< Previous74Kelas XI / SMA / MA / SMK / MAKSemester 2A. Perencanaan Usaha Bidang Konversi Energi 1. Ide dan Peluang Usaha Sumber energi merupakan tempat munculnya energi yang dapat dimanfaatkan dalam kehidupan manusia. Sistem konversi energi dapat dikembangkan untuk menghasilkan tenaga, misalkan bahan bakar yang dimasukkan ke dalam silinder mesin. Konversi energi pada motor bakar, energi yang tersimpan sebagai ikatan atom dalam molekul premium dilepas pada waktu terjadi pembakaran dalam silinder. Energi panas hasil pembakaran ditransfer untuk mendorong torak atau piston pada silinder sehingga piston bergerak dan terjadi transformasi energi panas menjadi energi kinetik dan dikonversi menjadi energi mekanik yang menghasilkan usaha (kerja). Usaha (kerja) ini merupakan hasil kemampuan dari sistem yang berguna bagi kepentingan manusia untuk transportasi. Macam-macam energi diantaranya terdiri dari energi termal, energi mekanik, energi listrik, energi kimia dan energi nuklir. Bioetanol sebagai salah satu sumber energi baru terbarukan adalah cairan biokimia dari proses fermentasi gula dari sumber karbohidrat, menggunakan bantuan mikroorganisme dan proses pembuatan mengalami tiga tahapan yaitu penyediaan bahan baku, proses fermentasi dan pemurnian. Kebutuhan komoditas bahan baku pembuatan etanol seperti tebu, singkong dan sagu diperkirakan meningkat dimasa mendatang untuk pembuatan etanol pencampur bahan bakar minyak. Biogas juga sebagai sumber energi baru terbarukan yang bersih diproduksi dari kotoran hewan/manusia yang dicampur dengan air kemudian diaduk dan dimasukkan pada digester untuk menghasilkan gas bio. 2. Sumber Daya yang Dibutuhkan Sumber daya pada usaha produk rekayasa bidang konversi energi, meliputi : a) man, b) money, c) material, d) mechine, e) method dan f) market sebagai sumber usaha konversi energi. Kreativitas manusia sebagai sumber daya ekonomi yang memiliki nilai dan manfaat yang tinggi untuk peningkatan perekonomian Indonesia. Industri kreatif merupakan salah satu solusi dalam pemanfaatan kreativitas, ketrampilan serta bakat individu untuk menciptakan kesejahteraan dan lapangan pekerjaan dengan menghasilkan daya cipta dan kreasi seseorang. Perkembangan industri kreatif dapat membawa arena baru untuk terus meningkatkan kreativitas dan inovasi bagi sumber daya manusia yang ada. Kemandirian dalam menggali ide, memilih potensi produk yang dapat bersaing baik di tingkat lokal maupun global dan meningkatkan keanekaragaman produk yang memiliki nilai dan daya saing tinggi dalam memenuhi kebutuhan menjadi komponen yang penting untuk terus diupayakan. Prakarya dan Kewirausahaan753. Perencanaan Administrasi Usaha Proses produksi merupakan kegiatan yang bertujuan untuk menambah kegunaan suatu barang dan jasa dengan menggunakan faktor-faktor produksi yang berupa bahan baku, tenaga kerja, peralatan, dan dana untuk mencapai kebermanfaatan bagi kebutuhan manusia. Perencanaan administrasi juga sebagai bagian yang utama untuk keberlangsungan dan kemajuan sebuah usaha. Sistem administrasi yang teratur menjadi alat untuk menganalisa kinerja usaha, penataan dan pembukuan yang baik. a. Menentukan jenis dan kualitas produk Langkah awal dalam pelaksanaan proses produksi adalah merencanakan produk atau komoditi apa yang akan diusahakan, misalnya produk dari hasil pembangkitan listrik sederhana hasil dari konversi energi dari sumber energi baru terbarukan yang berupa sinar surya, air, angin, panas bumi, dan lain-lain, dengan harapan produk tersebut dapat dipasarkan, serta hasilnya memberikan keuntungan, juga dapat berlangsung dalam jangka panjang. Perencanaan produk ini bukan hanya merencanakan produksi, tetapi juga proses-proses yang memungkinkan produk tersebut terwujud, yakni : 1) produk yang akan dihasilkan harus yang memungkinkan dapat memberikan manfaat bagi kesejahteraan masyarakat, 2) produk yang dihasilkan berupa energi listrik yang diperoleh dari sumber energi baru terbarukan, 3) persyaratan produk yang akan dihasilkan harus sesuai dengan mutu produk yang dinginkan konsumen pengguna produk tersebut. b. Standar Proses Produksi Pengendalian kualitas merupakan usaha mempertahankan dan memperbaiki kualitas produk. Pengendalian kualitas bertujuan agar hasil atau produk sesuai dengan spesifikasi yang telah direncanakan (memuaskan konsumen). Pengendalian kualitas dapat dilakukan dalam 4 (empat) langkah, yaitu : 1) menentukan standar kualitas produk 2) menilai kesesuaian produk dengan standar 3) mengadakan tindakan koreksi 4) merencanakan perbaikan secara terus menerus untuk menilai standar yang telah ditetapkan. Pengendalian kualitas pada dasarnya adalah suatu kegiatan terpadu, yaitu : (1) Bagian pemasaran. Mengadakan penilaian-penilaian tingkat kualitas yang dikehendaki oleh para konsumen, (2) Bagian perencanaan. Merencanakan model produk sesuai dengan spesifikasi yang disampaikan oleh bagian pemasaran, (3) Bagian pembelian bahan. Memilih bahan sesuai dengan spesifikasi yang diminta 76Kelas XI / SMA / MA / SMK / MAKSemester 2oleh bagian perencanaan, bagian produksi, memilih peralatan yang digunakan dan melakukan proses produksi sesuai dengan spesifikasi yang ditentukan. c. Administrasi Sistem administrasi sebuah usaha mencakup pembelian bahan, proses produksi, pemasaran, penjualan, distribusi, penerimaan dan pengeluaran uang.4. Kebutuhan Pasar terhadap Produk Bidang Konversi Energi Produk rekayasa bidang konversi energi sebagai bagian dari jutaan produk yang kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari dengan tujuan untuk mencapai efektivitas memperlancar kegiatan dan kenyamanan penggunanya. Industri kreatif dengan memperhatikan kearifan lokal dan mengkreasi potensi lokal yang memiliki nilai-nilai kultural, dikembangkan menjadi suatu produk yang memiliki nilai tambah dan kekuatan ekonomi baru. Produk bidang konversi energi masih sangat potensial untuk terus digali menjadi karya nyata dan karya yang telah berhasil dibuat dengan memperhatikan persyaratan yang dibutuhkan dapat dipasarkan untuk memenuhi kebutuhan pasar.Perencanaan Usaha Produk Peralatan Konversi Energi1. Amati potensi sumber daya di lingkungan sekitar. Cari informasi dari buku, internet atau melalui wawancara tentang usaha produk peralatan konversi energi yang dapat digunakan untuk mengolah material yang ada dan metode pengohanannya. Catat ide yang berkembang dikelompokmu! 2. Bagaimana aspek administrasi usaha yang meliputi perizinan, surat menyurat, pencatatan transaksi dan pajak yang dapat dikembangkan! 3. Presentasikan hasil pemikiranmu baik secara lisan atau tertulis! Tugas 1(Kelompok)Aktivitas 2Aspek administrasi usaha meliputi perizinan, surat menyurat, pencatatan transaksi dan pajak. Identifikasi masing-masing aspek administrasi usaha. Kumpulkan data dan presentasikan hasil identifikasi. Prakarya dan Kewirausahaan77B. Sistem Produksi Peralatan Konversi Energi 1. Aneka Produk Bidang Konversi Energi Sumber-sumber energi baru terbarukan terus dikembangkan di beberapa negara bahkan di Indonesia. Kolaborasi bersama dalam pengembangan konversi energi sudah mulai dilakukan guna meningkatkan kesejahteraan masyarakat. Beberapa contoh sistem produksi bidang konversi energi, diantaranya : a. Konversi Energi Angin Indonesia memiliki potensi tenaga angin yang merupakan salah satu sumber energi terbarukan terutama di kawasan pesisir. Angin merupakan pergerakan udara yang diakibatkan oleh perbedaan tekanan udara yang merupakan hasil dari pengaruh ketidakseimbangan pemanasan sinar matahari terhadap tempat-tempat yang berbeda di permukaan bumi.Energi angin digunakan untuk membangkitkan energi listrik dengan bantuan kincir angin untuk menggerakkan generator. Baling – baling yang digunakan untuk mengubah angin menjadi putaran rotor. Ekor yang dipasang pada kincir angin digunakan untuk membantu kincir mengarah pada arah angin dari berbagai arah. Kincir angin ditopang oleh menara yang dapat kita lihat berbagai jenis menara antara lain jenis turbular, menara kaki tiga, dan menara kaki empat. Jika kita amati pembangkitan listrik energi angin, beragam jenis baling-baling yang digunakan di masyarakat. Model baling-baling yang sudah banyak diterapkan menggunakan tiga sudu. Sumber: Dokumen KemendikbudGambar 2.3 Kincir angin dan generator 78Kelas XI / SMA / MA / SMK / MAKSemester 2Turbin angin merupakan komponen yang dapat menghasilkan listrik. Tenaga angin merupakan sumber energi yang berasal dari tenaga kinetik angin untuk menghasilkan tenaga mekanik.Tenaga mekanik ini dimanfaatkan untuk memompa air atau dikonversikan lebih lanjut menjadi listrik dengan bantuan generator.b. Konversi Energi Surya (Matahari)Pembangkit listrik energi surya atau disebut dengan istilah photovoltaic (PV) merupakan teknik mengubah energi sinar matahari menjadi energi listrik melalui sel surya (solar cel) secara langsung. Sel surya beragam ukurannya. Jika membutuhkan daya output yang lebih besar, sel surya disusun dalam bentuk modul. Komponen yang digunakan dalam pembangkit listrik energi surya antara lain modul surya, regulator, aki, inverter DC/AC, dan beban listrik. Keuntungan pembangkit listrik tenaga surya adalah mengubah energi surya menjadi listrik secara langsung tanpa menggunakan generator. Aktivitas 2aAyo identifikasi konversi energi angin. Kumpulkan data dan buat laporan baik secara lisan maupun tertulis. Sumber: Dokumen KemendikbudGambar 2.4 Panel solar cel Prakarya dan Kewirausahaan79Penerapan pembangkit listrik tenaga surya dapat kita jumpai di rumah-rumah tinggal, penerangan jalan umum, untuk pertanian, industri kecil, wisata kuliner, perikanan. Penggunaan dalam skala kecil diantaranya terdapat pada kalkulator, jam tangan, mainan. Energi surya yang dipancarkan oleh matahari dapat diubah menjadi energi lain seperti energi listrik dan energi panas. Penggunaan energi panas sebagai pemanas air dengan bantuan alat yang dapat menyerap dan mengumpulkan panas melalui sirkulasi air yang dilengkapi dengan pompa, pengendali /control, tangki. Energi surya dapat menghasilkan listrik melalui sel photovoltaic yang tergabung dalam suatu modul. Sel photovoltaic memiliki ukuran yang beragam mulai dari 0,5 sampai 4 inchi. Saat ini sudah dikembangkan energi hibrid, yaitu pembangkitan energi listrik yang berasal dari perpaduan dua atau lebih sumber energi yang berbeda misalnya energi surya dan energi angin untuk mencapai kecukupan ketersediaan listrik yang dihasilkan. Pembangkit listrik tenaga hibrid saat ini sudah dikembangkan di Pantai Baru, Kecamatan Srandakan, Kabupaten Bantul, DIY Yogyakarta. Lokasi ini terdapat 33 menara turbin angin berdaya listrik 56 kW dan 218 panel surya berkapasitas 27 kW. Gambar 2.6 menunjukkan komponen listrik untuk konversi surya menjadi energi listrik.Aktivitas 2bAyo identifikasi konversi energi surya. Kumpulkan data dan buat laporan baik secara lisan maupun tertulis. Sumber: Dokumen KemendikbudGambar 2.5 Komponen konversi energi surya menjadi energy listrik 80Kelas XI / SMA / MA / SMK / MAKSemester 2c. Energi Air Arus air menggerakkan sudu-sudu turbin yang dihubungkan dengan poros sebuah generator. Konstruksi generator terdapat magnet yang dikelilingi gulungan kawat, jika digerakkan oleh turbin medan magnet itu dapat membangkitkan listrik, yang dapat disalurkan melalui kabel. Energi potensial air dikonversikan menjadi energi mekanis melalui sebuah turbin yang kemudian dikonversikan kembali kedalam bentuk energi listrik melalui generator listrik.Energi hidro dapat dimanfaaatkan untuk pembangkit listrik tergantung dari aliran / gerakan air yang dialirkan melalui pipa atau pintu air yang dialirkan untuk menggerakkan turbin yang berakibat pada berputarnya generator yang dapat menghasilkan listrik. Pembangkit listrik tenaga air skala kecil dikenal dengan pembangkit listrik mikrohidro. Pembangkit listrik tenaga air skala kecil yang sering diistilahkan dengan Mikrohidro (sampai 1000 Watt) dan Pikohidro (kurang dari 5000 Watt) cocok dikembangkan di daerah derah terpencil yang belum tersentuh energi listrik atau di daerah yang masih membutuhkan / kurang pasokan listrik. Pembangkitan listrik sampai mencapai 1000 kilowatt sering diistilahkan dengan Minihidro. Arus air menggerakkan sudu sudu turbin yang dihubungkan dengan poros sebuah generator. Di dalam generator terdapat Sumber: Dokumen KemendikbudGambar 2.6 Mikrohidro Prakarya dan Kewirausahaan81Sumber: Dokumen KemendikbudGambar 2.7 Digester biogas kotoran sapi magnet yang dikelilingi gulungan kawat, dan jika digerakkan oleh turbin akan dapat membangkitkan listrik, yang dapat disalurkan melalui kabel.Debit aliran air sepanjang tahun harus tetap dijaga jika dikembangkan pembangkitan listrik mikrohidro / pikohidro, untuk itu dibutuhkan kepedulian bersama menjaga kelestarian hutan dan memperbaiki lingkungan alam, agar tetap bisa memberikan suplai air dalam rentang waktu yang panjang. Kita harus menahan diri untuk kepentingan-kepentingan yang mengganggu kelestarian lingkungan agar tetap terjaga ekosistem yang ada. Tanaman dan hewan bisa hidup berdampingan, dan bersama-sama dapat saling menguntungkan dan menyejahterakan masyarakat setempat.d. Biogas Biogas yang berasal dari kotoran sapi / manusia disalurkan pada bak penampung dan melalui lubang pipa kotoran disalurkan ke digester atau pengolah. Kotoran dicampur dengan air dimasukkan ke dalam tangki pencampur diaduk hingga merata membentuk lumpur kotoran (slurry) sebelum masuk ke dalam digester untuk menghasilkan gas bio. Endapan lumpur di dalam digester disalurkan ke luar dan masuk kedalam tangki atau bak penampung yang berupa lumpur sisa dari proses.Aktivitas 2cAyo identifikasi konversi energi air. Kumpulkan data dan buat laporan baik secara lisan maupun tertulis.82Kelas XI / SMA / MA / SMK / MAKSemester 2Biogas dihasilkan dari proses fermentasi bahan bahan oerganik oleh bakteri anaerob yaitu bakteri yang dapat hidup dalam kondisi kedap udara. Biogas adalah gas yang mudah terbakar. Proses pencernaan yang dilakukan oleh bakteri methanogen menghasilkan gas methane (CH4). Bakteri methanogen bekerja dalam kondisi lingkungan yang kedap udara dan secara natural hidup dalam limbah yang mengandung bahan organik, seperti kotoran manusia, binatang, dan sampah organik rumah tangga. Bahan organic pada umumnya dapat diproses untuk menghasilkan biogas dan untuk sistem energi biogas sederhana hanya dari bahan organik yang homogen seperti kotoran, air kencing hewan ternak. Biogas yang dihasilkan dari digester dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan seperti untuk memasak (kompor), penerangan, penggerak, dan salah satunya digunakan untuk pembangkit listrik energi biogas. Kelangsungan hidup bakteri methanogen dalam reaktor sangat menentukan dalam keberhasilan proses pencernaan seperti temperatur, keasaman, dan jumlah material yang dicerna. Adapun tahapan pencernaan yang dimaksud adalah:1) Hidrolisis, dimana molekul organik diuraikan menjadi bentuk karbohidrat, asam amino, asam lemak. 2) Proses penguraian untuk menghasilkan ammonia, karbon dioksida, dan hydrogen sulfide (acidogenesis). 3) Proses penguraian acidogenesis guna menghasilkan hydrogen, karbondioksida, dan asetat (asetogenesis). 4) Methanogenesis, merupakan tahapan selanjutnya yang dapat menghasilkan gas methane (CH4), dan produk lain berupa karbon dioksida, air dan sejumlah senyawa gas lainnya.e. Biomassa Biomassa sebagai bahan organik yang berasal dari tumbuhan maupun hewan, sebagai salah satu sumber energi yang dapat diperbaharui. Tumbuhan dimana jika terkena matahari, terjadi reaksi dalam proses fotosintesis yang menghasilkan energi. Sampah padat dari pemukiman atau yang diproduksi dari tumbuhan dapat dibakar untuk menghasilkan energi panas, dimana energi panas ini digunakan untuk tenaga uap dan listrik.Aktivitas 2dAyo identifikasi konversi energi biogas. Kumpulkan data dan buat laporan baik secara lisan maupun tertulis. Prakarya dan Kewirausahaan83f. Energi panas bumi Energi panas bumi berasal dari inti bumi dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi pembangkit listrik. Panas yang dihasilkan berkesinambungan oleh sebab itu energi ini dikatakan energi terbarukan. Penggunaan panas bumi. Selain untuk pembangkitan listrik, energi panas bumi juga dapat dipergunakan antara lain untuk menghangatkan sebuah bangunan, pengeringan hasil pertanian seperti buah dan sayuran, sterilisasi susu dan pengeringan makanan.Aktivitas 2eAyo identifikasi konversi energi biomassa. Kumpulkan data dan buat laporan baik secara lisan maupun tertulis. Aktivitas 2fAyo identifikasi produk bidang konversi energi yang ada di sekitar daerahmu. Amati bagaimana cara proses produksinya dan buat laporan hasil identifikasi. Sumber: Dokumen KemendikbudGambar 2.8 Alat pirolisis Next >