Karya Tulis Potensi Kulit Pisang (Musa paradisiaca) sebagai Baterai Kering Ramah Lingkungan (biodegr (biodegradable) adable) Karya Tulis paradisiaca) iaca) sebagai Potensi Kulit Pisang (M usa paradis Baterai Kering Ramah Lingkungan (biodegradable ) Diajukan Dalam Rangka Memenuhi Tugas Mandiri Tersruktur Mata Pelajaran Bahasa Indonesia di Kelas XI Semester 2 Tahun Pelajaran 2011/2012
Disusun oleh : Defi Winarsih 5568 DINAS PENDIDIKAN PEMUDA DAN OLAHRAGA SMA NEGERI 1 KUTOWINANGUN 2012 LEMBAR PENGESAHAN Judul Karya Ilmiah : Potensi kulit pisang (Musa paradisiaca) Sebagai Baterai kering ramah lingkungan (biodegradable ( biodegradable)) Penyusun : Defi Winarsih Sekolah : SMA Negeri 1 Kutowinangun, Kebumen, Jawa Tengah Karya tulis ini telah disahkan pada Februari 2012 Oleh : Pembimbing Kirwanto, S.Pd NIP.19630809. NIP.196308 09. 199512.1.001 199512.1.001 KATA PENGANTAR Penulis bersyukur kepada Allah SWT atas segala rahmat, taufiq dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah yang berjudul “Potensi kulit pisang (Musa paradisiaca) Sebagai Baterai Kering Ramah Lingkungan ( biodegradable )”dengan baik. Karya ilmiah ini, dapat diselesaikan dengan baik
karena dukungan dan partisipasi berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1) Bapak Kirwanto, S.Pd selaku pembimbing dalam penyusunan karya tulis ilmiah ini; 2) Berbagai pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu yang telah mendukung dan berpartisipasi dalam penyelesaian karya ilmiah ini. Karya ilmiah ini merupakan hasil kerja penulis dengan mengumpulkan data yang bersangkutan dan melakukan uji coba secara sederhana untuk dapat menyelesaikannya. Karya Ilmiah ini diajukan sebagai tugas mandiri tersruktur mata pelajaran Bahasa Indonesia di kelas XI Semester II. Untuk karya ilmiah ini, penulis menentukan tema “Pemanfaatan Limbah Sebagai Baterai Kering Ramah Lingkungan” yang mengarah pada pemanfaatan limbah kulit pisang. Penulis menyadari bahwa penulisan karya tulis ilmiah ini, masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran yang konstruktif sangat penulis harapkan. Akhirnya penulis berharap agar karya ilmiah ini, memberikan manfaat bagi masyarakat secara umum dan masyarakat Kebumen khususnya. Kebumen, Februari 2012 Penulis DAFTAR ISI Halaman Lembar Pengesahan............................................................................................... iii Kata Pengantar...................................................................................................... iv Daftar Isi............................................................................................................... v Daftar Gambar...................................................................................................... vi Ringkasan Karya Tulis.......................................................................................... vii BAB I. PENDAHULUAN.................................................................................. 1 1.1 Latar Belakang ..................................................................................... 1 1.2 Identifikasi Masalah............................................................................. 3 1.3 Tujuan Penelitian.................................................................................. 3 1.4 Manfaat................................................................................................. 4 BAB II. TELAAH PUSTAKA............................................................................ 5 2.1 Tanaman Pisang..................................................................................... 5 2.1.1 Deskripsi Tanaman Pisang........................................................... 6 2.1.2 Daerah Penyebaran...................................................................... 8 2.2 Prospek Baterai Pisang.......................................................................... 9 2.3 Energi Alternatif.................................................................................... 10 2.4 Baterai Primer........................................................................................ 10 2.5 Teori Dasar Sel Listrik........................................................................... 12 BAB III. METODOLOGI................................................................................... 14 3.1 Tempat dan Waktu penelitian................................................................ 14 3.2 Bahan dan Alat...................................................................................... 14 3.2.1 Bahan........................................................................................... 14
3.2.2 Alat.............................................................................................. 14 3.3 Metode Pembuatan Baterai................................................................... 14 3.4 Pengujian............................................................................................... 15 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN........................................................... 16 4.1 Perfoma Kulit Pisang Sebagai Baterai................................................... 18 BAB V. PENUTUP.............................................................................................. 18 5.1 Kesimpulan............................................................................................ 18 5.2 Saran...................................................................................................... 18 DAFTAR PUSTAKA........................................................................................... 19 DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Pohon Pisang............................................................................................. 6 2. Tanaman Pisang ( Musa paradisiaca)......................................................... 8 3. Buah Pisang............................................................................................... 9 4. Kulit Pisang............................................................................................... 9 5. Baterai Bekas............................................................................................ 14 6. Pemotongan............................................................................................... 15 7. Hasil Pemotongan..................................................................................... 15 8. Pembongkaran Baterai.............................................................................. 15 9. Hasil Pembongkaran Baterai..................................................................... 15 RINGKASAN KARYA TULIS Krisis energi adalah masalah yang sangat fundamental, khususnya masalah energi listrik. Energi listrik merupakan energi yang sangat diperlukan untuk melakukan aktivitas sehari-hari. Sumber energi listrik yang berasal dari batu bara dan minyak bumi, tidak ramah lingkungan karena menimbulkan polusi udara, dan untuk memperbaharuinya memerlukan waktu yang lama. Untuk itu sumber-sumber energi baru perlu diberdayakan karena penggunaan bahan bakar seperti fosil akan habis kurang lebih 17 tahun mendatang (Kadir, 1995). Baterai merupakan salah satu sumber energi yang sekali habis pakai. Baterai biasanya terdiri dari tiga komponen penting, yaitu: batang karbon sebagai anoda (kutub positif), seng (Zn) sebagai katoda (kutub negatif), dan pasta sebagai elektrolit (penghantar). Salah satu komponen baterai yang dapat diperbaharui adalah pasta baterai. Baterai yang setelah pakai biasanya dibuang atau tidak dimanfaatkan lagi. Hal ini tentu saja tidak hemat dari segi energi maupun biaya. Selain itu baterai bekas yang dibuang ke tanah akan menghasilkan limbah yang sulit terurai secara alami. Ditambah lagi dari dampak yang ditimbulkan dari pasta baterai yang telah mencemari tanah, karena kandungan pasta baterai tersebut merupakan bahan-bahan kimia yang bersifat racun terhadap kesuburan tanah. Apabila kandungan pasta baterai tersebut mencemari tanah maka dapat mengurangi kesuburan tanah. Kebutuhan akan sumber energi baru sedang giat-giatnya dicari dan dikembangkan seiring dengan berkembangnya bioteknologi. Pencarian sumber energi listrik juga
difokuskan berasal dari bahan-bahan organik yang ramah lingkungan, aman bagi manusia, mudah didapat, serta dapat terus diperbaharui. Limbah kulit pisang memiliki banyak manfaat, salah satunya sebagai bahan pembuatan pasta pada baterai. Cara membuat pasta dari kulit pisang cukup mudah dan pemanfaatan limbah kulit pisang sebagai pengganti pasta baterai sangat bermanfaat bagi masyarakat. Di samping limbah kulitnya yang ramah lingkungan, ternyata kulit pisang juga mudah didapatkan di sekitar kita. Hal-hal tersebut di atas, menjadi dasar mengapa penulis tertarik untuk mengungkap “Potensi Kulit Pisang (Musa paradisiaca) Sebagai Baterai Kering Ramah Lingkungan (biodegradable). Berdasarkan data yang penulis paparkan di atas dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut : Apakah limbah pisang mempunyai kandungan zat – zat alami yang dapat menggantikan peranan baterai yang berbahaya serta dapat dijadikan sebagai baterai ramah lingkungan. Tujuan dari penelitian ini adalah; menemukan kandungan zat-zat alami yang tersimpan dalam limbah kulit pisang, menemukan potensi kulit pisang sebagai baterai yang ramah lingkungan, menemukan fakta – fakta yang menunjukan bahwa kulit pisang berpotensi menjadi baterai ramah lingkungan, sekaligus mengenalkan masyarakat pengolahan limbah – limbah tersebut. Dengan demikian limbah kulit pisang dapat dijadikan sumber energi alternatif yang berkelanjutan. BAB I. PENDAHULUAN 1.1 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. Seringnya manusia menggunakan otaknya untuk berfikir, maka semakain cerdaslah pikiran manusia untuk mengolah dan memanfaatkan alam semesta ini. Namun kecerdasan itu membuat manusia terlupa akan kebutuhan yang diberikan alam 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 membung 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. Baterai mengandung berbagai macam logam berat seperti merkuri, mangan, timbal, nikel, lithium dan kadmium. Jika baterai ini dibuang sembarangan maka logam berat yang terkandung di dalamnya akan mencemari air dan tanah penduduk juga membahayakan kesehatan. Jika air yang tercemar logam berat ini digunakan oleh masyarakat, bisa menyebabkan penyakit kronis yang nantinya menimbulkan gangguan di sistem saraf pusat, ginjal, sistem reproduksi bahkan kanker . (dr.Budi Haryanto selaku Departemen Kesehatan Lingkungan FKM UI). Jadi,"Efek yang muncul adalah jangka panjang. Dan biasanya masyarakat baru akan lebih peduli jika efek yang muncul itu dalam jangka waktu dekat," ungkap dosen FKM yang lahir di Malang . Limbah baterai tidak hanya berbahaya bagi manusia tetapi juga membahayakan sumber daya alam karena mengandung logam berat dan elektrolit korosif yang dapat mencemari tanah dan air. Apalagi Jika limbah baterai dicampur dengan limbah padat lainnya, dari waktu ke waktu kandungan berbahaya di dalamnya dapat mengancam kehidupan ikan, tanaman, perusakan lingkungan dan secara tidak langsung mengancam kesehatan manusia Dalam aksi mikroorganisme di dalam baterai, merkuri anorganik yang ada di dalamnya bisa diubah menjadi methylmercury, kemudian berkumpul dalam tubuh ikan yang kemudian dikonsumsi manusia. Methylmercury dapat memasuki sel-sel otak dan berdampak serius seperti merusak sistem saraf yang bisa membuat orang menjadi gila atau bahkan menyebabkan kematian. Sedangkan kadmium baterai dapat mengkontaminasi tanah dan air, yang akhirnya masuk ke tubuh manusia menyebabkan kerusakan hati dan ginjal, juga dapat menyebabkan tulang lunak atau kecacatan tulang berat. Zat lainnya yang terkandung dalam baterai yaitu timbal. Timbal juga dapat mengganggu fungsi ginjal dan fungsi reproduksi. Peristiwa seperti ini semestinya tidak dibiarkan berlarut-larut. Jika dibiarkan bukan hanya kesehatan kita yang dirugikan tetapi alam juga ikut merasakan kerugian tersebut. Sehingga, harus ada pengganti bahan kimia tersebut, salah satunya yaitu pengembangan potensi potensi limbah kulit buah sebagai baterai ramah lingkungan. Limbah kulit pisang memiliki banyak manfaat, seperti sebagai bahan pembuatan pasta pada baterai. Cara membuat pasta dari kulit pisang cukup mudah dan pemanfaatan limbah kulit pisang sebagai pengganti pasta baterai sangat bermanfaat bagi masyarakat. Hal inilah yang melatar belakangi penelitian tentang potensi kulit pisang ( Musa paradisiaca)sebagai baterai kering ramah lingkungan ( biodelegredable ) dengan memanfaatkan kekayaan alam Indonesia yang juga untuk megurangi dampak krisis energi. Selain itu, melimpahnya Pohon Pisang di Kebumen, Jawa Tengah
yang belum dimanfaatkan secara maksimal menarik penulis untuk melakukan inovasi dengan memanfaatkan limbah kulit pisang sebagai bahan pengganti pasta dalam baterai. Hasil pemaparan di atas menunjukan fakta-fakta yang melatar belakangi penelitian, antara lain : 1) Bahaya zat kimia yang ada dalam baterai bagi manusia maupun alam semesta 2) Seringnya penggunaaan zat kimia berbahaya dalam baterai, membuat semua pihak mencari terobosan baru sebagai pengganti zat – zat kimia tersebut. 3) Kurang sadarnya manusia untuk memanfaatkan limbah – limbah yang ada untuk dijadikan energi baru yang dapat diperbaharui oleh alam 4) Belum maksimalnya pemanfaatan kekayaan alam yang ada untuk diolah menjadi energi baru yang lebih efisien dan ramah lingkungan 5) Belum siapnya semua pihak dalam menerima sebuah perubahan ( konversi dari zat – zat kimia menjadi zat – zat alami ) Hal – hal tersebut di atas, menjadi dasar mengapa penulis tertarik untuk mengungkap “ Potensi Kulit Pisang ( Musa paradisiaca ) Sebagai Baterai Kering Ramah Lingkungan (biodegradable ).” 1.2 Identifikasi Masalah Berdasarkan data – data yang penulis paparkan di atas dapat dirumuskan beberapa permasalahan, antara lain : 1) Limbah pisang sering dijumpai masyarakat, apakah memiliki potensi menjadi baterai ramah lingkungan ? 2) Apakah limbah pisang mempunyai kandungan zat – zat alami yang dapat dijadikan sebagai baterai ramah lingkungan ? 3) Apakah limbah pisang berpotensi menggantikan peranan baterai yang biasa digunakan masyarakat ? 1.3 Tujuan Penelitian 1) Mendapatkan kandungan bahan baterai yang tersimpan dalam limbah kulit pisang. 2) Membuktikan potensi limbah kulit pisang yang digunakan untuk baterai. 3) Menemukan fakta – fakta yang menunjukan bahwa kulit pisang berpotensi menjadi baterai ramah lingkungan, sekaligus mengenalkan masyarakat pengolahan limbah – limbah tersebut. 1.4 Manfaat 1) Memberikan rujukan pada instansi terkait untuk melakukan penelitian lebih lanjut mengenai potensi yang terdapat di dalam kulit pisang sebagai baterai kering ramah lingkungan. 2) Memberikan masukan kepada pemerintah untuk menjadikan limbah kulit pisang sebagai pengganti pasta yang ramah lingkungan. 3) Memberikan informasi dan masukan kapada masyarakat, khususnya masyarakat Kebumen, untuk dapat mengelola limbah kulit pisang menjadi baterai yang ramah lingkungan.
BAB II. TELAAH PUSTAKA 2.1 Tanaman Pisang Pohon pisang ( Musa paradisiacal ) merupakan tanaman yang tidak mengenal musim, slalu berkembang setiap waktu. Pohon pisang selalu melakukan regenerasi melalui tunas-tunas yang tumbuh pada bonggolnya. Dengan cara itulah pohon pisang mempertahankan eksistensinya untuk memberikan manfaatkan kepada manusia. Hampir seluruh bagian dari tanaman pisang dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, mulai dari bonggol, batang, daun, buah , bunga sampai kulit pisang. Berikut ini adalah manfaat dari setiap bagian pohon pisang : · Bonggol ( umbi batang pisang ) Di beberapa daerah, bonggol batang pisang yang muda dapat dimanfaatkan untuk sayur, dan olahan keripik pisang. · Batang Batang pisang banyak dimanfaatkan masyarakat, terutama pada bagian yang mengandung serat. Batang ini biasanya dikelupas hingga berbentuk lembaran. Nah,lembaran inilah yang sering dimanfaatkan sebagai pembungkus untuk bibit tanaman sayuran. Apabila dikeringkan dan diolah lebih lanjut dapat juga digunakan untuk tali pada pengolahan tembakau, untuk kompos, dan dijadikan bahan baku pembuat kertas. · Daun Masyarakat pedesaan memanfaatkan daun pisang sebagai bahan pembungkus makanan terutama daun Pisang Batu. Daun Pisang Batu yang masih muda harganya mahal, biasanya digunakan untuk membungkus kue tradisional. Daun yang tua, setelah dicacah dapat digunakan untuk pakan ternak seperti kambing, kerbau atau sapi, karena banyak mengandung unsur yang diperlukan oleh hewan. Bila daun pisang berlebihan dapat pula dimanfaatkan menjadi kompos. · Buah Buah pisang selain dimanfaatkan sebagai sumber vitamin dan mineral juga dapat di manfaatkan menjadi produk olahan antara lain pisang sale, tepung pisang, jam, sari buah, buah dalam sirup, keripik, dan berbagai jenis olahan kue moderen dan tradisional. Buah ini mengandung vitamin, yaitu C, B kompleks, B6, dan serotonin yang aktif sebagai neurotransmitter dalam kelancaran fungsi otak. Pisang bisa menjadi pengganti makanan pokok, sehingga mengurangi ketergantungan rakyat Indonesia terhadap beras. · Bunga Bunga pisang disebut juga jantung pisang, karena bentuknya seperti jantung. Biasanya dimanfaatkan untuk membuat sayur, karena kandungan protein dan vitaminnya. Selain dibuat sayur, bunga pisang dapat pula diolah menjadi manisan, dan acar. · Kulit buah
Kulit buah ini biasanya digunakan sebagai bahan pakan ternak. Namun, seiring berjalannya waktu limbah kulit ini tidak lagi digunakan unutuk pakan melainkan dimanfaatkan sebagai energi listirk yang ramah lingkungan. 2.1.1 Deskripsi Tanaman Pisang
Gambar 1. Pohon pisang Pohon Pisang mempunyai tinggi batang 2,5 - 3 m dengan warna hijau kehitaman. Daunnya berwarna hijau tua. Panjang Tandan 60 - 100 cm dengan berat 15 - 30 kg. Setiap tandan terdiri dari 8 - 13 sisiran dan setiap sisiran ada 12 - 22 buah. Daging buah dari pisang ini putih kekuningan, rasanya manis agak asam, dan lunak . Kulit buah agak tebal berwarna hijau kekuningan sampai kuning muda halus. Pohon ini berakar rimpang dan tidak mempunyai akar tunggang. Akar ini berpangkal pada umbi batang. Akar terbanyak berada di bagian bawah tanah. Akar ini tumbuh menuju bawah sampai kedalaman 75-150 cm. Sedangkan akar yang berada di bagian samping umbi batang ke sampan atau mendatar. Dalam perkembangannnya akar samping bias mencapai 4 - 5 m ( Satuhu dan Ahmad, 2000 ).Untuk Batang sendiri sebenarnya terletak dalam tanah berupa umbi batang. Di bagian atas umbi batang terdapat titik tumbuh yang menghasilkan daun dan pada suatu saat akan tumbuh bunga pisang ( jantung ). Sedang yang berdiri tegak di atas tanah yang biasanya dianggap batang itu adalah batang semu. Batang semu ini terbentuk dari pelepah daun panjang yang saling melangkup dan menutupi dengan kuat dan kompak sehingga bisa berdiri tegak seperti batang tanaman. Tinggi batang semu ini berkisar 3,5-7,5 m tergantung jenisnya ( Satuhu dan Ahmad,2000 ). Daun pisang letaknya tersebar, helaian daun berbentuk lanset memanjang. Pada bagian bawahnya berlilin. Daun ini diperkuat oleh tangkai daun yang panjangnya antara 30 - 40 cm. Daun pisang mudah sekali robek atau terkoyak oleh hembusan angin yang keras karena tidak mempunyai tulang-tulang pinggir yang menguatkan lembaran daun ( Satuhu dan Ahmad, 2000 ). Bunganya berkelamin satu, berumah satu dalam tandan. Daun penumpu bunga berjejal rapat dan tersusun secara spiral. Daun pelindung berwarna merah tua, belilin, dan mudah rontok dengan panjang 10 - 25 cm. Bunga tersusun dalam dua baris melintang. Bunga betina berada di bawah bunga jantan ( jika ada). Lima daun tenda bunga melekat sampai tinggi, panjangnya 6 -7 cm. benang sari 5 buah pada bunga betina tidak sempurna, bakal buah peregi, sedang pada bunga jantan tidak ada ( Satuhu dan Ahmad, 2000 ). Sesudah bunga keluar, akan terbentuk sisir pertama, kemudian memanjang lagi dan terbentk sisir kedua, ketiga, dan
seterusnya. Jantungnya perlu dipotong sebab sudah tidak bisa menghasilkan sisir lagi ( Satuhu dan Ahmad, 2000 ). Pisang termasuk tanaman yang gampang tumbuh. Tanaman ini dapat tumbuh di sembarang tempat. Namun, agar produktivitas tanaman optimal, sebaiknya pisang ditanam di dataran rendah. Ketinggian tempat haruslah di bawah 1.000 meter di atas permukaan laut. Iklim tropis basah, lembab dan panas mendukung pertumbuhan pisang. Namun demikian pisang masih dapat tumbuh di daerah subtropis. Pada kondisi tanpa air, pisang masih tetap tumbuh karena air disuplai dari batangnya yang berair tetapi produksinya tidak dapat diharapkan. Angin dengan kecepatan tinggi seperti angin kumbang dapat merusak daun dan mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Curah hujan optimal adalah 1.520 – 3.800 mm/tahun dengan 2 bulan kering. Variasi curah hujan harus diimbangi dengan ketinggian air tanah agar tanah tidak tergenang. Jenis tanah yang disukai tanaman pisang adalah tanah liat yang mengandung kapur atau tanah alluvial dengan pH antara 4,5-7,5. Karenanya, tanaman pisang yang tumbuh di tanah berkapur sangat baik, seperti di Pulau Madura yang banyak memiliki bukit- bukit kapur. Di daerah beriklim kering antara 4-5 bulan pun pisang masih tumbuh subur asalkan air tanah tidah lebih dari 150 cm di bawah permukaan tanah. Sementara kedalaman air tanah yang sesuai untuk pisang yang ditanam di iklim biasa adalah 50-200 cm di bawah permukaan tanah (Satuhu dan Ahmad, 2000).
Gambar 2. Tanaman pisang ( Musa paradisiaca) Pisang diklasifikasikan sebagai berikut: Kingdom : Plantae (Tumbuhan) Sub Kingdom :Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh) Divisi: Spermatophyta(menghasilkan biji) Sub Divisi : Magnoliophyta (tumbuhan berbunga) Kelas: Liliopsida (berkeping satu/monokotil) Ordo : Zingiberales Family: Musaceae (suku pisang-pisangan) Genus:Musa Spesies : Musa paradisiaca
2.1.2 Daerah Penyebaran Menurut sejarah, pisang berasal dari Asia Tenggara yang oleh para penyebar agama Islam disebarkan ke Afrika Barat, Amerika Selatan, dan Amerika Tengah. Selanjutnya pisang menyebar ke seluruh dunia, meliputi daerah tropis dan subtropis. Negara-negara penghasil pisang yang terkenal di antaranya Brasil, Filipina, Panama, Honduras, India, Equador, Thailand, Karibia, Columbia, Meksiko, Venezuela, dan Hawai. Indonesia merupakan negara penghasil pisang nomor empat di dunia. Ahli sejarah dan botani mengambil kesimpulan, bahwa asal mula tanaman pisang adalah Asia Tenggara. Oleh para penyebar agama Islam, Pisang disebarkan ke sekitar Laut Tengah. Dari Afrika Barat menyebar ke Amerika Selatan dan Amerika Tengah. Asia Tenggara, termasuk Indonesia disebut sebagai sentra asal tanaman pisang. Penyebarannya hampir ke seluruh dunia meliputi daerah tropik dan subtropik. Dimulai dari Asia Tenggara ke Timur melalui Lautan Teduh sampai ke Hawai. Selain itu juga ke barat melalui Samudera Atlantik,Kepulauan Kanari, sampai ke Benua Amerika. Oleh karenanya, tanaman pisang kini telah menjadi tanaman dunia karena tersebar ke seluruh penjuru dunia. 2.2Prospek Baterai Pisang Pisang secara tradisional tidak dibudidayakan secara intensif. Hanya sedikit yang dibudidayakan secara intensif dan besar-besaran dalam perkebunan monokultur, seperti 'Gros Michel' dan 'Cavendish'.Jenis-jenis lain biasanya ditanam berkelompok di pekarangan, tepi-tepi lahan tanaman lain, serta tepi sungai.
Gambar 3.Buah Pisang Gambar 4. Kulit pisang Potensi dari tanaman ini terdapat dihampir seluruh bagian tanaman. Namun, potensi terbesarnya ada pada bagian kulit pisang. Kulit pisang ini mempunyai potensi menjadi bahan dasar pembuatan baterai ramah lingkungan. Setelah melalui proses panjang, kulit pisang ini akan menghasilkan mineral yang berfungsi sebagai elektrolit ( pengganti pasta pada baterai ). Elektrolit inilah yang nantinya akan menghasilkan arus listrik dalam batu baterai. Menurut Sutikno (2008) elektrolit dalam batu baterai bersi fat asam, sehingga buah yang bersifat asam dapat menjadi elektrolit. Innocencio Kresna Pratama (2007) menambahkan, bahwa selain jeruk dan apel, buah lain tang dapat menghasilkan listirk yaitu kulit pisang.Seperti percobaan yang dilakukan oleh Wasis Sucipto, S.Pd (2007) yang membuktikan bahwa kulit pisang dan dapat digunakan sebagai sumber arus listrik searah. Umumnya, kulit pisang berukuran rata-rata 15 cm x 3 cm dengan berat sekitar 27 gram per buah. Selain mengandung elektolit yang dapat menghasilkan listrik,kulit pisang ternyata 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. Menurut Drs. Asep Jamal (2008) 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. Sebuah data menunjukan bahwa berat bersih baterai kering dari kulit pisang yang digunakan rata-rata sebesar 3,3 gram per baterai. Sementara kulit pisang utuh ratarata 27 gram per satu buah. Sehingga satu buah kulit pisang mampu dijadikan kurang lebih 8 baterai. Bayangkan saja,jika satu buah kulit pisang dapat menghasilkan 8 baterai, maka selain kita dapat menghemat membeli batu baterai juga akan mengurangi limbah kulit pisang itu sendiri.Bahkan dapat mengurangi penggunaan penggunaan batu baterai yang kurang ramah lingkungan. 2.3 Energi Alternatif Energi alternatif merupakan sumber energi yang dihasilkan dari bahan bahan yang belum pernah dimanfaatkan secara luas. Saat ini, penelitian mengenai energi alternatif lebih dititik beratkan kepada energi alternatif yang menggunakan bahan-bahan alami dan bersumber dari alam. Limbah kulit pisang merupakan salah satu bahan alami yang digunakan untuk membuat batu baterai yang ramah lingkungan.Berbeda dengan batu baterai biasanya yang terdiri atas suatu silinder zink yang berisi pasta dari campuran batu kawi, salmiak, karbon dan sedikit air (jadi sel ini tidak 100% kering) zink berfungsi sebagai anode sedangkan sebagai katode digunakan elektrode inert, yaitu grafit,yang di celupkan ditengah-tengah pasta. Pasta itu sendiri berfungsi sebagai oksidator.Potensial suatu sel leclanche adalah 1,5 volt. Sel ini kadang disebut sel kering asam karena adanya NH4Cl yang bersifat asam. Sel leclenche tidak dapat di isi ulang.Batu baterai dari kulit pisang ini, mengandung zat-zat kimia alami yang dapat diuraikan oleh alam. Keunggulan batu baterai berbahan dasar kulit pisang : 1. Mudah digunakan. 2. Limbahnya lebih ramah laingkungan ( bio legradable ) 3. Mengurangi limbah baterai bekas 4. Bahan dasar untuk pembuatan baterai mudah diperoleh. 2.4 Baterai Primer Baterai primer atau baterai sekali pakai biasanya tersusun dari tiga komponen penting, antara lain batang karbon, seng dan pasta elektrolit. Batang karbon sebagai anoda (kutub positif baterai), seng (Zn) sebagai katoda (kutub negatif baterai), pasta sebagai elektrolit (penghantar). Karena pada prinsip baterai merubah energi kimia menjadi energi listrik, maka komponen-komponen penting penyusun baterai tersebut, merupakan unsur kimia yang bisa membahayakan dan mencemari lingkungan. Meskipun baterai primer ini disebut baterai sekali pakai, namun tidak menutup
kemungkinan baterai ini dapat menyimpan energi listrik lagi setelah kita mengisi ulang baterai tersebut menggunakan limbah kulit pisang. Hal yang menjadi keprihatinan kita bersama adalah perilaku masyarakat dalam membuang baterai bekas secara asal-asalan. Ada yang membuang baterai di tempat sampah sehingga campur menjadi satu dengan sampah-sampah yang lain, ada yang membuangnya di aliran sungai, bahkan ada yang membuang sembarang tempat dipinggir jalan atau di tanah lapang. Banyak masyarakat yang kurang mengetahui bahaya dan dampak limbah baterai primer terhadap lingkungan sekitar. Dari beberapa komponen penyusun baterai primer tersebut, beberapa komponen dapat dimanfaatkan ulang sebagai barang-barang yang bisa kita pergunakan sebagai barang keperluan sehari-hari. Misalnya batang karbon yang ada di dalam baterai dapat digunakan sebagai bahan pewarna dan seng dan timbal dapat dipergunakan sebagai pemberat mata kail “Timbel” atau bisa untuk bahan kerajinan. Bahan dasar untuk membuat baterai kering terdiri atas 5 bahan utama, yaitu: black mix, paste, carbon rod, Zn can, dan top seal. Berikut penjelasan dari kelima bahan tersebut : · Black mix terdiri atas mangan dioksida dengan karbon atau asetilen black dan grafit yang sesuai sebagai katoda dan depolarizer. Mangan dioksida dihancurkan dulu hingga mencapai 80% atau lebih butirannya dapat melewati saringan 200 mesh. Natural mangan maupun artifisial dapat digunakan bersama-sama, namun biasanya proporsi mangan artifisial tidak lebih dari 30% karena harganya yang mahal. Penggunaan mangan artifisial meningkatkan output listrik dari sel. Ratio antara mangan dioksida dengan karbon dalam black mix bervariasi antara 3:1 hingga 8:1 berdasarkan beratnya. Nilai ini biasanya disebut nilai M/C. Sejumlah kecil amonia ditambahkan ke dalam campuran karena kelarutan amonia dalam elektrolit masih kurang mencukupi. Bahan-bahan ini pertama dicampurkan dalam keadaan kering, lalu dibasahi dengan sejumlah elektrolit yang diaplikasikan dengan cara spraying. Proses mixing ini dilanjutkan hingga diperoleh campuran yang seragam dan bebas dari kotoran serta partikel yang tidak rata. Biasanya 2-5 menit cukup untuk dry mixing, dilanjutkan dengan wet mixing sel ama 10 menit. · Untuk mengetahui apakah campuran itu telah mencapai derajat kebasahan yang cukup ada beberapa cara yang bisa dilakukan. Metode yang sederhana adalah dengan memberikan tekanan kepada sampel sampai dikeluarkan cairan dari dalamnya. Kira-kira diperlukan tekanan sebesar 20-34 kgf/cm2. Sampel ditempatkan dalam silinder logam yang dibagian bawahnya terbuka. Selain itu diletakkan pula kertas saring di atas pelat zinc. Listrik dihubungkan di antara silinder dan pelat. Besarnya press humidity dan tegangan campuran kemudian dapat diketahui dari skala. Campuran yang sudah memenuhi standar dibentuk sesuai dengan tinggi dan diameter yang telah ditentukan dan dinamakan bobbin atau cores.
· Paste atau elektrolit dari sel kering adalah campuran amonium klorida dengan zinc klorida. Larutan ini digunakan dalam pembuatan pasta sebagai larutan pembasuh dalam pembuatan black mix. Amonium klorida atau sal ammoniac adalah klorida yang paling cocok bagi reaksi sel. Namun sifatnya korosif dan ketika tidak dapat diisi dan ia menyerang zinc can. Di lain pihak, zinc klorida mempunyai peranan yang cukup penting, terutama untuk mempertahankan tegangan kerja dari sel. Keberadaannya juga mampu menghambat serangan korosi amonium klorida terhadap Zn. Hidrolisis zinc klorida membantu mempertahankan pH elektrolit yang diinginkan dan meningkatkan tegangan sel. · Lapisan pasta sebagai separator antara anoda Zn dengan katoda dan juga sebagai reservoir elektrolit. Biasanya pasta terdiri atas campuran 2 bagian tepung jagung dengan 1 bagian tepung terigu dan dibuat pasta dengan penambahan elektrolit. Baik zinc klorida maupun amonium klorida, keduanya memicu proses gelatinisasi. · Batang karbon yang terletak di tengah-tengah campuran dan sering disebut elektroda positif, walaupun sebenarnya hanya merupakan kolektor dan konduktor arus listrik dari katoda ke terminal positif eksternal sel. · Zn can yang berfungsi sebagai anoda dan kontainer sel. · Top seal yang menutupi sel dan membuatnya dapat dipakai dalam segala posisi. Seal tersebut jelas merupakan bahan isolator yang terikat dengan cap pada batang karbon dan top rim dari kontainer zinc. 2.5 Teori Dasar Sel Listrik Baterai merupakan sistem elektrokimia. Tiap sel baterai terdiri atas 2 elektroda yang berbeda, dipisahkan satu sama lain dalam cairan penghantar yang disebut elektrolit. Masing-masing elektroda memiliki sistem sendiri dan menghasilkan potensial yang berbeda. Perbedaan potensial di antara keduanya disebut elektromotive force. Energi kimia yang dihasilkan dari reaksi sel merupakan sumber listrik yang disuplai baterai ketika digunakan (discharge). Zat-zat pereaksi dalam sel sekunder secara lengkap dan efisien dapat dikembalikan ke keadaan asalnya dengan memberikan arus listrik (charging) 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 elektrolitnya. Ketika dua terminal sel dihubungkan dengan sirkuit luar dengan kabel, arus yang mengalir proporsional dengan besarnya emf dan berbanding terbalik dengan besarnya hambatan baterai dan sirkuit luar. Arus mengalir melewati elektrolit oleh partikel bermuatan, 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. Di lain pihak material anodik, biasanya logam seperti Pb, Fe, Cd, Mg atau Zn. Sifatnya mudah melepaskan elektron membentuk ion positif dalam elektrolit. Reaksinya disebut oksidasi. Reaksi reduksi dan oksidasi disertai dengan perubahan kimia. Mungkin juga terdapat perubahan di dalam elektrolit. Perubahan tersebut mengikuti hukum Faraday tentang elektrolisis. Ketika baterai mensuplai arus listrik dikatakan baterai tersebut sedang di-discharge. 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 berlebih dibandingkan jumlah yang diperlukan secara teoritis. Kalau tidak ia akan terlalu larut dan terlalu resisten 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. BAB III. METODOLOGI 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian Proses pembuatan baterai dari kulit pisang serta uji performanya dilaksanakan di rumah Bapak Tugino RT 01 / RW 02 Kenoyojayan, Kecamatan Ambal, Kabupaten Kebumen.Waktu pelaksanaan dilakukan pada bulan Januari sampai bulan Februari 2012. 3.2 Bahan dan Alat 3.2.1 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. Sediakan baterai primer bekas ( merk ABC, alkalin dan sejenisnya ) 3.2.2 Alat Peralatan yang dipakai dalam penelitian ini dibagi menjadi beberapa bagian : a. Peralatan batu baterai dari kulit pisang : 1. Pisau 2. Gunting 3. Talenan (alas dari kayu) 4. Sebuah lidi b. Peralatan untuk Uji performa Jam dinding 3.3 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 : - siapkan baterai bekas yang sudah tidak terpakai. Baterai ini dapat dapat kita peroleh dari limbah baterai yang banyak banyak dibuang di sekitar lingkungan masyarakat.
sebelumnya
siapkan
kulit
pisang
yang
sudah
disediakan
pertama potong kulit pisang tersebut menjadi kecilkecil Memotong kulit pisang ini dapat menggunakan beberapa cara - buka tutup baterai yang ada diatas dengan gunting secara hati-hati agar tempatnya tidak rusak
bersihkan serbuk karbon yang ada di dalam baterai dengan hati-hati agar batang karbon tersebut tidak rusak/patah
isikan kulit pisang yang telah dipotong kecil-kecil tadi ke dalam baterai dengan manggunakan lidi dan sisahkan sedikit karbon sebagai kutub positif - tutup baterai dengan tutup baterai yang telah kita buka tadi 3.4 Pengujian Pengujian dapat dilakukan dengan menggunakan alat-alat elektronik yang memerlukan baterai primer. Contohnya dengan menggunakan jam dinding. BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 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 penulis lakukan dapat membuktikan kalau baterai kulit pisang yang dibuat penulis dapat menghasilkan listrik selama 3 jam lebih 15 menit. Baterai kulit pisang hasil percobaan penulis dalam menghantarkan listrik tidak sesempurna seperti baterai pada umumnya. Hal ini dikarenakan banyak faktor yang kurang mendukung penelitian yang dilakukan penulis. Faktor tersebut antara lain kurangnya sarana dan prasarana yang kurang mendukung, kurangnya bimbingan dari orang yang berpengalaman dalam bidang ini, dan terbatasnya informasi yang diperoleh penulis. Adapun data hasil percobaan yang telah diukur tegangannya beserta kandungan zat kulit pisang oleh seorang peneliti. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ratarata tegangan yang dihasilkan oleh baterai kering dengan elektrolit kulit pisang adalah 1,24 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+). 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. Menurut Drs. Asep Jamal (2008) 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. Diantara ketiga jenis pisang, maka pisang susu yang memiliki
ketahanan tertinggi. Namun karena selisih ketahanan diantara pisang susu dan jenis pisang lain kurang dari 24 jam, maka bisa dikatakan bahwa ketahanan di antara ketiga jenis pisang tidak memberikan perbedaan yang signifikan. 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 V. PENUTUP Kesimpulan Dari hasil study pustaka dan penelitian yang sederhana tentang potensi kulit pisang dijadikan sebagai baterai ramah lingkungan, maka kesimpulan penulis 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. 4. Prospek kulit pisang kedepannya lebih menjanjikan dan cukup potensial untuk dijadikan baterai primer ramah lingkungan di masa mendatang agar kelak, anak cucu kita dapat menikmati hal yang sama. Prospek kedepannya juga ditunjang dengan banyak jumlah pohon pisang di wilayah Indonesia. Saran 1. Perlu diadakan penelitian lebih lanjut untuk dapat lebih meningkatkan potensi kulit pisang ( Musa paradisiaca ) sebagai baterai ramah lingkungan. 2. Perlu diterapkan penggunaan baterai dari kulit pisang sejak sekarang untuk mengurangi pencemaran akibat bahan kimia yang berbahaya dari baterai primer yang biasa kita gunakan. 3. Pemerintah dan instansi terkait, diharapkan dapat mengembangkan baterai dari kulit pisang mengingat potensinya yang dimilikinya cukup besar dengan memanfaatkan SDA yang ada. DAFTAR PUSTAKA
http://smpn1baturaden.wordpress.com/2009/05/15/kir-pemanfaatan-kulit-pisangsebagai-bahan-baku-baterai-kering/ http://wacana24.blogspot.com/2008/05/baterai-dari-kulit-pisang.html http://www.google.co.id/se http://abycthong.blogspot.com/ http://cohesive98.wordpress.com/2011/11/23/arus-searah/ http://enokusuma.wordpress.com/ipa-3/63-2/ http://berbagisehatalami.blogspot.com/2011_03_01_archive.html http://www.google.com http://chaacin.wordpress.com/kandungan-manfaat-pisang/ http://adeerlin.blogspot.com/2011/06/bahaya-batu-baterai-bekas.html http://carabudidaya.com/cara-budidaya-pisang http://asilkrose.blogspot.com/2011/03/manfaat-kulit-pisang.html http://kesehatan.kompasiana.com/makanan/2011/11/28/si-kulit-pisang-yang bermanfaat http://id.wikipedia.org/wiki/Pisang_Cavendish Aginta Friska M, Faridatuk Affah. 2008. Pemanfaatan Apel Sebagai Bahan Baku Pembuatan Baterai Sederhana.SMP Negeri 1 Bojonegoro Drs. Asep Jamal Nur Arifin. 2008.Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit Modul Kimia Kelas X (Sepuluh) http://www.dikmenum.go.id Tim Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta,2003. Teknik Dasar Batere dan UPS. Modul SMK Bidang Keahlian Teknik Telekomunikasi. Bagian Proyek Pengembangan Kurikulum Direktorat Pendidikan Mengeha Kejuruan Departemen Pendidikan Nasional
