TEKNOLOGI DIGITAL, ENERGI TERBARUKAN, MANFAAT dan BAHAYA ISOTOP

 

BAB I : TEKNOLOGI DIGITAL

A.  Transmisi Data

1.      Bilangan Biner dan Heksadesimal

Bilangan Biner hanya mempunyai dua digit, 0 dan 1. Sedangkan system bilangan yang sering kita gunakan adalah decimal terdiri dari sepuluh digit, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. Contoh bilangan decimal dari 6357 bisa kita tampilkan sebagai berikut.

6357 = 6 x  + 3 x  + 5 x  + 7 x

Tampak pada digit dari bilangan decimal hadir sebagai koefisien-koefisien dari eksponen 10. Sedangkan bilangan biner dapat kita contohkan dengan bilangan 6.

6 = 1 x  + 1 x + 0 x

= 110

Lambang 110 tidak dibaca seratus sepuluh, tetapi dibaca satu satu nol pada sistem bilangan biner. Digit yang ditulis paling kanan, yaitu 0 disebut least significant bit (LSB) digit ini yang paling sering berubah dan menampilkan nilai terkecil. Digit yang ditulis paling kanan, yaiu 1 disebut most significant bit (MSB) digit ini paling jarang berubah ketika menghitung dan menampilkan nilai terbesar yang paling menentukan nilai dari bilangan.

*Contoh lain bilangan 75

   ~> tampilan 7 bit

~> tampilan 8 bit

Digit paling kecil, LSB = 1

Digit paling besar, MSB = 0

Sistem heksadesimal digunakan dalam komputasi. Menggunakan basis 16, dengan angka 0-9 dan huruf A-F. Sistem ini juga digunakan untuk menampilkan byte.

2.      Sinyal Analog dan Digital

Sinyal merupakan sesuatu yang dihasilkan oleh pemancar dan ditransmisikan melalui media. Sinyal dibedakan menjadi analog dan digital. Sinyal analog (broadband) adalah sinyal yang ditransmisikan terus menerus (kontinu) dan dengan amplitude yang bervariasi diantara nilai maksimum dn minimum. Sedangkan sinyal digital (baseband) tidak kontinu dan berbentuk kode yang hanya mengambil nilai-nilai diskret 0 atau 1. Data harus dalam bentuk diskret jika diproses dalam computer, maka sinyal analog harus dikonversi dulu dengan digitalisasi menggunakan Pulse Code Modulation (PCM). Tiga tahapnya yaitu sampling, kuantisasi, dan pengodean (encoding).

a.       Sampling

Faktor paling penting adalah laju saat sinyal analog di-sampling. Menurut Teorema Nyquist laju sampling paling kecil harus dua kali frekuensi tertinggi sinyal.

b.      Kuantisasi

Pemberian nilai level kuantum berupa bilangan bulat mulai dari 0. Kuantisasi dikerjakan di antara nilai amplitude maks dan min.

c.       Pengodean (encoding)

Tiap nilai level kuantum dikonversi ke dalam kode biner.

Kemudian sinyal analog diberikan ke dalam ADC (analog-to-digital coverter). Sinyal lalu ditransmisikan atau disimpan pada (contoh sebuah CD).

3.      Transmisi dan Penerimaan Sinyal Digital

Jantung utama dari komponen-komponen tersebut adalah ADC yang bertugas men-sampling sinyal analog, menguatkan sinyal, dan mengkonversinya ke kode biner. Selain itu diperlukan alat-alat tambahan selain ADC, yaitu

-          Sample and bold mengukur level tegangan analog.

-          Clock mengontrol kelajuan proses mentransmisikan bit.

-          Shift register (paralel ke seri) mengambil sejumlah bit digital informasi dan siap untuk ditransmisikan.

-          Shift register (seri ke paralel) mengambil sederetan data bit yang masu satu per satu kemudian mengirimkan secara bersamaan ke DAC.

-          DAC (digital-to-analogue-converter) mengubah sinyal digital kembali ke analog.

Time Divison Multiplexing (TDM)

TDM merupakan suatu metode yang umum digunakan untuk mentransmisikan banyak sinyal digital sepanjang saluran yang sama pada saat yang bersamaan. Ketika membahas sampling sinyal analog, waktu yang diperlukan sangat singkat dibanding dengan dua sampling berurutan. Oleh karena itu mengirim sinyal A kemudian sinyal B dan akhirnya C secara bergantian memboroskan waktu. Maka digunakanlah TDM untuk mentransmisikan ketiga sinyal secara bersamaan. Dilakukan dengan multipixel, selanjutnya masuk ke demultipixel yang fungsinya mengembalikan sebuah sinyal TDM tersebut kembali menjadi tiga sinyal semula.

4.      Keunggulan Transmisi Data Digital terhadap Transmisi Data Analog

Transmisi Analog adalah proses pemindahan sinyal analog tanpa mengurangi kontennya sama sekali. Sinyal berupa data analog (suara) atau data digital (keluaran modem). Transmisi analog membutuhkan alat penguat (amplifier) agar dapat menguatkan energy dari sinyal tetapi meningkatkan kebisingan yang terdapat pada sinyal. Dan sinyal menjadi lebih kotor.

Transmisi Digital adalah proses pemindahan sinyal digital. Transmisi digital memerlukan alat pengulang (repeater). Alat pengulang menerima sinyal, memulihkan kembali pola jajaran byte, dam mentransmisi ulang sehingga redaman dapat diatasi.

Sebagian besar industry telekomunikasi menyatakan transmisi digital lebih efektif karena alasan-alasan berikut.

1.      Kemampuan lebih dari Large-Scale Integration (LSI) dan Very Large-Scale Intedration (VLSI) telah menyebabkan penurunan yang berarti dalam aspek dana dan ukuran data digital.

2.      Penggunan repeater kebih sering daripada penggunaan amplifier sehingga noise (kebisingan) atau ketidaksesuaian sinyal yang lain tidak akan dikumulatifkan.

3.      Pembetulan kesalahan pengodean (error-correcting codes). Akan menjamin berkurangnya kesalahn transmisi sinyal.

4.      Sinyal dapat disimpan, diproses, dan dikontrol oleh computer.

5.      TDM digunakan pada sinyal-sinyal digital sehingga menghemat waktu dan biaya.

6.      Teknik enkripsi mudah diterapkan pada transmisi digital daripada analog.

5.      Media Transmisi Data

Media Transmisi dikelompok menjadi dua bagian, yaitu media transmisi guided merupakan media kasat mata untuk mentransmisikan dan sekaligus memandu data menuju ke tujuannya (misal. Kawat tembaga, kabel pasangan terpilin (twisted pair), kabel koaksial, dan serat optik) dan media transmisi unguided mentransmisikan data tapi tidak sekaligus pemandu yang mengarahkan sinyal ke tujuan (misal. Microwave, radio, dan inframerah).

      Kawat Tembaga

Kawat-kawat tidak membawa arus listrik yang tidak konstan, berarti medan magnetic yang dihasilkan akan berubah. Kawat yang di dekatnya akan dipengaruhi dan menghasilkan cross talk, yaitu noise dan gangguan dalam panggilan yang dibawa oleh kawat di dekatnya. Oleh karena itu, diusahakan kawat-kawat terpisah sejauh mungkin supaya mengurangi pengaruh interferensi dari satu kawat pada kawat lainnya.

      Kawat Pasangan Terpilin

Kawat Temabaga berselubung dipilin hingga menyerupai pola spiral lalu disisipkan ke dalam sebuah sampul berisolasi. Pilinan ini menyebabkan arus listrik dalam kedua berlawanan arah shg mengurangi resultan medan magnetikya, mengurangi kebocoran fluks magnetik. Namun, kabel ini mengalami pelemahan sinyal yang serius dan tidak sepenuhnya menghilangkan cross talk.

      Kawat Koaksial

Konduktor inti berada di pusat dan ditutupi oleh isolator dalam. Konduktor tembaga kedua seperti anyaman dililitkan mengitari isolator dalam dan dituupi isolator luar. Konduktor dalam dan luar mempunyai sumbu sama diberi nama koaksial. Struktur seperti ini melengkapi kabel dengan perisai baik terhadap noise dan cross talk.

      Kabel Serat Optik

Data dibawa oleh cahaya menggunakan jenis kabel serat optik. Serat optik terdiri atas inti yang terbuat dari kaca tipis berkualitas baik dilapisi kaca sangat tipis (cladding) dengan indeks nias sedikit lebih kecil. Berkas cahaya yang masuk ke ujung salah satu seat optik akan menumbuk bidang batas, jika sudut datang mengenai bidang batas inti kaca lapisan dan sudut datang lebih besar, akan terjadi pemantulan sempurna, sehingga berkas cahaya tidak pernah masuk ke cladding. Kemudian cahaya dipancarkan melalui celah optik dan ujung lainnya detector cahaya mendeteksi aliran cahaya dan mengubahnya ke data elektrik. Sumber cahaya yaitu LED, atau laser (ILD), sedangkan detector cahaya berupa fotodiode atau fototransistor yang berfungsi mengubah cahaya menjadi sinyal listik. Sudut kritis dapat diukur dengan HUKUM II SNELLIUS.

Media transmisi unguided transmisi data tanpa menggunakan kabel kasat mata. Sinyal tanpa kabel dipancarkan oleh antena pemancar, disebar ke udara dan diterima serta diartikan oleh antena penerima.

Jadi, pada transmisi tanpa kabel sinyal dari pemancar dibawa dalam bentuk gelombang radio dan disebar ke udara untuk sampai ke penerima. Perambatan gelombang (radio) tanpa kabel dapat berjalan melalui tiga jalur, yaitu gelombang permukaan (ground waves) frekuensi dibawah 3 MHz, gelombang langit (sly waves) frekuensi 3-30 MHz, dan gelombang angkasa (space waves) frekuensi diatas 30 MHz.

                                                                                                      

Frekuensi	Jenis	Permukaan	Langit	Angkasa	Pemakaian
30 - 300 kHz	LF – Low Frequency	Jangkauan medium, cukup panjang untuk mendisfraksi di sekitar bukit dan bangunan.	Jangkauan panjang mungkin tetapi gelombang permukaan sering memiliki ampliudo lebih besar.		Komunikasi
300 kHz - 3 MHz	MF – Medium Frequency	Siaran suara lokal, cukup panjang untuk mendisfraksi di sekitar bukit dan bagunan. Jangkauan mungkin sampai 1000 km.	Siaran suara jarak jauh.		Siaran suara
3 – 30 MHz	HF – High Frequency	Jangkauan sampai dengan 100 km. beberapa sinyal hilang berkaitan dengan interferensi dengan pemantulan gelombang angkasa berfrekuensi sama.	Siaran suara jarak jauh, komunikasi, transmisi saling berhadapan dimungkinkan.	Pemantulan ionosfer meningkatkan jangkauan yang mungkin.	Siaran suara
30 – 300 MHz	VHF – Very High Frequency	Jangkauan mendekati 100 km.	Saling berhadapan.	Lewat melalui ionosfer harus sehingga dipantulkan oleh satelit.	Siaran suara FM, TV, sistem mobile.
300 MHz – 3 GHz	UHF – Ultra High Frequency	Jangkauan lebih kecil daripada 100 km.	Saling berhadapan.	Lewat melalui ionosfer harus sehingga dipantulkan oleh satelit.	TV
GHz	SHR – Super High Frequency	Jangkauan lebih kecil daripada 100 km.		Radar, komunikasi lewat satelit, hubungan gelombang mikro untuk telepon, dan sebagainya.	Satelit, radar, telekomunikasi.

6.      Prinsip Kerja Telepon Seluler

Handphone atau ponsel mempunyai kemampuan dasar yang sama dengan telepon konvensional, bedanya ponsel mudah dibawa dan tidak perlu disambugkan dengan jaringan telepon menggunakan kabel. Indonesia memiliki dua jaringan wireless, yaitu sistem GSM dan CDMA.

Ponsel generasi I disebut 1G masih bersifat analog sehingga sistem yang digunakan masih bersifat regional. Generasi II disebut 2G sinyal analog sudah diganti dengan sinyal digital dengan melengkapi pesan suara, panggilan tunggu, dan SMS. Generasi III disebut 3G memungkinkan pengguna memiliki jangkauan yang lebih luas, termasuk internet sebaik video call berteknologi tinggi, termasuk juga sistem Symbian, Android, dan Windows Mobile sehingga fitur semakin lengkap dan mendekati fungsi PC. Generasi saat ini adalah 4G memberikan pengguna kecepatan tinggi, volume tinggi, kualitas baik, jangkauan global, dan fleksibilitas untuk menjelajahi berbagai teknologi berbeda.

Komponen utama sistem ponsel adalah stasiun dasar (base station) dan pertukaran seluler (cellular exchange). Ponsel mengandung pemancar dan penerima gelombang radio berdaya rendah dengan jangkauan tidak lebih dari 10 km. frekuensi beberapa gigahertz dengan 1 GHz adalah 0,3 m. Ketika dinyalakan, ponsel mengirim suatu sinyal radio yang mendaftar kehadirannya ke stasiun dasar terdekat. Status dasar juga adalah pemancar dan penerima gelombang radio. Selanjutnya stasiun dasar dihubungkan melalui kabel ke cellular exchange, yang mengontrol operasi dari sangat banyak stasiun dasar.

Prinsip kerja ponsel adalah beberapa sel diletakkan berdekatan membentuk suatu kluster atau grup sel sehingga dapat dijangkau suatu area geografi yang lebih luas. Selnya berbentuk heksagonal bukan lingkaran untuk menunjukkan seluruh daerah tercakup tanpa lingkaran-lingkaran yang saling bertindihan.

Cellular exchange juga dapat dihubungkan ke jaringan sistem telepon regular (tetap). Ponsel menggunakan frekuensi berbeda untuk mentransmisikan sinyal ke satuan dasar dan untuk menerima sinyal kembali dari stasiun dasar. Ini sebabnya bisa bicara dan mendengar pada saat yang sama menggunakan ponsel, misalnya A membuat suatu panggilan maka sinyal radio akan meninggalkan ponsel dan cellular exchange memilih stasiun dasar dengan sinyal paling kuat dan menjatahkan sepasang frekuensi untuk ponsel untuk mentransmisi dan menerima menggunakan stasiun dasar tersebut. Ketika ponsel bergerak ke sel lainnya, cellular exchange mengenal bahwa stasiun dasar di sel berikutnya lebih kuat dan memindahkan hubungan ke sel berikutnya. Jangkauan stasiun dasar sama dengan ukuran linier sel.

Ketika sebuah ponsel membuat panggilan ke ponsel lainnya, hubungannya dibuat dari satu ponsel ke stasiun dasarnya kemudian ke cellular exchange trus ke stasiun dasar lainnya dan akhirnya ke ponsel lainnya.

Koneksi juga meghubungkan cellular exchange ke jaringan telepon publik (public switched telephone network  = PSTN). Saat ponsel membuat panggilan ke telepon pada jaringan yang tetap, cellular exchange tinggal menghubungkan panggilan langsung ke PSTN.

B.   Penyimpanan Data Digital

1.      Compact Disc

CD saat ini digunakan untuk menyimpan rekaman suara digital. Data-data computer yang besar juga dapat disimpan dalam CD written (CD-R). CD dapat menyimpan kira-kira 0,75 GB data. CD disukai karena informasi yang sudah disimpan mudah dimainkan kembali. Misal kita menyimpan suatu alunan music pada CD, sinyal music yang berupa analog pertama kali harus dikonversi ke sinyal digital (kode biner 0 dan 1). Selanjutnya kode-kode ini dicetak pada CD. Proses ini dilakukan dengan membuat sejumlah “pit”, lintasan CD tanpa pit disebut “land”. Di dalam sebuah CD pit dan land disusun berganti-gantian mengikuti jalur spiral yang dimulai dari pusat cakram. Jarak 2 pit yang berdekatan kira-kira 1,6 µm.

Data yang dikodekan dalam pit-pit dibaca dari pemantulan seberkas laser oleh permukaan aluminium. Jika berkas seluruhnya datang pada land saja atau pit saja, semua bagian dari berkas yang dipantulkan adalah sefase. Interferensi konstruktif terjadi dan suatu sinyal kuat dideteksi oleh footdiode. Jika sebagian berkas laser datang pada pit dan sebagian lainnya pada land, ada beda lintasan antara 2 berkas yang dipantulkan. Jika kedalaman pit dan panjang gelombang tepat, ini dapat menghasilkan interferensi destruktif pada fotodiode. Sementara berkas laser berjalan sepanjang suatu jalur, intesitas cahaya yang dipantulkan berubah antara 0 dan suatu nilai tinggi, bergantung tempat terkena berkas. Nilainilai tinggi dan rendah diterjemahkan sebagai 1 dan 0 pada CD.

Akhirnya sebuah digital-to-converter (DAC) mengubah kode biner ini kembali ke suatu sinyal analog seperti data asli yang terlah direkam.

DVD (digital versatile disc) hampir mirip dengan CD, hanya panjang pit dan kedalamn pit lebih pendek daripada CD sehingga DVD dapat menyimpan lebih banyak data daripada CD. Karena untuk menyimpan banyak informasi luas pit harus sekecil mungkin. Besaran luas inii dibatasi oleh panjang gelombang berkas cahaya (panjang gelombang didapat dari difraksi cahaya). CD menggunakan cahaya dari laser  780 nm dan  503 nm. DVD menggunakan laser hijau  420 nm.  pendek memungkinkan bintik fokus menjadi lebih kecil, pada gilirannya memungkinkan pit-pit dalam sebuah DVD jaraknya lebih dekat daripada CD. Bandingannya DVD : CD = 7 : 1 informasi atau data.

2.      Alat Penyimpan Data lainnya

a.      Pita Magnetik

Populer tahun 1960-an dan 1970-an. Media penyimpanan terbuat dari bahan magnetik yang dilapiskan pada plastik tipis, seperti pada pita kaset. Pita magnetik menyimpan data dalam bentuk analog dan perekaman dilakukan sekuensial. Untuk mengakses data yang tertelak di tengah, drive harus memtar gulungan pita hingga head mencapai tempat tsb. Memakan waktu lama.

b.      Floopy Disk

Disket, kaset menggunakan perekam magnetik. Disket berisi sebuah piringan magnetik. Pembacaan dan penulisan data dilakukan melalui head yang akan menempel di permukaan. Disket 3,5 inci = kapasitas 1,44 MB sedangkan 5,25 inci = kapasitas 1,2 MB.

c.       Flash Disk

USB, alat penyimpanan data eksternal yang sangat populer saat ini. Ukurannya cukup kecil tetapi kapasitasnya besar dan beragam, misal 2 GB, 4 GB, 8 GB, 16 GB, dll. Piranti ini memiliki kemampuan merekan data hingg 1 juta kali dan tahan disimpan sampai 10 tahun.

d.      Kartu Memory

Alat penyimpanan data digital seperti gambar, berkas, suara, dan video digital. Populer digunakan pada ponsel, kamera, handycam. Kartu memori mempunyai kapasitas berdasarkan bit digital, yaitu 16 MB, 32 MB, dll. Untuk membaca data yang disimpan ke komputer diperlukan perangkat pembaca kartu memori (memory card reader).

Keuntungan Alat Penyimpan Digital

·         Kapasitas penyimpanan besar dlam peralatn digital

·         Akses ke data tertentu yang disimpan adalah cepat

·         Perbaikan data adalah cepat

·         Penyimpanannya dapat diandalkan

·         Data yang disimpan dapat dikopi atau dihapus dengan mudah

·         Data dapat dimanipulasi di komputer.

3.      Penerapan Teknologi Digital dalam Teknologi Informasi dan Komunikasi

Teknologi informasi meliputi segala hal yang berkaitan dengan proses, penggunaan sebagai alat bantu, manipulasi, dan penggolahan informasi. Sedangkan teknologi komunikasi meluputi segala sesutu yang berkaitan dengan penggunaan alat bantu untuk mempros es dan mentransfer data dari perangkat yang satu ke lainnya.

Teknologi analog adalah teknologi yang sederhana karena menggunakan sistem manual atau belum sepenuhnya dapat bekerja secara otomatis sehingga penggunaan teknologi masih belum praktis. Sedangkan teknologi digital adalah teknologi yang berbasis sinyal elektrik komputer, sinyal bersifat putus-putus dan menggunakan sistem bilangan biner. Bilangan biner akan membentuk kode-kode yang menampilkan informasi tertentu. Setelah digitalisasi, informasi yang masuk berubah menjadi sejumlah nilangan biner dalam bentuk wujud kode digital. Kode digital akan dimanipulasi oleh komputer. Teknologi digital pengoperasiannya otomatis, canggih, dengan komputerisasi/format yang dapat dibaca oleh komputer.

Pada teknologi analog, gambar dan suara diubah menjadi gelombang radio, sedangkan teknologi digital gambar dan suara dikonversi menjadi data digital yang terdiri atas angka 1 dan 0. Perkembangan teknologi digital membawa hal baru, yaitu revolusi komunikasi, karena perkembangan teknologi yang paling pesat dalam bidang komunikasi. Penemuan-penemuan seperti telepon, ponsel, mesin fax, scanner, dll merupakan alat-alat  mempermudah komunikasi.

Komunikasi digital banyak membawa manfaat bagi kehidupan manusia. Contohnya pembelajaran E-learning dan pada bidang perbankan. Pembelajaran E-learning akan mengurangi gap dan membuat pembelajaran semakin mudah untuk siapapun. Kelebihan-kelebihannya :

·         Belajar kapan dan di mana saja asal mereka mempunyai akses internet.

·         Dapat memilih materi apa yang akan diakses sesuai minat dan keperluannya, sehingga belajar menjadi menyenangkan.

·         Mendukung pengembangan keterampilan TIK bagi masyarakat.

·         Menumbuhkan kemampuan untuk belajar mandiri.

Dalam bidang perbankan, dimanfaatkan sebagai berikut :

·         Dapat memeriksa saldo, membeli pulsa, untuk ponsel, membayar tagihan, dan mentransfer uang dengan sms banking.

·         Bank dapat mengatur pelayanan rekening kepada nasabah

·         Bank dapat menyediakan mesin teller otomatis (ATM). Agar dapat menarik uang tunai untuk keperluan mendesak tanpa harus antri di bank, dapat dilakukan di luar jam kerja atau hari libur. Di ATM juga nasabah dapat melakukan transaksi lainnya.

BAB II : ENERGI TERBARUKAN

Energi terbarukan (renewable energy) adalah sumber energi yang cepat dipulihkan kembali secara alami, dan prosesnya berkelanjutan. Energi terbarukan dihasilkan dari sumberdaya energi yang secara alami tidak akan habis bahkan berkelanjutan jika dikelola dengan baik. Energi terbarukan kerap disebut juga sebagai energi berkelanjutan (sustainable energy).

Konsep energi terbarukan mulai dikenal di dunia pada era 1970-an. Kemunculannya sebagai antitesis terhadap pengembangan dan penggunaan energi berbahan fosil (batubara, minyak bumi, dan gas alam) dan nuklir. Selain dapat dipulihkan kembali, energi terbarukan diyakini lebih bersih (ramah lingkungan), aman, dan terjangkau masyarakat. Penggunaan energi terbarukan lebih ramah lingkungan karena mampu mengurangi pencemaran lingkungan dan kerusakan lingkungan dibanding energi non-terbarukan.

1.      Energy Panas Bumi

Energi panas bumi atau geothermal adalah sumber energi terbarukan berupa energi thermal (panas) yang dihasilkan dan disimpan di dalam bumi. Energi panas bumi diyakini cukup ekonomis, berlimpah, berkelanjutan, dan ramah lingkungan. Namun pemanfaatannya masih terkendala pada teknologi eksploitasi yang hanya dapat menjangkau di sekitar lempeng tektonik. Prinsip kerja Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) adalah air dipompa menuju retakan batuan panas jauh di bawah permukaan tanah. Saat air berubah wujud menjadi uap, uap panas yang keluar dari pengeboran disalurkan melalui pipa menuju permukaan tanah. Setelah uap disaring, uap akan digunakan untuk menggerakkan turbin yang dihubungkan generator sehingga membangkitkan listrik. Untuk menjaga kapaitas sumber uap panas tidak berkurang, air dingin yang keluar dari turbin disuntikkan kembali ke tanah untuk dapat digunakan kembali. Dalam proses ini, listrik yang dihasilkan bersih dan tidak mengotori lingkungan. PLTP yang dimiliki Indonesia antara lain: PLTP Sibayak di Sumatera Utara, PLTP Salak (Jawa Barat), PLTP Dieng (Jawa Tengah), dan PLTP Lahendong (Sulawesi Utara).

2.      Energy Matahari

Energi matahari (surya) adalah energi terbarukan yang bersumber dari radiasi sinar dan panas yang dipancarkan matahari dikumpulkan secara langsung dari matahari. Cahaya matahari tersedia hampir tidak terbatas dan gratis. Ada berbagai manfaat energy matahari, namun kita hanya membatasi dua hal, yaitu digunakan sebagai pemanas untuk mendapatkan air hangat (menggunakan panel surya) dan energy matahari untuk membangkitkan listrik. Kita juga dapat mengubah energy langsung dari cahaya matahari menjadi energy listrik dengan menggunakan sel surya atau sel fotovoltaik (solar cell). PLTS juga dapat dihasilkan dengan memantulkan cahaya matahari menggunakan cermin datar yang dapat digerak-gerakan. Pantulan ini diteruskan ke cermin cekung parabola berukuran besar. Sinar-sinar ini adalah sejajar sumbu utama sehingga akan dipantulkan pada titik focus yang ada di ketel uap (boiler) yang diletakkan pada menara daya.  Pembangkit Listrik Tenaga Surya yang terdapat di Indonesia antara lain : PLTS Karangasem (Bali), PLTS Raijua, PLTS Nule, dan PLTS Solor Barat (NTT).

3.      Energy Angin

Energi angin atau bayu adalah sumber energi terbarukan yang dihasilkan oleh angin. Kincir angin digunakan untuk menangkap energi angin dan diubah menjadi energi kinetik atau listrik. Cara kerjanya adalah angin yang bertiup memutar turbin, baling-baling turbin dihubungkan ke sebuah pusat yang dipasang pada poros batang yang dapat diputar. Poros batang melalui kotak gir transmisi dengan kelajuan rotasi yang dapat ditingkatkan. Transmisi untuk memutar generator untuk membangkitkan listrik. Jika angin terlalu kencang, turbin memiliki rem yang akan menjaga baling-baling dari kerusakan. Ada dua tipe turbin angin, yaitu sumbu horizontal dan sumbu vertikal. Untuk dapat bekerja secara efisien, turbin memerlukan angin dengan v diatas 12-14 mil per jam. Dengan kelajuan ini, turbin dapat menghasilkan sekitar 50-300 kW listrik. Daya 300 kW (300.000 W) dapat menyalakan 3.000 lampu yang menggunakan daya 100 W. jika tiap rumah dijatah 1.000 W, maka sebuah turbin angina dapat menyuplai 300 rumah. Pemanfaat energi angin menjadi listrik di Indonesia telah dilakukan seperti pada Pembangkit Listrik Tenaga Bayu
(PLTBayu) Samas di Bantul, Yogyakarta.

4.      Energy Air

Energi air adalah salah satu alternatif bahan bakar fosil yang paling umum. Sumber energi ini didapatkan dengan memanfaatkan energi potensial dan energi kinetik yang dimiliki air. Prinsip kerja PLTA adalah aliran air dari suatu ketinggian dibendung, air deras yang jatuh disalurkan melalui pipa pusat dan diarahkan ke bilah-bilah turbin sehingga Ek air ini menggerakkan turbin. Ada dua jenis turbin, yaitu turbin dorong dan turbin reaksi. Saat ini, sekitar 20% konsumsi listrik dunia dipenuhi dari Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA). Di Indonesia saja terdapat puluhan PLTA, seperti : PLTA Singkarak (Sumatera Barat), PLTA Gajah Mungkur (Jawa Tengah), PLTA Karangkates (Jawa Timur), PLTA Riam Kanan (Kalimantan Selatan), dan PLTA Larona (Sulawesi Selatan).

5.      Energy Lautan

Prinsip kerja teknologi yang mengonversi energy gelombang laut menjadi energy listrik adalah mengakumulasi energy gelombang laut untuk memutar turbin generator. Ada dua alternatif teknologi pembangkit listrik tenaga gelombang laut (PLTGL), yaitu teknologi tapered channel (Tapchan) dan teknologi osilasi kolom
air (oscillating water column = OWC).

Pasang Surut

Energi pasang surut air laut adalah energi terbarukan yang bersumber dari proses pasang surut air laut. Terdapat dua jenis sumber energi pasang surut air laut, pertama adalah  perbedaan tinggi rendah air laut saat pasang dan surut. Yang kedua adalah arus pasang surut terutama pada selat-selat yang kecil. Layaknya energi gelombang laut, Indonesia memiliki potensi yang tinggi dalam pemanfaatan energi pasang surut air laut. Sayangnya, sumber energi ini belum termanfaatkan.

Gelombang Laut

Energi gelombang laut atau ombak adalah energi terbarukan yang bersumber dari dari tekanan naik turunnya gelombang air laut. Indonesia sebagai negara maritim yang terletak diantara dua samudera berpotensi tinggi memanfaatkan sumber energi dari gelombang laut. Sayangnya sumber energi alternatif ini masih dalam taraf pengembangan di Indonesia.

6.      Energy Biomassa

Energy untuk menghangatkan badan yang diperoleh dengan membakar kayu termasuk energy biomassa. Energi Biomassa adalah energy yang diperoleh dari tumbuhan atau hewan. Energy yang dihasilkan dari fotosintesis contohnya. Energy yang diserap tumbuhan ini diberikan ke hewan-hewan pemakan tumbuhan. Energy biomassa termasuk energy terbarukan karena energy yang dikandung akan dibebaskan kembali ke atmosfer ketika tumbuhan dan hewan mati dibakar. Proses energy biomassa menjadi energy listrik adalah limbah-limbah biologis dikumpulkan di pusat pembangkit listrik tenaga biomassa, kemudian dimasukkan ke tungku untuk dibakar. Panas hasil pembakaran digunakan untuk mendidihkan air dalam ketel, dan energy uapnya digunakan untuk memutar turbin-generator sehingga dihasilkan listrik. Pembangkit listrik biomassa di Indonesia seperti PLTBM Pulubala di Gorontalo yang memanfaatkan tongkol jagung.

Selain biomassa ada juga biogas, yaitu biomassa yang dikonversi menjadi bahan bakar gas. Pada tempat-tempat pembuangan sampah, sampah yang membusuk akan mengeluarkan gas metana, oleh para ilmuwan disebut biogas. Pipa-pipa saluran diletakkan pada tempat pembuangan untuk mengumpulkan biogas (gas metana) yang dihasilkan oleh proses pembusukan. Biogas ini kemudian digunakan sebagai bahan bakar pusat pembangkit listrik. Dengan prinsip pembuatan yang sama juga, tetapi bahan baku dari kotoran ternak-ternak.

BAB III : MANFAAT dan BAHAYA ISOTOP

A.  Sebagai Perunut

1. Bidang Kedokteran

Digunakan sebagai perunut untuk mendeteksi berbagai jenis penyakit, antara lain:

a)     ²⁴Na, mendeteksi adanya gangguan peredaran darah.

b)     ⁵⁹Fe, mengukur laju pembentukan sel darah merah.

c)     ¹¹C, mengetahui metabolisme secara umum.

d)    ¹³¹I, mendeteksi getah tiroid pada kelenjar gondok.

e)     ³²P, mendeteksi penyakit mata, liver, dan adanya tumor,serta untuk menghambat pembentukan sel-sel darah merah yang berlebih.

f)       ²⁰¹Tl, digunakan untuk mendeteksi kerusakan jantung.

g)      ¹³³Xe, untuk mendeteksi penyakit paru-paru.

h)      ⁹⁹Tc, untuk mendeteksi kerangka tulang manusia.

i)        ¹²³I, memancarkan sinar gama, untuk mendeteksi kerusakan otak.

j)        ⁸⁵Sr, untuk mendeteksi penyakit pada tulang.

k)      ⁷⁵Se, untuk mendeteksi penyakit pankreas.

2. Bidang Industri

Digunakan untuk meningkatkan kualitas produksi, seperti pada:

a)      Industri makanan, sinar gama untuk mengawetkan makanan, membunuh mikroorganisme yang menyebabkan pembusukan pada sayur dan buahbuahan.

b)   Industri metalurgi, digunakan untuk mendeteksi rongga udara pada besi cor, mendeteksi sambungan pipa saluran air, keretakan pada pesawat terbang, dan lain-lain.

c)      Industri kertas, mengukur ketebalan kertas.

d)     Industri otomotif, mempelajari pengaruh oli dan aditif pada mesin selama mesin bekerja.

3. Bidang Hidrologi

a)      ²⁴Na dan ¹³¹I, digunakan untuk mengetahui kecepatan aliran air sungai.

b)      ²⁴Na, Menyelidiki kebocoran pipa air bawah tanah.

c)      ¹⁴C dan ¹³C, menentukan umur dan asal air tanah.

d)     ²⁴Na, Mengetahui kecepatan gerak lumpur dalam sungai.

e)      ¹⁹²Ir, Menyelidiki arah pergerakan sedimen.

4. Bidang Kimia

            a)      Digunakan untuk analisis penelusuran mekanisme reaksi kimia, seperti:

            b)      ¹⁸O, sebagai atom perunut, dapat ditentukan asal molekul air yang terbentuk.

            c)      Analisis pengaktifan neutron.

            d)     Sumber radiasi dan sebagai katalis pada suatu reaksi kimia.

            e)      Pembuatan unsur-unsur baru.

5. Bidang Biologi

a)      Mengubah sifat gen dengan cara memberikan sinar radiasi pada gen-gen tertentu.

b)      ¹⁴C, Menentukan kecepatan pembentukan senyawa pada proses fotosintesis .

c)      Meneliti gerakan air di dalam batang tanaman.

d)     ³⁸F, Mengetahui ATP sebagai penyimpan energi dalam.

6. Bidang Pertanian

      a)      ³⁷P dan ¹⁴C, mengetahui tempat pemupukan yang tepat, sehingga tanaman dapat tumbuh dengan baik.

      b)      ³²P, ⁴⁵Ca, ¹⁴C, dan ³⁵S, untuk mengamati mengamati pertumbuhan dan perkembangan tanaman.

      c)      Mutasi gen atau pemuliaan tanaman.

      d)     ¹⁴C dan ¹⁸O, mengetahui metabolisme dan proses fotosintesis.

7. Bidang Peternakan

a)      Mengkaji efisiensi pemanfaatan pakan untuk produksi ternak.

b)      Mengungkapkan informasi dasar kimia dan biologi maupun antikualitas pada pakan ternak.

c)      ³²P dan ³⁵S, untuk pengukuran jumlah dan laju sintesis protein di dalam usus besar.

d)     ¹⁴C dan ³H, untuk pengukuran produksi serta proporsi asam lemak mudah menguap di dalam usus besar.

8. Bidang Purbakala

a)      ¹⁴C, menentukan umur berbagai jenis batuan dan fosil

B.  Sebagai Sumber Radiasi

      1.   Bidang Kedokteran

a)      ⁶⁰Co, dan ¹³⁷Ce, digunakan untuk sterilisasi alat-alat medis.

b)      ⁶⁰Co, digunakan untuk mematikan sel kanker dan tumor.

2.   Bidang Industri

a)      Perbaikan mutu kayu dengan penambahan monomer yang sudah diradiasi, kayu menjadi lebih keras dan lebih awet.

b)   Perbaikan mutu serat tekstil dengan meradiasi serat tekstil, sehingga titik leleh lebih tinggi dan mudah mengisap zat warna serta air.

c)      Mengontrol ketebalan produk yang dihasilkan, seperti lembaran kertas, film, dan lempeng logam.

d)  ⁶⁰Co untuk penyamakan kulit, sehingga daya rentang kulit yang disamak dengan cara ini lebih baik daripada kulit yang disamak dengan cara biasa.

3.   Bidang Peternakan

a)     Mutasi gen dengan radiasi untuk pemuliaan tanaman.

b)     Pemberantasan hama dengan meradiasi serangga jantan sehingga mandul.

c)      Pengawetan bahan pangan dengan radiasi sinar-X atau gama untuk membunuh telur atau larva.

d)  Menunda pertunasan pada bawang, kentang, dan umbi-umbian untuk memperpanjang masa penyimpanan.

4.      Radiologi dalam Bidang Sains

a)      ¹³¹I, untuk mempelajari kesetimbangan dinamis.

b)      ¹⁸O, untuk mempelajari reaksi esterifikasi.

c)      ¹⁴C, untuk mempelajari mekanisme reaksi fotosintesis.    

Sitasi : Buku Marthen Kanginan dan sebagian blog lain.