Makalah gugus fungsi alkohol

PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam kehidupan sehari – hari kita banyak sekali menemukan bahan ataupun senyawa kimia yang diaplikasikan akan tetapi kita tidak mengetahui apakah yang terkandung dalam bahan dan senyawa tersebut. Bahan – bahan kimia banyak terdapat pada obat – obatan, sabun, sumber energi kimia, dan lain sebagainya.
Gugus fungsi adalah gugus yang memberikan karakteristik kepada senyawa organik, oleh karena itu jika suatu molekul memiliki dua gugus fungsi berlainan dengan jarak yang berjauhan, maka senyaw akan mempunyai sifatatau karakteristik dari masing-masing gugus fungsi, namun apabila letak kedua gugus fungsi tersebut berdekatan maka gugus fungsi itu akan saling berinteraksi sehingga akan memberikan sifat-sifat khusus pada senyawa yang bersangkutan yaitu akan memiliki sifat hasil gabungan dari kedua gugs yang diikatnya .
Alkohol atau alkanol adalah turunan hidrokarbon, umumnya alkana, dimana 1 atau lebih atom H-nya diganti dengan gugus hidroksil (-OH) atau gugus alkanol. Alcohol adalah salah satu gugus yang terdapat pada senyawa organic atau lebih dikenal dengaan gugus hidroksil. Alcohol memiliki turunan aldehid dan keton yang diperoleh melaui proses oksidasi.

1.2 Tujuan Penulisan
Adapun tujuan dari penulisan ini adalah untuk mengetahui gugus fungsi alcohol serta reaksi-reaksi yang terdapat didalamnya.





ISI
Gugus fungsi senyawa karbon merupakan gugus atom/sekelompok atom yang menentukan sifat khas senyawa karbon tersebut. Gugus fungsi senyawa karbon merupakan bagian yang aktif, sebab bila senyawa karbon tersebut bereaksi maka yang mengalami perubahan adalah gugus fungsinya. Senyawa karbon dikelompokkan menjadi alkohol, eter, aldehid, keton, asam karboksilat dan ester (Sudarmo, 2006: 196).
Alcohol adalah senyawa yang mempunyai gugus fungsi hidroksil yang terikat pada atom karbon jenuh. Alcohol mempunyai rumus umum ROH, dimana R merupakan alkil, alkil tersubstitusi, atau hidrokarbon siklik. Alcohol di sini tidak termasuk fenol (gugus hidroksil berikatan dengan cincin aromatic), enol (gugus hidroksil berikatan dengan karbon vinilik) karena sifat-sifatnya kadang berbeda. Alcohol dapat dianggap merupakan turunan dari air (H-O-H), di  mana satu atom hidrogennya diganti dengan gugus alkil. Alcohol diklasifikasikan menjadi tiga kelompok yaitu alcohol primer, sekunder, dan tersier (Riswiyanto, 2009)
 Alkohol atau alkanol adalah turunan hidrokarbon, umumnya alkana, dimana 1 atau lebih atom H-nya diganti dengan gugus hidroksil (-OH) atau gugus alkanol. Alkohol dapat digolongkan menjadi 2 yaitu :
a. Menurut valensi dari alkohol dibedakan menjadi:
1. Alkohol valensi satu, misalnya etanol
2. Alkohol valensi dua, misalnya glikol
3. Alkohol valensi tiga, misalnya gliserol
b. Menurut kedudukan gugus OH pada atom sejenis atom C yang mengikat gugus OH dapat dibedakan menjadi:
1. Alkohol primer, jika gugus OH terikat padaa atom C primer (atom yang mengikat 1 atom C yang lainnya).
2. Alkohol sekunder, jika gugus OH terikat pada atom C sekunder (atom yang mengikat 2 atom C).
3. Alkohol tersier, jika gugus OH terikat pada atom C tersier yang mengikat 3 atom C lainnya ((Petrucci, 1985:76).
Alcohol memiliki Rumus Umum yaitu :
Rumus struktur senyawa karbon
CH3-CH3                                          CH3-CH2-OH
CH3-CH2-CH3                              CH3-CH2-CH2-OH
Karena rumus umum alkana adalah CnH2n+2 maka rumus  umum  alkanol adalah CnH2n+1 OH  atau CnH2n+1O (Fesenden, 2006).
Menurut Harborne (1987) Alcohol memiliki Sifat-Sifat sebagai berikut :
A. Sifat Fisik
1. Tiga suku pertama alkohol (metanol, etanol, dan propanol) mudah larut dalam air denga semua perbandingan.
2. Alkohol merupakan cairan tidak berwarna (jernih) dan berbau khas
3. Titik cair dan titik didihnya meningkat sesuai dengan bertambahnya Mr alkanol.
B. Sifat Kimia
1. Ikatan Hidrogen, Antar molekul hidrogen terdapat ikatan hidrogen.
2. Kepolaran, Alkohol bersifat polar karena memiliki gugus OH. Kepolaran alkohol akan makin kecil jika suhunya makin tinggi.
3. Reaksi Dengan Logam, Alkohol kering dapat bereaksi dengan logam K dan Na.
4. Oksidasi, Alkohol primer dan sekunder dapat dioksidasi dengan menggunakan oksidator, tetapi alkohol tersier tidak.
  Menurut Brady (1986), adapun reaksi-reaksi yang terjadi pada alkohol adalah sebagai berikut :
1. Reaksi substitusi
Reaksi ini terjadi dalam larutan asam sedangkan dalam keadaan netral tidak karena gugus pergi haruslah suatu basa yang cukup lemah.
2. Reaksi eleminasi
Reaksi ini menghasilkan alkena ,karena melepaskan air maka reaksi ini disebut reaksi dehidrasi .

3. Reaksi oksidasi
Reaksi ini digunakan untuk membedakan alkohol primer,sekunder dan tersier

Menurut Dogra (1990) Reaksi Spesifik yang terdapat pada Alkohol yaitu sebagai berikut :
a. Reaksi dengan logam aktif
Atom H dari gugus –OH dapat disubstitusi oleh logam aktif seperti natrium dan kalium, membentuk alkoksida dan gas hidrogen. Reaksi ini mirip dengan reaksi natrium dengan air, tetapi reaksi dengan air berlangsung lebih cepat. Reaksi ini menunjukkan bahwa alkohol bersifat sebagai asam lemah (lebih lemah daripada air).
b. Substitusi Gugus –OH oleh Halogen
Gugus –OH alkohol dapat disubstitusi oleh atom halogen bila direaksikan dengan HX pekat, PX3 atau PX5 (X= halogen).
c. Oksidasi Alkohol
Alkohol sederhana mudah terbakar membentuk gas karbon dioksida dan uap air. Oleh karena itu, etanol digunakan sebagai bahan bakar spirtus (spiritus). Reaksi pembakaran etanol, berlangsung sebagai berikut:
Dengan zat-zat pengoksidasi sedang, seperti larutan K2Cr2O7 dalam lingkungan asam, alkohol teroksidasi sebagai berikut:
1. Alkohol primer membentuk aldehida dan dapat teroksidasi lebih lanjut membentuk asam karboksilat.
2. Alkohol sekunder membentuk keton.
3. Alkohol tersier tidak teroksidasi.

d. Pembentukan Ester (Esterifikasi)
Alkohol bereaksi dengan asam karboksilat membentuk ester dan air.
e. Dehidrasi Alkohol
Jika alkohol dipanaskan bersama asam sulfat pekat akan mengalami dehidrasi (melepas molekul air) membentuk eter atau alkena. Pemanasan pada suhu sekitar 1300C menghasilkan eter, sedangkan pemanasan pada suhu sekitar 1800C menghasilkan alkena.
f. Senyawa – senyawa alkohol
1. Metanol
Dalam industri metanol diubah menjadi formaldehid atau digunakan untuk mensintesa bahan kimia lain. Metanol digunakan sebagai pelarut dan sebagai bahan bakar bersih. Metanol mungkin juga mempunyai kegunaan baru dalam bidang pertanian. Pada awal tahun 1990-an Arthur Nonomura, seorang ilmuan yang menjadi petani, menemukan bahwa dalam kondisi panas menyemprotkan larutan cairan metanol pada beberapa tumbuhan dapat menggandakan tingkat pertumbuhannya dan mengurangi kebutuhan air hingga separuhnya. Nonomura menyadari bahwa pada saat-saat panas dipertanian beberapa tumbuhan menjadi layu. Berdasarkan risetnya sebagai ilmuwan ia menyemprot beberapa tumbuhan dengan larutan metanol yang sangat encer. Tumbuhan yang disemprot tidak lagi layu dan tumbuh lebih besar pada tingkat yang lebih cepat daripada tumbuhan yang tidak disemprot. Akan tetapi metanol akan efektif dalam kondisi panas atau terkena sinar matahari dan untuk tumbuhan kapas, gandum, strawberi, melon dan mawar. Kegunaanya dapat terlihat jelas, hasil tanaman lebih banyak dan lebih cepat, penggunaan air lebih efisien, dan tidak diperlukannya pestisida.
Tidak seperti alkohol pada minuman, metanol tetap beracun meskipun dalam jumlah kecil. Gejala keracunan metanol adalah kebutaan karena metanol menyerang syaraf penglihatan; juga dapat berakibat kematian.

2. Etanol
Pada kebanyakan orang dewasa metabolisme tubuh dapat mencerna sejumlah kecil etanol dengan tingkat keracunan yang rendah. Etil alcohol pada umumnya disebut alkohol padi-padian atau alkohol minuman karena dapat dihasilkan dari fermentasi gula alam dan tepung yang dihidrolisa yang terdapat pada anggur dan padi-padian.
Seseorang dengan konsentrasi alkohol dalam darahnya mencapai 0,3% jelas terlihat mabuk; mereka yang mencapai 0,4% tidak sadar atau tidak mampu merespon tindakan; dan konsentrasi 0,5% - 1% dapat menyebabkan koma maupun kematian.
Pada orang yang kecanduan alkohol kemungkinan hidup berkurang 10hingga 15 tahun karena kerusakan hati dan penyakit jantung dan pembuluhdarah, khususnya jika mereka merokok. Hal ini merupakan karena pelarutorganik yang baik, etanol udah menembus pembatas darah otak danmembran plasenta, sehingga membahayakan janin pada ibu hamil. Gejala Fetal Alcohol Syndrome (FAS)/ sindrom pada janin meliputi sumbing pada wajah, ukuran otak di bawah normal, kesulitan pemahaman, dan perkembangan fisik yang terbelakang.
Etanol mempunyai banyak kegunaan lainnya, sebagai pelarut (vanilla atau ekstrak lain di rumah seringkali larutan etanol) dan antiseptik (pencuci mulut mengandung alkohol 5% - 30%). Etil alkohol yang dihasilkan untuk kegunaan selain konsumsi manusia diubah sifatnya dengan menambahkan metil dan isopropil alkohol dan tidak untuk minuman. Untuk tujuan komersial, bahan ini biasanya dihasilkan dari hidrasi etana.
Etanol dapat ditambahkan ke dalam bensin sebagai pengganti MTBE (methyl tertiary buthyl ether) yang sulit didegradasi sehingga mencemari lingkungan. Bensin yang ditambah etanol efisiensi pembakarannya meningkat sehingga pembakarannya. Akibatnya akan mengurangi tingkat pencemaran udara. Campuran bensin-etanol biasa diberi nama gasohol. Gasohol E10 artinya campuran 10% etanol dan 90% bensin, gasohol dapat digunakan pada semua tipe mobil yang menggunakan bahan bakar bensin.
3. Spiritus
Spiritus merupakan salah satu jenis alkohol yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari sebagai bahan bakar lampu spiritus (pembakar spiritus) dan untuk menyalakan lampu petromak. Di laboratorium pembakar spiritus digunakan untuk uji nyala. Pembakar spiritus juga digunakan untuk proses sterilisasi di laboratorium mikrobiologi. Spiritus bersifat racun, karena adanya kandungan metanol didalamnya. Bahan utama spiritus adalah etanol dan bahan tambahan terdiri dari metanol, benzena dan piridin.
4. Glikol
Alkohol sederhana yang selama ini kita temui masing-masing hanya mengandung satu gugus hidroksil (-OH). Ini disebut alkohol monohidrat. Beberapa alkohol penting mengandung lebih dari satu gugus hidroksil tiap molekul. Ini disebut alkohol polihidrat. Alkohol yang mempunyai dua gugus hidroksil disebut alkohol dihidrat, dan yang mempunyai tiga gugus hidroksil disebut alkohol trihidrat.
Alkohol dihidrat sering disebut glikol. Yang paling penting dari jenis ini adalah etilen glikol. Nama IUPAC dari etilen glikol adalah 1,2-etanadiol. Senyawa ini merupakan bahan utama pada campuran antibeku permanen untuk radiator kendaraan bermotor. Etilen glikol adalah cairan yang manis, tak berwarna dan agak lengket. Karena keberadaan dua gugus hidroksil, maka ikatan intermolekul hidrogen menjadi lebih besar. Oleh sebab itu etilen glikol mempunyai titik didih yang tinggi (198oC) dan tidak menguap jika dipakai sebagai anti beku. Etilen gikol juga mudah bercampur dengan air. Suatu larutan 60% etilen glikol dalam air tidak membeku sampai suhunya turun hingga -490C.
5. Gliserol
Gliserol juga disebut gliserin, merupakan salah satu senyawa alcohol trihidrat. Gliserol berbentuk cairan manis seperti sirup. karena tidak beracun, gliserol merupakan hasil dari hidrolisa lemak dan minyak Gliserol digunakan secara luas dalam bidang industri meliputi :
• Pembuatan lotion tangan dan kosmetik.
• Bahan tambahan dalam tinta.
• Penganti pencahar gliserol.
• Bahan pemanis dan pelarut pada obat-obatan.
• Pelumas.
• Bahan dasar dalam produksi plasik, pelapis permukaan dan fiber sintetik.
• Bahan baku nitrogliserin.

g. Tata Nama Alkohol
1. Penamaan Menurut IUPAC
Menurut  IUPAC, penamaan alkohol sama seperti penamaan alkana dengan menambahkan akhirhan –ol.
2. Rantai terpanajang yang mengandung gugus hidroksil diberi nama dengan mengganti akhiran –na dengan –ol.
3. Penomora rantai cabang dilakukan dengan mmeberi atom karbon yang mengandung gugus hidroksil dengan nomor yang paling kecil.
4. Jika banyak rantai cabanang pada rantai utama, penamaan ranta utama berdasarkan alphabet.
h. Penggunaan Alkohol
Beberapa penggunaan senyawa alkohol dalam kehidupan sehari-hari antara lain :
1. Pada umumnya alkohol digunakan sebagai pelarut. Misalnya vernis
2. Etanol dengan kadar 76% digunakan sebagai zat antiseptik.
3. Etanol juga banyak sebagai bahan pembuat plastik, bahan peledak, kosmestik.
4. Campuran etanol dengan metanol digunakan sebagai bahan bakar yang biasa dikenal dengan nama Spirtus.
5. Etanol banyak digunakan sebagai bahan dasar pembuatan minuman keras

KESIMPULAN
Alkohol adalah senyawa yang mempunyai gugus fungsi hidroksil yang terikat pada atom karbon jenuh. Alkohol mempunyai rumus umum ROH. Terdapat beberapa jenis alkohol. Nama yang paling tepat untuk alkohol adalah alkanol. Alkanol adalah turunan hidrokarbon, umumnya alkana, dimana 1 atau lebih atom H-nya diganti dengan gugus hidroksil (-OH) atau gugus alkanol. Karena rumus umum alkana adalah CnH2n+2 maka rumus  umum  alkanol adalah CnH2n+1 OH  atau CnH2n+1O. Reaksi-reaksi yang terjadi pada alkohol adalah reaksi substitusi, reaksi eleminasi, dan reaksi oksidasi. Senyawa-senyawa yang terdapat pada alkohol adalah metanol, etanol, spiritus, glikol, gliserol. Salah satu penggunaan senyawa alkohol dalam kehidupan sehari-hari adalah digunakan sebagai pelarut misalnya vernis.

Daftar Pustaka
Brady, E J. 1999. Kimia Universitas Asas dan Sruktur. Binarupa  Aksara: Jakarta
Dogra, S. K., 1990, “Kimia Fisik dan Soal-soal”, Universitas Indonesia press, Jakarta.
Fesenden, J Ralp. 2006. Kimia Organik.Jakarta: Erlangga
Harborne, J. B., 1987, Metode Fitokimia 2 nd ed., a.b. Padmawinata, K., Soediro, J., ITB, BandungHariana, H. A., 2004, Tumbuhan Obata dan Khasiatnya, Seri I, Penebar Swadaya, Jakarta
Petrucci. 1985. Kimia Dasar. Jakarta: Erlangga
Riswiyanto, S. 2009. Kimia Organik. Penerbit Erlangga : Jakarta
Sudarmo. 2006. Kimia. Jakarta: Erlangga

pewarnaan bakteri

mikroorganisme adalah makluk hidup yang berukuran sangat kecil (mikroskopis), memiliki bentuk kehidupan serta karakteristik yang khas dan dapat dibedakan dari organisme lain serta mampu hidup di berbagai habitat.
bakteri termasuk dalam mikroorganisme yang berukuran sangat kecil (mikroskopis) karena bakteri tidak dapat dilihat dengan mata telanjang, bakteri dapat dilihat dengan bantuan mikroskop namun akan  sulit jika melihatnya langsung pada mikroskop tanpa teknik pendahuluan seperti pewarnaan bakteri. bakteri cenderung transparan tidak berwarna atau tidak memiliki kontras warna dengan lingkungan.
pewarnaan ini dilakukan agar sel bakteri dapat terlihat jelas dan mudah diamatin serta mengetahui sifat fisiologinya berupa reaksi dinding selnya melalui serangkaian reaksi pewarnaan.

jenis-jenis pewarnaan bakteri yaitu

1. pewarnaan sederhana 
2. pewarnaan negatif 
3. pewarnaan kapsul
4. pewarnaan gram

salah satu teknik pewarnaa yang sering dilakukan adalah pewarnaan gram.

1. pewarnaan gram merupakan suatu teknik pewarnaan bakteri dengan menggunakan satu macam zat warna dengan tujuan hanya untuk melihat bentuk sel bakteri dan untuk mengetahui morfologi serta susunan selnya. zat warna yang digunakan untuk pewarnaan sederhana umumnya bersifat alkali seperti kristal violet, methylen blue, karbol fuchsin dan safranin.
2. pewarnaan negatif bertujuan untuk mengamati morfologi organisme yang sukar diwarnai oleh pewarnaan sederhana. teknik ini berguna untuk menentukan morfologi dan ukuran sel. metode ini menggunakan cat nigrosin atau tinta cina.
3. pewarnaan kapsul merupakan salah satu jenis pewarnaan diferensia yaitu untuk melihat perbedaan diantara sel-sel mikroba atau perbedaan bagian-bagian sel mikroba.
4. pewarnaan gram adalah suatu metode empiris untuk membedakan spesies bakteri menjadi dua kelompok besar yakni gram positif dan gram negatif berdasarkan sifat kimia dan fisik dinding sel mereka.

• bakteri gram negatif adalah bakteri yang tidak mempertahankan zat warna metil ungu pada metode pewarnaan gram. sehingga bakteri gram negatif jika dilihat dibawah mikroskop akan berwarna pink atau merah muda.
• bakteri gram positif adalah bakteri yang mempertahankan zat warna metil ungu sewaktu proses pewarnaan gram. bakteri jenis ini akan berwarna biru atau ungu di bawah mikroskop.

makalah energi air laut

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pemenuhan kebutuhan energi di Indonesia saat ini sebagian besar masih mengandalkan dari sumber energi yang berasal dari bahan bakar fosil dan sedikit sekali penggunaan sumber energi terbarukan sehingga tidak dapat dipungkiri lagi permasalahan yang timbul akibat penggunaan sumber energi tersebut masih dirasakan masyarakat Indonesia. Komposisi konsumsi energi nasional saat ini adalah BBM: 52,50%; Gas: 19,04%; Batubara: 21,52%; Air: 3,73%; Panas Bumi: 3,01%; dan Energi Baru: 0,2%. Kondisi demikian terjadi sebagai akibat dari kebijakan subsidi masa lalu terhadap bahan bakar minyak dalam upaya memacu percepatan pertumbuhan ekonomi. Berdasarkan data dari PT Perusahaan Listrik Negara (PLN) permintaan akan energi listrik pada tahun 2001 adalah 6,4 %, kemudian pada tahun 2002 menjadi 12,8 %. Pada tahun 2005 dilaporkan telah terjadi krisis energi yakni defisit listrik di Sumatera dan Jawa lebih dari 75 MW, Sulawesi sekitar 24 MW, wilayah lainnya dibawah 10 MW. Sebagai contoh, energi listrik yang dihasilkan tidak cukup tersedia dan belum bisa tersebar merata ke seluruh daerah sampai pelosok negeri, terbukti dengan masih banyak masyarakat di daerah terpencil ataupun masyarakat yang tinggal di daerah pulau terkecil belum dapat menikmati energi listrik akibat sulitnya membangun jaringan listrik.

Permintaan energi di Indonesia cenderung meningkat pesat sejalan dengan pertumbuhan ekonomi dan pertambahan penduduk. Berdasarkan data dari PT Perusahaan Listrik Negara (PLN) permintaan akan energi listrik terus meningkat dari tahun ke tahun. Pada tahun 2001, terjadi kenaikan permintaan listrik sebesar 6,4%, disusul tahun 2002 menjadi 12,8%. Diprediksikan sepuluh tahun kedepan, kenaikan permintaan menjadi 9% setiap tahunnya. Ironisnya, sumber energi konvensional berupa energi fosil yang merupakan sumber energi utama di Indonesia semakin terbatas cadangannya.

Sampai tahun 2009, sebagian besar kebutuhan tenaga listrik di Indonesia masih dipasok dari pembangkit listrik berbahan bakar fosil. Minyak Bumi masih menduduki peringkat tertinggi, yaitu 51,66%. Gas alam menduduki tingkat kedua, yakni 28,57%. Sisanya dipasok dari energi minyak sebesar 15,34% dan energi terbarukan 4,43%. Ketergantungan terhadap konsumsi energi berbahan bakar fosil dan belum termanfaatkannya sumber energi baru terbarukan merupakan salah satu kelemahan dalam menerapkan pemerataan kebijakan energi.

Langkah yang dilakukan pemerintah untuk mengantisipasi kelangkaan/krisis energi di Indonesia antara lain melalui Kebijakan Energi Nasional, Cetak Biru Pengelolaan Energi Nasional 2005 - 2025, Kebijakan Strategis Nasional Pembangunan Iptek, serta Kebijakan Nasional Eksploitasi Laut yang menekankan sustainabilitas energi melalui penciptaan dan pemanfaatan sumber energi terbarukan. Pada Blue Print Energy Management, manajemen energi akan dioptimalkan, sehingga pada tahun 2025 komposisi energi diharapkan menjadi 33% batubara, 30% gas, 20% minyak bumi dan 17% energi baru terbarukan.

Salah satu langkah kebijakan Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (KESDM) dalam menjawab isu nasional mengenai energi dengan diversifikasi energi adalah penganekaraga-man penyediaan dan pemanfaatan berbagai sumber energi baru, salah satunya adalah sumber energi kelautan.

Indonesia dengan total luas lautan hampir 8 juta km2 berusaha untuk mening-katkan inventarisasi sumberdaya non hayati dimana salah satunya berupa potensi energi arus laut. Karena lingkungan tektoniknya yang spesifik, Indonesia memerlukan perhatian khusus dalam mengkaji kapasitas data kelautannya. Oleh karena itu penelitian geosaintifik kelautan di Indonesia boleh dikatakan masih merupakan hal yang baru.

1.2. Tujuan

Karya tulis ini bertujuan memberikan alternatif energi yang ramah lingkungan, dengan memanfaatkan air laut sebagai energi terbarukan.

1.3. Manfaat

            Agar masyarakat mengetahui tentang pemanfaatan air dan laut untuk dijadikan energi terbarukan  dan bisa menerapkannya.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Gelombang Laut

Gelombang laut merupakan energi dalam transisi, merupakan energi yang terbawa oleh sifat aslinya. Prinsip dasar terjadinya gelombang laut adalah sebagai berikut (waldopo,2008): ” Jika ada dua massa benda yang berbeda kerapatannya ( densitasnya) bergesekan satu sama lain, maka pada bidang geraknya akan terbentuk gelombang. ” Gelombang merupakan gerakan naik turunnya air laut. Hal ini seperti ditunjukkan pada gambar 1.

Gambar 1. Gambar pergerakan air laut. (Sumber: Waldopo ,2008)

Gelombang permukaan merupakan gambaran yang sederhana untuk menunjukkan bentuk dari suatu energi lautan. Gejala energi gelombang bersumber pada fenomena-fenomena sebagai berikut :

·         Benda (body) yang bergerak pada atau dekat permukaan yang menyebabkan terjadinya gelombang dengan periode kecil, energi kecil pula.

·         Angin merupakan sumber penyebab utama gelombang lautan.

·         Gangguan seismik yang menyebabkan terjadinya gelombang pasang atau tsunami. Contoh gangguan seismik adalah: gempa bumi, dll.

·         Medan gravitasi bumi dan bulan penyebab gelombang-gelombang besar, terutama menyebabkan gelombang pasang yang tinggi.

Selanjutnya gelombang laut ditinjau dari sifat pengukurannya dibedakan menurut ketinggian serta periode alunannya. Dari kebanyakan data yang ada, tinggi gelombang lautan dapat diukur melalui alat ukur gelombang ataupun dengan cara visual dengan melakukan pengamatan langsung di lapangan. Gelombang laut sukar dijabarkan dengan pasti, tetapi dapat diformulasikan dengan pendekatan. Berbagai macam teori pendekatan digunakan untuk memberikan informasi ilmiah tentang sifat gelombang lautan pada suatu tingkat fenomena yang aktual. Suatu teori sederhana tentang gelombang lautan dikenal sebagai teori dari Airy atau teori gelombang linier. Selanjutnya para ahli membedakan sifat gelombang laut sebagai gelombang linier dan gelombang non-linier.

2.2. Pengaruh Angin

Angin adalah sumber utama terjadinya gelombang lautan. Dengan demikian tinggi gelombang, periode, dan arah gelombang selalu berhubungan dengan kecepatan dan arah angin. Angin dengan kecepatan rendah akan menyebabkan kecilnya tinggi gelombang dan rendahnya periode gelombang yang terjadi, sedangkan angin yang kuat dan angin ribut akan menyebabkan variasi tinggi serta periode gelombang serta mengarah ke berbagai penjuru. Pada kondisi angin yang baik, gelombang laut dapat diobservasi secara random, baik untuk tinggi, periode, maupun arahnya. Angin memberikan pengaruh yang besar terhadap terjadinya gelombang laut sehingga efisiensi hampir semua pesawat konversi energi gelombang laut dipengaruhi oleh frekuensi angin yang terjadi sepanjang tahun pada suatu zone lautan tertentu.  Sesuai dari hasil dapat disimpulkan pemanfaatan energi tenaga angin dapat terus dimanfaatkan pada musim barat. Kemudian pada pola musiman lainnya dapat dimanfaatkan oleh pemanfaatan energi lainnya yaitu arus, gelombang dan pasang surut air laut sebagai pembangkit energi listrik skala kecil maupun besar. Gambar 2 menunjukkan suatu spektrum periode gelombang untuk berbagai variasi kecepatan angin.

Gambar 2. Spektrum periode gelombang untuk berbagai kecepatan angin

2.3. Mesin Konversi Energi Gelombang Laut

Energi gelombang laut dapat dimanfaatkan untuk menggerakkan pesawat-pesawat yang nantinya bermanfaat demi kesejahteraan manusia. Upaya untuk memanfaatkan energi gelombang laut telah banyak dilaksanakan baik dengan konsep yang sederhana maupun yang canggih. Sejumlah percobaan telah dilaksanakan oleh para ahli di bidang gelombang laut dan telah ditemukan beberapa konsep pemanfaatannya, diantaranya :

a.        Konsepsi yang sederhana:

•         Heaving and pitching bodies

•         Cavity resonators

•         Pressure device

•         Surging wave energy conventors

•         Particel motion convertors

•         Float wave-power machine

•         The dolphin type wave power generators

b.       Konsepsi yang lebih tinggi:

•         Salter’s nodding duck

•         Cockerell’s rafts

•         Russel rectifier

•         Wave focusing techniques

2.4. Turbin

Turbin merupakan bagian penting dalam suatu pembangkit tenaga listrik. Pada pembangkit listrik tenaga gelombang laut ini jenis turbin yang digunakan ada dua jenis turbin yang banyak digunakan yaitu turbin air dan turbin udara. Dimana turbin air menggunakan media air sebagai fluida kerjanya. Sedangkat turbin udara mengunakan udara sebagai fluida kerjanya. Jenis turbin air biasanya digunakan pada pembangkit listrik tenaga gelombang laut yang menggunakan teknologi buoy tipe dan teknologi overtopping devices. Sedangkan jenisturbin udara dipakai pada pembangkit listrik tenaga gelombang laut yang menggunakan teknologi oscilatting water column.

Jenis turbin udara (wells turbine) yang digunakan pada PLTGL-OWC ini adalah unidirectional wells turbine. Dimana turbin ini terdiri dari 2 jenis ukuran turbin, hal ini disesuaikan dengan prinsip kerja 2 arah pada PLTGL-OWC. Dua buah turbin ini diatur dengan kemiringan posisi bidang turbin yang berlawanan, sehingga nantinya pada pergerakan udara keluar masuk chamber dihasilkan arah putaran yang sama. Kemudian dari perputaran turbin inilah nantinya akan dikopel dengan generator sehingga dapat menghasilkan daya listrik.

2.4.1 Cara kerja PLT gelombang laut

Dalam sistem pembangkitan tenaga gelombang laut, ada beberapa peralatan penting yang sangat berperan mulai dari awal proses pembangkitan hingga tenaga listrik dihasilkan yang nantinya tenaga listrik tersebut akan disalurkan kepada para konsumen. Peralatan-peralatan tersebut adalah:

a)      Mesin konversi energi gelombang laut

Berfungsi untuk menyalurkan energi kinetik yang dihasilkan oleh gelombang laut yang kemudian dialirkan ke turbin.

b)      Turbin

Berfungsi untuk mengubah energi kinetic gelombang menjadi energi mekanik yang dihasilkan oleh perputaran rotor pada turbin.

c)      Generator

Di dalam generator ini energi mekanik dari turbin dirubah kembali menjadi energi listrik atau boleh dikatakan generator ini sebagai pembangkit tenaga listrik. Sistem pembangkitan pada pembangkit listrik tenaga gelombang ini dapat dijelaskan melalui skema dibawah ini.

Pertama-tama aliran gelombang laut yang mempunyai energi kinetik masuk kedalam mesin konversi energi gelombang. Kemudian dari mesin konversi aliran gelombang yang mempunyai energy kinetik ini dialirkan menuju turbin. Di dalam turbin ini, energi kinetik yang dihasilkan gelombang digunakan untuk memutar rotor. Kemudian dari perputaran rotor inilah energi mekanik yangkemudian disalurkan menuju generator. Di dalam generator, energi mekanik ini dirubah menjadi energy listrik (daya listrik). Dari generator ini, daya listrik yang dihasilkan dialirkan lagi menuju sistem tranmisi (beban) melalui kabel laut. Daya listrik yang disalurkan melalui kabel laut ini adalah daya listrik arus searah (DC).

2.5.  PLTGL-OWC

OWC merupakan salah satu sistem dan peralatan yang dapat mengubah energi gelombang laut menjadi energi listrik dengan menggunakan kolom osilasi. Alat OWC ini akan menangkap energi gelombang fluktuasi atau osilasi gerakan air dalam ruang OWC, kemudian tekanan udara ini akan menggerakkan baling-baling turbin yang dihubungkan dengan generator listrik sehingga menghasilkan listrik

2.5.1 Teknologi oscilatting water column (OWC)

Pada teknologi OWC ini, digunakan tekanan udara dari ruangan kedap air untuk menggerakkan whells turbine yang nantinya pergerakan turbin ini digunakan untuk menghasilkan energi listrik. Ruangan kedap air ini dipasang tetap dengan struktur bawah terbuka ke laut. Tekanan udara pada ruangan kedap air ini disebabkan oleh pergerakan naik-turun dari permukaan gelombang air laut. Gerakan gelombang di dalam ruangan ini merupakan gerakan compresses dan gerakan decompresses yang ada di atas tingkat air di dalam ruangan. Gerakan ini mengakibatkan, dihasilkannya sebuah alternating streaming kecepatan tinggi dari udara. Aliran udara ini didorong melalui pipa ke turbin generator yang digunakan untuk menghasilkan listrik. Sistem OWCini dapat ditempatkan permanen di pinggir pantai atau bisa juga ditempatkan di tengah laut. Pada sistem yang ditempatkan di tengah laut, tenaga listrik yang dihasilkan dialirkan menuju transmisi yang ada di daratan menggunakan kabel laut.

2.5.2 Kerapatan energi yang dihasilkan PLTGL OWC

Dalam menghitung besarnya energy gelombang laut dengan metode oscilatting water column (OWC), hal yang pertama yang harus diketahui adalah ketersediaan akan energi gelombang laut. Total energi gelombang laut dapat diketahui dengan menjumlahkan besarnya energi kinetik dan energi potensial yang dihasilkan oleh gelombang laut tersebut. Energi potensial adalah energi yang ditimbulkan oleh posisi relatif atau konfigurasi gelombang laut pada suatu sistem fisik. Bentuk energi ini memiliki potensi untuk mengubah keadaan objek-objek lain di sekitarnya, contohnya, konfigurasi atau gerakannya.

III. PENUTUP

3.1. Kesimpulan

Kebutuhan energi semakin meningkat seiring pertambahan jumlah penduduk sehingga diperlukan sumber energy alternatif yang ramah lingkungan. Salah satu sumber energi yang ramah lingkungan dan murah adalah pemanfaatan air dan laut.

3.2. Saran

Tulisan ini masih memerlukan kajian lebih lanjut agar pemanfaatan energi air dan laut dapat digunakan secara luas dan menghasilkan energi yang lebih maksimal. Perlu perbandingan secara kualitatif dan kuantitatif antara setiap bahan yang dapat menghasilkan energi yang cukup.

 DAFTAR PUSTAKA

Clearesta, E., Julianto, A., Afifah, H., Nurguritno, M., Wahyuningsih, P., Kurniasih, S. Jemira, Y. R., Dian, T. J. 2010. Konversi Energi-Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Laut. Majalah Energi-Sustainable Energy Monthly Magazine.

Harahap, 2006. Analisis Pemanfaatan Sumberdaya Energi Alternatif Untuk Penyediaan Energi Masyarakat Di Sumatera Utara. Badan Penelitian dan Pengembangan. Sumatera Utara. 2006.

Partowidagdo dkk, 2000. Agenda 21 Sektor Energi Meningkatkan Kualitas Hidup Manusia Indonesia Melalui Pembangunan Sektor Energi Yang Berkelanjutan. Hal. 24-28. Jakarta, 2000.

Setiawan dkk, 2010. Studi Awal Kebutuhan Energi Listrik dan Potensi Pemanfaatan Sumber Energi Terbarukan di Kabupaten Sleman, Daerah Istimewa Yogyakarta.

Soebyakto dan Pranowo. 2010. Studi Potensi Energi Listrik Tenaga Ombak, Pasang Surut, dan Arus Laut (Studi Kasus di Pantai Tegal). Paper Program Studi Magister Teknik Mesin, Universitas Pancasila, Jakarta.

Yuningsih, A., Masduki, A., Rachmat, B. Penelitian Potensi Energi Arus Laut sebagai Sumber Energi Baru Terbarukan di Perairan ToyaPakeh, Nusa Penida, Bali. Jurnal Geologi Kelautan Vol 8, No. 3, Desember.

LAPORAN EVALUASI PENGOLAHAN TANAH PERTAMA

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pengolahan tanah dapat dipandang sebagai suatu usaha manusia untuk merubah sifat-sifat yang dimiliki oleh tanah sesuai dengan kesulitan yang dikehendaki oleh manusia. Di dalam usaha pertanian, pengolahan tanah dilakukan dengan tujuan untuk menciptakan kondisi fisik khemis dan biologis tanah yang lebih baik sampai kedalaan tertentu agar sesuai untuk pertumbuhan tanaman. Disamping itu pengolahan. tanah bertujuan pula untuk ,membunuh gulma dan tanaman yang tidak diingini, menempatkan seresah atau sisa-sisa tanaman pada tempat yang sesuai agar dekomposisi dapat berjalan dengan baik, menurunkan laju erosi, meratakan tanah untuk rnemudahkan pekerjaan di lapangan, mempersatukan pupuk dengan tanah, serta menpersiapkan tanah untuk mernpermudahkan pengaturan air irigasi.

Pengolahan tanah tidak hanya merupakan kegiatan lapang untuk memproduksi hasil tanaman, tetapi juga berkaitan dengan kegiatan lainnya seperti penyebaran benih (penanaman bibit), pemupukan, perlindungan tanaman, dan panen. Keterkaitan ini sangat erat sehingga tujuan yang ingin dicapai dalam pengolahan tanah tidak terlepas dari keberhasilan dalam kegiatan lainnya. Pengolahan tanah mempengaruhi penyebaran dan penanaman benih. Pengolahan tanah dapat juga dilakukan bersamaan dengan pemupukan serta dianggap pula sebagai suatu metoda pengendalian gulma (IPB, 2010).

Secara spesifik cara pengolahan tanah menurut Hardjosentono,et al.,(2000) digolongkan dalam 3 hal,yaitu alat pembuka (primary tillage equipment, alat penghancur (secondary tillage equipment), dan alat perata dan pembedeng ( finishing tillage equipment).

Pada budidaya pertanian, diperlukan beberapa tahap hingga pada akhirnya mencapai proses panen dan proses pasca panen. Dalam proses-proses tersebut yang merupakan proses awal adalah pengolahan lahan. Pada proses ini berfungdi untuk menggemburkan tanah, menghilangkan kotoran-kotoran dan sampah pada tanah. Proses pengolahan lahan meliputi tahap pembajakan dan penggaruan.

Sebagian besar operasi penyiapan lahan diawali oleh pembajakan menggunakan bajak singkal atau bajak piring. Hasil pembajakan dengan kedua bajak ini masih berbongkah-bongkah dan belum siap untuk ditanami. Oleh karena itu, pengolahan tanah perlu dilanjutkan hingga lahan benar-benar siap untuk ditanami. Operasi pengolahan tanah setelah pembajakan dinamakan pengolahan tanah sekunder.

1.2. Tujuan

Tujuan dari praktikum adalah menghitung dan mengevaluasi alat-alat pengolahan tanah pertama dalam pertanian.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Pengolahan tanah yang baik dapat mengendalikan pertumbuhan gulma dan dapat memperbaiki sifat fisik tanah, sifat kimia tanah, dan aktivitas biologi dalam tanah. Pengolahan tanah dapat mempengaruhi sifat fisik tanah. Sifat fisik tersebut terutama pembutiran tanah, kemantapan agregat, kandungan lengas, penetrasi air, drainase dan kemampuan air kapiler yang dapat mempengaruhi perkembangan tanaman (Dahono. 1997 didalam Wirasantika dkk. 2015).

Akhir-akhir ini masalah yang utama didalam pembukaan dan pengolahan tanah adalah bagaimana agar didapatkan efisiensi yang optimal. Hal ini dimaksudkan dari pengertian minimal tillage yaitu pengolahan yang seminimal mungkin, tetapi menghasilkan tanah yang baik dan pertumbuhan tanaman yang optimal dengan biaya yang rendah (Suastawa dkk, 2000 didalam Wirasantika dkk. 2015).

Penggunaan traktor sebagai sumber tenaga dalam pengolahan tanah, diharapkan dapat mengurangi waktu dan biaya yang diperlukan untuk proses pengolahan tanah, kapasitas kerja menjadi lebih tinggi dan pendapatan petani bertambah, sehingga dapat dilaksanakan usaha intensifikasi dan ekstensifikasi yang sempurna (Suastawa dkk. 2000 didalam Wirasantika dkk. 2015).

Pengolahan tanah merupakan salah satu kegiatan utama dalam budidaya tanaman dan kegiatan ini merupakan teknologi pertama kali yang dikenal petani.Kegiatan demikian ini telah dilakukan bertahun-tahun baik pada tanah sawah maupun tanah tegalan. Namun demikian kegiatan pengolahan tanah ini memerlukan biaya yang cukup besar sampai mencapai 20-30 % dari total biaya budidaya tanaman dan dapat meningkatkan produksi hingga 10–13 % (Koolen dan Kuipers. 1983 didalam Wirosoedarmo. 2006).

Pengolahan tanah tidak harus dilakukan pada setiap budidaya tanaman, terutama bagi tanah-tanah yang sudah memenuhi syarat tumbuh tanaman. (Munkholm 2000 didalam Wirosoedarmo. 2006) menyatakan bahwa tanaman dapat tumbuh dengan baik pada tanah yang remah, gembur dan bergranuler, tetapi akibat pemadatan tanah setelah beberapa periode tanam, diperlukan pengolahan tanah. Pengolahan tanah mempunyai pengaruh utama pada kandungan air tanah melalui proses infiltrasi, aliran air permukaan dan ketersediaan air untuk tanaman (Zhai et al. 1990. Hill. 1978 didalam Wirosoedarmo. 2006). Kandungan air biasanya lebih tinggi pada tanah yang tidak diolah dari pada tanah yang diolah (Lindstrom et al., 1990; Tollner et al., 1984 dan Negi et al., 1981 didalam Wirosoedarmo. 2006).

Kandungan air tanah pada saat pengolahan tanah merupakan salah satu faktor yang menentukan hasil olahan tanah sebagai media tumbuh tanaman. Perubahan sifat fisik tanah akibat pengolahan tanah ditentukan oleh banyaknya air pada saat pengolahan tanah dan alat pengolah tanah yang digunakan. Alat pengolah tanah yang biasa digunakan dalam pengolahan tanah adalah cangkul, linggis, garpu, bajak singkal, bajak piringan, bajak rotary dan garu. Umumnya pengolahan tanah dilakukan dengan tujuan untuk memotong dan membalik tanah hasil olahan tanah serta mengendalikan gulma, sedangkan untuk menghancurkan bongkahan tanah dilakukan dengan penggaruan. Namun demikian kedua pengolahan tanah ini dapat dilakukan dengan satu kali kerja dengan hasil olahan yang siap ditanami dan cara ini dapat dilaksanakan dengan menggunakan bajak rotary karena hasil olahan tanah mempunyai diameter agregat kecil dan seragam (Koewenhoven dan Kroesbergen, 1986 didalam Wirosoedarmo. 2006).

Bajak rotary memotong tanah secara bebas oleh pisau rotary dan dipindahkan ke belakang selama proses pemotongan tanah dengan cara melemparkannya sedemikian rupa sehingga berada dibelakang alat pengolah. Keuntungan menggunakan bajak rotary untuk mengolah tanah adalah adanya rotasi alat yang dapat mendorong traktor ke depan, sehingga tidak diperlukan daya tarik (Kuipers. 1983 didalam Wirosoedarmo. 2006). Hasil olahan tanah yang diperoleh dari penggunaan bajak rotary berbeda dengan alat-alat pengolah tanah yang lain terutama kondisi fisik tanah hasil olahan yang seragam dengan ukuran agregat relative kecil dan waktu yang digunakan lebih singkat.

Traktor roda dua sudah lama dikenal oleh petani di Indonesia. Jenis traktor ini semakin banyak digunakan khususnya dalam pengolahan tanah oleh para petani sebagai usaha untuk meningkatkan produktivitas. Hal ini terlihat dengan semakin bertambahnya jumlah traktor di lapangan untuk penyiapan lahan. Data terakhir diketahui bahwa populasi traktor tangan di Indonesia pada tahun 2012 sebanyak 501.433 unit dengan luas lahan 7.890.000 ha (BPS 2013 didalam Mardinata dkk. 2014).

Traktor roda dua (two wheel drive tractor) atau traktor tangan (hand tractor) adalah mesin pertanian yang dapat dipergunakan untuk mengolah tanah dan pekerjaan pertanian lainnya. Untuk kegiatan pengolahan tanah, mesin ini mempunyai efi siensi yang tinggi, karena pembalikan dan pemotongan tanah dapat dikerjakan dalam waktu bersamaan

(Hardjosentono dkk. 1985 didalam Mardinata dkk. 2014).

Bila dilihat dari segi ekonomis, penggunaan traktor roda dua di Indonesia khususnya di Provinsi Riau lebih unggul dan lebih efektif karena lahan pertanian di Riau pada umumnya merupakan lahan kecil dan sempit.

Tujuan pengolahan tanah dengan traktor adalah untuk menciptakan keadaan fi sik tanah yang sesuai, untuk pertumbuhan tanaman dengan memanfaatkan peralatan yang bekerja secara mekanis dan berkapasitas besar. Pengolahan tanah pertama (primary tillage) adalah suatu tahap pengolahan tanah dalam mempersiapkan tanah untuk pertanaman dan membersihkan tumbuhan pengganggu, dimana pada tahap ini tanah dipotong, dilonggarkan, dan dibalik. Alat yang digunakan antara lain adalah bajak piring atau bajak singkal (Yunus. 2004 didalam Mardinata dkk. 2014).

Pola pengolahan tanah erat hubungannya dengan waktu yang hilang karena belokan selama pengolahan tanah. Pola pengolahan harus dipilih dengan tujuan untuk memperkecil sebanyak mungkin pengangkatan alat untuk mengurangi sebanyak mungkin waktu berbelok karena pada waktu diangkat alat itu tidak bekerja. Oleh karena itu harus diusahakan bajak atau garu tetap bekerja selama waktu operasi di lapangan. Makin banyak pengangkatan alat pada waktu belok, makin rendah efesiensi kerjanya.

Pola pengolahan tanah yang banyak dikenal dan dilakukan adalah pola bolak-balik rapat, pola berkeliling, pola spiral, pola tepi, pola tengah, dan pola alfa. Pola spiral paling banyak digunakan karena pembajakan dilakukan terus menerus tanpa pengangkatan alat (Rizaldi, 2006 didalam Mardinata dkk. 2014).

Prayudyanto dkk. (2008) didalam Mardinata dkk. (2014), menyatakan bahwa kecepatan kendaraan dan konsumsi BBM mempunyai hubungan yang kuat. Semakin cepat maju traktor maka konsumsi BBM akan semakin meningkat pula. Tingginya kecepatan traktor dikarenakan piston lebih banyak membakar BBM. Semakin banyak BBM yang dibakar maka semakin banyak tenaga yang dihasilkan sehingga semakin cepat kenderaan bergerak.

Tenaga penggerak yang diperlukan untuk mengoperasikan traktor roda dua berasal dari pembakaran solar. Selain dengan menggunakan bahan bakar alternatif untuk meningkatkan kualitas kinerja pada traktor roda dua, maka dapat juga dilakukan dengan pengefesienan penggunaan bahan bakar pada traktor tangan tersebut. Oleh karena itu perlu penelitian untuk mengetahui berapa komsumsi bahan bakar (solar) pada traktor dalam mengolah tanah. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menghitung besarnya kebutuhan bahan bakar dan kapasitas kerja traktor tangan dengan alat pengolah tanah bajak singkal tunggal dengan variasi berbagai kedalaman pembajakan dan kecepatan pengolahan tanah.

Untuk mendukung ketahanan pangan dan pengembangan agribisnis, pembangunan pertanian diarahkan pada lahan-lahan yang berada di luar pulau Jawa, karena luas lahan masih sangat memungkinkan untuk dikembangkannya usahatani.

Kebijakan pemerintah dalam mengantisipasi peningkatan alih fungsi lahan subur untuk berbagai keperluan non pertanian maupun permintaan akan hasil pertanian adalah mengembangkan pertanian pada lahan marjinal seperti lahan pasang surut (Mulyana. 1992 didalam Umar. 2013). Masalah utama dalam pengembangan pertanian di lahan pasang surut adalah terbatasnya modal dan tenaga kerja. Alternatif pemecahan masalah tersebut adalah mengembangkan alat dan mesin pertanian (alsintan) pra dan pascapanen tepat guna (Ananto. 2001 didalam Umar. 2013).

Saat ini hampir semua teknologi mekanisasi pertanian yang ditemukan dan dibuat sudah dikenal, diketahui dan digunakan oleh para petani kita seperti hand tractor, pompaair, power thresher (mesin perontok), bed dryer (mesin pengering), Rice Milling Unit (RMU/Huller) dan lain-lain. Persoalannya adalah hampir semua teknologi tersebut dibuat atau diperuntukkan untuk usahatani padi. Umumnya pertanian di Indonesia masih didominasi oleh usahatani padi, sehingga kebijakan mekanisasi pertanian kita masih berorientasi pada usahatani padi tersebut.

Selain untuk meningkatkan luas garapan dan intensitas tanam, alsintan berperan juga untuk meningkatkan produktivitas dan efisiensi usahatani, menekan kehilangan hasil dan meningkatkan mutu dan nilai tambah produk pertanian serta memperluas kesempatan kerja di pedesaan melalui terciptanya agribisnis terpadu yang pada akhirnya akanmemacu kegiatan ekonomi di pedesaan (Manwan dan Ananto. 1994 didalam Umar. 2013).

Penggunaan traktor saat ini sudah menjadi kebutuhan utama petani untuk mengolah tanah, mengingat pengolahan tanah dengan tenaga buruh dianggap menjadi semakin mahal seiring dengan kurangnya ketersediaan tenaga kerja karena telah beralih profesi ke non pertanian serta meningkatnya upah buruh disamping lamanya waktu pengolahan tanah. Kekurangan tenaga kerja yang disertai dengan naiknya upah tersebut mendorong petani untuk menggunakan tenaga traktor.

Pengolahan tanah terhadap setiap manipulasi mekanik terhadap tanah yang ditujukan menciptakan kondisi tanah yang baik untuk pertumbuhan tanaman. Tujuan utama pengolahan tanah adalah menyediakan tempat tumbuh bagi benih, menggemburkan tanah pada daerah perakaran, membalikkan tanah sehingga sisa-sisa tanaman terbenam di dalam tanah dan memberantas gulma.

            Bajak pada prinsipnya mempunyai fungsi yang sama dengan cangkul. Bajak berguna untuk memecah tanah menjadi bongkahan-bongkahan tanah. Dalam pembajakan tanah biasanya ditentukan oleh jenis tanaman dan ketebalan lapisan tanah atas. Kedalaman lapisan olah tanah untuk tanaman padi lebih kurang 18cm bahkan ada tanah yang harus dibajak lebih dalam lagi sekitar 20 cm (Smith dan Wilkes. 1990 didalam Butar butar dkk. 2015).

            Ada dua macam kapasitas pengolahan tanah yaitu kapasitas lapang teoritis dan kapasitas lapang efektif. Kapasitas lapang teoritis adalah kemampuan kerja suatu alat di dalam suatu bidang tanah, jika mesin berjalan maju sepenuh waktunya (100% ) dan alat tersebut bekerja dalam lebar maksimum (100% ). Waktu teoritis untuk setiap luasan adalah waktu yang digunakan untuk kapasitas lapang teoritis. Kapasitas lapang efektif atau aktual adalah rata-rata dari kemampuan kerja alat di lapangan untuk menyelesaikan suatu bidang tanah. Kapasitas dari alat-alat pertanian dapat dinyatakan dalam acre perjam atau hektar per jam (Daywin. et al. 2008 didalam Butar butar dkk. 2015). Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh informasi pengolahan lahan sawah dengan menggunakan traktor roda dua, menghitung kapasitas lapang efektif, efisiensi lapang, konsumsi bahan bakar, dan biaya produksi untuk pengolahan lahan dengan beberapa alat pengolahan tanah sawah.

III. BAHAN DAN METODE

3.1.  Waktu dan Tempat

            Praktikum ini dilakukan setiap hari jum’at, pukul 15.30 s/d 17.30  WIB di setiap minggu ganjil.

            Tempat yang digunakan pada praktikum ini adalah di Laboratorium Fisika Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Jambi.

3.2. Alat dan Bahan

Adapaun alat yang digunakan adalah traktor tangan, implement bajak singkal, meteran, stopwatch dan patok. Bahan yang digunakan adalah petakan lahan untuk percobaan dan bahan bakar.

3.3. Prosedur Praktikum

           

a. Dientukan luas lahan (A; m2)

1.      Dibuat petakan lahan untuk melakukan percobaan.

2.      Diukur panjang (p, m) dan lebar (l, m) dari petakan lahan dengan meteran

3.      Dihitung luas petakan lahan tersebut (A; m2) dengan rumus :

A = p x l                      (1)

b. Ditentukan kecepatan maju traktor (Vt; m/s)

1.      Dibuat lintasan untuk melakukan percobaan sepanjang 20 m (s, m).

2.      Dibuat patok dari awal sampai akhir pada lintasam traktor tersebut.

3.      Dihidupkan traktor

4.      Dibuat kecepatan maju traktor pada gigi Low-1.

5.      Disiapkan stopwatch untuk melakukan pengukuran waktu (t; s)

6.      Dijalankan traktor dari patok awal hingga patok akhir

7.      Dicatat waktu tempuh traktor sepanjang lintasan 20 m tersebut.

8.      Diulang percobaan tersebut 3 kali.

9.      Dihitung kecepatan traktor (Vt, m/s) dengan rumus :

Vt = s                          (2)

                                                                     t

c. Ditentukan kapasitas lapangan teoritis (KLT, ha/jam)

1.      Ditentukan jenis alat/implement pengolahan tanah pertama.

2.      Diukur panjang dari implement pengolahan tanah pertama (Lt, m)

3.      Dihitung kapasitas lapangan teoritis (KLT, ha/jam) dengan rumus :

KLT = 3600 x Lt x Vt                       (3)

                                                                  10000

d. Ditentukan kapasitas lapangan aktual (KLA, ha/jam)

1.      Dibuat petakan lahan untuk melakukan percobaan.

2.      Dihitung luasnya seperti pada prosedur A.

3.      Dibuat patok dari luas lahan yang kan diolah.

4.      Dipasang implement pengolahan pertama pada traktor

5.      Dihidupkan traktor

6.      Dibuat kecepatan maju traktor pada gigi Low-1.

7.      Disiapkan stopwatch untuk melakukan pengukuran waktu selama traktor melakukan pengolahan pada luasan tanah tersebut (T; s)

8.      Dijalankan traktor pada luasan lahan tersebut

9.      Dicatat waktu pengolahan tanah menggunakan traktor pada luasan lahan tersebut (T; s).

10.  Dihitung kapasitas lapangan aktual (KLA, ha/jam) dengan rumus :

KLE = A        (4)

                                                                        T

e. Dihitung efisiensi lapangan (η, %)

Efisiensi lapangan (η, %) dapat dihitung dengan rumus :

                                                η = KLE x 100%                   (5)

                                                       KLT

f. Dihitung slip roda traktor (S, %)

1.      Dibuat lintasan untuk melakukan percobaan sepanjang 20 m (s, m).

2.      Dipasang implement pengolahan pertama pada traktor

3.      Diukur diameter roda traktor (Droda; m)

4.      Ditandai roda traktor pada salah satu sisi roda

5.      Dihidupkan traktor

6.      Dibuat kecepatan maju traktor pada gigi Low-1.

7.      Dioperasikan traktor dan perhatikanlah tanda yang telah diberi pada roda traktor

8.      Setiap tanda yang telah diberi pada roda traktor melakukan rotasi 360°, diberi tanda di lahan percobaan.

9.      Diukur panjang lintasan roda yang telah melakukan rotasi 360° (La, m)

10.  Dilakukan disepanjang lintasan 20 m.

11.  Slip roda (S, %) dihitung dengan rumus :

S = (π x Droda) – La  x 100 %         (6)

                                          La

g. Dihitung luas lahan (A, m2), kecepatan masju traktor (Vt, m/s), kapasitas lapangan teoritis (KLT, ha/jam), kapasitas lapangan aktual (KLA, ha/jam), efisiensi lapangan (η, %) dan slip traktor (S, %) dari data dibawah ini.

Lebar bajak : 50 cm

Waktu untuk menempuh jarak 20 m : 56.83 s, 55.01 s, 64.30 s.

Waktu untuk meyelesaikan lahan tersebut adalah 06:03 menit.

Diameter roda traktor adalah 58 cm.

Panjang lintasan roda yang telah melakukan rotasi 360° sebanyak 1 kali adalah : 315.24 cm, 314,78 cm, 315,90 cm.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil

Waktu mulai    : 14 : 11 : 00

Waktu selesai  : 14 : 13 : 57

Panjang kerja   : 20 M

Lebar kerja      : 1.5 M

Alur	Lebar kerja	Waktu tempuh (20m)	Waktu belok	Kecepatan maju
1	1.5 m	23.00	8.65	0.870
2	1.5 m	24.35	12.30	0.821
3	1.5 m	26.78	12.96	0.747
4	1.5 m	32.43	12.80	0.617
5	1.5 m	24.52	-	0.816
Total	7.5 m		46.71	0.7734

Ditentukan :    a. Kapasitas lapang efektif

                        b. Kapasitas lapang teoritis

                        c. Efisiensi lapang

                        d. Slip

Penyelesaian :

·         Luas lahan (A)            = Panjang kerja x Lebar kerja

= 20 M x 7.5 M

= 150 M2

= 150 M2 : 10.000 = 0.015 ha

·         Waktu kerja (T)           = Waktu selesai – Waktu mulai

= 14 : 13 : 57 – 14 : 11 : 00

= 2 menit : 57 detik

= 0.033 : 0.015

= 0.048 detik

a.       Kapasitas lapang efektif (KLE)

KLE    = A

                T

            = 0.015

    0.048

            = 0.3125 ha/jam

b.      Kapasitas lapang teoritis

KLT    = 3600 x Lt x Vt

                                 10.000

                        = 3600 x 1.5 x 0.773

                                    10.000

                        = 4174.2

                           10.000

                        = 0.417 ha/jam

c.       Efesiensi lapang

µ          = KLE  x  100%

                           KLT

                        = 0.3125  x  100%

                            0.417

                        = 0.748 x 100%

                        = 74.8

Diameter roda traktor adalah 29.2 cm. Panjang lintasan roda yang telah melakukan rotasi 360 diputar 5 kali adalah 310.12 cm, 308.88 cm, 309.90 cm. Hitunglah slip dari alat pengolahan tanah tersebut !

Penyelesaian :

            Dik      : Diameter roda           : 29.2 cm

                          r. rata-rata                  : 14.6 cm

                          La                              : 310.12 cm

                                                            : 308.88 cm

                                                            : 309.90 cm

            Dit       : Slip... ?

            Peny    :

                         310.12 cm + 308.88 cm + 309.90 cm

                                                    3

                        La  = 309.63 cm

                        K = 2 x π x r

                            = 2 x 3.14 x 14.6

                            = 91.688 cm x 5

                            = 458.44 cm

                    Slip = Keliling – La

                                       La

                            = 458.44 – 309.63  x  100 %

                                      309.63

                            = 48.06 %

4.2.  Pembahasan

            Dari hasil perhitungan, didapat nilai kapasitas lapang efektif adalah 0.3125 ha/jam. Nilai ini menunjukkan bahwa alat pengolahan tanah yang digunakan cukup efektif. Apabila waktu semakin cepat, maka mesin pengolahan tanah yang digunakan dapat dikatakan efektif untuk meyelesaikan pekerjaan pengolahan tanah.

Pada perhitungan kapasitas lapang teoritis didapatkan hasil dari perhitungan KLE = 3600 x Lt (Lebar kerja) x Vt (Kecepatan maju) / 10000, sehingga diperoleh hasil 0.417 ha/jam.

Pada efisiensi lapang pengolahan tanah didapatkan hasil dengan persentase 75%. Ini diperoleh dengan cara perbandingan antara kapasitas lapang teoritis (KLT) dengan kapasitas lapang efektif (KLE). Hasil yang didapatkan adalah 75% dengan cara menggunakan rumus (kapasitas lapang efektif (KLE) / kapasitas lapang teoritis (KLT) x 100%). Dari hasil tersebut menunjukkan bahwa efesiensi lapang pengolahan tanah hanya tergantung dari kapasitas lapang efektif dan kapasitas lapang teoritis.

Dan pada slip roda, didapatkan hasil perhitungan dengan 5 kali slip putaran roda. Hasil yang diperoleh adalah 75% yang menunjukkan bahwa kondisi baik. Hal ini sesuai dengan pernyataan Yunus (2004) yang menyatakan bahwa kondisi efisiensi 53.26% sangat rendah. Efisiensi suatu traktor tergantung dari kapasitas lapang teoritis dan kapasitas lapang efektif (Yunus 2004).

            Ada dua macam kapasitas pengolahan tanah yaitu kapasitas lapang teoritis dan kapasitas lapang efektif. Kapasitas lapang teoritis adalah kemampuan kerja suatu alat di dalam suatu bidang tanah, jika mesin berjalan maju sepenuh waktunya (100% ) dan alat tersebut bekerja dalam lebar maksimum (100% ). Waktu teoritis untuk setiap luasan adalah waktu yang digunakan untuk kapasitas lapang teoritis. Kapasitas lapang efektif atau aktual adalah rata-rata dari kemampuan kerja alat di lapangan untuk menyelesaikan suatu bidang tanah. Kapasitas dari alat-alat pertanian dapat dinyatakan dalam acre perjam atau hektar per jam (Daywin,et al, 2008).

V. KESIMPULAN

1.      Nilai kapasitas lapang efektif dari alat pengolahan tanah pertama adalah 0.3125 ha/jam, untuk nilai kapasitas lapang teoritis adalah 0.417 ha/jam, dan untuk slip pada roda traktor adalah 2.14%.

2.      Efisiensi penggunaan alat pengolahan tanah pertama adalah 75% yang erarti baik.

3.      Slip pada roda traktor pada pengolahan tanah pertama adalah 2.14%.

DAFTAR PUSTAKA

Ivan Yolessa Butar Butar. Lukman Adlin Harahap. Saipul Bahri Daulay. 2015. Efisiensi Lapanag dan Biaya Produksi Beberapa Alat Pengolahan Tanah Sawah di Kecamatan Pangkalan Susu Kabupaten Langkat. Keteknikan Pertanain. Vol. 3. No. 3. 382-388.

Mardinata, Zulias. Zulkifli. 2014. Analisis Kapasitas Kerja dan Kebutuhan Bahan Bakar Traktor Tangan Berdasarkan Variasi Pola Pengolahan Tanah, Kedalaman Pembajakan dan Kecepatan Kerja. Jurnal AGRITECH. Vol. 34. No. 3. 354-358.

Umar, Sudirman. 2013. Pengelolaan dan Pengembangan Alsintan Untuk Mendukung Usahatani Padi di Lahan Pasang Surut. Jurnal Teknologi Pertanian. Vol. 8. No. 2. 37-48.

Wirasantika B.Wahyunanto,A, N. Bambang, D, A. 2015. Uji Kinerja Traktor Roda Empat Tipe Iseki TG5470 Untuk Pengolahan Tanah Menggunakan Bajak Rotary Pada Lahan Lempung Berpasir. Jurnal Keteknikan Pertanian Tropis dan Biosistem. Vol. 3. No. 2. 148-153.

Wirosoedarmo, Ruslan. 2006. Pengaruh Kandungan Air Tanah dan Putaran Bajak Rotary Terhadap Karakteristik Tanah Terbajak. Jurnal Teknologi Pertanian. Vol. 7. No. 2. 106-112.