Karya Tulis Ilmiah Kepekatan Asam Buah Cermai Untuk Dijadikan Baterai [PDF]

Citation preview

PEMANFAATAN KEPEKATAN ASAM BUAH CERMAI BUSUK(Phillantus acidus) DAN NaCl YANG DAPAT DIJADIKAN SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF YAITU BATERAI Oleh : Bahrul Ulum Dwi Pamungkas, Fitari Meysa Fitri, Isma Riyan Krisnanda, Yulia Rachmawati XI MIPA 2 SMAN 1 GONDANGLEGI BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pemanasan global adalah proses meningkatnya suhu rata-rata atmosfer, laut, dan daratan Bumi. Suhu rata-rata global pada permukaan Bumi telah meningkat 0.74 ± 0.18 °C (1.33 ± 0.32 °F) selama seratus tahun terakhir. Meningkatnya suhu global diperkirakan akan menyebabkan perubahan-perubahan yang lain seperti naiknya permukaan air laut, meningkatnya intensitas fenomena cuaca yang ekstrem, serta perubahan jumlah dan pola presipitasi. Akibat pemanasan global yang lain adalah terpengaruhnya hasil pertanian, hilangnya gletser, dan punahnya berbagai jenis hewan. Salah satu penyebab pemanasan global adalah peningkatan emisi CO2 di atmosfer. Kondisi semacam ini membuat bumi semakin panas dan mempengaruhi keseimbangan kehidupan di masa yang akan datang, es di kutub mencair, permukaan air laut naik, hingga terciptanya badai angin dan sederetan bencana di masa datang. Membiarkan kondisi lingkungan seperti itu, berarti kita siap menelantarkan masa depan anak-anak dan cucu kita kelak dengan warisan lingkungan yang semakin jelek. Pemakaian listrik dari pembangkit berbahan bakar fosil menjadi salah satu penyebab Pemanasan Global tersebut, karena menambah peningkatan emisi CO2. Oleh karena itu perlu adanya energi alternatif untuk menghambat pemanasan global. Indonesia adalah negara agraris yang memiliki tanah yang sangat subur, selain itu Indonesia merupakan negara tropis yang mempunyai 2 musim. Hal inilah yang membuat Indonesia mejadikan negara yang kaya akan sumber daya alamnya, macam-macam tumbuhan dapat tumbuh di Indonesia. Salah satunya buah Cermai, ceremai, cereme atau cerme adalah nama sejenis pohon dengan buahnya sekali. Buah yang masam ini dikenal pula dengan nama-nama lain seperti ceureumoe (Aceh), chermai (Mal.), karmay (Ilokano, Fil.), mayom (Thai.) dan lain-lain. Dalam bahasa Inggris dinamai Otaheite gooseberry, Malay gooseberry dan beberapa sebutan yang lain. Nama ilmiahnya adalah Phyllanthus acidus, buah ini sebenarnya berasal dari madagaskar dan kini cerme telah menyebar ke berbagai wilayah tropis seperti di Asia Tenggara (Vietnam selatan, Laos, Indonesia dan Malaya bagian utara), kepulauankepulauan Mauritius, Réunion dan Rodrigues di Samudra Hindia, serta di Guam, Hawaii dan beberapa kepulauan lain di Samudra Pasifik. Buah cerme sering dimakan segar dengan dicampur gula, garam atau dirujak. Cerme juga kerap dibuat manisan, direbus (disetup) atau dibuat minuman penyegar. Daun mudanya digunakan sebagai lalap. Daun dan biji dari tanaman ini mempunyai khasiat untuk kesehatan. Daunnya untuk batuk berdahak, menguruskan badan, mual, kanker dan seriawan. Sedangkan bijinya untuk sembelit dan mual. Rebusan akar cerme digunakan untuk meringankan asma dan mengobati penyakit kulit. Bahan penyamak juga dihasilkan dari kulit akarnya. Pohon cerme kerap ditanam sebagai peneduh atau penghias



halaman dan taman. Pohon ini dapat tumbuh di daerah tropis dan subtropis, menyukai tempat yang lembap sampai ketinggian sekitar 1.000 m dpl. Cerme dapat dibiakkan melalui biji atau stek. Buah cermai termasuk langka di Indonesia, ketersediaan buah cermai yang ada disekitar kita banyak terbuang sia-sia. Walaupun ketersediaannya tidak melimpah, namun mengingat bahwa ketersediaan buah cermai ini banyak yang tidak dimanfaatkan, maka kami mencoba untuk bagaimana caranya agar limbah ini dapat dimanfaatkan. Limbah buah cermai yang busuk ini mengandung keasaman yang cukup tinggi, serta kalium atau potasium yang nantinya dapat dimanfaatkan dalam pembuatan energi alternatif. Kami dari kelompok 3 menginovasikan produk energi alternatif yang berbahan dasar limbah buah cermai yang busuk. Limbah ini akan kami jadikan baterai untuk mengurangi polusi atau mengurangi pemanasan global, karena produk ini sangat ramah lingkungan sebab dibuat dari limbah organik. Kelompok 3 memiliki prinsip take advantage of waste to save our earth, dimana kami memanfaatkan limbah buah cermai yang busuk untuk menyelamatkan bumi dari pemanasan global. Dalam latar belakang di atas, kami ingin melakukan percobaan dalam salah satu ide yang kami temukan dengan ini diharapkan bisa dijadikan salah satu alternatif untuk media kreativitas dalam mengolah energi alternatif dan pemanfaatan secara maksimal terhadap limbah buah cermai yang busuk. 1.2. Perumusan Masalah 1. Berapakah tingkat kepekatan asam buah Cermai agar dapat menghantarkan listrik? 2. Bagaimanakah pengembangan baterai ramah lingkungan yang terbuat dari buah Cermai yang busuk? 3. Seberapa efektif atau berapa lama baterai dari buah cermai yang busuk dapat digunakan? 1.3. Tujuan Kegiatan 1. Mengetahui tingkat keasamaan buah Cermai agar dapat menghantarkan listrik. 2. Mengembangkan baterai ramah lingkungan yang terbuat dari buah Cermai yang busuk. 3. Mengetahui keefektifan berapa lama baterai dari buah Cermai yang busuk dapat bertahan saat baterai ramah lingkungan dari buah Cermai yang busuk digunakan. 1.4. Landasan Teori 1.4.1. Pengertian Buah Cermai Cermai, ceremai, cereme atau cerme adalah nama sejenis pohon dengan buahnya sekali. Buah yang masam ini dikenal pula dengan nama-nama lain seperti ceureumoe (Aceh), chermai (Mal.), karmay (Ilokano, Fil.), mayom (Thai.) dan lain-lain. Dalam bahasa Inggris dinamai Otaheite gooseberry, Malay gooseberry dan beberapa sebutan yang lain. Nama ilmiahnya adalah Phyllanthus acidus, buah ini sebenarnya berasal dari madagaskar dan kini cerme telah menyebar ke berbagai wilayah tropis seperti di Asia Tenggara (Vietnam selatan, Laos, Indonesia dan Malaya bagian utara), kepulauan-kepulauan Mauritius, Réunion dan Rodrigues di Samudra Hindia, serta di Guam, Hawaii dan beberapa kepulauan lain di Samudra Pasifik. 1.4.2. Pengertian NaCl atau Garam



1.4.3.



1.4.4.



Garam adalah benda padatan bewarna putih berbentuk kristal yang merupakan kumpulan senyawa dengan sebahagian besar terdiri dari Natrium Chlorida (>80%), serta senyawa-senyawa lain seperti Magnesium Chlorida, Magnesium Sulfat, Calsium Chlorida. Garam mempunyai sifat karakteristik hidroskopis yang berarti mudah menyerap air, tingkat kepadatan sebesar 0,8 – 0,9 dan titik lebur pada tingkat suhu 801o C (Subiyantoro. S, 2001). Garam merupakan salah satu bahan kimiawi untuk stabilisasi tanah lempung, struktur garam (NaCl) meliputi anion ditengah dan kation menempati pada rongga octahedral. Larutan garam juga merupakan suatu elektrolit yang mempunyai gerakan brown dipermukaan yang lebih besar dari gerakan brown pada air murni sehingga bisa menurunkan air dan larutan, ini menambah gaya kohesi antar partikel sehingga ikatan antar partikel lebih rapat (Bowles, 1986). Kandungan Buah Cermai Buah cermai termasuk kategori buah yang asam dengan nilai pH 3,4. Nilai kandungan gizi Buah Ceremai per 100 gram adalah Energi 28 Kkal, Air 91,7 gr, Protein 0,7 gr, Karbohidrat 6,4 gr, Serat Kasar 0,6 gr, Kalsium 5 mg, Fosfor 23 mg, Thiamin 0,4 mg, Riboflavin 0,05 mg, Asam askorbat 8 mg (Budiyanto, 2010). Pengertian Baterai Baterai didefenisikan sebagai suatu alat penyimpan energi yang berupa sel elektrokimia yang dapat mengubah langsung energi kimia menjadi energi listrik. Saat ini, penggunaan baterai sebagai penyimpan energi listrik pada berbagai peralatan elektronik seperti telepon genggam, laptop dan gadget lainnya semakin meningkat. Dalam kegunaannya, baterai harus mampu bekerja secara efisien, bahan bakunya mudah diperoleh, ekonomis, ramah lingkungan dan berkapasitas tinggi. Salah satu jenis baterai yang efisien adalah baterai sekunder seperti baterai litium ion. Baterai sekunder merupakan jenis baterai di mana terjadi reaksi kimia secara reversible. Pada saat baterai digunakan dengan menghubungkan beban pada terminal baterai(discharge), elektron akan mengalir dari negatif ke positif. Sedangkan pada saat sumber energi luar dihubungkan ke baterai sekunder, elektron akan mengalir dari positif ke negatif sehingga terjadi pengisian muatan pada baterai. BAB II METODE PENELITIAN



2.1. Jenis Penelitian Jenis penelitian yang digunakan adalah eksperimen. Menurut Sugiyono (2011: 72) Metode penelitian yang digunakan untuk mencari pengaruh perlakuan tertentu terhadap yang lain dalam kondisi yang terkendali. Sugiyono menambahkan penelitian eksperimen dapat diartikan sebagai metode penelitian yang digunakan untuk mencari pengaruh perlakuan tertentu terhadap yang lain dalam kondisi yang dikendalikan. 2.2. Subjek Peneltian



Subjek penelitian ini berjumlah 4 orang dengan melibatkan guru fisika sebagai pendamping untuk membantu dalam proses penelitian. 2.3. Waktu dan Tempat Penelitian ini dilakukan dalam kurun waktu 1 bulan 3 minggu mulai tanggal 15 Januari 8 Maret 2021 di Laboratorium Fisika SMAN 1 Gondanglegi. BAB III METODE PENULISAN DATA 3.1 Teknik Pengumpulan Data Data-data dalam penelitian ini diperoleh dari : a) Studi Pustaka Studi pustaka, menurut Nazir (2013, h. 93) teknik pengumpulan data dengan mengadakan studi penelaah terhadap buku-buku, literaturliteratur, catatan-catatan, dan laporan-laporan yang ada hubungannya dengan masalah yang dipecahkan. Teknik ini digunakan untuk memperoleh dasar-dasar dan pendapat secara tertulis yang dilakukan dengan cara mempelajari berbagai literatur yang berhubungan dengan masalah yang diteliti. Hal ini juga dilakukan untuk mendapatkan data sekunder yang akan digunakan sebagai landasan perbandingan antara teori dengan prakteknya di lapangan. Data sekunder melalui metode ini diperoleh dengan browsing di internet, membaca berbagai literatur, hasil kajian dari peneliti terdahulu, catatan perkuliahan, serta sumber-sumber lain yang relevan. b) Eksperimen Dalam melakukan penelitian ini, untuk memperoleh data yang akurat, peneliti melakukan eksperimen dan uji coba pemakaian media yang dibuat. 3.2 Tahap Pengolahan data Setelah produk diperoleh melalui proses eksperimen terhadap subkjek penelitian, maka data diolah dengan cara menjabarkan dan mempresentasikan data. 3.3 Tahap Analisis Data Analisis data menggunakan teknik analisis kualitatif. metode penelitian kualitatif adalah metode penelitian yang digunakan untuk meneliti pada kondisi obyek yang alamiah dimana peneliti adalah sebagai instrumen kunci.



BAB IV HASIL & PEMBAHASAN 4.1 Alat dan Bahan 4.1.1 Alat 1. Voltmeter.



2. 3.



pHmeter. Elektrometer.



4. 5. 6.



Wadah. Mortar dan Alu. Gelas Ukur.



4.1.2 Bahan 1. 30 biji buah cermai busuk. 2. Air. 3. Garam. 4. Baterai bekas.



4.2 Langkah Kerja 1. Buang biji cermai, kemudian masukkan daging cermai dalam morta dan tumbuk dengan alu hingga halus. 2. Campurkan 10ml air dan NaCl sebanyak 1 sendok teh, kemudian aduk hingga rata. 3. Masukkan pH meter ke dalam campuran air, NaCl, dan cermai untuk mengetahui kandungan pH yang terdapat dalam buah cermai. 4. Bongkar baterai bekas dan keluarkan isi dalam baterai tersebut. 5. Masukkan campuran air, NaCl, dan cermai ke dalam baterai, lalu tutup kembali baterai menggunakan lem. 6. Ukur tegangan listrik pada baterai dengan menggunakan voltmeter. 7. Jika sudah diketahui tegangan listriknya, baterai siap digunakan. 4.3 Hasil Penelitian Penelitian ini dilaksanakan di SMAN 1 Gondanglegi yang berlokasi di Jln. Raya Ketawang No. 02, Gondanglegi, Malang Propinsi Jawa Timur dari tanggal 5-16 Maret 2021. Penelitian ini dilakukan dengan tiga tahapan, yaitu tahap persiapan, tahap pelaksanaan dan tahap pelaporan. Data diperoleh dari hasil praktek secara langsung. Pada bab ini peneliti akan menguraikan serta menerangkan data dan hasil penelitian tentang permasalahan yang telah dirumuskan pada Bab I. Hasil dari penelitian ini diperoleh dengan teknik praktek secara langsung yang dilakukan oleh kelompok 3 sebagai bentuk penelitian dan dokumentasi langsung ditempat penelitian. Kemudian peneliti juga mencari banyak data dari sumber yang terpercaya untuk melengkapi data yang telah didapat dari penelitian. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa, limbah buah cermai dapat dimanfaatkan sebagai baterai ramah lingkungan dapat menghasilkan tegangan listrik sebesar 1,2V. Baterai ini dapat bertahan lama selama 24 jam, tapi baterai ini dapat bertahan lama jika dilakukan penelitian lebih lanjut atau dapat dikembangkan lagi.



BAB V PEMBAHASAN 5.1 Gambaran Umum Baterai Ramah Lingkungan



Baterai salah satu sumber listrik yang penggunaannya semakin meningkat. Tetapi penggunaan baterai ini dapat merusak lingkungan karena limbah yang dihasilkan dari baterai tersebut berbahaya. Baterai terdiri dari empat komponen, yaitu katoda, anoda, jembatan garam dan elektrolit. Pengembangan kepekatan asam dari beberapa buah sebagai bahan alternatif terbarukan belum banyak dilakukan, misalnya kepekatan asam buah cermai. Salah satu potensi cermai yang masih sedikit diteliti adalah kepekatan asam buah cermai sebagai sumber listrik atau penghasil listrik. Tujuan penelitian ini untuk membuat sebuah baterai organik yang berbahan dasar cermai. 5.2 Baterai Ramah Lingkungan dari Limbah Buah Cermai Pembuatan baterai cermai ini menggunakan prinsip sel volta, sama dengan pembuatan baterai biasa. Perbedaan mendasar dari baterai cermai ini adalah bahan elekrolit yang digunakan pada baterai. Baterai biasa menggunakan kalium, kadmium, merkuri dan natrium. Baterai cermai ini mengganti bahan-bahan kimia pada elektrolit baterai biasa dengan campuran antara cermai yang sudah ditumbuk dengan garam dapur (NaCl). Hasil yang diperoleh dari kegiatan ini berupa baterai dari buah cermai busuk dengan campuran NaCl yang setelah diukur tegangan listrikya dengan voltmeter, didapat tegangan listrik sebesar 1,2V. Setelah diukur baterai dapat digunakan pada jam dinding dengan masa pemakaian ± 24 jam. 5.2 Keasaman Buah Cermai Dalam penelitian kami diperoleh bahwa pH dari buah cermai segar adalah 2,9. Sedangkan, pH dari buah cermai yang busuk diperoleh 3,2. Dalam hal ini tingkat keasaman buah cermai sangat tinggi. Keasaman buah cermai yang tinggi ini dapat dimanfaatkan sebagai baterai. 5.3 Keunggulan Keunggulan baterai dari buah cermai dibandingkan dengan baterai yang lain yaitu baterai ini lebih ramah lingkungan karena tidak mengandung zat kimia yang berbahaya.



BAB VI PENUTUP 6.1 Kesimpulan 6.1.1 Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh kepekatan asam buah cermai untuk menghasilkan listrik. Kepekatan asam limbah buah cermai didapat pH sebesar 3,2, dari pH tersebut, limbah buah cermai sangat asam karena pH yang diperoleh jauh dibawah netral. 6.1.2 Pembuatan baterai ramah lingkungan ini dilakukan dengan mencampurkan buah cermai busuk yang sudah ditumbuk dengan garam dapur. Kemudian dimasukkan kedalam baterai yang sudah kosong. 6.1.3 Baterai ramah lingkungan dari limbah buah cermai ini dapat bertahan lama ±24 jam dengan tegangan listrik sebesar 1,2V.



6.1.4



Keunggulan baterai dari buah cermai dibandingkan dengan baterai yang lain yaitu baterai ini lebih ramah lingkungan karena tidak mengandung zat kimia yang berbahaya. 6.2 Saran Saran untuk menghasilkan tegangan listrik yang lebih besar, gunakan lebih banyak buah cermai yang busuk, kemudian jemur terlebih dahulu sebelum dipakai dibawah sinar matahari selama ±20 menit agar masa pakai baterai lebih lama. DAFTAR PUSTAKA Herman, Willy Joestra. 2015. PENGARUH GARAM DAPUR (Nacl) TERHADAP KEMBANG SUSUT TANAH LEMPUNG. Padang, Institut Teknologi Padang. Pratiwi, Yulida Catur, dkk. 2013. Efektivitas Ekstrak Daun Ceremai (Phyllanthus acidus) terhadap Mortalitas Larva Aedes aegypti, Surabaya, , Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Surabaya. Sugiyono. 2017. Metode Penelitian Kuantitatif, Kualitatif, dan R&D. Bandung, Alfabeta. Triana, V. (2008). PEMANASAN GLOBAL. Jurnal Kesehatan Masyarakat Andalas, 2(2), 159. Prianto, E. (2007). Rumah Tropis Hemat Energi Bentuk Kepedulian Global Warming. Riptek, 1(1), 1–10. Verheij, E.W.M. dan R.E. Coronel (eds.). 1997. Sumber Daya Nabati Asia Tenggara 2: Buah-buahan yang dapat dimakan. PROSEA – Gramedia. Jakarta.