Baterai Ramah Lingkungan

Dari Kulit Pisang

Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah konsep biologi

Dosen Pengampu : Lela Susilawati

Disusun oleh : Erica Nuralam                 (14680005)

                                    Iin Musannadah                        (14680022)

                                    Lukluk Ma’rifatussakhiya          (14680037)

                                    Siska Elvariana                         (14680038)

                                    Ulfatun Ni’mah                         (14680029)

Pendidikan Biologi

Sains dan Teknologi

UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta

2014/2015

BAB I

PENDAHULUAN

A.     Latar Belakang

Alam semesta menyediakan berbagai kebutuhan manusia. Kebutuhan tersebut dibutuhkan manusia untuk melangsungkan dan memenuhi segala tuntutan hidup. Manusia pun mulai berfikir untuk memanfaatkan kekayaan alam guna memenuhi kebutuhan mereka. Jika  manusia menggunakan otaknya untuk berfikir, maka semakain cerdaslah pikiran manusia untuk mengolah dan memanfaatkan alam semesta ini. Namun kecerdasan itu membuat manusia lupa akan kebutuhan yang diberikan alam itu  terbatas, sedangkan manusia menggunakannya tanpa batas.

Kebanyakan manusia jarang yang berfikir untuk mendaur-ulang ( recycle) kebutuhan-kebutuhan yang sudah mereka konsumsi. Melainkan mereka hanya membuang limbahnya begitu saja tanpa berfikir untuk memanfaatkannya. Ibarat sebuah pepatah habis manis sepah dibuang. Ibarat tersebut tak jauh berbeda ketika kita mengkonsumsi buah pisang kemudian membuang limbah kulit pisangnya di sembarang tempat. Jarang sekali orang yang berfikir untuk memanfaatkan kembali limbah kulit pisang tersebut, padahal tanpa kita tahu sebenarnya kulit pisang berpotensi menjadi baterai kering ramah lingkungan.

Kata baterai mungkin sudah tidak asing didengar. Namun, baterai dari kulit pisang mungkin baru sekali didengar. Baterai adalah sebuah alat yang digunakan untuk menyimpan tenaga listrik. Baterai sebagai sumber energi alat-alat elektronik seperti jam dinding, laptop, radio, senter dan alat – alat elektronik lainnya. Begitu banyaknya peranan baterai bagi kehidupan manusia. Namun tak dipungkiri juga, bahwa baterai yang kita gunakan sehari-hari sangat berbahaya baik untuk kita maupun alam sekitar.

Untuk meminimalisir bahaya baterai yang menggunakan bahan kimia, maka dengan memanfaatkan limbah dari kulit pisang kita bisa membuat baterai yang ramah lingkungan.

B.     Rumusan Masalah

            Dari permasalahan tersebut dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut :

1.      Apakah kulit pisang memiliki potensi menjadi baterai ramah lingkungan ?

2.      Apa kelebihan baterai yang isinya kulit pisang dibanding dengan baterai biasa?

3. Tujuan Penelitian

             Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut :

1.      Mengetahui apakah kulit pisang memiliki potensi menjadi baterai ramah

             lingkungan.

2.      Mengetahui kelebihan baterai yang isinya kulit pisang dibanding dengan baterai biasa.

D.    Teori Dasar Sel Listrik

Baterai merupakan sistem elektrokimia. Tiap sel baterai terdiri atas elektroda yang berbeda dipisah satu sama lain dalam cairan penghantar yang disebut elektrolit. Masing-masing elektroda memiliki sistem sendiri dan menghasilkan potensial yang beda. Perbedaan potensial di antara keduanya disebut elektromotive force.

Energi kimia yang dihasilkan dari reaksi sel merupakan sumber listrik yang disuplai baterai ketika digunakan. Zat-zat pereaksi dalam sel sekunder secara lengkap dan efisen dapat dikembalikan ke keadaan asalnya dengan memberikan arus listrik dengan arah yang berlawanan, tetapi dalam sel primer hal ini tidak mungkin atau hanya sebagian saja. Hanya jenis tertentu saja dari baterai primer yang dapat diperbaharui, yaitu dengan cara mengganti elektroda dan slektrolotnya.

Ketika dua terminal sel dihubungkan dengan sirkuit luar dan kabel, arus yang mengalir proporsional dengan besarnya emf dan berbanding terbalik dengan besarnya hambatan baterai dan sirkuit luar. Arus mengalir melewati elektrolit oleh partikel muatan yang disebut ion dan melewati bagian logam dari sirkuit oleh elektron. Reaksi kimia terjadi pada permukaan elektroda di mana terjadi perubahan dari konduksi elektronik menjadi konduksi ionik dan sebaliknya.

Material katodik biasanya terbuat dari senyawa kimia seperti, PbO2, MnO2,NiO2, CuCl, atau  AgCl. Mereka adalah agens depolarisasi. Dicirikan dengan mudahnya menerima elektron, akibatnya tingkat oksidasinya turun. Dilain pihak material anodik, biasanya logam seperti Pb, Fe, Cd, Mg atau Zn. Sifatnya mudah melepas elektron membentuk ion positif dalam elektrolit. Reaksi ini disebut oksidasi.

 Reaksi reduksi dan oksidasi disertai dengan perubahan kimia. Mungkin juga terdapat perubahan di dalam elektrolit. Perubahan tersebut mengikuti hukum Faraday tentang elektrosis. Ketika baterai mensuplai arus listrik dikatakan baterai tersebut sedang di-dicharge. Perubahan dari energi kimia ke energi listrik berlangsung menurut hukum termodinamika.

Elektrolit yang menyediakan konduksi ionik antar elektroda harus disesuaikan dengan bahan katoda dan anoda. Dalam elektrolit perlu adanya jumlah asam yang berlebihan dibandingkan jumlah yang diperlukan secara teoritis, kalau tidak ada dia akan terlalu larut dan terlalu risisten terhadap aliran arus listrik. Perubahan yang tidak diinginkan juga bisa terjadi. Laju reaksi akan sebanding dengan pertukaran elektron antar elektroda, hal ini tergantung pada difusi, suhu, permukaan efektif, dan kondisi dari sirkuit listrik.

E.      Klasifikasi Pisang

Tanaman pisang (Musa paradisiaca)

Kingdom                : Plantae (Tumbuhan)

Sub Kingdom         : Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)

Divisi                      : Spermatophyta(menghasilkan biji)

Sub Divisi   : Angiospermae (tumbuhan berbiji terbuka)

Kelas                     : Monocotyledonae (berkeping satu/monokotil)

Ordo                      : Zingiberales

Family                    : Musaceae (suku pisang-pisangan)

Genus                     : Musa

Spesies                   : Musa paradisiaca

BAB II

METODOLOGI

A.  Bahan dan Alat

A.1. Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain :

a.      Kulit buah pisang ( Musa paradisiaca )

Dalam penelitian ini, kulit pisang digunakan sebagai bahan utama dalam pembuatan baterai ramah lingkungan.

b. Batu baterai bekas

A.2.  Alat

Peralatan yang dipakai dalam penelitian ini dibagi menjadi beberapa bagian :

A.2.1. Peralatan batu baterai dari kulit pisang :

1. Pisau

2. Alas dari kayu

3. Sebuah lidi

4. Cobek

A.2.2.  Peralatan untuk Uji performa (jam dinding, remote control dll)

B.  Metode Pembuatan Batu Baterai

Metode pembuatan batu baterai yang penulis lakukan adalah dengan menggunakan metode sederhana. Tujuannya agar cara ini dapat ditiru oleh masyarakat.

            Langkah-langkah pembuatan batu baterai adalah sebagai berikut :

1.      Menyiapkan baterai bekas yang sudah tidak terpakai. Baterai ini dapat dapat kita peroleh dari limbah baterai yang banyak banyak dibuang disekitar lingkungan masyarakat.

2.      Menyiapkan  kulit pisang yang sudah disediakan sebelumnya.

3.      Perttama  kulit pisang tersebut dipotong  menjadi kecil-kecil. Memotong kulit pisang ini dapat menggunakan beberapa cara.

4.      Kulit pisang yang sudah dipotong kecil-kecil kemudian dihaluskan.

      

5. Tutup baterai yang ada diatas dibuka dengan gunting secara hati-hati agar tempatnya tidak rusak.

6. Membersihkan serbuk karbon yang ada di dalam baterai dengan hati-hati agar batang karbon tersebut tidak rusak/patah.

7. Kulit pisang yang telah dihaluskan tadi diisikan ke dalam baterai dengan manggunakan lidi dan sisahkan sedikit karbon sebagai kutub positif.

8. menutup baterai dengan tutup baterai yang telah kita buka tadi.

    

C. Pengujian

Pengujian dapat dilakukan dengan menggunakan alat-alat elektronik yang memerlukan baterai primer. Contohnya dengan menggunakan jam dinding.

BAB III

HASIL DAN PEMBAHASAN

A.     Performa Kulit Pisang Sebagai Baterai

Dari hasil percobaan untuk mengetahui apakah kulit pisang berpotensi sebagai baterai ternyata benar, bahwa memang kulit pisang berpotensi menjadi baterai kering ramah lingkungan. Percobaan yang kami lakukan dapat membuktikan kalau baterai kulit pisang yang kami buat dapat menghasilkan listrik selama kurang lebih 5 hari.

Baterai kulit pisang hasil percobaan kami dalam menghantarkan listrik tidak sesempurna seperti baterai pada umumnya. Hal ini dikarenakan banyak faktor yang kurang mendukung penelitian yang kami lakukan. Faktor tersebut antara lain kurangnya sarana dan prasarana yang kurang mendukung, kurangnya bimbingan dari orang yang berpengalaman dalam bidang ini, dan terbatasnya informasi yang kami peroleh.

Adapun data hasil percobaan yang telah diukur tegangannya beserta kandungan zat kulit pisang oleh seorang peneliti. Hasil penelitian menunjukkan bahwa rata-rata tegangan yang dihasilkan oleh baterai kering dengan elektrolit kulit pisang adalah 1,24 volt (baterai kering biasa 1.5 volt). Kemudian ketahanan dalam jam dinding rata-rata selama 5 hari 6 jam (135 jam). Kontruksi baterai kering kulit pisang sama dengan baterai biasa. Perbedaannya adalah pada elektrolitnya. Kulit pisang mengandung beberapa mineral yang dapat berfungsi sebagai elektrolit. Mineral dalam jumlah terbanyak adalah potassium atau kalium (K+) 34% dan 42% dari berat abu. Kulit pisang juga mengandung garam sodium yang mengandung klorida (Cl-) dalam jumlah sedikit. Reaksi antara potassium atau kalium dan garam sodium dapat membentuk kalium klorida atau KCl.

KCl merupakan elektrolit kuat yang mampu terionisasi dan menghantarkan arus listrik. Pisang juga mengandung Magnesium dan Seng. Magnesium (Mg) dapat bereaksi dengan diklorida dan menjadi elektrolit kuat. Jumlah Magnesium hanyalah 15 % dari jumlah pisang keseluruhan. Pisang juga mengandung Seng (Zn) yang merupakan elektroda positif. jumlah kandungan Seng dalam pisang hanya mencapai 2 %. Sehingga mineral yang paling berperan dalam menghantarkan listrik adalah potassium atau kalium, yang bereaksi dengan garam sodium. Dimungkinkan garam magnesium dan seng juga turut berperan dalam menghantarkan dan menyimpan arus listrik searah. Hasil penelitian juga menunjukkan, baterai primer mampu bertahan lebih dari 7 hari sedangkan baterai kulit pisang hanya kurang dari 6 hari. Hal ini disebabkan baterai kontrol memiliki senyawa yang berfungsi sebagai depolarisasi. Senyawa yang digunakan adalah mangandioksida. Walaupun pisang juga mengandung mangan, namun jumlahnya hanya 0,6 mg per 100 g. Disamping itu setiap reaksi dalam baterai mengalami suatu proses polarisasi akibat adanya gas hidrogen yang terlepas. Pisang dan terutama kulit pisang mengandung lebih dari 60 % kadar air (H20), yang dapat terlepas apabila terjadi suatu reaksi kimia. Sehingga kemungkinan terjadinya polarisasi sangat besar. Hal tersebut yang mengakibatkan perbedaan ketahanan antara baterai kulit pisang dan baterai primer cukup besar.

Data pelengkap lain, berupa data berat bersih baterai menunjukkan bahwa rata-rata kulit pisang yang digunakan sebesar 3,3 gram per baterai. Sementara kulit pisang utuh rata-rata 27 gram per satu buah. Sehingga satu buah kulit pisang mampu dijadikan kurang lebih 8 baterai. Hal ini merupakan keunggulan lain dari baterai kering dari kulit pisang. Kesimpulan dari penelitian diatas adalah Baterai kering yang menggunakan bahan baku kulit pisang memiliki rata-rata voltase 1,2 V dan ketahanan rata-rata 5 hari 7 jam dan diantara ketiga jenis pisang tidak memberikan perbedaan performa (voltase dan ketahanan) yang signifikan.

BAB IV

PENUTUP

A.     Kesimpulan

Dari hasil study pustaka dan penelitian yang sederhana tentang potensi kulit pisang dijadikan sebagai baterai ramah lingkungan, maka kesimpulan kami sebagai berikut :

1.      Baterai yang menggunakan kulit pisang , rata-rata kulit pisang yang digunakan sebesar 3,3 gram per baterai. Sementara kulit pisang utuh rata-rata 27 gram per satu buah. Sehingga satu buah kulit pisang mampu dijadikan kurang lebih 8 baterai. Hal ini merupakan keunggulan lain baterai kering dari kulit pisang.

2.      Dapat mengurangi limbah baterai sekaligus limbah kulit pisang. Limbah baterai yang biasanya hanya dibuang atau tidak dimanfaatkan lagi. Hal ini tentu saja tidak hemat dari segi energi maupun biaya.

3.      Baterai bekas yang dibuang ke tanah akan menghasilkan limbah yang sulit terurai secara alami. Ditambah lagi dari dampak yang ditimbulkan oleh pasta baterai yang telah mencemari tanah, hal ini tentu akan mengurangi kesuburan tanah. Tetapi lain halnya dengan limbah kulit pisang yang dapat terurai oleh alam serta ramah lingkungan.

BAB V

DAFTAR PUSTAKA

http://chaacin.wordpress.com/kandungan-manfaat-pisang/ (diakses pada tanggal 8 November 2014; 15.00)

http://cohesive98.wordpress.com/2011/11/23/arus-searah/ (diakses pada tanggal 8 November 2014; 15.00)

http://smpn1baturaden.wordpress.com/2009/05/15/kir-pemanfaatan-kulit-pisang-sebagai-bahan-baku-baterai-kering/ (diakses pada tanggal 8 November 2014; 15.00)

http://www.ristek.go.id/ (diakses pada tanggal 8 November 2014; 15.00)

Ramdhania Ammy, Anna Farida. 2012. LP Anak-Mahar Si Pembuat Onar. Yogyakarta : Bentang Pustaka

Saripudin Ahmad. 2008. Fisika Kelompok Teknologi. Bandung: Grafindo Media Pratama

Supriyadi Ahmad, Suyanti. 2008.  Pisang Budidaya Dan Prospek Pasar. Jakarta : Penebar swadaya

Sustanto Rachman. 2002.  Penerapan Pertanian Organik. Yogyakarta: Kanisius

Sutrisna Nana. 2007. Cerdas Belajar Kimia. Bandung : Grafindo Media Pratama

Wariyono. Sukis, Yani Muharomah. 2008. Mari Belajar Ilmu AlamSekitar Paduan Belajar Ipa Terpadu. Jakarta: Gramedia

Wolke Robert L. What Enstein Didn’t Know Scientific Answer to Everyday Question. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama