Teknologi Ramah Lingkungan, Ayo Pelajari Bersama!

Hai, apa kabar sobat pinter semua? Pasti kamu sudah tidak sabar kan untuk belajar lagi tentang materi IPA SMP Kelas IX? Nah, kali ini untuk pembelajarannya adalah Teknologi Ramah Lingkungan. Seperti yang sudah kamu ketahui sebelumnya, memang ada beberapa teknologi ramah lingkungan yang telah dikembangkan dengan memanfaatkan sumber energi alternatif yaitu angin, sinar matahari, biofuel, dan gas H₂. Yuk, simak penjelasan lengkapnya dalam artikel ini!

Pengertian dan Prinsip Teknologi Ramah Lingkungan

Teknologi ramah lingkungan (sustainable technology/ green technology) ialah bentuk penerapan teknologi yang tetap memperhatikan prinsip pelestarian lingkungan bertujuan untuk menghasilkan berbagai produk dan jasa demi memenuhi kepentingan hidup manusia. Teknogi ini melibatkan adanya pemanfaatan sumber daya alam yang dapat diperbarui serta tidak memproduksi limbah yang dapat membahayan kelestarian lingkungan.

Aplikasi Teknologi Ramah Lingkungan

Dalam penerapannya, teknologi yang ramah lingkungan sudah mengalami banyak pengembangan bahkan sudah diterapkan di beberapa negara maju yang ada di dunia. Perkembangan teknologi tersebut sudah mencakup dalam berbagai bidang antara lain bidang energi, transportasi, lingkungan, serta industri. Untuk lebih detailnya, ayo pelajari materi berikut dengan seksama!

Baca juga: Sistem Perkembangbiakan Tumbuhan dan Hewan

Teknologi Ramah Lingkungan Bidang Energi

Pengaplikasian teknologi ramah lingkungan dalam bidang energi sebenarnya merupakan salah satu usaha penting dan utama untuk mewujudkan lingkungan yang lestari dengan melibatkan pemanfaatan sumber energi alternatif untuk menggantikan penggunaan sumber energi yang tidak dapat diperbarui sebelumnya.

A. Bahan Bakar dari Tumbuhan (Biofuel)

Merupakan salah satu bahan bakar alternatif yang berasal dari bahan-bahan organik, khusunya tumbuhan yang termasuk ke dalam kelompok sumber daya alam yang dapat diperbarui. Terdapat dua macam biofuel saat ini yaitu dalam bentuk etanol (C₂H₅OH) dan biodiesel.

Dalam  proses pembuatan etanol akan diawali dengan penghancuran bahan yang mengandung karbohidrat sampai memiliki ukuran yang kecil. Karbohidrat yang dimaksud itu berupa lignin, selulosa, dan hemiselulosa yang kemudian dihidrolisis dengan menggunakan bantuan enzim yang dihasilkan dari jamur dan bakteri sampai menghasilkan senyawa gula entosa dan glukosa. Lalu, difermentasi oleh Saccharomyces cerevisae sehingga terbentuklah etanol dan senyawa lainnya.

Sedangkan dalam pembuatan biodiesel digunakan bahan baku yang berasal dari lemak nabati, seperti dari minyak kelapa sawit dan minyak tumbuhan jarak. Di negara Indonesia, biodiesel telah dikembangkan dan diproduksi sebagai bahan bakar dengan sebutan biosolar.

B. Biogas

Salah satu jenis bahan bakar alternatif yang diperoleh dari proses fermentasi bahan-bahan organik oleh bakteri anaerob atau bakteri yang hidup di lingkungan tanpa oksigen yang bekerja untuk mengubah zat organik menjadi gas metana (CH₄) sebanyak 75% sedangkan sisanya adalah gas karbon dioksida (CO₂), hidrogen (H₂), serta hidrogen sulfida (H₂S).

Dalam pembuatan biogas, biasanya bahan organik yang banyak digunakan tentunya berasal dari kotoran dan urine hewan ternak. Penduduk lokal Indonesia sudah banyak yang memanfaatkan biogas ini sebagai bahan bakar dalam kebutuhan rumah tangga. Untuk teknik pembuatan biogas dapat kamu amati dalam skema gambar pembuatan biogas secara sederhana yang ada di bawah ini.

C. Sel Surya (Solar Cell)

Cahaya matahari dapat diubah menjadi energi listrik menggunakan photovoltaic (PV) cell. Secara umum, sel surya ini memiliki ukuran yang tipis dan terbuat dari silikon yang dimurnikan atau polikristalin silikon dengan beberapa logam yang dapat menghasilkan listrik.

Cara kerjanya adalah pada saat cahaya matahari mengenai panel surya, secara otomatis cahaya akan menghasilkan emisi elektron pada komponen panel. Eketron tersebut dihubungkan dengan sistem tertentu yang kemudian dapat dihasilkannya listrik yang dialirkan serta disimpan pada baterai, Jadi dapat digunakan pada saat cuaca mendung atau bahkan malam hari.

Keunggulan teknologi ini adalah sudah pasti tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca, energi yang dihasilkan cukuplah besar serta pemasangan alat yang relatif mudah untuk dipindahkan dan dikembangkan. Tetapi, biaya roduksi panel surya masih sangat mahal dan juga membutuhkan sistem penyimpanan listrik serta komponennya termasuk bahan berbahaya karena harus didaur ulang secara baik dan benar setelah dilakukan pemakaian selama 20-25 tahun

D. Pembangkit Listrik Tenaga Air (Hydropower)

Pembangkit listrik ini menggunakan energi gerak atau energi kinetik dari aliran air untuk dapat menghasilkan listrik. Cara pemanfaatan hydropower dilakukan dengan membangun dan membendung sungai besar sebagai tempat penampungan air. Kemudian, air dialirkan melalui suatu pipa besar dengan debit tertentu agar turbin generator berputar dan menghasilkan listrik.

Keunggulan dari teknologi ini adalah mampu menghasilkan energi listrik yang besar dengan rendahnya biaya operasional dan hanya sedikit menghasilkan emisi gas karbondioksida. Sedangkan untuk kelemahannya adalah membutuhkan lahan yang luas, menghasilkan gas metana yang dilepaskan di udara akibat dekomposisi organisme air yang mati serta sekaligus dapat mengganggu ekosistem air di daerah muara.

E. Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut Air Laut dan Ombak (Ocean Power)

Energi pasang surut air laut dan ombak juga dapat menjadi opsi sumber energi alternatif yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik. Terdapat beberapa pantai yang memiliki level ketinggian air yang dapat naik atau turun hingga 6 meter atau bahkan lebih. Bendungan tersebut dibangun dengan melintasi bibir pantai agar energi aliran laut dapat digunakan sebagai hydropower. Walaupun begitu, saat ini masih sedikit negara di dunia yang menerapkan teknologi ini.

F. Pembangkit Listrik tenaga Angin (Wind Power)

Angin menjadi sumber energi dunia terbesar kedua setelah panel surya. Pembangkit listrik tenaga angin dapat dibangun di daerah daratan maupun pantai. Keunggulan dari teknologi ini antara lain bebas polusi serta jumlah ketersediaan energi angin yang melimpah di alam sehingga menjadi pilihan teknologi paling murah untuk dapat menghasilkan listrik. Namun, tetap ada hal yang harus diperhatikan yaitu keberadaan angin yang digunakan harus cukup besar dan stabil.

G. Geotermal

Secara konsep definisi, geotermal merupakan jenis energi yang berupa panas yang tersimpan di dalam tanah, lapisan dasar bumi, serta cairan dalam kerak bumi. Sehingga, dalam pemanfaatannya harus menggunakan sistem pompa panas geotermal (geothermal het pump system) yang dapat melakukan pemanasan dan pendinginan sebuah rumah dengan menggunakan prinsip perbedaan temperatur. Sistem ini telah banyak diterapkan di negara yang memiliki empat musim.

Selain itu, ada yang disebut dengan hydrothermal reservoir atau energi yang berasal dari lapisan bumi paling dalam. Beberapa batuan dalam bumi bersuhu tinggi akibat adanya pemecahan material radioaktif terjadi di dalam batuan itu. Kemudian, batuan panas tersebut bertemu dengan air menyebabkan terbentuknya uap bertekanan tinggi yang dapat digunakan untuk menggerakkan turbin dan menghasilkan listrik.

H. Fuell Cell dan Hydrogen Power

Teknologi fuel cell adalah bentuk reaksi penggabungan dari gas hidrogen (H₂) dan oksigen (O₂) yang menghasilkan uap air dan energi panas tingi sehingga dapat digunakan sebagai sumber listrik. Berikut reaksi kimianya : 2H₂ + O₂ —> 2H₂O + energi. Uap air (H₂O) yang dihasilkan tidak berbahaya bagi lingkungan, sehingga keunggulan dari teknologi ini tentu tidak menimbulkan poncemaran udara serta dapat mengurangi kerusakan iklim karena tidak menghasilkan karbondioksida.

Selain itu, ternyata hidrogen dapat menghasilkan energi lebih banyak dibandingkan dengan bahan bakar lain. Namun, problemnya adalah jumlah ketersediaan gas hidrogen murni (H₂) yang terbilang sangat sedikit sehingga untuk menghasilkan hidrogen harus menggunakan senyawa lain yang juga mengandung unsur hidrogen (H) seperti pada senyawa metana (CH₄). Tetapi pada saat ini untuk memproduksi gas hidrogen, diperlukan alat yang membutuhkan energi serta biaya yang mahal.

Baca juga: Kemagnetan dan Pemanfaatannya

Teknologi Ramah Lingkungan Bidang Transportasi

Kendaraan yang ramah lingkungan memiliki sifat utama tidak menghasilkan emisi atau limbah yang berbahaya serta memanfaatkan sumber energi alternatif yang berasal dari sumber daya alam yang dapat diperbarui sebagai bahan bakarnya.

A. Kendaraan Hidrogen (Hydrogen Vehicle)

Kendaraan ini menggunakan hidrogen sebagai bahan bakar untuk menggerakkan mesinnya yang di dalamnya sudah terpasang alat yang mampu mengubah energi kimia hidrogen menjadi energi mekanik dengan cara melakukan pembakaran hidrogen dalam mesin pembakaran internal. Kendaraan mobil berbahan bakar hidrogen tersebut mampu melaju dengan kecepatan 450 km/jam. Selain mobil, ada sepeda, motor, bahkan pesawat yang tengah dikembangkan untuk keperluan ini.

B. Mobil Surya (Solar Car)

Seperti namanya, kendaraan ini menggunakan sinar matahari sebagai bahan bakarnya. Salah satu contohnya adalah dengan hadirnya bus surya yang menggunakan teknologi panel surya atau photovoltaic cell yang dipasang pada atap bus untuk mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik sehingga mesin bus dapat digerakkan. Negara yang sudah memiliki bus surya adalah Australia dan Cina.

C. Mobil Listrik (Electric Car)

Mobil ini didorong oleh satu atau lebih motor listrik dengan menggunakan energi listrik yang disimpan di dalam baterai atau alat penyimpan energi yang lainnya. Motor elektrik yang ada di dalam mobil mampu menyediakan tenaga putaran cepat serta percepatan yang kuat namum tetap halus suaranya (tidak bising). Keuntungan penggunanan mobil ini adalah dapat mengurangi polusi udara. Tetapi butuh biaya tinggi serta masih minimnya infrastruktur untuk mengisi ulang bahan bakar listrik.

Teknologi Ramah Lingkungan Bidang Lingkungan

Manfaat dari hadirnya teknologi ramah lingkungan dalam bidang lingkungan tentunya sebagai usaha pelestarian lingkungan, pencegah banjir, maupun memperbaiki wilayah tercemar. Berikut ini akan dijelaskan mengenai biopori dan fitoremediasi sebagai bentuk teknologi ramah lingkungan dalam bidang lingkungan.

A. Biopori

Biopori atau TLR (Teknologi Lubang Resapan) adalah teknik untuk membuat wilayah resapan air hujan yang mempunyai prinsip yang sama dengan sumur resapan dan dilakukan dengan menyediakan area yang dibuat berlubang kecil (berpori) sebagai tempat penyerapan air hujan yang nantinya akan disalurkan ke tempat penampungan air. Manfaat lain dari bipori ini adalah sebagai tempat pembuatan kompos juga.

B. Fitoremediasi

Definisi fitoremediasi adalah penggunaan tumbuhan untuk menghilangkan, memindahkan, menstabilkan, bahkan menghancurkan bahan pencemar yang merupakan jenis senyawa organik maupun anorganik. Keunggulannya meliputi ecofriendly, biaya rendah, mudah dan aman untuk diaplikasikan, tanah menjadi subur serta kualitas lingkungan menjadi lebih baik. Contoh tumbuhan yang dapat digunakan dengan teknik ini yaitu bunga matahari, sawi, eceng gondok, dan padi.

C. Toilet Pengompos (Composting Toilet)

Pada dasarnya, composting toilet adalah toilet kering yang menggunakan prinsip aerob untuk menguraikan feses yang telah dihasilkan oleh manusia. Toilet ini digunakan sebagai alternatif toilet air yang sudah ada pada umumnya. Biasanya dalam toilet tersebut diberikan tambahan campuran serbuk gergaji, sabut kelapa, atau lumut tertentu dalam membantu proses aerob, menyerap air, serta mengurangi bau. Proses dekomposisi ini lebih cepat dari teknik dekomposisi dalam septic tank.

D. Pemurnian Air (Water Purification)

Metode pemurnian air adalah suatu proses yang bertujuan untuk menghilangkan zat-zat kimia, kontaminan biologis, partikel-partikel padat, serta gas-gas dari air yang terkontaminasi atau kotor agar memperoleh air yang dapat digunakan untuk keperluan tertentu. Secara fisika, pemurnian air dilakukan dengan filtrasi, sedimentasi, dan distilasi. Sedang, secara kimia air diberikan klorin dan penyinaran sinar UV untuk membunuh kuman penyakit yang ada di dalam air.

E. Pemurnian Air Sederhana

Secara sederhana, pemurnian air dapat dilakukan dengan membuat alat berbentuk tabung yang di dalamnya diisi dengan lapisan-lapisan bahan seperti pasir, kerikil, batu, arang, ijuk atau sabut kelapa, serta kapas atau kain katun. Filtrasi air dari kotoran padat yang larut dalam air akan dilakukan oleh pasir kerikil, dan ijuk. Selanjutnya, proses pengurangan kuman air oleh arang sampai pada akhirnya air terus mengalir dari atas ke bagian bawah tabung dan dihasilkanlah air bersihnya.

F. Teknologi Osmosis Balik

Merupakan salah satu teknologi pemurnian air yang menggunakan prinsip berkebalikan dengan prinsip osmosis, yaitu prinsip tekanan untuk mengatasi tekanan osmotik yang terjadi secara alami. Pada osmosis balik, pelarut (air) akan bergerak dari larutan yang pekat ke larutan yang encer, sebab adanya tekanan dari luar yang mampu membalik arah aliran secara alami. Teknologi ini biasa diterapkan dalam pembuatan air minum yang bahan bakunya adalah air laut.

Teknologi Ramah Lingkungan Bidang Industri

Salah satu contoh yang menjadi teknologi ramah lingkungan dalam bidang industri adalah biopulping yang berasal dari proses pelapukan kayu serta sampah tanaman oleh mikroorganisme. Tentu saja untuk proses pelapukannya terjadi secara alami oleh bantuan mikroba dan jamur, sampai sampah dari pohon-pohon yang telah mati tersebut dapat kembali diserap oleh alam dengan cara alamiah.

Hal tersebut menjadi inspirasi dalam pengolahan limbah bagi para pemiliki industri berbahan baku kayu seperti pabrik kertas yang biasanya akan menggunakan bahan kimia yaitu soda api, sulfit, serta garam sulfida yang memiliki dampak negatif bagi lingkungan jika digunakan secara terus-menerus. Sehingga, para ahli saat ini mulai mengembangkan proses pengolahan limbah dengan menggunakan mikroorganisme yang mampu menguraikan lignin secara alami yang banyak ditemui bebas di alam.

Perilaku Hemat Energi dalam Keseharian

Menanggapi dampak serius yang ditimbulkan akibat adanya pencemaran lingkungan terutama terhadap udara yang biasanya disebabkan oleh penggunaan kendaraan bermotor dengan bahan bakar minyak bumi. Salah satu solusinya adalah dengan menciptakan kendaraan yang ramah lingkungan. Para ahli otomotif mulai memproduksi kendaraan hybrid yang menggunakan bahan bakar alternatif seperti energi listrik dari cahaya matahari disamping penggunaan BBM.

Selain itu, kamu juga dapat membiasakan diri untuk melakukan hal baik dengan menerapkan perilaku hidup hemat energi dalam menjalani kehidupan sehari-sehari, seperti berikut.

1.) Melakukan kegiatan setiap hari dengan berjalan kaki atau naik sepeda.

2.) Mematikan kendaraan jika tidak digunakan serta tidak boleh terlalu lama menyalakan kendaraan ketika akan digunakan.

3.) Mematikan lampu ketika akan tidur siang.

4.) Apabila menggunakan pompa listrik untuk mengalirkan air, disarankan untuk memenuhi isi bak mandi serta tempat penampungan air dalam satu waktu.

5.) Menjadwalkan kegiatan mencuci dan menyetrika secara teratur, misal dua minggu sekali untuk seluruh pakaian kotor.

6.) Berangkat lebih pagi saat akan menggunakan kendaraan untuk menghindari kemacetan yang membuat boros bahan bakar.

7.) Membeli peralatan rumah tangga yang hemat energi.

8.) Menggunakan air seperlunya ketika mandi dan mencuci.

Teknologi Tidak Ramah Lingkungan

Teknologi tidak ramah lingkungan berarti merupakan suatu wujud bentuk teknologi yang kurang peduli atau bahkan tidak memperhatikan sisi kelestarian lingkungan. Teknologi tersebut menghasilkan limbah atau sisa yang dapat mencemari lingkungan dengan melibatkan penggunaan sumber energi yang tidak dapat diperbarui.

Baca juga: Bioteknologi Dalam Kehidupan

Pengolahan Minyak Bumi

Minyak bumi biasanya dimanfaatkan untuk keperluan sebagai bahan baku aspal, pelumas, nafta, avtur, solar, bensin, LPG, serta minyak tanah. Proses pengolahannya dapat kamu amati pada gambar berikut.

Awalnya, minyak bumi adalah cairan berwarna hitam, lengket, dan di dalamnya terkandung banyak senyawa hidrokarbon yang bersifat flammable  atau mudah terbakar sulfur, nitrogen, dan oksigen. Pembentukannya berasal dari jasad makhluk hidup yang telah mati berjuta-juta tahun lalu yang terjebak dalam suatu ruangan yang tertutupi oleh bebatuan di dalam tanah atau di dasar laut (light crude oil).

Cara mengambilnya tentu saja dengan mengebor lokasi terdapatnya minyak bumi tersebut kemudian disalurkan melalui pipa, truk, atau kapal minyak menuju ke tempat kilang minyak berada. Dalam kilang minyak tersebut, minyak bumi akan disuling dengan proses pemanasan untuk memisahkan komponen-komponen penyusun minyak bumi berdasarkan titik didihnya.

Pengolahan Batu Bara

Selain minyak bumi, batu bara juga menjadi bahan bakar fosil yang berbentuk padat dan tercipta dari beberapa tahapan serta dihasilkan dari tanaman yang terkubur 300-400 juta tahun lalu yang terpapar oleh panas dan tekanan yang tinggi selama jutaan tahun.

Batu bara menjadi bahan bakar terkotor di antara bahan bakar yang lain. Karena bahkan sebelum batu bara tersebut dibakar, proses produksi batu bara sehingga siap digunakan pun telah secara langsung merusak tanak dan mencemari udara dan air.

Ketika dibakar kandungan sulfur akan dilepas dalam bentuk gas SO₂. Ditambah lagi dengan jumlah partikel yang berlimpah dari hasil pembakaran batu bara yang dapat mengganggu sistem pernapasan makhluk hidup. Tidak hanya sampai disitu, pembangkit listrik yang menggunakan batu bara sebagai sumber energi mampu menghasilkan zat radioaktif 100 kali lebih banyak dibandingkan PLTN. Sehingga, limbah padat batu bara harus disimpan dalam tempat aman karena bersifat racun.

Pemahaman Akhir

Dalam pembahasan mengenai Teknologi Ramah Lingkungan, dapat disimpulkan bahwa teknologi ini merupakan upaya untuk menghasilkan produk dan layanan yang memenuhi kebutuhan manusia tanpa mengorbankan lingkungan. Teknologi ini memanfaatkan sumber daya alam yang dapat diperbarui dan tidak menghasilkan limbah berbahaya, sehingga berkontribusi pada pelestarian lingkungan.

Teknologi Ramah Lingkungan memiliki aplikasi luas dalam berbagai bidang, termasuk energi, transportasi, lingkungan, dan industri. Dalam bidang energi, terdapat berbagai alternatif seperti biofuel, biogas, sel surya, pembangkit listrik tenaga air, energi pasang surut air laut dan ombak, serta pembangkit listrik tenaga angin. Semua teknologi ini bertujuan untuk mengurangi ketergantungan pada sumber energi fosil yang tidak terbarukan.

Bidang transportasi juga mengalami perkembangan teknologi ramah lingkungan, seperti kendaraan hidrogen, mobil surya, dan mobil listrik. Teknologi ini mengurangi emisi gas rumah kaca dan polusi udara yang dihasilkan oleh kendaraan konvensional.

Dalam bidang lingkungan, teknologi ramah lingkungan juga berperan dalam pelestarian lingkungan dan penanganan limbah. Contohnya adalah teknologi biopori dan fitoremediasi yang membantu mengurangi dampak banjir dan memperbaiki wilayah tercemar. Selain itu, teknologi pemurnian air juga penting dalam menjaga kualitas air yang digunakan.

Namun, penting untuk diingat bahwa masih ada teknologi yang tidak ramah lingkungan, seperti pengolahan minyak bumi dan batu bara, yang memiliki dampak negatif pada lingkungan dan kesehatan manusia.

Dalam kehidupan sehari-hari, perilaku hemat energi juga memiliki peran besar dalam mengurangi dampak lingkungan. Menggunakan kendaraan alternatif, mematikan peralatan yang tidak digunakan, dan menerapkan gaya hidup ramah lingkungan seperti berjalan kaki atau naik sepeda dapat membantu mengurangi konsumsi energi dan emisi.

Secara keseluruhan, teknologi ramah lingkungan merupakan langkah penting menuju keberlanjutan lingkungan dan perlu diadopsi secara luas guna menjaga keberlangsungan planet kita.

Sobat pinter semua, seru dan asik pembahasan materi teknologi ramah lingkungan! Sekarang kamu menjadi semakin mengerti bagaimana menyikapi tentang keberadaan teknogi ramah lingkungan dengan benar. Terima kasih sudah membaca artikel ini dan janganlah malas untuk terus belajar supaya kamu jadi makin pinter!

Sumber :

Siregar, Zufri Hasrudy, dkk. 2021. Pengembangan dan Potensi Green Technology sebagai Energi Masa Depan di Masyarakat . Jurnal Deputi 1 (1): 1-5

Zubaedah, Siti dkk. Ilmu Pengetahuan Alam Edisi Revisi untuk SMP/ MTs Kelas IX. Jakarta: Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan. 2018