Download - Contoh PKM GT Lolos Didanai 2015 (1)
-
8/20/2019 Contoh PKM GT Lolos Didanai 2015 (1)
1/17
i
PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
JUDUL PROGRAM
POBAT (POTATO BATTERY) SEBAGAI ALTERNATIF SUMBER
ENERGI LISTRIK
BIDANG KEGIATAN:
PKM-GAGASAN TERTULIS
Diusulkan oleh:
Adella Wulan Septiana 21060113060043 2013
Kholil Fahrurozi 21060113060032 2013
Meta Andriani Lestari 21060113060042 2013
Mutia Gusvira 21060113060002 2013
UNIVERSITAS DIPONEGORO
SEMARANG
2015
-
8/20/2019 Contoh PKM GT Lolos Didanai 2015 (1)
2/17
ii
-
8/20/2019 Contoh PKM GT Lolos Didanai 2015 (1)
3/17
iii
DAFTAR ISI
Halaman Sampul .................................................................. i
Halaman Pengesahan ........................................................... ii
Daftar Isi .............................................................................. iii
Ringkasan ............................................................................. iv
Isi
1. Pendahuluan ..................................................................... 1
2.
Gagasan ............................................................................ 2
3. Kesimpulan ...................................................................... 6
4. Daftar Pustaka .................................................................. 7
Lampiran-lampiran
Lampiran 1
L.1.1 Biodata Ketua .................................................. 8
L.1.2 Biodata Anggota 1 ........................................... 9
L.1.2 Biodata Anggota 2 ........................................... 10
L.1.3 Biodata Anggota 3 ........................................... 11
Lampiran 2 ...................................................................... 12
Lampiran 3 ...................................................................... 13
-
8/20/2019 Contoh PKM GT Lolos Didanai 2015 (1)
4/17
iv
RINGKASAN
Kentang adalah tanaman darat yang mengandung karbohidrat.
Kebanyakan masyarakat hanya mengenal kentang sebagai makanan yang
memiliki kandungan karbohidrat, padahal kentang memiliki banyak sekalimanfaat. Salah satunya adalah kentang dapat menjadi pengganti elektrolit,
yang apabila dihubungkan dengan elektroda dapat menghasilkan listrik.
Telah teruji pada percobaan yang dikutip di
“http://yumeilmiah.blogspot.com/ ” bahwa satu buah kentang dapat
mengasilkan arus listrik – 0,5 volt. Dan bila satu buah kentang dapat
menghasilkan – 0,5 volt arus listrik. Bila dirangkai seri dengan
menggunakan empat buah kentang, empat buah lempengan tembaga,
empat buah lempengan seng, maka dapat menghidupkan satu buah lampu
LED. Dan menghasilkan arus listrik – 2,0 volt. Dan voltase dari kentang
tersebut dapat diuji dengan menggunakan multimeter. Apabila ingin
mengidupkan 5,0 volt lampu, juga dapat dilakukan dengan merangkai seri
kentang-kentang tersebut. Yang harus diingat adalah elektroda. Tanpa
elektroda kentang tidak dapat menghidupkan lampu, walaupun kentang
telah diketahui dapat menghasilkan arus listrik.
Arus listrik dapat dihantarkan melalui seng (katoda) dan tembaga (anoda).
Baterai kentang ini dapat dimanfaatkan untuk menghidupkan lampu,
bahkan apabila kita dapat merangkai seri kentang tersebut denganmenggunakan kentang yang banyak pula, maka baterai kentang tersebut
juga dapat menghidupkan sebuah kalkulator. Tetapi, pada karya tulis
ilmiah ini, peneliti hanya melakukan pengujian tersebut pada lampu LED.
Meskipun baterai kentang ini dapat dimanfaatkan layaknya baterai biasa,
tetapi baterai kentang memiliki kelemahan dibandingkan baterai biasa.
Baterai kentang hanya bertahan paling lama satu hari, bila baterai kentang
dibiarkan beberapa hari, maka kentang akan membusuk dan mengeluarkan
bau tak sedap. Dan apabila kentang telah dijadikan baterai, kentang tidakdapat lagi dikonsumsi. Karena kentang telah bereaksi terhadap elektroda
(seng dan tembaga) dan kandungan kentang tersebut telah menjadi racun.
-
8/20/2019 Contoh PKM GT Lolos Didanai 2015 (1)
5/17
1
1. PENDAHULAN
Salah satu tanaman darat yang mengandung karbohidrat adalah kentang,
Berdasarkan pengalaman empiris bahwa ke ntang dapat menghasilkan
getah. Selain itu kentang sangat mudah dijumpai di pasaran dengan hargayang cukup terjangkau, terkadang kentang dianggap tidak laku lagi oleh
para pedagang. Mereka hanya bisa membuang kentang tersebut, padahal
tanpa disadari bahwa kentang memiliki banyak sekali manfaat. Namun,
kebanyakan masyarakat hanya mengenal kentang sebagai makanan yang
memiliki kandungan karbohidrat. Selain itu berdasarkan pengalaman
teoritis dapat disimpulkan bahwa kentang dapat menjadi pengganti
elektrolit. Apabila dihubungkan dengan elektroda dapat menghasilkan
listrik.
Menurut data yang dikutip dari “ www.miniscience.com (2010)”
Baterai membangkitkan listrik dari sebuah reaksi kimia diantara dua
elektroda dan satu elektrolit. Kita bisa gunakan tembaga dan seng sebagai
elektroda dan asam sulfur sebagai elektrolit yang menjadi metode untuk
membuktikan proses ini. Apakah ada cairan lain sebagai pengganti
elektrolit tersebut? Tentu ada, alam telah menyediakan banyak baterai
alami. Kita bisa menggunakan tanah, air, sayuran, atau buah-buahan.
Sekarang kita akan mengganti larutan elektrolit tersebut dengan kentang.
Kentang banyak mengandung bahan kimia larut air yang boleh menjadi
penyebab reaksi bahan kimia dengan salah satu atau kedua-duanya dari
elektroda.
Dari faktor teoritis ini yang memperkuat keinginan penulis untuk
menganalisis kegunaan kentang yang dapat digunakan menjadi baterai.
Diharapkan melalui penulisan karya tulis ini mampu memberikan
sumbangan pikiran tentang cara pemanfaatan umbi-umbian kentang
sebagai alternatif memproduksi energi listrik dengan menggunakan energi
kimia. Selain itu juga diharapkan dapat meningkatkan kesejahteraan
ekonomi bagi petani kentang melalui peningkatan kebutuhan akan
sumber hayati tersebut.
-
8/20/2019 Contoh PKM GT Lolos Didanai 2015 (1)
6/17
2
2. GAGASAN
Kentang (Solanum tuberosum L.) adalah salah satu sumber utama
karbohidrat, yang sekarang telah menjadi salah satu makanan pokok
penting di Eropa. Tanaman kentang asalnya dari Amerika Selatan dantelah dibudidayakan oleh penduduk di sana sejak ribuan tahun silam.
Tanaman ini merupakan herba (tanaman pendek tidak berkayu) semusim
dan menyukai iklim yang sejuk. Sedangkan di Indonesia sendiri kentang
dijadikan sebagai bahan pangan pengganti nasi, atau digunakan sebagai
lauk makan. Padahal kandungan dalam kentang dapat menjadi elektrolit
yang apabila bereaksi dengan salah satu atau kedua-duanya dari elektroda
dapat menghasilkan listrik yang bermanfaat untuk meningkatkan
pengetahuan seputar kandungan kentang, yang selaama ini tidak
terpikirkan oleh orang banyak.
Energi listrik adalah energi yang disebabkan oleh mengalirnya muatan
listrik di dalam sebuah rangkaian. Suatu energi listrik harus memiliki arus
listrik yang berfungsi sebagai penghantar aliran muatan listrik, arus listrik
mengalir karena adanya beda potensial listrik atau tegangan listrik. Dalam
arus listrik arah muatan negatif (elektron) berlawanan arah dengan muatan
positif (proton). Kuat arus listrik dapat di ukur menggunakan
Amperemeter yang di ukur dalam rangkaian seri, sedangkan tegangannyadapat diukur dengan Voltmeter (Alfatah dan yusuf, 2008: 149).
Elektroda dalam sel elektrokimia dapat disebut sebagai anoda atau katoda,
kata-kata yang juga diciptakan oleh Faraday. Anoda ini didefinisikan
sebagai elektroda di mana elektron datang dari sel elektrokimia dan
oksidasi terjadi, dan katoda didefinisikan sebagai elektroda di mana
elektron memasuki sel elektrokimia dan reduksi terjadi. Setiap elektroda
dapat menjadi sebuah anoda atau katoda tergantung dari tegangan listrik
yang diberikan ke sel elektrokimia tersebut. Elektroda bipolar adalah
elektroda yang berfungsi sebagai anoda dari sebuah sel elektrokimia dan
katoda bagi sel elektrokimia lainnya.
Larutan terbagi menjadi dua yaitu larutan elektrolit dan larutan
nonelektrolit. Larutan elektrolit adalah larutan yang dapat menghantarkan
arus listrik, sedangkan larutan nonelektrolit ialah larutan yang tidak dapat
menghantarkan arus listrik. Di dalam larutan elektrolit terdapat larutan
elektrolit lemah dan larutan elektrolit kuat, perbedaanya ada pada banyak
-
8/20/2019 Contoh PKM GT Lolos Didanai 2015 (1)
7/17
3
sedikitnya larutan tersebut menghantarkan arus listrik. Larutan elektrollit
lemah hanya sedikit menghantarkan arus listrik sedangkan larutan
elektrolit kuat lebih banyak menghantarkan arus listrik (Parning, 2006: 2).
Larutan elektrolit adalah zat terlarut yang mengalami ionisasi sehingga di
dalam larutan terdapat ion-ion yang dapat menghantarkan listrik (Santoso,
2008: 83).
Zat-zat elektrolit di dalam larutannya terdapat dalam bentuk ion-ion, yaitu
ion positif (kation) dan ion negatif (anion), sedangkan zat-zat nonelektrolit
dalam bentuk larutannya terdapat dalam bentuk molekul-molekulnya. Zat-
zat yang di dalam larutannya dapat terionisasi (zat-zat elektrolit) adalah
asam, basa, dan garam.
Adanya ion-ion yang bergerak bebas dalam larutan itulah yang
menyebabkan larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik. Semakin
banyak jumlah ion yang terkandung dalam larutan elektrolit, makasemakin tinggi pula daya hantar listriknya. Sumber larutan elektrolit
adalah senyawa ion dan senyawa kovalen polar (Parning, 2006: 3).
1. Reaksi Ionisasi pada Senyawa Ion
Reaksi ionisasi pada senyawa ion disebut reaksi disosiasi. Senyawa ion
tersusun atas ion positif (kation) dan ion negatif (anion). Senyawa ion akan
terurai menjadi ion-ionnya ketika dilarutkan dalam air. Ion-ion tersebut
akan bergerak bebas.Ion-ion tidak selalu bebas sama sekali ketika senyawa ion terdisosiasi
dalam air. Ion-ion tersebut akan dihalangi oleh molekul-molekul air
sehingga dikatakan akan terhidrasi.
Selain dalam bentuk larutan, senyawa ion dalam bentuk lelehan juga dpat
menghantarkan arus listrik. Pada saat meleleh, senyawa ion akan terurai
menjadi ion-ionnya yang bergerak bebas. Adapun padatan senyawa ionnya
tidak dapat bergerak bebas sehingga tidak dapat menghantarkan listrik
(Justiana dan Muchtaridi, 2009: 140).
Reaksi Ionisasi pada Senyawa Kovalen
Ionisasi atau terbentuknya ion-ion dalam larutan tidak terbatas untuk
senyawa ion saja. Zat yang merupakan molekul kovalen yang bereaksi
juga merupakan suatu elektrolit. Contohnya adalah HCl.
Reaksi ionisasi pada senyawa kovalen terjadi karena adanya perpindahan
proton dan hidrogen ( H+ ) dari molekul HCL ke molekul air sehingga
menghasilkan ion hidronium ( H3O+ ) dan ion klorida ( Cl- ). Jika HCl
dilarutkan dalam air, akan terjadi reaksi kimia dan terurai menjadi ion-ion
walaupun HCL merupakan molekul netral (Parning, 2006: 5).
-
8/20/2019 Contoh PKM GT Lolos Didanai 2015 (1)
8/17
4
Sel Volta merupakan jenis sel elektrokimia yang dapat menghasilkan
energi listrik dari reaksi redoks yang berlangsung spontan. Sel Volta
disebut juga sel Galvani. Penamaan sel Volta dan sel Galvani diberikan
untuk menghargai jasa penemu kedua sel ini, yaitu Alexander Volta dan
Alexander Galvani.
Pada sel Volta terdapat dua elektrode yaitu anode dan katode. Anode
berfungsi sebagai kutub negatif dan katode berfungsi sebagai kutub positif.
Anode dan katode yang berupa logam dicelupkan kedalam larutan
elektrolit yang mengandung masing-masing ion logamnya. Contoh logam
yang dapat menghasilkan listrik adalah reaksi antara seng (Zn) dan
tembaga (Cu) (Justiana dan Muchtaridi, 2009: 39).
Sel Volta dapat dibedakan menjadi tiga jenis yaitu sel Volta primer, sel
sekunder, dan sel bahan bakar.
Sel Volta primer adalah sel Volta yang tidak dapat diperbaharui (sekali pakai). Reaksi redoks dalam sel ini bersifat irreversible (tidak kembali
lagi). Contohnya sel kering (batrei biasa), batrei alkalin, batrei merkuri
oksida, dan batrei ion litium.
Sel Volta sekunder adalah sel Volta yang dapat diperbarui (dapat diisi
ulang). Reaksi redoks di dalam sel Volta ini bersifat reversible (dapat
kembali) sehingga dapat kembali kekeadaan semula. Contohnya aki, batrei
Ni-Cd,batrei Ni-logam hidrida.
Sel Volta bahan bakar (fuel cell) adalah sel Volta yang tidak diperbarui,
tetapi juga tidak habis. Pada sel bahan bakar, elektrodenya berupa gas-gasyanng ditambahkan terus menerus selama sel itu bekerja (Justiana dan
Muchtaridi, 2009: 40).
Contoh sel Volta adalah:
1. Sel Kering dan Batrei Alkaline
Sel kering tersusun atas silinder seng berisi pasta dari campuran batu
(MnO2), salamik (NH4Cl), karbon, dan sedikit air. Seng berfungsi sebagai
Anode, grafit yang merupakan elektrode inert sebagai katode. Besarnya
potensial yang dihasilkan sel kering adalah 1,5 Volta. Batrei kering jenis
alkalin merupakan pengembangan dari batrei kering. Cara kerjanya hampir
sama dengan batrei kering, namun batreai alkalin menggunakan KOH
sebagai pengganti NH4Cl dalam pasta. Batrei alkalin lebih tahan lama
dibandingkan batrei kering.
2.
Sel Aki
Sel aki tersusun atas keping-keping Pb sebagai anode dan keping PbO2
(timbal oksida) sebagai katode dengan tegangan sebesar 2 volt. Keping-
-
8/20/2019 Contoh PKM GT Lolos Didanai 2015 (1)
9/17
5
keping tersebut disusun secara seri berpasangan biasanya 3 hingga 6
pasang. Sel aki berisikan asam sulfat ( H2SO4 ) 30%. Elektron mengalir
dari anode ke katode menghasilkan aliran listrik (Justiana dan Muchtaridi,
2009: 41).
Telah teruji pada percobaan yang dikutip di
“http://yumeilmiah.blogspot.com/ ” bahwa satu buah kentang dapat
mengasilkan arus listrik – 0,5 volt. Dan bila satu buah kentang dapat
menghasilkan – 0,5 volt arus listrik. Bila dirangkai seri dengan
menggunakan empat buah kentang, empat buah lempengan tembaga,
empat buah lempengan seng, maka dapat menghidupkan satu buah lampu
LED. Dan menghasilkan arus listrik – 2,0 volt. Dan voltase dari kentang
tersebut dapat diuji dengan menggunakan multimeter. Apabila ingin
mengidupkan 5,0 volt lampu, juga dapat dilakukan dengan merangkai seri
kentang-kentang tersebut. Yang harus diingat adalah elektroda. Tanpa
elektroda kentang tidak dapat menghidupkan lampu, walaupun kentang
telah diketahui dapat menghasilkan arus listrik.
Arus listrik dapat dihantarkan melalui seng (katoda) dan tembaga (anoda).
Baterai kentang ini dapat dimanfaatkan untuk menghidupkan lampu,
bahkan apabila kita dapat merangkai seri kentang tersebut dengan
menggunakan kentang yang banyak pula, maka baterai kentang tersebut
juga dapat menghidupkan sebuah kalkulator. Tetapi, pada karya tulis
ilmiah ini, peneliti hanya melakukan pengujian tersebut pada lampu LED.
Meskipun baterai kentang ini dapat dimanfaatkan layaknya baterai biasa,
tetapi baterai kentang memiliki kelemahan dibandingkan baterai biasa.
Baterai kentang hanya bertahan paling lama satu hari, bila baterai kentang
dibiarkan beberapa hari, maka kentang akan membusuk dan mengeluarkan bau tak sedap. Dan apabila kentang telah dijadikan baterai, kentang tidak
dapat lagi dikonsumsi. Karena kentang telah bereaksi terhadap elektroda
(seng dan tembaga) dan kandungan kentang tersebut telah menjadi racun.
Selain itu, untuk merangkai seri kentang diperlukan kentang yang banyak,
serta biaya yang besar pula. Tetapi, dengan adanya penelitian terhadap
kentang ini dapat meningkatkan pengetahuan masyarakat bahwa kentang
(solanum tuberosum l.) tanaman darat yang kaya karbohidrat dapat
menghasilkan arus listrik. Dan dapat diolah menjadi baterai.
-
8/20/2019 Contoh PKM GT Lolos Didanai 2015 (1)
10/17
6
3. KESIMPULAN
Baterai yang biasa dijual (disposable/sekali pakai) mempunyai tegangan
listrik 1,5 volt. Baterai ada yang berbentuk tabung atau kotak. Ada juga
yang dinamakan rechargeable battery, yaitu baterai yang dapat diisi ulang,seperti yang biasa terdapat pada telepon genggam. Baterai sekali pakai
disebut juga dengan baterai primer, sedangkan baterai isi ulang disebut
dengan baterai sekunder. Baik baterai primer maupun baterai sekunder,
kedua-duanya bersifat merubah energi kimia menjadi energi listrik.
Baterai primer hanya bisa dipakai sekali, karena menggunakan reaksi
kimia yang bersifat tidak bisa dibalik (irreversible reaction). Sedangkan
baterai sekunder dapat diisi ulang karena reaksi kimianya bersifat bisa
dibalik (reversible reaction).
Dengan begitu, bila kentang yang dihubungkan dengan elektroda (tembaga
dan seng) dan menghasilkan energi listrik, maka kentang juga bisa kita
sebut sebagai baterai. Walaupun elektroda yang digunakan berbeda dengan
baterai pada umumnya dan elektrolit yang berbeda pula. Kebutuhan akan
energi semakin meningkat. Namun seiring dengan meningkatnya
kebutuhan akan energi tersebut tidak diimbangi dengan meningkatnya
sumber energi. Sebagian besar sumber energi yang kita gunakan adalah
berasal dari matahari dan fosil (minyak). Ironisnya sumber energi
listrikpun dihasilkan dengan bantuan minyak bumi.
Sekarang sumber energi fosil sudah semakin menipis. Kita perlu
memikirkan sumber energi lain. Disekolah-sekolah sudah mulai diajarkan
bagaimana mencari sumber energi lain, salah satunya adalah menghasilkan
energi listrik dari kentang.
-
8/20/2019 Contoh PKM GT Lolos Didanai 2015 (1)
11/17
7
DAFTAR PUSTAKA
Alfatah, Arif dan Irwan yusuf. 2008. Misi Rahasia Calon Fisikawan Muslim.
Jakarta: Balai Pustaka.
Anonim. 2010. Garam. (serial online), 10 Maret 2015 pukul 20:43. Dari:
http: // www.miniscience.com
Elis. 2010. Batreai Kentang. (serial online), 11 Oktober 2011 pukul 14:03. Dari:
http://yumeilmiah.blogspot.com/
Setiadi dan Surya Fitri Nurulhuda. 1993. Kentang Varietas dan Pembudidayaan.
Jakarta: Penebar Swadaya.
-
8/20/2019 Contoh PKM GT Lolos Didanai 2015 (1)
12/17
8
-
8/20/2019 Contoh PKM GT Lolos Didanai 2015 (1)
13/17
9
-
8/20/2019 Contoh PKM GT Lolos Didanai 2015 (1)
14/17
10
-
8/20/2019 Contoh PKM GT Lolos Didanai 2015 (1)
15/17
11
-
8/20/2019 Contoh PKM GT Lolos Didanai 2015 (1)
16/17
12
Lampiran 2. Susunan Organisasi tim Kegiatan dan Pembagian Tugas
No.Nama/
NIM
ProdiBidang
Ilmu
Alokasi
Waktu
(Jam/minggu)
Uraian
Tugas
1
Adella
Wulan
Septiana
D3 Teknik
Elektro
Sains dan
Teknologi- Ketua
2Kholil
Fahrurozi
D3 Teknik
Elektro
Sains dan
teknologi- Anggota 1
3
Meta
Andriani
Lestari
D3 Teknik
Elektro
Sains dan
Teknologi- Anggota 2
4 MutiaGusvira
D3 TeknikElektro
Sains danTeknologi
- Anggota 3
-
8/20/2019 Contoh PKM GT Lolos Didanai 2015 (1)
17/17
13