TEKNOLOGI RAMAH LINGKUNGAN

Modul Pembelajaran IPA SMP Kelas IX, Drs. Marselinus Boli

URAIAN MATERI

Coba perhatikan gambar sarana teknologi  di bawah ini !

Gambar 10.1

Sarana teknologi transportasi

Kelima jenis sarana transportasi ini popular pada masa yang berbeda.  Coba telusuri lagi dan temukan keunggulan serta kelemahan dari masing-masing sarana tersebut.

Selain sarana transportasi masih banyak produk teknologi lain yang sangat membantu manusi dalam memenuhi kebutuhan dan menyelesaikn masalah hidupnya. Meski demikian banyak juga diantaranya yang memiliki dampak negatif terhadap lingkungan.  Fokus kajian kita kali ini diarahkan pada sistem teknologi ramah lingkungan. Kita diminta untuk menggali  dan menemukan jawaban atas pertenyaan berikut ini :

o    Apakah teknologi ramah lingkungan ?

o    Bagaimanakah prinsip teknologi ramah lingkungan ?

o    Bagaimanakah proses sebuah teknologi ramah lingkungan ?

o    Bagaimanakah kiat untuk menghindari penerapan teknologi yang kurang ramah lingkungan ?

Pengertian dan Tujuan Teknologi Ramah Lingkungan

Lingkungan hidup adalah sebuah sistem yang di dalamnya terdapat manusia. Dengan demikian maka apa pun proses atau produk teknologi yang yang digunakan manusia tidak boleh mengabaikan kepentingan lingkungan hidup. Atau dengan kata lain bentuk teknologi yang ramah terhadap lingkungan.

Teknologi ramah lingkungan adalah bentuk penerapan teknologi yang tidak mengabaikan kepentingan lingkungan hidup. Sebuah teknologi yang dirancang dengan memperhatikan faktor-faktor keberlanjutan lingkungan seperti  : komposisi gas, komposisi tanah,  kandungan perairan, keanekaragaman makhluk hidup, kebisingan dan cahaya.

Komposisi gas; Secara alamiah komposi gas di angkasa ada standarnya. Keluar dari batas standar bisa menyebabkan lingkungangan terganggu. Hadirnya gas-gas buangan atau emisi kendaraan bermotor, industri            dan aktivitas pertanian bisa menambah jumlah gas pencemar di udara.

Komposisi tanah; Sama seperti gas di udara tanah juga mempunyai standar komposisi. Pembuangan limbah industri baik padat maupun cair ke lingkungan tanpa melalui daur ulang dapat merusak komposisi dan menurunkan kesuburan tanah.

Kandungan perairan; Limbah cair dari teknologi industri yang dibuang ke perairan dapat mengganggu standar kwalitas perairan. Adanya senyawa beracun serta bahan-bahan pengganggu lainnya membuat kwalitas air tercemar.

Keanekaragaman makhluk hidup; keanekaan  jenis makhluk hidup di suatu habitat merupakan sumber daya lingkungan yang berperan penting dalam menjaga  kestabilan ekosistem.  Pembuangan limbah industri teknologi ke lingkungan  dapat menyebabkan punahnya jenis makhluk hidup tertentu. Hal ini akan berdampak pada kestabilan ekosistem.

Kebisingan; Pengoperasian peralatan atau mesin teknonologi di suatu lingkungan hidup bisa menciptakan kebisingan dan merusak sistem pendengaran.

Radiasi cahaya; Radiasi cahaya pada suatu lingkungan hidup juga ada batas toleransinya. Cahaya dengan gelombang radiasi pendek seperti sinar X dan sinar gama bisa membahayakan kehidupan organisme pada suatu habitat.

Tujuan utama dari teknologi rama lingkungan adalah  menghasilkan berbagai produk atau jasa untuk kepentingan manusia dengan memanfaatkan sumber daya alam yang dapat diperbarui dan tidak mengahsilkan limbah yang mengganggu lingkungan hidup. Sebuah teknologi yang dirancang tanpa memperhatikan faKtor-faktor lingkungan merupakan bentuk aplikasi yang tidak ramah terhadap lingkungan.  Produk-produk yang dihasilkan dan  limbahnya bisa menjadi bahan pencemar yang sangat mengganggu kestabilan ekosistem. Model teknologi seperti ini layak untuk dihindari penggunaannya.

          Prinsip dan Manfaat Teknologi Ramah Lingkungan

Pada dasarnya lingkungan hidup secara alamiah memiliki kemampuan untuk menjaga keseimbangannya. Hadirnya bahan asing akan mengundang reaksi berupa penolakan yang berdampak pada pergeseran titik keseimbangan dan kematian jenis makhluk hidup  yang tidak sanggup mentoleransi perubahan. Lingkungan dengan bahan asing yang mengganggu ini disebut lingkungan tercemar.

Dalam kehidupan sehari-hari bahan asing yang mencemarkan lingkungan itu umumnya berasal dari sampah atau limbah industri.  Jenis limbah yang mengandung senyawa beracun dan sulit terurai tentu sangat mengusik kesejahteraan hidup dan mempengaruhi keseimbangan lingkungan.  Dengan demikian maka menjadi pertimbangan utama dalam penerapan teknologi adalah mengecilkan dampak pencemaran dan mengatasi masalah lingkungan hidup. Bentuk teknologi seperti ini lebih mengutamakan keramahan terhadap lingkungan, bukan target produk atau keuntungan yang diperoleh.

Supaya disebut rama lingkungan maka bentuk teknologi yang diterapkan harus bisa memenuhi enam prinsip dasar  berikut ini :

1.     Refine atau menyaring; Bahwa sistem teknologi yang diterapkan harus memilih proses dan menggunakan bahan baku yang lebih ramah lingkungan.

2.     Reduce atau mengurangi; Bahwa sistem teknologi yang diterapkan harus bisa mengurangi limbah buangan melalui optimalisasi pemanfaatan.

3.     Reuse atau menggunakan kembali; Bahwa sistem teknologi yang diterapkan harus bisa menggunakan  kembali  limbah melalui  proses yang berbeda.

4.     Recycle atau mengolah kembali; Bahwa sistem teknologi yang diterapkan harus bisa mengolah kembali atau mendaur ulang limbah buangan untuk mengecilkan risiko terhadap lingkungan.

5.     Recovery atau pemulihan kembali; Bahwa sistem teknologi yang diterapkan  harus mampu memulihkan lingkungan dengan cara mengambil kembali material penting dalam aliran limbah untuk mencegah dampak negatif terhadap lingkungan. Material tersebut dimanfaatkan lagi baik dalam proses yang sama atau proses berbeda.

6.     Retrieve Energy atau mendapatkan kembali energy tersimpan; Bahwa sistem teknologi yang diterapkan harus mampu mendapatkan kembali energi yang tersimpan dalam limbah melalui proses pengolahan limbah.

Jika teknologi yang diterapkan telah memenuhi enam prinsip teknologi ramah lingkungan maka dapat diperoleh manfaat antara lain :

1.     Ada perbaikan produk dan proses produksi.

2.     Penggunaan sumberdaya alam dan energi menjadi lebih efektif serta efisien.

3.     Risiko pencemaran lingkungan dapat dicegah.

4.     Perpindahan bahan pencemar antar media dapat dicegah..

5.     Memenangkan persaingan di pasar dunia melalui penggunaan teknologi baru.

6.     Meningkatkan Kerjasama yang baik antara pemerintah, agro-industri dan masyarakat.

7.     Bisa menekan biaya produksi dan meningkatkan pendapatan usaha.

Penerapan Teknologi Ramah Lingkungan

Hingga awal abad 21 ini teknologi ramah lingkungan sudah berhasil diterapkan pada bidang-bidang kebutuhan hidup seperti bidang pangan dan kesehatan, bidang energi, bidang transportasi dan bidang informasi.

1.     Bidang pangan dan Kesehatan :

a.     Teknologi Nano; konsep ilmu dan teknologi nano pertama kali diperkenalkan  Dr. Richard Feynman pada sebuah pertemuan ilmiah yang diselenggarakan oleh American Physical Society di California Institute of Technology (Caltech), 29 Desember 1959. Dalam pidatonya, Feynman menggambarkan suatu proses di mana ilmuwan akan dapat memanipulasi dan mengontrol individu pada tingkat atom dan molekul.  Teknologi nano adalah sebuah teknologi rekayasa yang ditempu melalui perombakan dan penyusunan kembali partikel materi atau bahan dalam skala ukuran nano meter (1 nano meter = 0,000000001 m atau 10^-9m atau 10^-12 mm). Tujuan dari teknologi ini untuk mendapatkan jenis bahan yang sama dengan sifat-sifat baru sesuai keinginan.  Contohnya seperti produk  carbon nanotube (CNT) yang  sangat ringan tetapi kekuatannya 100 kali lebih kuat dari baja.

Di bidang pangan teknologi nano banyak digunakan dalam pembuatan kotak kemasan hasil panen.  Contohnya smart packaging system atau lebih dikenal dengan kemasan pintar.

Gambar 10.2

Smart packaging system atau kemasan pintar

(sumber : http://bbppketindan.bppsdmp.pertanian.go.id/blog/)

Keistimewaan dari paket kemasan ini antara lain, bisa mengawetkan makanan segar, memiliki alat bio sensor yang bisa memberi tanda masa daluwarsa dan cepat terurai bila dibuang ke lingkungan.

Teknologi nano di bidang kesehatan seperti pada beberapa produk obat herbal yang cepat menyembuhkan penyakit tanpa meninggal efek samping.

Gambar 10.3

Obat herbal produk teknologi nano

(sumber : https://kumparan.com/irwan-kurniawn/)

Obat herbal teknologi nano selain tidak memiliki efek samping juga dikemas dengan bahan yang rama lingkungan. Dalam tempo kurang lebih satu bulan kemasan obat tersebut sudah menyatu dengan tanah.

b.     Fitoremediasi; Merupakan proses bioteknologi yang memanfaatkan jasa tumbuhan untuk mengatasi masalah pencemaran lingkungan oleh bahan-bahan pengganggu seperti logam berat, pestisida kimia dan minyak. Jenis teknologi rama lingkungan ini baru berkembang sekitar awal tahun 1990. Tumbuhan yang digunakan pada uji coba pertama adalah bunga mathari. Ternyata dengan menanam bunga matahari bahan-bahan pencemar seperti zat radioaktif sesium (Cs), stronsium (Sr), dan uranium (U) dapat dibersihan dan tanah  subur kembali.

Keunggulan teknologi fitoremediasi  antara lain: ramah lingkungan, biaya operasional rendah, mudah untuk diaplikasikan, aman digunakan, tanah  menjadi lebih subur, kualitas lingkungan makin baik. Jenis   tumbuhan lain yang bisa dipakai dalam proses fitoremidiasi adalah  sawi, eceng gondok, padi, tembakau, dan lidah mertua.

c.     Teknologi Pemurnian Air (Water Purification); Merupakan teknologi produksi air bersih siap saji Yang ditempuh melalui penyaringan dan sterilisasi dengan menggunakan radiasi atau beberapa bahan kimia pembunuh kuman. Uji coba pemurnian air dilakukan pertama kali sekitar abad ke-17 oleh Sir Francis Bacon. Teknologi yang diterapkan pada waktu itu adalah pemurnian air laut dengan menggunakan saringan pasir.

Pemrurnian air dewasa ini dilakukan melalui proses filtrasi atau penyaringan, sedimentasi atau pengendapan, dan destilasi atau penyulingan. Pembebasan  air dari kuman ditempu dengan memberikan senyawa klorin (Cl2) atau  sinar ultra violet.

Gambar 10.4

Teknologi filterisasi yang digunakan depot air minum

2.     Bidang Energi :

a.     Biofuel;  Persediaan bahan bakar fosil atau lebih dikenal dengan minyak bumi kini  makin menipis. Penggunaan jenis bahan bakar ini juga menghasilkan gas emisi atau buangan yang sangat mencemarkan lingkungan.  Bahan bakar lain yang sedang dikembangkan sekarang untuk mengganti posisi minyak bumi adalah biofuel. Biofuel merupakan jenis bahan bakar alternatif yang diolah langsung dari bahan-bahan organik melalui proses bioteknologi. 

Ada dua jenis biofuel yang mulai banyak digunakan sekarang,  yaitu bioetanol dan biodiesel. Bioetanol termasuk jenis alkohol yang dihasilkan melalui proses fermentasi karbohidrat atau reaksi kimia gas alam. Jenis tumbuhan berkabohidrat tinggi seperti  jagung, sorgum dan singkong bisa dijadikan bahan baku pembuatan etanol. Sedangkan biodiesel merupakan bahan bakar alami yang yang difermentasi dari lemak nabati.

Baik bioetanol maupun biodisel termasuk bahan bakar dengan gas emisi sangat rendah. Oleh karena itu maka dampaknya terhadap kerusakan lingkungan sangat kecil.

b.     Biogas; Merupakan jenis bahan bakar alternatif yang dihasilkan melalui proses fermentasi bahan-bahan organik oleh bakteri pengurai. Penguraian sampah organic termasuk tinja hewan oleh bakteri pengurai akan menghasilkan  gas metana (CH₄). Jenis gas ini bisa dimanfaatkan sebagai bahan bakar alternatif.

Dalam kehidupan sehari-hari digunakan sebagai bahan bakar kompor gas dan pembangkit listrik biogas.

Gambar 10.5

Industri biogas pengolahan limbah tahu di Purwokerto

(sumber : http://technology-indonesia.com/)

c.     Sel Surya (Solar Cell); Merupakan sumber arus listrik yang memanfaatkan energi radiasi cahaya matahari. Pada sistem ini Radiasi cahaya yang ditangkap panel surya dibubah menjadi energi potensial listrik. Energi tersebut bisa digunakan  langsung atau disimpan dalam sel aki.

Sel surya sangat rama lingkungan karena tidak ada gas  atau bahan cair yang dibuang sebagai limbah. Lempengan panel surya bisa dipasang langsung di atap rumah, tidak makan tempat dan mudah diperbaiki.

Gambar 10.6

Kompleks perumahan dengan sistem sel surya, kawasan Citayam Depok

(sumber : Sindo News.com, 23 Agustus 2015)

d.     Listrik Tenaga Air;  Pembangkit listrik ini tidak menggunakan bahan bakar. Turbin pemutar generator listriknya digerakan dengan bantuan energi aliran air. Dengan demikian maka tidak ada bahan limbah cair atau padat yang dibuang ke lingkungan.

        

      

Gambar 10.6

A = PLTA Sungai Kampar Riau; B – PLTA mini warga Sleman

(sumber : Detakriau News.com, 2015; The Presidentpost. Id,2014)

e.     Listrik Tenaga Pasang Surut; Pembangkit listrik ini menggunakan arus air laut saat pasang dan surut sebagai penggerak turbinnya. Sama seperti listrik tenaga air listrik pasang surut juga tidak menggunakan bahan bakar sehingga tidak ada bahan buangan yang mencemarkan lingkungan.

Gambar 10.7

Dam De La Rance di Perancis, pembangkit listrik tenaga pasang surut pertama      di dunia yang dibangun tahun 1966

(Photo copyrights of Energy BC Canada http://www.energybc.ca/tidal.html)

f.      Listrik Tenaga Angin; Pemutar turbin pada sistem listrik tenaga angin adalah kincir angin. Besar energi listrik yang dihasilkan tergantung kekuatan angin yang berhembus saat itu. Kincir angin bisa dibangun di darat atau di laut. Jenis pembangkit listrik ini juga tidak menggunakan bahan bakar.

    

    

Gambar 10.8

Pembangkit listrik tenaga kincir angin, Bantul Yogyakarta

(sumber : Tempo.co, 09Maret 2019)

g.     Listrik Panas Bumi (Geothermal); Pembangkit listrik panas bumi menggunakan tenaga panas bumi sebagai penggerak turbin.

Gambar 10.9

Pembangkit listrik tenaga panas bumi di Ulubelu, Lampung

(sumber : https://alamendah.org/2015/11/12/)

3.     Bidang Transportasi

a.     Kereta Litrik; adalah jenis kereta api yang bergerak dengan sistem rel listrik. Kereta listrik tidak memerlukan bahan bakar melainkan arus listrik yang dialirkan lewat  kawat penghantar sepenjang rel. Melalui pantograf arus listrik yang masih bertipe bolak balik (DC) dialirkan menuju konverter untuk diubah menjadi arus searah (AC). Dari konverter arus diteruskan ke dinamo yang terletak dekat roda. Adanya arus listrik membuat  rotor dinamo berputar. Akibatnya roda kereta ikut berputar dan lokomotif kereta bergerak maju. Karena arus DC sering mengalami groud fault yang menimbulkan kemacetan maka tipe kereta listrik yang diproduksi terakhir ini tidak menggunakan converter lagi. Arus listik dari pantograf dialirkan langsung ke dinamo.

Gambar 10.10

Sketsa kereta listrik

Gambar 10.11

Kereta listrik tipe AC (tidak menggunakan konverter)

(sumber : https://www.lemigliorifoto.eu/futuristic-wallpaper-qygjxz.html)

b.     Kendaraan Hidrogen (Hydrogen Vechicle); Jenis kendaraan ini menggunakan bahan bakar hidrogen. Mobil berbahan bakar hidrogen yang telah dikembangkan antara lain: Chevrolet Equinox Fuel Cell, Honda FCX Clarity, Hyundai ix35 Fuel Cell, dan Mercedes-Benz B- Class F-Cell. Mobil ini mampu melaju dengan kecepatan 450 km/jam. Selain mobil, di Cina juga telah dikembangkan sepeda motor dan  skuter berbahan bakar hidrogen. Saat ini perusahaan penerbangan seperti Boeing, Lange Aviation, dan German Aerospace Center  telah mengembangkan pesawat berbahan bakar hidrogen.

    

Gambar 10.12

A = Bus hidrogen pertama produksi Toyota Motor Jepang

B = Sepeda motor hidrogen produksi Zuzuki Motor Jepang tahun 2015

C = Mobil hidrogen produksi Hyundai MotorKorea tahun 2018

D = Pesawat tempur F15 tipe Fan Jet milik angkatan udara AS tahun 1989

c.     Mobil Surya (Solar Car); Adalah jenis  mobil dengan   energi penggerak mesinnya berasal dari cahaya matahari.  Panel surya  yang dipasang pada atap mobil berfungsi untuk menangkap radiasi cahaya matahari dan mengubahnya menjadi arus listrik. Tipe arus listrik dari panel surya adalah AC. Dengan menggunakan konverter arus tersebut diubah menjadi DC dan disimpan dalam beterei mobil. Tahun 2013 Institut Teknologi Sepuluh November (ITS) Surabaya berhasil menciptakanm mobil surya Indonesia yang cukup diperhittungkan dunia. Kecepatannya 100 km/jam, daya simpan batrei  5 KW.

Gambar 10.13

Mobil surya karya ITS tahun 2013

(Sumber: http://illenenaominugroho.blogspot.com/2013)

d.      Kendaraan Listrik (Electric Vechicle); Jenis kendaraan listrik yang cukup popular sekarang adalah mobil dan skuter elekrik. Penggerak mesinnya menggunakan energi listrik yang tersimpan dalam batrei.  Jika daya mulai melemah batrei mobil bisa  diisi lagi dengan cara menghubungkan kontak charger dengan sumber arus listrik.

       Gambar 10.14

A = Mobil Elektrik     B = Skuter elektrik

4.     Bidang Informasi dan Hiburan;

Peralatan teknologi informasi dan hiburan seperti, radio, televisi, faximille, komputer, laptop atau PC tablet, telegraf, telpon, hand phone (HP), modem dan satelit komunikasi memang banyak membantu manusia dalam memenuhi kebutuhannya. Meski demikian radiasi cahaya dan gelombang suara yang dilepaskan bisa berdampak buruk terhadap lingkungan hidup. Ada jenis peralatan tertentu sering melepaskan radiasi cahaya yang  merusak mata  manusia dan mematikan  hewan sekitarnya. Ada juga yang menghasilkan gelombang suara super sonik yang mengganggu pendengaran atau membinasakan hewan-hewan kecil.

Sebagai konsumen kita harus jeli dalam memilih peralatan teknologi informasi dan hiburan. Pililah peralatan yang lebih ramah lingkungan. Berikut ini beberapa peralatan teknologi informasi dan hiburan yang rama lingkungan.

a.   LED TV; Merupakan teknologi terbaru dalam dunia pertelevisian. Jenis televisi ini menggunakan teknologi Light Emitting Diode (LED). Dibanding TV tabung model LCD TV dengan teknologi LED  menghasilkan gambar lebih  terang. Pencahayaannya lembut dan  radiasi  yang dilepaskan tidak merusak mata.

Gambar 10.15

Teknologi LED TV Sharp dan Samsung

(Sumber : https://www.google.co.id)

b.  Smartphone Rama Lingkungan ; Handphone biasa atau tipe smartphone yang dibuat melalui daur limbah, sistem pencahayaan lembut dan mudah teruarai bila bahan bekasnya dibuang ke lingkugan termasuk produk rama lingkugan.  Jenis smartphone yang tergolong produk rama lingkungan  antara lain : Samsung Galaxy S8, G6 dan LG.

Gambar 10.16

Smartphne rama lingkungan

(Sumber : https://www.google.co.id)

Mencegah Kerusakan Lingkungan Karena Penerapan Teknologi

Undang-undang nomor 32 tahun 2009 tentang  Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan hidup mewajibkan kita semua untuk menjaga kelestarian lingkungan. Dengan demikian maka pemanfaatan proses dan produk teknologi untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari perlu memperhitungkan secara cermat dampaknya terhadap lingkungan. Banyak fakta mengenai kerusakan lingkungan karena limbah organik yang sulit terurai, gas beracun  dan logam berat adalah bukti bahwa betapa pentingnya  mencegah kerusakan lingkungan karena penerapan teknologi.

Hal-hal yang perlu dilakukan manusia untuk mencegah kerusakan lingkunagn karena penerapan teknologi antara lain :

1.     Menghindari penerapan proses dan pemanfaatan produk teknologi yang tidak ramah lingkungan;

2.     Memprioritaskan  pemanfaatan proses dan produk teknologi ramah lingkungan untuk memenuhi kebutuhan hidup sehari-hari;

3.     Membiasakan diri untuk memanfaatkan produk teknologi hasil daur ulang;

4.     Membiasakan diri untuk tidak membuang limbah teknogi ke lingkungan;

5.     Membiasakan diri untuk  menggunakan kembali limbah teknologi yang masih bisa dipakai lagi dalam urusan atau fungsi yang berbeda;

6. Selalu mengupayakan daur ulang limbah teknologi.