Saskia NS Blog: September 2016

BAKUL SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF

Dibuat Dalam Rangka Berpartisipasi Pada Lomba Karya Tulis Ilmiah ASTRA HONDA MOTOR BEST STUDENT (AHMBS) 2015

DISUSUN OLEH :

SASKIA NUR SANTIKA

KELAS : XI IPA 3

MADRASAH ALIYAH NEGERI BINJAI

TP 2014 / 2015

HALAMAN PENGESAHAN

BAKUL SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF

DISUSUN OLEH :

SASKIA NUR SANTIKA

Binjai, 08 Mei 2015

Mengetahui :

Kepala MAN Binjai Pembimbing

Dra. Hj Nurkhalisha Mg.M.Ag Zul Azhar S.Pd.M.PFis

NIP : 196709191987032001 NIP : 197816222005011004

ABSTRAK

SANTIKA,S.N.2015. Bakul Sebagai Sumber Energi Alternatif

Pemanfaatan sumber daya potensial adalah hal yang sangat penting untuk dikembangkan untuk saat ini. Banyak dampak negatif yang ditimbulkan akibat pemakaian baterai berbahan dasar kimia.

Tujuan penulisan karya ilmiah ini adalah membuat pengganti isi baterai kimia biasa dengan kulit labu, menuangkan pengetahuan teori dan praktek hasil pembelajaran dalam konstruksi nyata dan terapan, dapat memberi contoh pemanfaatan dan pengelolaan limbah yang efisien dan efektif melalui pemanfaatan dalam pembuatan baterai organik berbahan dasar kulit labu kuning.

Metode penulisan yang digunakan adalah metode diskiptif dengan menguji baterai kepada beberapa alat elektronik yang ada di MAN Binjai.

Selain itu penggunaan baterai yang tepat guna dapat mengurangi proses pencemaran tanah yang diakibatkan pembuangan limbah baterai kimia. Oleh karena itu, perlu dicarikan solusi agar dapat mengurangi dampak emisi karbon dengan memanfaatkan bahan dari alam yang bersifat aman dan tak membahayakan orang banyak. Baterai ini dibuat secara mudah dan menggunakan bahan-bahan yang sederhana serta murah. Dengan cara seperti ini penulis mengharapkan agar masalah pemanasan global bisa dihentikan.

Kata kunci : Bakul , Sumber Energi

Kata Pengantar

Dengan mengucapkan puji syukur kepada Allah SWT . Penulis dapat menyelesaikan penyusunan karya tulis berupa penulisan karya ilmiah yang penulis buat dalam rangka berpartisipasi aktif pada Lomba Karya Tulis Ilmiah yang diselenggarakan oleh PT ASTRA HONDA MOTOR BEST STUDENT (AHMBS) 2015.

Atas selesainya penulisan karya tulis ilmiah ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih yang tak terhingga pada pihak MAN Binjai, khususnya Ibu Dra Hj Nurkhalisha Mg.MAg, selaku Kepala Sekolah, Ibu Adrina Lony sebagai guru Pembina KIR, Bapak Zul Azhar dan Ibu Ningsih Yusmareta guru Pembimbing.

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 peningkatan kemampuan akedemik khususunya dalam penulisan karya ilmiah berwawasan lingkungan.

Harapan penulis tidaklah berlebihan dan penulis hanya ingin agar generasi muda ikut berperan aktif dalam pengaplikasian ilmu fisika dan kimia dalam bidang teknologi.

Akhirnya kepada semua para pembaca Karya Tulis ini, penulis mengharapkan kritik serta saran yang positif dari semua pihak yang berkepentingan. Atas perkenan dari semua yang mendukung tersusunnya karya tulis ini saya ucapkan terimakasih.

Penulis,

Daftar Isi

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

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

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

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

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

DAFTAR LAMPIRAN.......................................................................... vi

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

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

B. Rumusan Masalah.................................................................. 2

C.Rincian Masalah...................................................................... 2

D. Batasan Masalah.................................................................... 2

E.Tujuan Penilitian ..................................................................... 2

F.Manfaat Penelitian.................................................................... 3

BAB II. KAJIAN PUSTAKA............................................................... 4

A. Tanaman Labu........................................................................ 4

B. Teori Kulit labu..................................................................... 4

BAB III. METODOLOGI..................................................................... 5

A. Tempat dan Waktu Penelitian................................................. 5

B. Jenis Penelitian........................................................................ 5

C. Bahan dan Alat....................................................................... 5

BAB IV. PEMBAHASAN.................................................................... 6

A. Performa Kulit Labu Sebagai Baterai................................... 6

B. Hasil Penelitian........................................................................ 7

BAB V.PENUTUP................................................................................. 8

A. Kesimpulan............................................................................ 8

B. Saran....................................................................................... 9

DAFTAR PUSTAKA............................................................................ 10

Lampiran................................................................................................. 11

Daftar Gambar

Gambar 1: Pengisian pasta kulit labu ke dalam Baterai.

Gambar 2: Pengukuran tegangan baterai kulit labu dengan voltmeter.

Gambar 3: Hasil pengukuran tegangan baterai oleh voltmeter.

Gambar 4: Pengujian baterai ke lampu LED.

Gambar 5: Pengujian baterai ke jam dinding.

Daftar Tabel

Tabel 1 : Table hasil penelitian

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Saat ini, kebutuhan energi manusia semakin hari semakin meningkat sedangkan, penghasil energi tersebut semakin lama semakin berkurang dan habis sehingga manusia melakukan segala cara untuk memenuhi kebutuhannya. Sumber energi yang berasal dari alam seperti batubara dan minyak bumi adalah sumber daya yang tidak dapat diperbaharui dan membutuhkan waktu yang lama untuk membuatnya kembali. Selain itu, bahan seperti solar yang digunakan untuk menghidupkan mesin juga membawa dampak negatif dan penyumbang polusi udara paling utama.

Alam semesta menyediakan berbagai kebutuhan manusia. Kebutuhan tersebut, dibutuhkan manusia untuk melangsungkan dan memenuhi segala tuntutan hidup. Manusia mulai berfikir bagaimana menciptakan sesuatu hal yang baru yang membawa mereka pada perubahan yang lebih baik dan kesejahteraan untuk waktu yang akan datang.

Kebanyakan manusia malas berpikir untuk mendaur ulang bahan-bahan yang masih bisa digunakan. Setelah digunakan biasanya meraka akan membuang limbah begitu saja tanpa pemikiran untuk mengelolanya kembali. Jarang sekali orang berfikiran untuk memanfaatkan kulit labu kuning. Padahal tanpa kita sadari bahwa kulit labu kuning sangat berpotensial menjadi baterai kering ramah lingkungan.

Kata baterai mungkin sudah tak asing lagi di telinga kita akan tetapi, baterai kulit labu mungkin baru sekali didengar. Baterai adalah salah satu sumber energi alat-alat elektronik seperti jam dinding, radio, senter dan alat lainnya .Begitu banyak peran baterai sehingga kita tak dapat pungkiri bahwa baterai merupakan kebutuhan pokok.

Baterai mengandung berbagai macam logam berat yang membahayakan seperti merkuri, kadmium, timbal dan nikel. Jika bahan-bahan ini dibuang sembarangan, maka logam berat yang terkandung didalam baterai akan mencemari tanah dan air dan lebih membahayakan kesehatan dilingkungan sekitar. Peristiwa ini jika dibiarkan larut-berlarut bukan hanya kesehatan yang dirugikan akan tetapi alam juga merasakan kerugian yang lebih besar. Maka bahan-bahan kimia tersebut dapat diganit dengan bahan bahan yang lebih ramah lingkungan salah satunya pengembangan potensial-potensial kulit labu sebagai baterai ramah lingkungan.

Limbah kulit labu memiliki banyak manfaat, seperti pada pembuatan isi pada baterai. Cara membuat isi baterai dari kulit labu sebagai pengganti isi baterai kimia biasa sangat bermanfaat bagi masyarakat. Hal ini menjadi latar belakang penelitian tentang potensil kulit labu sebagai batrai kering ramah lingkungan dan untuk memanfatkan kekayaan alam disekitar untuk menghindari dampak krisis energi selain itu kulit labu sangat mudah ditemui dikota Binjai.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan data-data yang peneliti paparkan diatas mengemukakan permasalahan : Bagaimanakah membuat sumber energi listrik dari kulit labu?

1.3 Rincian Masalah

1.3.1 Bagaimana dampak penggunaan baterai kimia di masa depan?

1.3.2 Mengapa enegi alternatif gencar dikembangkan saat ini?

1.3.3 Apakah bahan organik bisa diterapkan untuk alternatif energi saat ini?

1.3.4 Bagaimana penggunaan baterai organik ramah lingkungan bisa diterapkan pada masyarakat?

1.3.5 Bagaimana pemanfatan kulit labu untuk sumber energi masa depan?

1.4 Batasan Masalah

Agar permasalahan tidak menimbulkan kesimpang siuranatau salah pandang dan jelas ruang lingkupnya, maka perlu adanya pembatasan-pembatasan masalah seperti dibawah ini : Dalam Penelitian ini, masalah yang dibahas adalah seputar bagaimana memanfaatkan sumber daya hasil olahan manusia yang saat ini hanya dianggap sebagai limbah dan dapat dimanfaatkan menjadi sebuah teknologi yang bermanfaat bagi kelangsungan hidup manusia dalam hal energi yang berkelanjutan.

Pokok dari permasalahan penelitian ini adalah cara pemanfaatan limbah kulit labu yang apabila buahnya ingin dimanfaatkan maka kulitnya dibuang. Oleh karena itu penulis melihat sampah menjadi penghasil enegi listrik pengganti baterai yang sudah tidak dapat difungsikan lagi. Untuk mendapatkan hasil penelitian yang bagus maka diperlukannya riset yang panjang, sehingga penulis membatasi pokok penelitian hanya sampai pembuatan bahan baku baterai kering yang ramah lingkungan

1.5 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan :

1.5.1 Untuk mengetahui kandungan bahan baterai yang tersimpan dalam limbah kulit labu.

1.5.2 Untuk mengetahui kandungan bahan baterai kulit labu dapat menjadi alternatif sumber arus listrik.

1.5.3 Untuk mengetahui fakta-fakta yang menunjukan bahwa kulit labu berpotensi menjadi baterai ramah lingkungan, sekaligus mengenalkan masyarakat pengelolahan limbah-limbah tersebut.

1.6 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat penuelitian ini adalah sebagai berikut :

1.6.1 Memberikan rujukan pada instansi terkait untuk melakukan penelitian lebih lanjut mengenai potensi yang terdapat di dalam kulit pisang sebagai baterai kering ramah lingkungan.

1.6.2 Memberikan bukti kepada pemerintah untuk menjadikan limbah kulit labu sebagai pengganti pasta yang ramah lingkungan.

1.6.3 Memberikan informasi dan bukti kepada masyarakat, khusunya masyarakat kota binjai, untuk dapat mengolah limbah kulit labu menjadi baterai yang ramah lingkungan.

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1 Tanaman Labu

Labu kuning (Cucurbita) mencakup sekelompok tumbuhan merambat anggota suku labu-labuan (Cucurbitaceae) penghasil buah konsumsi berukuran besar bernama sama. Tumbuhan ini berasal dari benua Amerika tetapi, sekarang menyebar di banyak tempat yang memiliki iklim hangat. (wikepedia,2007)

Labu kuning mencakup beberapa spesies anggota genus Cucurbita, yaitu C. argyrosperma, C. maxima, C. moschata, dan C. pepo.. labu kuning dibedakan dari labu lainnya karena buahnya dimakan yang telah masak (biasanya berwarna jingga), berukuran relatif besar, berbentuk bulat sampai bulat telur dengan lekukan daun buah yang tampak jelas, dan berkulit keras.

2.2 Teori Kulit Labu

Menurut Drs. Asep Jamal (2008) KCL merupakan elektrolit kuat yang mampu terionisasi dan menghantarkan arus listrik. Kulit labu juga mengandung Magnesium, Kalium dan Seng. Magnesium (Mg) dapat bereaksi dengan diklorida dan menjadi elektrolit kuat. Jumlah Magnesium hanyalah 15% dari jumlah kulit labu keseluruhan. Pisang juga mengandung Seng (Zn) yang merupakan elektroda positif. Jumlah kandungan Seng dalam kulit labu hanya 5%. Sehingga mineral yang paling berperan dalam menghantar listrik adalah potassium atau kalium, yang bereaksi dengan garam sodium. Dimungkinkan garammagnesium dan seng juga turut berperan dalam menghantarkan dan menyimpan arus listrik searah.

BAB III

METODOLOGI

3.1 Tempat penelitian

Proses pembuatan baterai dari kulit labu serta uji performanya Labolatorium IPA MAN Binjai. Waktu Pelaksanaan dilakukan pada bulan Januari sampai bulan April 2015.

3.2 Jenis penelitian

Adapun jenis penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah penelitian diskiptif. Mangapa dikatakan penelitian diskiptif karena penelitian ini merupakan penelitian yang benar-benar hanya memaparkan apa yang terjadi dalam kancah, lapangan, atau hasil percobaan suatu alat. Data yang terkumpul diklasifikasikan atau dikelompokkan sesuai dengan kondisinya. Sesuadah datanya lengkap kemudian dibuat kesimpulan dalam bentuk laporan.

3.3 Bahan dan Alat

3.3.1 Bahan

Bahan :

1. Baterai bekas ( dengan merk yang sama)

2. Kulit Labu

Prosedur Penelitian

1. Pertama, siapkan kulit labu.

2. Kulit labu dihaluskan.

3. Baterai bekas dibuka penutupnya menggunakan gunting dengan hati-hati agar tidak rusak. Bagian yang harus dibuka terlebih dahulu adalah pembungkus baterai. Kemudian dibuka bagian atas baterai. Syaratnya harus menggunakan baterai bekas yang kondisi anode dan katodenya

( seng dan karbon) masih baik, yaitu tidak berkarat.

4. Serbuk karbon yang ada didalam baterai kemudian dikeluarkan secara perlahan dan hati-hati.

5. Kemusian serbuk karbon tersebut digantikan dengan kulit labu yang sudah dihaluskan tadi.

6. Terakhir, tutup kembali baterai dengan rapat.

7. Untuk mengetahui besarnya tegangan dan arus pada baterai, dapat dilakukan uji coba menggunakan voltmeter dan amperemeter.

3.3.2 Alat

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini dibagi menjadi beberapa bagian:

1. Pisau.

2. Alat penumbuk/ blender

3. Voltmeter

4. Gunting

5. Alas pemotong

6. Peralatan untuk uji performa jam dinding.

BAB IV

PEMBAHASAN

4.1 Performa Kulit Labu sebagai Baterai

Hasil percobaan untuk mengetahui apakah kulit labu berpotensi sebagai baterai ternyata benar, bahwa memang kulit labu berpotensi menjadi baterai kering ramah lingkungan. Baterai kulit labu hasil percobaan peneliti dalam menghantarkan listrik tidak sesempurna baterai pada umumnya. Baterai ini hanya bisa digunakan untuk alat-alat yang berdaya rendah seperti jam dan lampu LED. Hal itu dikarenakan banyak faktor yang kurang mendukung penelitian yang dilakukan penulis. Faktor tersebut antara lain terbatasnya informasi yang diperoleh penulis.

Adapun data hasil percobaan yang telah diukur tegangannya beserta kandungan zat kulit labu oleh seorang peneliti. Hasil penelitian menunujukkan bahwa rata-rata tegangan yang dihasilkan oleh baterai kering dengan elektrolit kulit labu adalah 1,2 volt. Kontruksi baterai kulit labu sama dengan baterai biasa. Perbedaannyaadalah pada elektrolitnya. Kulit labu mengandung beberapa mineral yang dapat berfungsi sebagai elektrolit. Mineral dalam jumlah terbanyak adalah potassium atau kalium ( K⁺). Kulit labu juga mengandung garam sodium yang mengandung klorida (Cl^-) dalam jumlah sedikit. Reaksi antara potassium atau kalium dan garam sodium dapat membentuk kalium klorida atau KCl.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa baterai primer mampu bertahan lebih dari 7 hari sedangkan baterai kulit labu bertahan kurang dari 5 hari. Hal ini disebabkan baterai kontrol memiliki senyawa yang berfungsi sebagai depolarisasi. Senyawa yang digunakan adalah mangandioksida. Walaupun labu juga mengandung mangan, namun jumlahnya hanya sedikit. Disamping itu setiap reaksi dalam baterai mengalami suatu proses polarisasi akibat adanya hidrogen yang terlepas . Labu kuning dan terutama kulitnya mengandung lebih dari 50% kadar air (H₂O), yang dapat terlepas apabila terjadi suatu reaksi kimia. Sehingga kemungkinan terjadinya polarisasi sangat besar.

4.2 Hasil penelitian

Bahan Baku	Hari I	Hari II	Hari III	Rata-rata
Kulit Labu Kuning	1,0 volt	1,4 volt	1,2 volt	1,2 volt

Dilihat dari hasil penelitian bahwa baterai kulit labu ternyata menghantarkan arus listrik. Hasil penelitian ternyata sesuai dengan hipotesis, dan terbukti bahwa kulit labu dapat menghantarkan listrik. Hal ini disebabkan karena konstruksi baterai kering kulit labu sama dengan baterai biasa. Perbedaannya adalah pada elektrolitnya. . Kulit labu mengandung beberapa mineral yang dapat berfungsi sebagai elektrolit. Mineral dalam jumlah terbanyak adalah potassium atau kalium ( K⁺). Kulit labu juga mengandung garam sodium yang mengandung klorida (Cl^-) dalam jumlah sedikit. Reaksi antara potassium atau kalium dan garam sodium dapat membentuk kalium klorida atau KCl. KCl adalah merupakan elektrolit yang kuat sehingga mampu terionisasi dan menghantarkan arus listrik. Tetapi belum diketahui secara pasti unsur/kandungan yang terjadi di katoda baterai dap roses pertukaran electron di katoda tersebut.

Kulit labu juga mengandung Magnesium, Kalium dan Seng. Magnesium (Mg) dapat bereaksi dengan diklorida dan menjadi elektrolit kuat. Jumlah Magnesium hanyalah 15% dari jumlah kulit labu keseluruhan. Pisang juga mengandung Seng (Zn) yang merupakan elektroda positif. Jumlah kandungan Seng dalam kulit labu hanya 5%. Sehingga mineral yang paling berperan dalam menghantar listrik adalah potassium atau kalium, yang bereaksi dengan garam sodium. Dimungkinkan garammagnesium dan seng juga turut berperan dalam menghantarkan dan menyimpan arus listrik searah.

Arus listrik searah adalah aliran elektron dari suatu titik yang energi potensialnya tinggi ke titik yang energi potensialnya rendah. Sumber arus listrik searah biasanya adalah baterai (termasuk aki dan Elemen Volta) dan panel surya. Arus searah biasanya mengalir pada sebuah konduktor, walaupun mungkin saja arus searah mengalir pada semi-konduktor, isolator, dan ruang hampa udara.

Walaupun kandungan antara baterai kering dan kulit labu hampr sama tetapi voltase dari kulit labu lebh kecil dibandingkan dengan baterai kering baru yang kita pakai. Perbandinagnny antara baterai biasa dengan baterai yang telah diganti dalamnya oleh kulit labu sangatlah jauh. Baterai baru yang mengandung karbon mempunyai tegangan sebesar 1,5 volt sedangkan baterai yang telah diganti kulit labu hanya sampai 1,2 volt. Hal ini menyebabkan baterai berisi kulit labu tidak cukup kuat untuk menyalakan suatu benda dengan maksimal dan daya yang dihasilkan juga kecil. Misalnya senter, lampu bohlam dan lain-lain. Untuk menyalakan dengan maksimal, setidaknya menopang dengan baterai baru yang berisi karbon.

Oleh sebab itu, menentuan berapa lama baterai tersebut bertahan itu sangatlah tidak mungkin karena harus ditopang dengan baterai baru. Lebih kecilnya voltase yang dihasilkan juga mungkin disebabkan baterai yang dipakai sudah bekas yang bagian dari baterai tersebut sudah tidak berfungsi dengan baik karena sebagian hancur, sudah lama tidak dipakai, karatan, alumunium yang sudah rapuh, ataupun hancur karena faktor lainnya. Selain itu, pemilihan bahan baku yang digunakan harus tepat. Kulit Labu kuning yang sudah tau lebih bagus hasilnya daripada kulit labu kuning yang muda, pengisian pasta kedalam baterai juga mempengaruhi, semakin padat semakin tinggi tegangan yanag dihasilkan.

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari pembahasan dan data yang sudah dijelaskan sebelumnya, dapat disimpulkan bahwa baterai dari kult labu dapat menghasilkan voltase pengganti serbuk karbon pada baterai biasa sebesar 1,2 volt.penyebab kulit labu mengandiung senyawa yang bersifat elektrolit kuat yaitu mineral dalam jumlah terbanyak adalah potassium atau kalium ( K⁺). Kulit labu juga mengandung garam sodium yang mengandung klorida (Cl^-) dalam jumlah sedikit. Reaksi antara potassium atau kalium dan garam sodium dapat membentuk kalium klorida atau KCl. KCl adalah merupakan elektrolit yang kuat sehingga mampu terionisasi dan menghantarkan arus listrik.

1. Kulit labu dapat menghasilkan bahan baku baterai kering ramah lingkungan, maka hipotesis H_Aditerima dan Hipotesis H_o ditolak.

2. Voltase yang dihasilkan kulit labu hamper mendekati voltase baterai biasa.

5.2 Saran

Berdasarkan hasil yang dilakukan, maka penulis memberikan saran dan masukan yaitu sebagai berikut :

1. Kepada pembaca, untuk menela’ah karya tulis ini dan mengembangkannya menjadi sebuah karya tulis ilmiah yang lebih sempurna lagi nantinya.

2. Kepada pihak sekolah, agar menjadikan karya tulis ini sebagai rujukan dalam pengembangan penelitian yang berkenaan masalah diatas.

3. Kepada masyarakat, agar memanfaatkan karya tulis ini sebagai sumber informasi untuk menggunakan kulit labu sebagai baterai kering ramah lingkungan.