongan III 5 tahun penjara dan denda 250 juta rupiah (UU Narkotika Pasal 84).

b.   Psikotropika

Narkotika dapat menyebabkan seseorang kehilangan kesadaran dan ketergantungan. Zat lain yang juga berbahaya adalah psikotropika. Zat ini merupakan obat yang berkhasiat psiko-aktif yang memengaruhi mental dan perilaku seseorang. Misalnya orang yang sulit tidur, bila meminum obat tidur (golongan psikotropika) dapat menyebabkan tidur nyenyak. Oleh sebab itu penggunaan psikotropika harus sesuai dengan resep dokter!

Psikotropika dapat dikelompokkan menjadi empat golongan berdasarkan potensi dalam menyebabkan ketergantungan.

Psikotropika golongan I, berpotensi sangat kuat menyebabkan ketergantungan dan tidak digunakan sebagai obat. Misalnya, ekstasi/MDMA (metil dioksi metamfetamin),  LSD (Lysergic acid diethylamide), dan STP/DOM (dimetoksi alpha dimetilpenetilamina).

 Psikotropika golongan II, berpotensi kuat menyebabkan ketergantungan dan sangat terbatas digunakan sebagai obat. Misalnya amfetamin, metamfetamin, fenisiklidin, dan ritalin. Psikotropika golongan III, berpotensi sedang menyebabkan ketergantungan dan banyak digunakan sebagai obat. Misalnya pentobarbital dan flunitrazepam.

 Psikotropika golongan IV, berpotensi ringan dalam menyebabkan ketergantungan dan sangat luas digunakan sebagai obat. Misalnya diazepam, klobazam, fenobarbital, barbital, klorazepam, dan nitrazepam seperti pada Gambar 5.12 yang digunakan sebagai obat tidur.

Pemerintah secara tegas juga telah melarang penyalahgunaan zat psikotropika. Hal ini dapat dilihat dari ditertbikannya undang-undang pelarangan zat tersebut, antara lain yang berbunyi bahwa Barang siapa tanpa hak dan melawan hukum menggunakan psikotropika golongan I di luar ketentuan hukum dapat dipidana 4-15 tahun penjara dan denda 15-750 juta rupiah (UU Psikotropika pasal 59)

c.    Zat Psiko-Aktif Lainnya

Selain narkotika dan psikotropika terdapat zat atau obat lain yang berpengaruh terhadap kerja sistem saraf pusat jika disalahgunakan atau dikonsumsi dalam jumlah besar dan dapat menimbulkan dampak yang berbahaya bagi kesehatan tubuh. Beberapa contoh zat psikoaktif selain narkotika dan psikotropika misalnya alkohol, nikotin, dan kafein.

Jenis alkohol yang banyak digunakan yaitu  etanol  (C₂H₅OH). Zat ini dapat diperoleh secara alami melalui fermentasi glukosa dengan ragi (Saccharomyces cerevisiae). Bila seseorang meminum minuman beralkohol, maka kandungan alkohol dalam darahnya akan tinggi, menyebabkan orang itu mabuk dan mengalami penurunan kesadaran. Oleh sebab itu, orang yang mabuk tidak boleh mengendarai kendaraan.

Selain etanol, salah satu jenis alkohol yaitu metanol yang biasa digunakan pada industri sebagai pelarut zat tertentu. Dalam kehidupan sehari-hari metanol dikenal juga dengan nama spiritus. Zat ini sangat beracun dan bila terminum dapat memutuskan saraf mata, sehingga orang dapat menjadi buta atau bahkan meninggal dunia.

Daun tembakau ini biasanya digunakan sebagai bahan pembuatan rokok. Akibatnya, orang yang merokok dapat lebih tahan kantuk atau lebih aktif.  Namun demikian, merokok berbahaya bagi kesehatan karena dapat menyebabkan kanker tenggorokan dan kanker paru-paru.

Kafein merupakan zat yang secara alami terdapat dalam kopi. Tahukah kamu, selain ditemukan dalam kopi, kafein juga ditemukan pada teh dan dikenal dengan nama theine namun kadarnya tidak sebanyak kafein dalam kopi. Meskipun kafein merupakan zat psikoaktif, namun tidak ada larangan dalam penggunaannya. Umumnya kopi dikonsumsi dengan tujuan agar tidak mengantuk. Hal ini disebabkan karena kafein merupakan stimulus yang mampu  meningkatkan kerja otak. Mengonsumsi kopi tidak dilarang, tetapi tidak dianjurkan untuk dikonsumsi secara berlebihan.

Zat adiktif juga dapat dikelompokkan berdasarkan pada pengaruhnya terhadap tubuh, yaitu:

 ƒ Stimulan, merupakan zat adiktif yang dapat meningkatkan aktivitas sistem saraf pusat atau fungsi organ tubuh lainnya, seperti meningkatkan detak jantung, laju pernapasan, dan tekanan darah. Stimulan akan membuat orang lebih siaga dan tidak merasakan lelah, contohnya kafein, nikotin, kokain, dan metamfetamin. Ingatlah! Kokain dan metamfetamin dilarang digunakan, barang siapa yang menggunakan di luar ketentuan hukum dapat dipidana 15 tahun penjara.

 ƒ Sedatif/hipnotika atau dikenal dengan depresan, merupakan zat adiktif yang memiliki efek berkebalikan dengan stimulan. Depresan akan menghambat aktivitas sistem saraf pusat atau fungsi organ tubuh lainnya. Depresan akan menurunkan kesadaran dan menyebabkan rasa kantuk, menurunkan tekanan darah, memperlambat detak jantung, dan membuat otot lebih rileks. Contoh depresan misalnya: asam barbiturat, alkohol, dan diazepam.

 ƒ Halusinogen, merupakan zat adiktif yang memberikan efek halusinasi atau khayal. Pengguna zat ini akan mendengar atau melihat sesuatu yang sebenarnya tidak nyata. Contoh halusinogen misalnya, LSA (Lysergic acid amide) dan LSD (Lysergic acid diethylamide). Penggunaan LSA dan LSD juga dilarang oleh hukum, oleh karena itu hindarilah zat-zat ini.

 2.       Dampak Penggunaan Zat Adiktif bagi Kesehatan

Banyak sekali dampak buruk yang disebabkan oleh penggunaan zat adiktif terhadap kesehatan.

a.    Dampak Penggunaan Narkotika

Penggunaan  heroin, morfin, opium, dan kodein dalam jangka pendek dapat menghilangkan rasa nyeri, ketegangan berkurang, rasa nyaman, diikuti perasaan seperti mimpi dan mengantuk. Penggunaan jangka panjang dapat menyebabkan ketergantungan, meninggal karena overdosis, menyebabkan sembelit, gangguan siklus menstruasi, dan impotensi. Jika dalam penggunaannya menggunakan jarum suntik yang tidak steril, maka dapat tertular berbagai jenis penyakit berbahaya seperti hepatitis dan HIV/AIDS.

Efek jangka pendek penggunaan ganja yaitu akan timbul rasa cemas dan gembira menjadi satu, banyak bicara, tertawa terbahakbahak, halusinasi, berubahnya perasaan waktu (lama dikira sebentar) dan ruang (jauh dikira dekat), peningkatan denyut jantung, mata merah, mulut dan tenggorokan kering.

Penggunaan ganja dalam jangka panjang dapat menyebabkan daya pikir berkurang, motivasi belajar turun drastis, perhatian ke lingkungan sekitar berkurang, radang paru-paru, daya tahan tubuh menurun, dan gangguan sistem peredaran darah.

Efek jangka pendek penggunaan kokain yaitu rasa percaya diri meningkat, banyak bicara, rasa lelah hilang, kebutuhan tidur berkurang, dan halusinasi penglihatan serta perabaan.

Efek jangka panjang yaitu kurang gizi, anemia, kerusakan pada hidung, dan gangguan jiwa.

b.   Dampak Penggunaan Psikotropika

Penggunaan ekstasi (metilen dioksi metamfetamin/MDMA) dan sabu (metamfetamin) dalam jangka pendek dapat menyebabkan terjaga (tidak tidur), rasa riang, perasaan melambung, rasa nyaman, dan meningkatkan keakraban. Namun, setelah itu akan timbul rasa tidak enak, murung, nafsu makan hilang, berkeringat, rasa haus, badan gemetar, jantung berdebar, dan tekanan darah meningkat.

Dalam jangka panjang dapat menyebabkan kurang gizi, anemia, penyakit jantung, gangguan jiwa (psikotik), dan pembuluh darah di otak dapat pecah sehingga mengalami stroke atau gagal jantung yang mengakibatkan kematian.

Setelah menggunakan obat nipam/nitrazepam (Gambar 5.12) dalam dosis tertentu, seseorang akan merasa tenang dan otot-otot mengendur. Jika dosis penggunaannya tinggi, maka dapat  menyebabkan gangguan bicara, gangguan persepsi, dan jalan sempoyongan. Jika dosis lebih tinggi lagi, akan dapat menyebabkan penghambatan  pada pernapasan, koma, dan kematian.

Untuk mengantisipasi dampak yang disebabkan oleh psikotropika ini, pemerintah menetapkan bahwa pecandu cukup umur dan orangtua/wali pecandu belum cukup umur wajib melaporkan diri/ dilaporkan keluarganya pada pejabat/ lembaga yang ditunjuk pemerintah untuk mendapatkan pengobatan dan/atau perawatan (UU Narkotika Pasal 88).

c.   Dampak Penggunaan Zat Psiko-Aktif Lainnya

Inhalansia dapat menyebabkan kematian mendadak akibat kekurangan oksigen atau karena ilusi, halusinasi, dan persepsi yang salah (misalnya merasa dapat terbang, sehingga orang yang mengonsumsi terjun dari tempat tinggi). Penggunaan inhalansia jangka panjang dapat menyebabkan kerusakan otak, paru-paru, ginjal, dan jantung.

Alkohol yang masuk ke dalam tubuh akan masuk ke dalam pembuluh darah, menuju otak, dan menekan kerja otak. Akibat jangka pendek dari mengonsumsi alkohol yaitu mabuk, jalan sempoyongan, menyebabkan keinginan untuk merusak, dan dapat menyebabkan kecelakaan akibat mengendarai kendaraan dalam keadaan mabuk.

Dalam jangka panjang alkohol dapat merusak hati, merusak kelenjar getah lambung, kerusakan sistem saraf, menyebabkan gangguan jantung, dan meningkatkan risiko kanker.

Selain nikotin, dalam rokok juga terdapat sekitar 4.000 senyawa, termasuk tar dan karbon monoksida (CO) yang berbahaya bagi tubuh.  Perhatikan Gambar 5.15! 

Senyawa-senyawa ini dapat menyebabkan kanker paru, penyempitan pembuluh darah, penyakit jantung, tekanan darah tinggi, dan impotensi.

 

PENGGUNAAN ENERGI LISTRIK, UPAYA PENGHEMATAN, DAN PENCEGAHAN BAHAYA PENGGUNAANNYA

PENGGUNAAN ENERGI LISTRIK, UPAYA PENGHEMATAN, DAN PENCEGAHAN BAHAYA PENGGUNAANNYA

1. Penggunaan Energi Listrik di Lingkungan Sekitar

Mengapa malam hari sela lu identik dengan kegelapan? Bagian bumi akan mengalami malam apabila po sisinya membelakangi matahari sehingga tidak memperoleh cahaya matahari secara lang sung. Bagian bumi yang mengalami malam hari hanya akan memperoleh cahaya dari bulan dan bintang. Lemahnya penerangan dari bulan dan bintang mengakibatkan malam menjadi gelap. Sejak ditemukan bola lampu  oleh Thomas Alva Edison, malam menjadi waktu yang dinanti-nantikan umat manusia. Salah satunya karena keindahan lampu-lampu yang sekaligus menjadi hiasan malam hari.

Thomas Alva Edison adalah seorang ilmuwan yang sangat gigih dan pantang menyerah. Ia berhasil menemukan lampu setelah melakukan 1000 kali percobaan. Hingga pada akhirnya, berkat kegigihan dan sikap pantang menyerah tersebut Edison berhasil memegang rekor dengan 1093 paten atas namanya. Menurut Edison “Saya tidak patah semangat karena setiap usaha yang salah adalah satu langkah maju”.

Selain lampu, energi listrik juga dimanfaatkan untuk mengoperasikan berbagai alat hasil teknologi untuk menunjang kehidupan manusia. Coba sebutkan peralatan apa saja yang ada di rumahmu yang memanfaatkan energi listrik sebagai sumber energi utamanya? Tahukah kamu se berapa besar energi listrik yang digunakan setiap bulan di rumahmu? Bagaimana cara menghitung biaya listrik setiap bulan?

Total biaya listrik setiap bulan yang dibayarkan kepada PLN dihitung sesuai penggunaan energi listrik di rumah. Melalui kWh meter yang biasa dipasang di rumah, petugas PLN setiap bulan mendatangi dan mencatat besar energi listrik yang telah digunakan. 

Energi yang telah digunakan tersebut dikalikan dengan tarif dasar listrik yang telah ditentukan. 

Perhitungan biaya listrik di lakukan dengan mengalikan energi listrik yang terpakai dengan tarif dasar listrik per kWh.

Misalnya sebuah lampu dengan daya 10 watt dinyalakan dalam waktu 8 jam/hari selama 30 hari.

Karena lampu 10 watt artinya dalam 1 detik menggunakan energi listrik sebesar 10 joule, maka energi total yang digunakan lampu selama 30 hari adalah W = P × t = 10 × 8 × 30 =2400 Wh = 2,4 kWh.

Jika tarif dasar listriknya Rp385,00, maka biaya yang harus dibayarkan adalah sebesar Rp924,00.

Akhir-akhir ini kita sering mendengar peristiwa kebakaran yang disebabkan oleh korsleting. Tetapi tahukah kamu mengapa hubungan pendek arus listrik atau korsleting dapat menjadi penyebab kebakaran?

Umumnya, korsleting terjadi karena adanya konduktor positif dan negatif di dalam kabel yang saling berhubungan satu sama lain. Hal tersebut disebabkan oleh penyambungan kabel-kabel listrik yang tidak memperhatikan kutub-kutub listrik atau adanya konduktor kabel yang tidak tertutup isolator dengan baik.

Konduktor dalam kabel yang saling terhubung tersebut mengakibatkan hubungan pendek sehingga dapat memicu  timbulnya arus yang sangat besar pada kabel, dan akan menghasilkan energi panas yang luar biasa dalam waktu singkat.

Biasanya, energi panas ini disertai dengan ledakan kuat dengan suhu sangat tinggi sehingga mampu membakar benda-benda yang ada di sekitarnya.

2. Upaya Penghematan Energi Listrik

Mengapa kita perlu menghemat energi listrik? Bukankah energi listrik tidak pernah habis meskipun telah digunakan dari kita kecil hingga sekarang?

Ternyata tidak hanya menghemat biaya listrik yang terus-menerus naik, upaya penghematan energi listrik juga dilakukan karena besarnya emisi karbon yang dihasilkan. Besarnya emisi karbon yang dihasilkan oleh pembangkit listrik yang menggunakan batu bara adalah penyumbang terbesar terjadinya global warming.

Salah satu upaya untuk menghemat energi listrik adalah dengan menggunakan energi listrik seperlunya atau mengganti peralatan listrik dengan peralan berdaya lebih kecil. Coba perhatikan penggunaan lampu sorot yang dipasang pada kendaraan terbaru, bandingkan dengan kendaraan lama, adakah perbedaannya?

Lampu sorot pada mobil-mobil baru dan lampu penerangan di rumah cenderung memanfaatkan lampu LED (Light Emitting Diode) daripada lampu bohlam seperti pada kendaraan lama. Penggunaan LED dengan daya yang lebih kecil tersebut diharapkan dapat menghemat kebutuhan energi listrik. Selain penggunaan LED, apa saja upaya yang dilakukan  manusia          untuk menghemat energi listrik?

Sebagai upaya penghematan listrik sekaligus mengurangi dampak global warming, kegiatan earth hour diadakan WWF (World Wide Fund) for nature setiap hari sabtu terakhir bulan Maret. Acara utamanya adalah mematikan lampu dan peralatan listrik selama satu jam. Kegiatan yang serentak dilakukan di sejumlah negara yang sudah menggunakan listrik ini terbukti mampu menghemat biaya listrik hingga Rp216.600.000,00 mengurangi jumlah CO₂ hingga sebanyak 267,3 ton, dan menyelamatkan 267 pohon.

3.       Pencegahan Bahaya Penggunaan Listrik

Pernahkah kamu tersengat listrik (terkena setrum listrik)? Pada saat tersengat listrik, mungkin hanya sensasi kejut yang kamu rasakan. Berbagai tindak pencegahan dilakukan untuk menghindari jatuhnya korban jiwa akibat kelalaian manusia dalam menggunakan listrik. Berikut disajikan beberapa prosedur ”Aman Menggunakan Listrik”.

1. Mencabut kabel dari stop kontak bila tidak menggunakan peralatan listrik.
2. Menghindari air dan kondisi tangan yang basah saat ingin menyambung atau melepas sambungan kabel dengan stop kontak.
3. Tidak memegang lubang stop kontak atau sambungan kabel yang terbuka.
4. Selalu memperhatikan peringatan penggunaan listrik yang ada pada peralatan listrik.
5. Memasang sekering dengan benar untuk menghindari kebakaran dengan cara memutus arus pendek yang terjadi di rumah secara otomatis.

Kamu harus selalu berhati-hati agar tidak tersengat arus listrik.Darah dan cairan tubuh lainnya merupakan konduktor listrik yang baik, tetapi kulit yang dalam keadaan kering merupakan isolator bagi arus listrik. Kondisi kulit yang kering tersebut seperti plastik yang membungkus kabel listrik, sehingga kulit melindungi tubuh dari arus listrik yang akan masuk ke dalam tubuh. Efek kejutan listrik yang dirasakan tubuh tergantung pada banyaknya arus yang masuk, perhatikan Tabel 5.8.

Info tokoh penemu listrik

TRANSMISI ENERGI LISTRIK

Transmisi energi listrik adalah sebuah proses penghantaran energi listrik yang terjdi secara besar-besaran dari sebuah instalasi pembangkit listrik menuju ke gardu listrik, selanjutnya diteruskan menuju rumah-rumah penduduk. Tahukah kamu bagaimana energi listrik dapat disalurkan ke rumah-rumah dengan efektif dan efisien?

Perhatikan Gambar 5.22!

 
Transmisi listrik jarak jauh dilakukan dengan menaikkan tegangan listrik. Jika tegangan listrik untuk transmisi jarak jauh rendah, maka arus listriknya akan menjadi besar sehingga diperlukan kabel listrik yang besar dan banyak energi yang terbuang menjadi kalor saat listrik disalurkan dari PLN ke rumah-rumah. Namun, dengan tegangan yang tinggi, arus listrik akan menjadi kecil sehingga kabel listrik yang dibutuhkan kecil dan tidak terlalu banyak energi yang terbuang.

Agar tegangan listrik dari PLN dapat dinaikkan, maka diperlukan transformator step up.

Transfomator atau trafo adalah alat yang memindahkan tenaga listrik antar 2 rangkaian listrik atau lebih melalui induksi elektromagnetik. Trafo adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengubah besaran tegangan dan arus listrik dengan memanfaatkan induksi elektromagnetik. Trafo hanya bisa bekerja pada arus bolak-balik/AC (Alternating Current).

Dalam sebuah trafo atau trafo terdapat dua atau lebih kumparan yang membungkus sebuah inti (inti biasanya terbuat dari besi). Kumparan ini dipisahkan secara elektrik, tetapi terhubung secara magnetis melalui jalur dengan keengganan rendah. Kumparan ini juga memiliki induksi timbal balik yang sama.

Trafo bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Berdasarkan hukum ini, ketika sebuah kumparan (primer) dihubungkan ke sumber tegangan bolak-balik (AC), maka akan terjadi fluks bolak-balik pada inti yang dibungkus kumparan. Kumparan membuat jaringan tertutup, sehingga arus primer mengalir. Karena fluks pada kumparan primer, induksi diri terjadi pada kumparan primer. Efek induksi kumparan primer membuat kumparan sekunder juga menginduksi induksi.

Induksi pada kumparan sekunder disebut induksi bersama. Induksi yang terjadi pada kumparan sekunder menimbulkan fluks magnet. Fluks magnet pada kumparan sekunder menghasilkan gaya gerak listrik. Ketika rangkaian sekunder ini diberi beban, arus sekunder mengalir sebagai akibat dari gaya gerak listrik yang terjadi. Dapat dikatakan bahwa transformator ini mentransmisikan daya listrik secara magnetis.

Secara garis besar trafo dibagi menjadi 2 jenis yaitu trafo step up dan trafo step down. Transformator step-up adalah transformator yang memiliki lilitan sekunder lebih banyak daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penaik tegangan. Transformator ini biasa ditemui pada pembangkit tenaga listrik sebagai penaik tegangan yang dihasilkan generator menjadi tegangan tinggi yang digunakan dalam transmisi jarak jauh.

PLN memproduksi listrik dengan tegangan sebesar 10.000 volt, sehingga perlu dinaikkan menjadi sekitar 150.000 volt. Transmisi energi listrik dengan tegangan sebesar ini dilakukan dengan menaikkan kabel pada gardu-gardu listrik yang tinggi agar aman bagi penduduk. Pada transmisi berikutnya digunakan transformator step down untuk menurunkan tegangan hingga menjadi 220 volt sehingga dapat langsung didistribusikan ke penduduk. Transformator step-down memiliki lilitan sekunder lebih sedikit daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan. Transformator jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor AC- DC .

ENERGI DALAM SISTEM KEHIDUPAN

ENERGI DALAM SISTEM KEHIDUPAN

Energi dalam sistem kehidupan dapat kita temukan di lingkungan sekitar kita. Baterai adalah sumber energi. Kendaraan bermotor tidak akan berjalan tanpa ada bahan bakar. Bahan bakar adalah sumber energi.

Jika sakelar di rumah dimatikan, alat-alat listrik yang terhubung dengan sakelar tersebut tidak akan menyala. Hal itu terjadi karena tidak ada aliran energi yang menghidupkan alat-alat tersebut.

Manusia membutuhkan energi untuk bekerja, bergerak, bernapas, dan mengerjakan banyak hal lainnya. Energi menyebabkan mobil dan motor dapat berjalan. Pesawat terbang dapat terbang karena adanya energi. Begitu juga kereta api dapat berjalan cepat karena adanya energi. Energi menyalakan peralatan listrik di rumah. Energi ada di mana-mana, bahkan, tumbuhan dan hewan membutuhkan energi untuk tumbuh dan berkembang. Dengan demikian, untuk melakukan usaha, diperlukan energi. Energi terdapat dalam berbagai bentuk. Kerja kehidupan bergantung pada kemampuan organisme mengubah energi dari suatu bentuk ke bentuk lainnya.

Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha (kerja) atau melakukan suatu perubahan.

Energi ada beberapa bentuk, yaitu sebagai berikut : Energi potensial, Energi kinetik, Energi kimia, Energi listrik.

Bentuk-bentuk energi di atas akan kamu pelajari dengan melakukan kegiatan berikut ini. Akibat kedudukan batu terhadap keadaan setimbang, maka batu mampu melakukan kerja atau memiliki energi. Energi yang diperoleh karena lokasi atau kedudukannya tersebut dinamakan energi potensial. Contoh lain, air dalam bendungan menyimpan energi potensial karena ketinggiannya. Dengan demikian, dapat disimpulkan tentang energi potensial sebagai berikut.

Energi potensial adalah energi yang dimiliki oleh suatu materi karena lokasi atau tempatnya.

Benda yang diletakkan di atas meja memiliki energi potensial gravitasi. Karena energi potensial gravitasi inilah, benda dapat bergerak dari meja ke tanah. Batu di katapel mendapat energi saat karet katapel diregangkan. Energi potensial itulah yang mendorong batu terlempar dari katapel.

Kegiatan tersebut menjelaskan tiga bentuk energi, yaitu energi potensial, energi kimia dan energi listrik. Asam cuka menyimpan energi kimia. Energi kimia tersebut dapat berubah menjadi energi listrik yang mampu menyalakan lampu. Energi listrik kemudian berubah menjadi energi cahaya.

Dengan demikian, energi akan mengalami perubahan bentuk, tetapi energinya sendiri tidak hilang. Ada berbagai macam energi potensial, antara lain energi potensial gravitasi.

Energi potensial gravitasi bumi, yaitu energi yang dimiliki suatu benda karena terletak di atas permukaan bumi. Maka semakin tinggi letak suatu benda di atas permukaan bumi,  makin besar energi potensial gravitasinya.

Energi potensial elastisitas, ialah energi yang tersimpan pada benda yang sedang diregangkan (misalnya, pada karet katapel dan busur panah) atau ditekan (misalnya, pada per). Makin jauh peregangan dan penekanannya, makin besar energinya.

Bentuk energi lainnya adalah energi kimia. Energi kimia ialah energi yang terkandung dalam suatu zat. Misalnya, makanan memiliki energi kimia, sehingga orang yang makan akan memiliki energi untuk beraktivitas. Contoh energi kimia lainnya adalah bensin yang mengandung energi kimia, sehingga dapat digunakan untuk menggerakkan mesin.

Energi listrik ialah energi yang dimiliki muatan listrik dan arus listrik. Energi ini paling banyak digunakan karena mudah diubah menjadi energi lainnya. Setiap materi yang berpindah atau bergerak memiliki bentuk energi yang disebut energi kinetik atau energi gerak. Objek bergerak melakukan kerja dengan cara menggerakkan benda lain. Pemain biliar menggerakkan tongkat biliar untuk mendorong bola. Selanjutnya, bola yang bergerak akan menggerakkan bola-bola lain. Air yang mengalir melalui suatu bendungan akan menggerakkan turbin. Ketika kamu naik sepeda, kontraksi otot kaki akan mendorong pedal sepeda. Jadi, energi kinetik dapat disimpulkan sebagai berikut.

Energi kinetik adalah bentuk energi ketika suatu materi berpindah atau bergerak.

Untuk lebih mudah memahami perbedaan energi potensial dan energi kinetik, perhatikan ketika anak-anak sedang bermain "perosotan". Anak-anak di arena bermain ini memiliki lebih banyak energi potensial pada saat berada di puncak “perosotan” (karena pengaruh gravitasi) dibandingkan ketika berada pada dasar “perosotan”. Energi kinetik akan diubah menjadi energi potensial (energi tersimpan) ketika menaiki “perosotan” itu. Energi potensial diubah menjadi energi kinetik selama meluncur turun.

B.  Berbagai Sumber Energi

Sumber energi adalah segala sesuatu yang menghasilkan energi. Panas matahari yang digunakan untuk memanaskan air adalah sumber energi. Begitu juga spiritus yang digunakan sebagai bahan bakar adalah sumber energi. Listrik dan arang yang dibakar untuk memanaskan setrika merupakan sumber energi juga. Energi memegang peranan yang sangat penting bagi kehidupan manusia. Semua aktivitas kehidupan manusia memerlukan energi.

Pada zaman prasejarah sampai awal zaman sejarah, hanya kayu dan batu yang dapat digunakan sebagai sumber energi untuk keperluan hidup manusia. Sampai saat ini, bahan bakar minyak bumi dan gas digunakan untuk berbagai keperluan hidup manusia.

 
Diagram di atas merupakan persentase berbagai sumber energi yang paling banyak digunakan untuk kehidupan manusia. Untuk memahami lebih jauh tentang berbagai sumber energi.

1. Sumber Energi Tak Terbarukan

Energi tak terbarukan yang paling banyak dimanfaatkan adalah minyak bumi, batu bara, dan gas alam. Ketiganya digunakan dalam kehidupan sehari-hari, yaitu pada industri, untuk pembangkit listrik, mupun transportasi. Berdasarkan hasil perhitungan para ahli, minyak bumi akan habis 30 tahun lagi, sedangkan gas alam akan habis 47 tahun lagi, dan batu bara akan habis 193 tahun lagi.

a. Energi Hasil Tambang Bumi

Minyak bumi, gas, dan batu bara merupakan bahan bakar fosil yang berasal dari tumbuhan dan hewan-hewan yang terkubur jutaan tahun di dalam bumi. 

Untuk mendapatkan minyak bumi, dilakukan penambangan atau eksploitasi ke dalam perut bumi.

b. Energi Nuklir

Energi nuklir adalah energi potensial yang terdapat pada partikel di dalam nukleus atom. 

Partikel nuklir, seperti proton dan neutron, tidak terpecah di dalam proses reaksi fisi dan fusi. Akan tetapi, kumpulan tersebut memiliki massa yang lebih rendah daripada ketika berada dalam posisi terpisah. Adanya perbedaan massa ini maka dibebaskan dalam bentuk energi panas melalui radiasi nuklir.

2. Sumber Energi Terbarukan

Ancaman bahwa sumber energi suatu saat akan habis menyebabkan banyak ilmuwan berusaha menemukan energi alternatif yang terbarukan atau tidak akan habis dipakai. Sumber energi terbarukan yang saat ini mulai dikembangkan adalah biogas dari kotoran ternak, air mengalir, angin, dan panas matahari. Salah  satu  sumber  energi  terbarukan  yang  saat ini mulai dipelajari agar dapat dikembangkan di Indonesia adalah biogas yang berasal dari sampah biologis.

a. Energi Matahari

Energi surya atau energi matahari adalah energi yang didapat dengan mengubah energi panas surya (matahari) melalui peralatan tertentu menjadi energi  dalam  bentuk  lain.  

Matahari merupakan sumber utama energi. Energi matahari dapat digunakan secara langsung maupun diubah ke bentuk energi lain.

b. Pembangkit Listrik Tenaga Air

Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah pembangkit yang mengandalkan energi potensial dan kinetik dari air untuk menghasilkan energi listrik. 

Energi listrik yang dibangkitkan ini  disebut hidroelektrik. Komponen pembangkit listrik jenis ini adalah generator yang dihubungkan ke turbin yang digerakkan oleh energi kinetik dari air. Namun, secara luas pembangkit listrik tenaga air tidak hanya terbatas pada air dari sebuah waduk atau air terjun melainkan juga pembangkit listrik yang menggunakan tenaga air dalam bentuk lain seperti tenaga ombak.

c. Energi Angin

Energi angin memanfaatkan tenaga angin dengan menggunakan kincir angin untuk diubah menjadi energi listrik atau bentuk energi lainnya. 

Umumnya, digunakan dalam ladang angin dalam skala besar untuk menyediakan listrik di lokasi yang terisolir.

d. Energi Tidal

Energi tidal merupakan energi yang memanfaatkan pasang surutnya air yang sering disebut juga sebagai energi pasang surut. 

Jika dibandingkan dengan energi angin dan energi matahari, energi tidal memiliki sejumlah keunggulan. Keunggulan tersebut antara lain memiliki aliran energi yang lebih  pasti/mudah diprediksi, lebih hemat ruang, dan tidak membutuhkan teknologi konversi yang rumit. Kelemahan energi ini adalah membutuhkan alat konversi yang andal yang mampu bertahan dengan kondisi lingkungan laut yang keras karena tingginya tingkat korosi dan kuatnya arus laut. 

Zat Aditif

Tuhan telah menganugerahkan nikmat yang berlimpah kepada manusia. Rahmat-Nya tersebar luas di seluruh alam semesta ini. Tuhan telah memberimu makanan, minuman, kesehatan jasmani dan rohani, sehingga kamu mampu melakukan aktivitas sehari-hari. Pernahkah kamu menyadari bahwa kesehatan tubuhmu juga ditentukan oleh makanan dan minuman yang kamu konsumsi? Tuhan memerintahkan kepada kita untuk mengonsumsi makanan dan minuman yang sehat dan tidak bertentangan dengan aturan agama, agar kita terhindar dari berbagai penyakit. Makanan yang baik dapat ditinjau dari cara mendapatkannya, kandungan gizi, dan dampaknya terhadap tubuh.

Makanan dan minuman yang diperoleh dari cara yang salah, nantinya juga akan berdampak buruk bagi tubuh kita. Begitu juga makanan dan minuman yang mengandung zat berbahaya, misalnya zat tambahan seperti pewarna, perasa, pemanis buatan tertentu, bila dimakan secara berlebihan dapat berdampak buruk pada tubuh kita.

Bagaimana pendapatmu tentang makanan dan minuman tersebut yang berwarna-warni tersebut? Apakah makanan dan minuman tersebut nampak menarik? Apakah makanan dan minuman tersebut tergolong sehat?

Ketika memilih makanan, seseorang akan mudah tertarik karena rasanya yang enak, warna yang menarik, aroma yang menggugah selera, atau kemasannya yang menawan. Agar memenuhi tujuan tersebut, pembuat makanan menambahkan zat-zat tertentu. Zat-zat tersebut disebut zat aditif. Bagaimana caramu memilih makanan dan minuman yang sehat dan menarik? Misalnya minuman pada Gambar 5.1, manakah yang kamu pilih? Berikan alasanmu! Penambahan zat-zat tertentu ke dalam makanan ada yang menguntungkan, tetapi ada juga yang merugikan atau membahayakan. Oleh sebab itu,ketika memilih makanan dan minuman, harus memerhatikan zat tambahan yang terkandung di dalamnya.

Selain zat pewarna, pemanis, dan penyedap khususnya dalam makanan dan minuman, ada pula zat-zat dalam makanan dan minuman yang harus dihindari, misalnya alkohol. Zat-zat yang dapat menyebabkan orang menjadi ketagihan disebut zat adiktif. Kamu tertarik untuk mempelajari lebih lanjut tentang zat aditif dan zat adiktif bukan? Oleh karena itu, ayo pelajari bab ini dengan penuh semangat! 

Tahukah kamu apakah zat aditif  itu?  Zat aditif merupakan bahan yang ditambahkan dengan sengaja ke dalam makanan atau minuman dalam jumlah kecil saat pembuatan makanan. Penambahan zat aditif bertujuan untuk memperbaiki penampilan, cita rasa, tekstur, aroma, dan untuk memperpanjang daya simpan. Selain itu, penambahan zat aditif juga dapat meningkatkan nilai gizi makanan dan minuman seperti penambahan protein, mineral, dan vitamin.

Berdasarkan fungsinya, zat aditif pada makanan dan minuman dapat dikelompokkan menjadi pewarna, pemanis, pengawet, penyedap, pemberi aroma, pengental, dan pengemulsi. Berdasarkan asalnya, zat aditif pada makanan dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu zat aditif alami dan zat aditif buatan. Tahukah kamu perbedaan zat aditif alami dan zat aditif buatan? Zat aditif alami adalah zat aditif yang bahan bakunya berasal dari makhluk hidup, misalnya zat pewarna dari tumbuhan, penyedap dari daging hewan, zat pengental dari alga, dan sebagainya. Zat-zat alami ini pada umumnya tidak menimbulkan efek samping yang membahayakan kesehatan manusia. Sebaliknya, zat aditif buatan bila digunakan melebihi jumlah yang diperbolehkan, dapat membahayakan kesehatan. Zat aditif buatan diperoleh melalui proses reaksi kimia yang bahan baku pembuatannya berasal dari bahan-bahan kimia. Misalnya, bahan pengawet dari asam benzoat, pemanis buatan dari sakarin, pewarna dari tartrazine, dan lainnya. Zat aditif buatan harus digunakan sesuai dengan jumlah yang diperbolehkan dan sesuai fungsinya. Penyalahgunaan  pewarna buatan  seperti bahan pewarna tekstil yang digunakan sebagai pewarna makanan sangat berbahaya untuk kesehatan.

1.       Pewarna

Pewarna adalah bahan yang ditambahkan pada makanan atau minuman dengan tujuan untuk memperbaiki atau memberi warna pada makanan atau minuman agar menarik. Perhatikan Gambar 5.2!

 
Zat pewarna apakah yang digunakan pada makanan tersebut? Secara alami masyarakat dapat memperoleh warna hijau dari suji dan pandan atau warna merah dari stroberi. Menurut kamu apakah warna makanan pada Gambar 5.2 dari bahan alami?

Pada saat ini masyarakat dapat menggunakan pewarna buatan yang mudah dibeli di pasaran.  Pewarna alami pada umumnya aman untuk kesehatan, sedangkan bahan pewarna buatan yang pemakaiannya disalahgunakan dapat membahayakan kesehatan. 

 a.   Pewarna Alami

Pewarna alami adalah pewarna yang dapat diperoleh dari alam, misalnya dari tumbuhan dan hewan. Banyak bahan-bahan di sekitarmu yang dapat dipakai sebagai pewarna alami. Daun suji dan daun pandan dipakai sebagai pewarna hijau pada makanan. Selain memberi warna hijau, daun pandan juga memberi aroma harum pada makanan. Selain daun suji dan daun pandan, stroberi, dan buah naga merah juga sering digunakan untuk memberikan warna merah pada makanan.

Pewarna alami mempunyai keunggulan, yaitu lebih sehat dan tidak menyebabkan efek samping apabila dikonsumsi dibandingkan pewarna buatan. Namun, pewarna makanan alami memiliki beberapa kelemahan, yaitu cenderung memberikan rasa dan aroma khas yang tidak diinginkan, warnanya mudah rusak karena pemanasan, warnanya kurang kuat (pucat), dan jenisnya terbatas.

b.   Pewarna Buatan

Pewarna buatan diperoleh melalui proses reaksi (sintesis) kimia menggunakan bahan yang berasal dari zat kimia sintetis. Pewarna pada umumnya mempunyai struktur kimia yang mirip seperti struktur kimia pewarna alami, misalnya apokaroten yang mempunyai warna oranye mirip dengan warna wortel. Beberapa bahan pewarna sintetis dapat menggantikan pewarna alami. Pewarna sintetis ada yang dibuat khusus untuk makanan dan ada pula untuk industri tekstil dan cat.

 

Saat ini, sebagian besar orang lebih senang menggunakan pewarna buatan untuk membuat aneka makanan dan minuman yang berwarna. Bahan pewarna buatan dipilih karena memiliki beberapa keunggulan dibanding pewarna alami, yaitu harganya murah, praktis dalam penggunaan, warnanya lebih kuat, jenisnya lebih banyak, dan warnanya tidak rusak karena pemanasan. Penggunaan bahan pewarna buatan untuk makanan dan minuman harus melalui pengujian yang ketat untuk kesehatan konsumen. Pewarna yang telah melalui pengujian keamanan dan yang diizinkan pemakaiannya untuk makanan dan minuman dinamakan permitted colour atau certified colour. Gambar 5.4 merupakan contoh pewarna makanan dalam kemasan yang telah diizinkan pemakaiannya. Pewarna buatan memiliki kode tertentu. Sebagai contohnya, pewarna makanan dan minuman memiliki kode yang berbeda dengan pewarna yang digunakan dalam industri tekstil.

 
Pewarna buatan, sudah  digunakan  secara luas oleh masyarakat sebagai bahan pewarna dalam produk makanan dan minuman. Namun, sebagian masyarakat masih menggunakan bahan pewarna buatan yang tidak sesuai dengan peruntukannya. Contoh penggunaan pewarna buatan yang tidak sesuai peruntukannya adalah penggunaan pewarna tekstil untuk makanan yang dapat membahayakan kesehatan konsumen. Pewarna tekstil dan pewarna cat tidak boleh digunakan sebagai pewarna makanan dan minuman karena pewarna tekstil dan cat biasanya mengandung logam-logam berat, seperti antimoni (Sb), arsenik (As), barium (Ba), kadmium (Cd), kromium (Cr), raksa (Pb), mercuri (Hg), dan selenium (Se) yang bersifat racun bagi tubuh.

2.       Pemanis

Pemanis merupakan bahan yang ditambahkan pada makanan atau minuman sehingga dapat menyebabkan rasa manis pada makanan atau minuman. Bahan pemanis ada dua jenis, yaitu pemanis alami dan pemanis buatan.

a.   Pemanis Alami

Pemanis alami yang umum digunakan untuk membuat rasa manis pada makanan dan minuman adalah gula pasir (sukrosa), gula  kelapa,gula aren, gula lontar, dan gula bit. Gula tersebut digunakan sebagai pemanis pada makanan dan minuman sesuai dengan keperluan.

Penggunaan pemanis alami juga perlu mengikuti takaran tertentu. Gula apakah yang sering kamu gunakan untuk membuat teh atau kopi di rumah?

Tahukah kamu bahwa gula pasir dibuat dari tebu melalui proses penggilingan? Di Indonesia pembuatan gula pasir umumnya dilakukan di pabrik gula melalui proses penggilingan. Selain gula pasir, di masyarakat Indonesia juga sering menggunakan gula aren atau gula lontar.

b.   Pemanis Buatan

Pemanis buatan mempunyai rasa manis hampir sama atau lebih manis dibandingkan dengan pemanis alami. Pemanis buatan dibuat melalui reaksi kimia tertentu sehingga dapat dihasilkan senyawa yang mempunyai rasa manis. Pemanis buatan dibuat dengan tujuan sebagai pengganti gula alami. Beberapa contoh pemanis buatan adalah siklamat, aspartam, kalium asesulfam, dan sakarin. Pemanis-pemanis ini mempunyai tingkat kemanisan lebih besar dibandingkan dengan gula pasir (lihat Tabel 5.6).

Pemanis buatan dapat digunakan untuk menggantikan pemanis alami bagi orang-orang yang tidak diperbolehkan mengonsumsi pemanis alami, seperti penderita kencing manis (diabetes mellitus). Selain itu, pemanis buatan tidak menghasilkan kalori dalam tubuh, sehingga sering digunakan oleh orang yang diet. 

Penggunaan pemanis buatan yang berlebihan dan tidak sesuai dengan jumlah yang diperbolehkan dapat membahayakan kesehatan. Oleh sebab itu, bila menggunakan pemanis buatan periksalah aturan pemakaiannya.

3.       Pengawet

Perhatikan kondisi kedua makanan pada Gambar 5.6!

Menurut pendapatmu, makanan mana yang masih layak dikonsumsi? Setiap bahan makanan memiliki jangka waktu tertentu untuk menjadi rusak. Roti pada Gambar 5.6(b) tidak layak dikonsumsi karena sudah ditumbuhi jamur. Agar bahan makanan tidak cepat rusak karena tumbuhnya jamur, bakteri atau mikroorganisme lain, makanan dapat ditambahkan bahan pengawet dalam jumlah tertentu. 

Pengawet adalah zat aditif yang ditambahkan pada makanan atau minuman yang berfungsi untuk menghambat kerusakan makanan atau minuman. Kerusakan makanan dapat disebabkan oleh adanya mikroorganisme yang tumbuh pada makanan dan minuman. Bahan pengawet mencegah tumbuhnya mikroorganisme sehingga reaksi kimia yang disebabkan oleh mikroorganisme tersebut dapat dicegah, misalnya fermentasi pada makanan dan minuman tersebut. Reaksi-reaksi kimia lain juga dapat dicegah oleh adanya pengawet antara lain pengasaman, oksidasi, pencokelatan (browning), dan reaksi enzimatis lainnya. Contoh bahan pengawet dan penggunaannya dapat dilihat pada Tabel 5.7.

 
Pengawetan bahan makanan atau minuman dengan memberikan zat aditif seperti pada Tabel 5.7 merupakan cara pengawetan secara kimia. Cara lain mengawetkan makanan adalah dengan cara pengasinan atau pemanisan. Misalnya ikan asin, manisan buah, atau daging panggang dapat awet secara alami. Metode pengawetan lain adalah dengan cara fisik misalnya dengan pemanasan, pendinginan, pembekuan, pengasapan, pengeringan, dan penyinaran.

4.       Penyedap

Apakah kamu pernah memasak? Bumbu apa yang kamu tambahkan pada masakan agar rasanya sedap? Penyedap makanan adalah bahan tambahan makanan yang digunakan untuk meningkatkan cita rasa makanan. Adapun bahan penyedap alami yang umum digunakan adalah garam, bawang putih, bawang merah, cengkeh, pala, merica, cabai, laos, kunyit, ketumbar, sereh, dan kayu manis.

Pada makanan berkuah, kaldu dari daging dan tulang  pada umumnya digunakan sebagai penyedap. Pernahkah kamu memerhatikan pada kuah bakso terdapat rebusan daging dan tulang, seperti pada Gambar 5.7.

 
Selain penyedap alami, juga terdapat penyedap buatan. Penyedap buatan yang umum digunakan pada makanan adalah vetsin yang mengandung senyawa monosodium glutamat (MSG) atau mononatrium glutamat (MNG). Senyawa ini dibuat dari fermentasi tetes tebu dengan bantuan bakteri Micrococcus glutamicus.  Banyak ahli kesehatan berpendapat bahwa penggunaan MSG  yang berlebihan dapat menimbulkan penyakit yang dikenal dengan nama Sindrom Restoran Cina (Chinese Restaurant Syndrome) dengan gejala pusing, mulut terasa kering, lelah, mual, atau sesak napas. Dosis maksimal penggunaan MSG yang ditetapkan oleh WHO adalah 120 mg/kg berat badan. Misalnya, berat badanmu 40 kg maka jumlah MSG maksimal yang dapat dikonsumsi sebesar 480 mg (0,48 g).

5.      Pemberi Aroma

Pemberi aroma adalah zat yang memberikan aroma tertentu pada makanan atau minuman. Penambahan zat pemberi aroma dapat menyebabkan makanan atau minuman memiliki daya tarik tersendiri untuk dinikmati. Zat pemberi aroma dapat berasal dari bahan segar atau ekstrak dari bahan alami, di antaranya adalah ekstrak buah nanas, ekstrak buah anggur, minyak atsiri, dan vanili. Beberapa kue menggunakan murbei sebagai pemberi aroma seperti pada Gambar 5.8.

 
Pemberi aroma yang merupakan senyawa sintetis atau disebut dengan essen, misalnya amil kaproat (aroma apel), amil asetat (aroma pisang ambon), etil butirat (aroma nanas), vanilin (aroma vanili), dan metil antranilat (aroma buah anggur) disebut pemberi aroma sintetis.

6.       Pengental

Pengental adalah bahan tambahan yang digunakan untuk menstabilkan, memekatkan atau mengentalkan makanan yang dicampurkan dengan air, sehingga membentuk kekentalan tertentu.

Bahan pengental alami misalnya pati, gelatin, gum, agar-agar, dan alginat. Pernahkah kamu memerhatikan orang memasak sayuran capcai? Agar kuah dari capcai kental biasanya dalam memasak capcai diberikan larutan pati. Selain pada capcai, pengental biasa ditambahkan pada pembuatan permen karet yang umumnya menggunakan pengental gum.

 

7.       Pengemulsi

Pengemulsi  adalah bahan tambahan yang dapat mempertahankan penyebaran (dispersi) lemak dalam air dan sebaliknya. Minyak dan air tidak saling bercampur, namun bila ditambahkan sabun, kemudian diaduk keduanya dapat dicampur. Sabun dalam contoh tersebut disebut sebagai zat pengemulsi. Contoh zat pengemulsi makanan adalah lesitin yang terkandung dalam kuning telur maupun dalam kedelai. Lesitin banyak digunakan dalam pembuatan mayones dan mentega. Apabila tidak ditambahkan zat pengemulsi, lemak dan air pada mayones dan mentega akan terpisah.

Sumber Arus Listrik dan Sumber-Sumber Energi Listrik Kelas IX Semester 1

SUMBER ARUS LISTRIK

Listrik adalah energi, sehingga sesuai dengan hukum kekekalan energi, untuk menghasilkan energi listrik perlu adanya alat yang dapat mengubah energi lain menjadi energi listrik. Secara umum, sumber arus listrik terdiri atas dua jenis, yaitu sumber arus searah (Direct Current = DC) dan sumber arus bolak-balik (Alternating Current =AC).

Agar lebih memahami, perhatikan Tabel 5.7!

 

Elemen volta, baterai, dan akumulator adalah sumber arus DC, yang dihasilkan dari reaksi kimia, sehingga disebut juga sebagai elektrokimia. Berdasarkan dapat atau tidaknya diisi ulang, sumber arus listrik dibedakan menjadi elemen primer dan elemen sekunder.

Elemen primer adalah sebutan bagi sumber arus listrik yang tidak dapat diisi ulang ketika energinya habis, contohnya seperti baterai kering dan elemen volta. Elemen sekunder adalah sebutan bagi sumber arus listrik yang dapat diisi ulang ketika energinya habis, contohnya seperti akumulator dan baterai Lithium-ion  (Li-ion) yang digunakan pada telepon genggam atau kamera.

 

 

SUMBER-SUMBER ENERGI LISTRIK

Tahukah kamu, bagaimana cara membangkitkan energi listrik yang biasa kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari? Apa hanya dari minyak bumi dan batubara saja? Mengingat keterbatasan energi tambang, kini listrik tidak hanya dihasilkan dari minyak bumi atau batu bara, tetapi juga dari energi matahari, angin, air, dan bioenergi.

Sumber-sumber energi tersebut merupakan energi alternatif karena ketersediaannya di alam yang dianggap sangat melimpah atau tidak akan pernah habis jika digunakan. Agar mengetahui berbagai sumber energi alternatif tersebut, bacalah uraian berikut dengan saksama.

a. Energi Matahari

Energi matahari merupakan sumber energi terbesar dan paling melimpah. Melalui penggunaan panel surya, energi matahari dapat diubah menjadi energi listrik. Energi yang diperoleh saat matahari bersinar terang akan disimpan dalam baterai agar dapat digunakan saat cuaca mendung atau bahkan malam hari. Pada saat cuaca mendung, energi listrik yang diperoleh tidak dapat dihasilkan secara maksimal.

Penggunaan energi surya di Indonesia diterapkan dalam dua macam teknologi, yaitu teknologi energi surya termal dan energi surya fotovoltaik. Suhu yang tinggi dari energi surya termal digunakan untuk memasak (kompor surya), mengeringkan hasil pertanian, dan memanaskan air. Energi surya fotovoltaik digunakan untuk menghasilkan listrik yang nantinya dapat digunakan untuk menyalakan lampu, memutar pompa air, menyalakan televisi, dan sebagai energi alat telekomunikasi.

b. Energi Angin (Kincir Angin)

Angin adalah salah satu contoh sumber energi alternatif yang dapat digunakan untuk membangkitkan energi listrik. Energi gerak, yang dihasilkan oleh gerakan angin terhadap kincir, diubah oleh generator menjadi energi listrik. Berbeda dengan batu bara, gas, dan minyak bumi, kincir angin tidak menyebabkan polusi bagi lingkungan, sehingga kincir angin dipercaya ramah lingkungan.

Oleh sebab itu, pada tahun 1930, pemerintah Amerika mulai menggunakan kincir angin sebagai sumber energi listrik utamanya. Di daerah California, saat ini sudah ada 13.000 kincir angin yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik hingga 1,5 – 4 juta kWh setiap tahunnya, ini berarti setiap kincir angin digunakan untuk menyuplai kebutuhan listrik 150 hingga 400 rumah. Namun, ketika tidak ada angin yang berhembus, maka tidak akan ada energi listrik yang dihasilkan, sehingga masih diperlukan sejumlah batubara, gas, atau minyak bumi untuk memenuhi energi listrik pada saat tersebut.

Tidak kalah dengan California, Indonesia telah membangun beberapa unit kincir angin di Yogyakarta dengan kapasitas masing-masing 80 KW dan menargetkan pembuatan Pembangkit Listrik Tenaga Baru (PLTB) yang mampu menghasilkan 250 MW pada tahun 2025.

 c. Energi Air (Hydropower)

Air yang mengalir dari hulu ke hilir, khususnya pada sungai-sungai yang deras, dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi alternatif untuk membangkitkan energi listrik. Arus air sungai tersebut dimanfaat kan untuk menggerakkan turbin yang terhubung pada generator sehingga energi listrik dapat dihasilkan. 

Banyaknya sungai dan danau air tawar membuat Indonesia membangun banyak Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) di seluruh wilayahnya. Potensi tenaga air di seluruh Indonesia diperkirakan sebesar 75.684 MW, tetapi yang sudah dimanfaatkan masih 100 MW dengan jumlah pembangkit sekitar 800 buah. Salah satu contoh PLTA yaitu PLTA Karangkates yang ada di Kabupaten Malang Provinsi Jawa Timur.

 

d. Bioenergi

Bioenergi adalah energi yang di peroleh dari biomassa. Biomassa merupakan bahan organik yang berasal dari makhluk hidup, baik dari tumbuhan maupun hewan. Limbah dari budidaya pertanian, perkebunan, kehutanan, peternakan, maupun perikanan juga dapat digunakan sebagai sumber bioenergi.

Energi yang diperoleh dari biomassa ini dapat diubah menjadi energi listrik dengan cara mengolah biomassa menjadi bahan bakar nabati, misalnya etanol atau biodisel. Bahan bakar nabati ini selanjutnya dapat digunakan sebagai bahan bakar generator atau diesel untuk menghasilkan listrik.

Pernahkah kamu berpikir bahwa tanaman dapat menghasilkan arus listrik? Sumber listrik baru telah dikembangkan oleh Marjolein Helder dari Universitas Wegeningen Belanda. Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa pada saat tumbuh, tanaman memperoleh listrik dari interaksi antara akar tanaman dengan bakteri tanah.

Akar tanaman tersebut mampu mengeluarkan cairan dan gas hingga 70% ke tanah. Selanjutnya bakteri yang ada di sekitar akar mengurai bahan organik sehingga membentuk sumber energi listrik baru. Saat menguji penelitiannya, Helder meletakkan sebuah elektrode dekat bakteri untuk menyerap elektron dan hasilnya menunjukkan ada arus listrik yang mengalir di antara elektrode tersebut. Mikroba pada tanaman mikrobial  dapat  menghasilkan arus 0,4 watt per meter persegi dari tanaman hidup.

Di waktu mendatang, energi listrik dari tanaman ini akan dikembangkan hingga dapat memproduksi sebanyak 3,2 watt meter persegi. Ini artinya akar dalam wilayah 100 meter persegi dapat memenuhi kebutuhan listrik sebuah rumah dengan pemakaian 2.800 kWh per tahun.

Tahukah kamu bahwa energi nuklir, gas hidrogen, panas bumi, gelombang air laut, dan piezoelektrik juga merupakan sumberenergi listrik alternatif?

7. Transmisi Energi Listrik

Tahukah kamu bagaimana energi listrik dapat disalurkan ke rumah-rumah dengan efektif dan efisien?  Perhatikan Gambar 5.22!

 

Transmisi listrik jarak jauh dilakukan dengan menaikkan tegangan listrik. Jika tegangan listrik untuk transmisi jarak jauh rendah, maka arus listriknya akan menjadi besar sehingga diperlukan kabel listrik yang besar dan banyak energi yang terbuang menjadi kalor saat listrik disalurkan dari PLN ke rumah-rumah. Namun, dengan tegangan yang tinggi, arus listrik akan menjadi kecil sehingga kabel listrik yang dibutuhkan kecil dan tidak terlalu banyak energi yang terbuang.

Agar tegangan listrik dari PLN dapat dinaikkan, maka diperlukan transformator step up. PLN memproduksi listrik dengan tegangan sebesar 10.000 volt, sehingga perlu dinaikkan menjadi sekitar 150.000 volt. Transmisi energi listrik dengan tegangan sebesar ini dilakukan dengan menaikkan kabel pada gardu-gardu listrik yang tinggi agar aman bagi penduduk. Pada transmisi berikutnya digunakan transformator step down untuk menurunkan tegangan hingga menjadi 220 volt sehingga dapat langsung didistribusikan ke penduduk. 

Artikel yang terkait :

Transmisi Energi Listrik

Penggunaan Energi Listrik

Rangkaian Listrik

Arus Listrik