Teknologi tenaga Surya

Video ini menampilkan proses dari awal sampai akhir dalam menangkap sinar matahari dengan menggunakan panel tenaga Surya

Solar Energy Diagram

Produksi energi surya meliputi sumber daya beberapa, baik pasif dan aktif. Sangat penting untuk membedakan antara berbagai jenis sistem produksi energi surya karena itu tidak biasa bagi pemilik rumah rata-rata untuk membingungkan mereka. Kita akan mulai dengan diagram energi matahari memukul permukaan bumi.
Kemudian kita akan menyajikan diagram dan mendiskusikan surya fotovoltaik, air panas surya, dan tenaga surya terkonsentrasi. Cara termudah untuk berpikir tentang ini adalah: saya menggunakan energi matahari untuk memanaskan air (air panas matahari dan CSP) atau aku mengubah sinar matahari langsung menjadi listrik (sel fotovoltaik)?

Energi surya Diagram # 1 - insolation

Sebagian besar energi matahari tercermin (oleh awan atau permukaan reflektif seperti salju) atau diserap sebelum hits permukaan bumi. Untuk mendapatkan ide dari berapa banyak energi membuatnya melalui atmosfer pelindung kami: itu lebih banyak energi daripada yang saat ini disimpan di planet ini di semua bahan bakar fosil  

Energi surya Diagram # 2 - Solar Power (PV)

Tenaga surya (listrik) diproduksi dalam dua cara: dengan transformasi langsung energi matahari menjadi arus melalui panel photovoltaic (PV surya), atau dengan konsentrasi energi matahari untuk membuat uap dan menggerakkan turbin (tenaga surya terkonsentrasi).

Photovoltaics surya, yang dapat dipasang di atap atau di besar 'peternakan surya', relatif mudah dipahami. Energi surya dalam bentuk cahaya hits panel surya, yang menggairahkan elektron dalam panel dan menciptakan arus listrik. Arus diciptakan oleh panel surya langsung atau arus DC, dan mengalir ke kotak inverter yang mengubah menjadi bolak-balik atau arus AC (ini adalah apa yang digunakan oleh semua peralatan Anda dan jaringan listrik di Amerika Serikat).
Sebagian besar pemilik rumah tidak tahu bahwa perumahan sistem panel surya grid-terikat, yang berarti bahwa tidak ada sistem baterai cadangan yang terlibat. Saat ini disediakan oleh panel surya baik mengalir ke rumah atau ke grid melalui meteran listrik rumah itu. Di beberapa daerah pemilik rumah dapat dikompensasikan untuk kekuatan surplus.

Energi surya Diagram # 3 - Desain Surya Pasif

Pasif surya mengacu pada setiap elemen desain struktural yang mengubah sinar matahari menjadi panas yang berguna. Diagram ini kasar tapi efektif menggambarkan bagaimana desain yang sederhana dapat memiliki dampak besar pada pemanasan rumah. Kemiringan atap mencegah matahari musim panas yang tinggi dari bersinar ke rumah, sementara matahari musim dingin yang lebih rendah memiliki akses langsung. Pada musim panas ini jenis rumah akan tetap dingin, sementara musim dingin akan memberikan banyak panas-semua tanpa masukan energi tambahan.

Energi surya Diagram # 4 - Air Panas Surya

Air panas matahari sangat berbeda dari photovoltaics surya. Sebuah kolektor surya berkonsentrasi sinar matahari untuk memanaskan air, yang membuat loop tertutup melalui tangki pemanas. Air panas yang masuk ke dalam tangki yang berisi penukar panas (biasanya digunakan bersama dengan pemanas air panas sudah terpasang di rumah). Sebagai panas dipertukarkan dalam tangki, air dipompa kembali ke kolektor surya (ditentukan oleh unit pengontrol). Air dingin yang melewati tangki memanas dan membuat jalan ke keran Anda. 

 

Energi surya Diagram # 5 - Konsentrat Solar Power (CSP)

Tenaga surya terkonsentrasi, atau CSP, bekerja dengan menggunakan array lensa atau cermin untuk fokus area besar sinar matahari (energi panas matahari) ke area kecil. Kebanyakan sistem CSP bekerja dengan memanaskan air yang, dalam bentuk uap, menggerakkan turbin uap dan menghasilkan tenaga listrik. Sangat mudah untuk mengacaukan CSP dengan photovoltaics surya, namun photovoltaics mentransfer energi matahari langsung menjadi arus listrik, sedangkan tenaga surya terkonsentrasi transfer energi matahari menjadi pembawa (air) dalam bentuk panas. Melihat video tenaga surya terkonsentrasi .

Energi surya Diagram # 6 - Fotovoltaik Konsentrat Solar (CSV)

CSV merupakan salah satu bentuk terbaru dari teknologi surya. Sistem ini memfokuskan sejumlah besar sinar matahari ke sebuah photvoltaic area kecil-semacam seperti panel surya mini. Namun, dibandingkan dengan panel surya standar, sistem CSV biasanya jauh lebih murah untuk memproduksi karena penggunaan bagian mahal (sel surya) diminimalkan.

Sumber : solarenergyfactsblog
 

 

 

 

Limbah Gasifikasi

Berikut adalah jawaban yang benar: Gasifikasi
Fakta:

• Semua bahan karbon seperti plastik, ban, poliuretan, CFC, bahan biogenik, kertas, selulosa adalah energi pembawa dengan nilai kalori yang lebih tinggi daripada bahan bakar fosil
• Ban dan plastik akun fraksi selama lebih dari 65% dari total sampah daur ulang
• Fraksi plastik yang dihasilkan dari proses daur ulang WEEE adalah dari kualitas rendah karena kontaminasi mereka dengan sisipan logam dari proses shredding dan campuran berbagai jenis plastik. Hal ini membuat nilai pasar dan berbagai aplikasi untuk jenis bahan yang sangat rendah.

Proses gasifikasi:

• Seperti semua operator karbon, organik dan non-organik cocok untuk gasifikasi
• Gasifikasi adalah proses manufaktur terbukti yang mengubah karbon yang mengandung bahan baku seperti batu bara, petcocke, biomassa, limbah padat lainnya menjadi GAS SINTESIS dalam reaktor bertekanan. Gas ini dapat digunakan untuk menghasilkan tenaga listrik, hidrogen, uap, panas, bahan bakar dan bahan kimia.

Keuntungan dari gasifikasi limbah selama insinerasi adalah:

• Gasifikasi adalah kurang polusi sebagai : Proses ini berlangsung di bawah tekanan dan tidak ada gas beracun yang dipancarkan ke atmosfer sehingga
• Bertentangan dengan insinerasi, di mana belerang yang dihasilkan dari proses tersebut diubah menjadi gas SOx berbahaya, yang dilepaskan ke atmosfer, selama proses gasifikasi hanya bubuk belerang yang dihasilkan. Bubuk ini dapat dengan mudah dikumpulkan dan dijual dengan harga pasar ke industri kimia
• Tidak seperti insinerasi, tidak ada logam berat berbahaya yang dihasilkan selama proses gasifikasi

Gasifikasi adalah lebih murah sebagai:

• Gasifikasi tanaman sekitar 50% lebih murah daripada tanaman insinerasi dan memiliki periode penyusutan lebih pendek
• Kebutuhan energi proses secara signifikan lebih rendah
• Kerusakan agunan ada melalui polusi yang dihasilkan (polusi dan penyusutan dari harga properti di sekitar tanaman yang menyertainya)

WasteSyn lebih lanjut meningkatkan pada keuntungan dari gasifikasi limbah dengan mengembangkan, unik katalis-dibantu proses yang menurunkan suhu reaksi dibawah 1000 ° C, sehingga sangat mengurangi biaya energi dari proses.

Fischer Tropsch

Fischer Tropsch Sintesis

• Fischer Tropsch adalah proses manufaktur terbukti dikembangkan pada tahun 1920 di Jerman. Ini terjadi dalam reaktor bertekanan cukup pada suhu antara 150 ° C dan 300 ° C (302 ° F dan 572 ° F)
• Dengan Sintesis Fischer Tropsch syngas yang dihasilkan dari proses Gasifikasi Limbah dapat selektif dikonversi menjadi Synfuels (bensin, solar, minyak tanah, metana, dll) serta CHEMICALS seperti ethylene (untuk produksi polyethylene), propylene (untuk produksi polypropylene, dan lain-lain
• Sejauh Fischer Tropsch Sintesis telah terutama digunakan untuk menghasilkan Synfuels dan bahan kimia dari batubara., Metana dan biomassa  

 

WasteSyn namun telah mengembangkan katalis eksklusif dengan mana semua bahan baku yang mengandung karbon dapat dikonversi menjadi Synfuels dan SYNCHEMICALS. Dengan proses kami produk tersebut dapat diproduksi dengan seperti selektivitas, bahwa ada proses pemurnian tambahan yang diperlukan, sehingga menghemat energi dan biaya.
 

• Limbah Gasifikasi ditambah dengan Sintesis Fischer Tropsch adalah proses hanya dengan keseimbangan energi positif secara keseluruhan. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa Sintesis Fischer Tropsch yang sangat eksotermik, menghasilkan begitu banyak energi, yang tidak hanya kebutuhan energi dari proses gasifikasi limbah tertutup, tetapi juga surplus energi yang cukup tetap. Surplus ini dapat segera digunakan untuk pembangkit listrik atau pemanas
• The WasteSyn Fischer Tropsch Sintesis tidak hanya menawarkan fleksibilitas tak tertandingi dengan memungkinkan Anda untuk mengkonversi SYNGASES ke setiap SYNFUEL diinginkan atau SYNCHEMICAL, tetapi juga sangat hemat biaya bahwa harga yang dihasilkan dari mereka Synfuels dan SYNCHEMICALS sangat kompetitif (max misalnya. $ 0, 5 / l untuk diesel)

Keuntungan dari Synfuels dibanding bahan bakar fosil adalah:

1. Synfuels yang bebas sulfur, tidak berwarna dan memiliki bau tidak
2. Synfuels memungkinkan penurunan yang signifikan dalam gas polusi diatur dan non-diatur seperti NOx, SOx, PM, VOC
3. Synfuels dapat segera didistribusikan melalui infrastruktur SPBU yang ada dan dapat digunakan dalam pembakaran yang ada dan mesin jet tanpa konversi apapun.
4. Synfuels membantu mengurangi gas rumah kaca, seperti Fischer Tropsch Diesel menghasilkan 5% lebih sedikit CO2 dan Fischer Tropsch Minyak Tanah 2,4% CO2 kurang dari fosil-bahan bakar.  

sumber : wastesyn

Amorphous Silicon

Silikon amorf silikon bentuk, elemen alam kedua yang paling berlimpah di Bumi terjadi. Namun, berbeda dari silikon dalam bahwa itu adalah non-mengkristal dan teratur dengan cara yang sama bahwa gelas biasa, yang berarti bahwa beberapa atom dalam struktur kimianya menolak ikatan. Ini disebut "menggantung" obligasi dampak sifat yang melekat pada materi, yaitu memberikan kepadatan cacat lebih tinggi, yang mengacu pada jumlah yang terjadi secara alami ketidaksempurnaan. Zat ini, sering disingkat menjadi a-Si, masih menawarkan beberapa keunggulan dibandingkan silikon kristal yang membuat itu lebih baik untuk digunakan dalam pembuatan film tipis untuk lapisan berbagai komponen elektronik, khususnya photovoltaic (PV) sistem.

Sebagai contoh, dapat diterapkan untuk daerah yang luas dengan cara yang lebih homogen daripada silikon dan pada suhu yang sangat rendah, yang memungkinkan untuk mematuhi kaca, plastik, dan logam.

Sebelum silikon amorf dapat diterapkan sebagai film tipis bahan tertentu, seperti sel surya, itu harus melalui hidrogenasi untuk meminjamkan stabilitas dan ketahanan material yang lebih besar. Ini berarti bahwa obligasi tergantung harus menjalani "pasif," suatu proses di mana obligasi unordered di setiap lapisan sel silikon jenuh dengan atom hidrogen sementara di bawah tekanan antara lapisan konduktor transparan dan dukungan logam, biasanya timah oksida dan aluminium, masing-masing . Modifikasi ini memungkinkan fleksibilitas yang lebih besar dalam hal bagaimana materi dapat disimpan, serta menawarkan lebih banyak kontrol atas sifat tegangan. Akibatnya, silikon amorf dapat digunakan dalam proses film tipis digunakan untuk membuat berbagai perangkat tegangan rendah, seperti kalkulator saku dan jam tangan.

Keuntungan lain dari film silikon amorf memanfaatkan tipis di atas silikon kristal adalah bahwa mantan menyerap hingga 40 kali lebih banyak radiasi matahari. Itulah yang terjadi, hanya lapisan film yang sangat tipis diperlukan untuk menyerap 90 persen atau lebih dari sinar matahari langsung. Bahkan, lapisan hanya harus 0,000 039 37 inci, atau satu mikrometer ketebalan. Untuk meletakkan ini dalam perspektif, untai tunggal rambut manusia memiliki ketebalan 100 kali lebih besar. Atribut ini menambah efektivitas biaya menggunakan silikon amorf dalam teknologi film tipis.

Satu-satunya kekurangan menggunakan silikon amorf dalam aplikasi sel surya adalah sesuatu yang dikenal sebagai efek Staebler-Wronski. Untuk alasan yang tidak sepenuhnya dipahami, sel-sel dalam material cenderung menurun tegangan output hingga 20 persen setelah paparan awal sinar matahari alami. Namun, bahan tersebut mencapai titik stabilitas output listrik setelah satu hingga dua bulan.

Dari segala sumber 
 

Air Sebagai Substansi Kimia Terpenting dalam Kehidupan

Air adalah zat kimia yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di bumi, tetapi tidak di planet lain. Air menutupi hampir 71% permukaan bumi. Terdapat 1,4 triliun kilometer kubik (330 juta mil³) tersedia di bumi. Air sebagian besar terdapat di laut (air asin) dan pada lapisan-lapisan es (di kutub dan puncak-puncak gunung), akan tetapi juga dapat hadir sebagai awan, hujan, sungai, muka air tawar, danau, uap air, dan lautan es. Air dalam obyek-obyek tersebut bergerak mengikuti suatu siklus air, yaitu: melalui penguapan, hujan, dan aliran air di atas permukaan tanah (runoff, meliputi mata air, sungai, muara) menuju laut. Air bersih penting bagi kehidupan manusia. Di banyak tempat di dunia terjadi kekurangan persediaan air. Selain di bumi, sejumlah besar air juga diperkirakan terdapat pada kutub utara dan selatan planet Mars, serta pada bulan-bulan Europa dan Enceladus. Air dapat berwujud padatan (es), cairan (air) dan gas (uap air). Air merupakan satu-satunya zat yang secara alami terdapat di permukaan bumi dalam ketiga wujudnya tersebut.

Air merupakan substansi kimia dengan rumus kimia H₂O, satu molekul air tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) and temperatur 273,15 K (0 °C). Zat kimia ini merupakan suatu pelarut yang penting, yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti garam-garam, gula, asam, beberapa jenis gas dan banyak macam molekul organik.

Keadaan air yang berbentuk cair merupakan suatu keadaan yang tidak umum dalam kondisi normal, terlebih lagi dengan memperhatikan hubungan antara hidrida-hidrida lain yang mirip dalam kolom oksigen pada tabel periodik, yang mengisyaratkan bahwa air seharusnya berbentuk gas, sebagaimana hidrogen sulfida. Dengan memperhatikan tabel periodik, terlihat bahwa unsur-unsur yang mengelilingi oksigen adalah nitrogen, flor, dan fosfor, sulfur dan klor. Semua elemen-elemen ini apabila berikatan dengan hidrogen akan menghasilkan gas pada temperatur dan tekanan normal. Alasan mengapa hidrogen berikatan dengan oksigen membentuk fasa berkeadaan cair, adalah karena oksigen lebih bersifat elektronegatif ketimbang elemen-elemen lain tersebut (kecuali flor). Tarikan atom oksigen pada elektron-elektron ikatan jauh lebih kuat dari pada yang dilakukan oleh atom hidrogen, meninggalkan jumlah muatan positif pada kedua atom hidrogen, dan jumlah muatan negatif pada atom oksigen. Adanya muatan pada tiap-tiap atom tersebut membuat molekul air memiliki sejumlah momen dipol. Gaya tarik-menarik listrik antar molekul-molekul air akibat adanya dipol ini membuat masing-masing molekul saling berdekatan, membuatnya sulit untuk dipisahkan dan yang pada akhirnya menaikkan titik didih air. Gaya tarik-menarik ini disebut sebagai ikatan hidrogen

Air dalam kehidupan kita sehari-hari berfungsi sebagai kebutuhan rumah tangga (minum, mencuci, dan lain-lain), pertanian, industri, sumber tenaga, rekreasi dan lain-lain. Kebutuhan air semakin hari semakin meningkat sebanding dengan pertambahan penduduk dan peningkatan kesejahteraan.

Air merupakan sumber kehidupan. Namun demikian, saat ini masalah air di Indonesia merupakan permasalahan yang kronik dan pelik, mulai dari peristiwa banjir sampai kekeringan. Wilayah Indonesia, menurut LIPI, memiliki 6% dari persediaan air dunia atau sekitar 21% persediaan air Asia Pasifik. Namun demikian, kelangkaan dan kesulitan mendapatkan air bersih dan layak pakai menjadi permasalahan yang mulai muncul di banyak tempat dan semakin mendesak dari tahun ke tahun. Kecenderungan konsumsi air naik secara eksponensial, sedangkan ketersediaan air bersih cenderung melambat akibat kerusakan alam dan pencemaran, yaitu diperkirakan sebesar 15-35% per kapita per tahun. Dengan demikian di Indonesia, dengan jumlah penduduk yang mencapai lebih dari 200 juta, kebutuhan air bersih menjadi semakin mendesak.

Saat ini, masalah utama yang dihadapi oleh sumber daya air meliputi kuantitas air yang sudah tidak mampu memenuhi kebutuhan yang terus meningkat dan kualitas air untuk keperluan domestik yang semakin menurun. Kegiatan industri, domestik,dan kegiatan lain berdampak negatif terhadap sumber daya air, antara lain menyebabkan penurunan kualitas air. Kondisi ini dapat menimbulkan gangguan, kerusakan, dan bahaya bagi semua makhluk hidup yang bergantung pada sumber daya air. Oleh karena itu, diperlukan pengelolaan dan perlindungan sumber daya air secara seksama.

Hingga saat ini, Indonesia telah memiliki Peraturan Pemerintah No. 20 tahun 1990 tentang Pengendalian Pencemaran Air dan Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 51 tahun 1995 tentang Baku Mutu Limbah Cair bagi Kegiatan Industri. Pemerintah juga telah mencanangkan program-program penataan lingkungan yang pada dasarnya berkaitan dengan upaya pengelolaan sumber daya air dan sumber daya alam lainnya, dalam rangka pengendalian dampak lingkungan. Program-program tersebut mencakup Program Penilaian Peringkat Kinerja Perusahaan (PROPER), Program Kali Bersih (PROKASIH), Adipura, Produksi Bersih, Analisis Mengenai Dampak Lingkungan (AMDAL), Pantai Lestari, dan Langit Biru.

Pengelolaan sumber daya air sangat penting, agar dapat dimanfaatkan secara berkelanjutan dengan tingkat mutu yang diinginkan. Salah satu langkah pengelolaan yang dilakukan adalah pemantauan dan interpretasi data kualitas air, mencakup kualitas fisika, kimia, dan biologi. Namun, sebelum melangkah pada tahap pengelolaan, diperlukan pemahaman yang baik tentang terminology, karakteristik, dan interkoneksi parameter-parameter kualitas air.

Peraturan Pemerintahan Republik Indonesia No. 20 tahun 1990 tentang Pengendalian Pencemaran Air mendefinisikan beberapa peristilahan sebagai berikut :

1. Air, meliputi semua air yang terdapat di dalam dan atau berasal dari sumber air yang terdapat di atas permukaan tanah. Air yang terdapat di bawah permukaan tanah dan air laut tidak termasuk dalam pengertian ini.
2. Kualitas air, yaitu sifat air dan kandungan makhluk hidup, zat, energi, atau komponen lain di dalam air. Kualitas air dinyataan dalam beberapa parameter fisika (suhu, kekeruhan, padatan terlarut dan sebagainya), parameter kimia (pH, oksigen terlarut, BOD, kadar logam, dan sebagainya), dan parameter biologi (keberadaan plankton, bakteri dan sebagainya).
3. Pencemaran air, yaitu masuk atau dimasukannya makhluk hidup, zat, energi, atau komponen lain ke dalam air oleh kegiatan manusia sehingga kualitas air menurun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan tidak lagi berfungsi sesuai dengan peruntukannya.
4. Baku mutu air, yaitu batas atau kadar makhluk hidup, zat, energi, atau komponen lain yang ada atau harus ada dan atau unsur pencemaran yang dapat ditenggang dalam sumber air tertentu, sesuai dengan peruntukannya.
5. Baku mutu limbah cair, yaitu batas kadar dan jumlah unsur pencemaran yang dapat ditenggang keberadaannya di dalam limbah cair dari suatu jenis kegiatan tertentu yang akan dibuang.
6. Beban pencemaran, yaitu jumlah suatu parameter pencemaran yang terkandung dalam sejumlah air atau limbah.
7. Daya tampung beban pencemaran, yaitu kemampuan air dalam sumber air untuk menerima beban pencemaran limbah tanpa mengakibatkan penurunan kualitas air sehingga melewati baku mutu air yang ditetapkan sesuai dengan peruntukannya.
8. Pengendalian, yaitu upaya pencegahan atau penanggulangan atau pemulihan. Pengendalian pencemaran air meliputi kegiatan-kegiatan sebagai berikut :

1. Inventarisasi kulitas dan kuantitas air dalam sumber air, menurut sistem wilayah tata pengairan.
2. Penetapan golongan air menurut peruntukannya, baku mutu air, dan baku beban pencemaran untuk golongan air tersebut, serta baku mutu limbah cair untuk setiap jenis kegiatan.
3. Penetapan mutu limbah cair yang boleh dibuang ke dalam air pada sumber air oleh setiap kegiatan dan pemberian izin pembuangannya.
4. Pemantauan perubahan kualitas air pada sumber air dan evaluasi hasilnya.
5. Pengawasan terhadap penataan peraturan pengendalian air, termasuk penataan mutu limbah cair serta penegakan hukum.
6. Air yang kita perlukan untuk memenuhi segala kebutuhan, dapat diambil dari setiap titik dalam siklus hidrologis. Untuk pengambilan serta untuk memperbaiki kualitas sehingga sesuai untuk maksud penggunaannya, sangat tergantung pada teknologi yang kita miliki dan biaya yang tersedia.
   
   
   sumber : disini

Membuat Biodiesel dari Minyak Jelantah

Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif yang berasal dari trigliserida. Trigliserida merupakan penyusun utama minyak nabati dan lemak hewani, sehingga dapat dikatakan bahwa biodiesel bisa dibuat dari sumber minyak nabati. Sumber minyak nabati ini bisa berupa minyak sawit, minyak kelapa, minyak biji jarak, dan lain-lain.

Rumus kimia trigliserida adalah CH₂COOR-CHCOOR’-CH₂COOR”, dimana R, R’, dan R” masing-masing adalah sebuah rantai alkil yang panjang. Ketiga asam lemak RCOOH, R’COOH dan R”COOH bisa jadi semuanya sama, semuanya berbeda ataupun hanya dua diantaranya sama.

Pada prinsipnya, pembuatan biodiesel didasarkan kepada proses transesterifikasi trigliserida menjadi metil ester (biodiesel). Dalam reaksinya terjadi penggantian gugus alkohol dari ester dengan alkohol lain. Pada umumnya, alkohol yang digunakan dalam proses transesterifikasi adalah metanol. Selain itu, untuk mempercepat terjadinya reaksi, digunakan pula katalis NaOH. Pada proses transesterifikasi ini dihasilkan juga gliserol yang menjadi produk samping dalam pembuatan biodiesel ini.

Secara umum proses transesterifikasi trigliserida dengan metanol untuk menghasilkan metil ester (biodiesel) digambarkan sebagai berikut:

Selain proses transesterifikasi, pembuatan biodiesel dari minyak jelantah ini juga melewati beberapa tahap lain yang dijelaskan sebagai berikut:

Faktor utama yang mempengaruhi rendemen metil ester yang dihasilkan pada reaksi transesterifikasi adalah rasio molar antara trigliserida dan alkohol, jenis katalis yang digunakan, suhu reaksi, waktu reaksi, kandungan air, dan kandungan asam lemak bebas. Besarnya kandungan asam lemak yang terkandung dalam trigliserida bergantung pada penggunaan minyak jelantah dalam penggorengan. Penggunaan minyak jelantah bekas penggorengan bahan makanan yang mengandung banyak lemak atau protein akan meningkatkan kandungan asam lemak dalam trigliserida yang akan mempengaruhi reaksi.

Selain itu, suhu yang terlalu tinggi pada saat proses transesterifikasi bisa menyebabkan minyak berbusa karena terjadi reaksi penyabunan yang disebabkan oleh NaOH yang bereaksi dengan minyak pada suhu tinggi. Umumnya suhu reaksi ideal pada transesterifikasi ini antara 50^o-60^oC. Selain itu, proses pemurnian dan penyaringan juga bisa mengurangi jumlah metil ester yang dihasilkan. Proses bleaching yang terlalu lama bisa menyebabkan minyak dan air teremulsi dan sulit dipisahkan karena antara asam lemak, minyak, dan air akan saling terikat.

Pada proses akhir (purifikasi) dimana metil ester dipanaskan, akan terjadi penguapan air dan sisa metanol yang tidak ikut bereaksi. Metanol dan air ini perlu dihilangkan untuk mencegah kerusakan mesin ketika proses pembakaran biodiesel dalam mesin. Metil ester yang baik memiliki pH netral (6-8). pH yang terlalu asam atau basa bisa menyebabkan kerusakan pada tangki bahan bakar apabila biodiesel ini digunakan sebagai bahan bakar mesin diesel.

sumber : disini

Media Diferensial

Media diferensial adalah media untuk mengklasifikasikan kelompok jenis bakteri. Media ini digunakan oleh ahli mikrobiologi untuk mengidentifikasi jenis bakteri tertentu. Berikut contoh-contoh media diferensial:

Blood Plate Agar atau Agar Darah

Untuk isolasi, budidaya dan deteksi aktivitas hemolitik streptococcus, pneumococci dan mikroorganisme tertentu lainnya.

Kontrol organisme:
Streptococcus pneumoniae :Pertumbuhan baik, Alpha - hemolisis
Streptococcus pyogenes :Pertumbuhan baik, Beta-hemolisis


Ciri dari Blood Agar yang ditumbuhi koloni Streptococcus

MacConkey Agar Plate (MC)

Untuk isolasi selektif, budidaya dan diferensiasi dari patogen enterik coliformsand berdasarkan kemampuan memfermentasi laktosa. Organisme yang memfermentasi laktosa muncul sebagai koloni merah ke merah muda. Sedangkan organisme yang tidak memfermentasi laktosa muncul sebagai koloni transparan atau tidak berwarna.

Koloni yang dapat memfermentasi laktosa akan tumbuh menjadi koloni berwarna merah muda pada media MacConkey Agar Plate (MC)



Salmonella Shigella Agar Plate (SS)

Untuk isolasi organisme basil enterik patogen, terutama mereka yang termasuk ke dalam genus Salmonella (penyebab penyakit thypus). Media ini tidak dianjurkan untuk isolasi utama spesies Shigella. Bakteri yang dapat memfermentasi laktosa seperti Escherichia coli atau Klebsiella pneumoniae muncul sebagai koloni kecil merah muda atau merah. Bakteri yang tidak dapat memfermentasi laktosa seperti spesies Salmonella, Proteus spesies dan spesies Shigella muncul sebagai koloni yang tidak berwarna. Produksi H2S oleh spesies Salmonella mengubah pusat koloni menjadi berwarna hitam.

Kontrol organisme:
Salmonella typhi: Koloni tak berwarna dengan bagian tengah berwarna hitam
Escherichia coli: Koloni berwarna merah muda



Eosin Methylene Blue Agar (EMB)

Untuk isolasi, budidaya dan diferensiasi bakteri dari Gram-negatif berdasarkan kemampuan bakteri memfermentasi laktosa. Bakteri yang memfermentasi laktosa, terutama bakteri coliform Escherichia coli, muncul sebagai koloni dengan kemilau metalik (kilap logam) hijau atau biru-hitam menjadi warna cokelat. Bakteri yang tidak memfermentasi laktosa muncul sebagai koloni transparan berwarna ungu terang.

Kontrol organisme:
Escherichia coli : Pertumbuhan baik, hijau metalik mengkilap.
Klebsiella pneumoniae : Pertumbuhan baik, koloni berwarna ungu, tidak mengkilap.
Shigella flexneri : Pertumbuhan baik, koloni transparan (laktosa negatif)



Thiosulfate Citrate Bile Salt Sucrose agar plate (TCBS)



Untuk isolasi selektif Vibrio cholerae, dan Vibrio parahaemolyticus dari berbagai spesimen klinis dan dalam penyelidikan epidemiologis.

Kontrol organisme:
Vibrio cholerae : Tumbuh sebagai koloni berwarna kuning
Vibrio parahaemolyticus : Tumbuh sebagai koloni berwarna hijau
Staphylococcus aureus : Tidak tumbuh 


sumber : disini

Burung Kanari Kimia dalam Tambang Batu Bara Biologis

Kimiawan telah memberikan kontribusi penting dalam bidang biosensor. Biosensor adalah suatu alat yang mengenali target molekul dalam sampel dan menerjemahkan konsentrasi senyawa tersebut sebagai sinyal elektrik melalui kombinasi tepat dari sistem pengenalan dan transduser. Sebagai contoh, untuk mengetahui apakah terdapat oksigen dalam suatu tambang batu bara, satu hal mudah yang dapat dilakukan adalah menggunakan burung kanari. Sambung sebuah mikrofon ke kandang kanari tersebut kemudian kandang diturunkan ke dalam tambang batu bara. Jika memang terdapat oksigen maka burung kanari akan bernyanyi. Jika dianalogikan sebagai sebuah biosensor, maka oksigen adalah analit, burung kanari adalah sensor dan mikrofon adalah sebuah transduser. Dengan kombinasi ketiganya maka sebuah biosensor yang baik dapat diciptakan.

Kenapa biosensor? Contoh yang telah umum adalah deteksi insulin dan glukosa dalam darah menggunakan alat digital. Alat digital ini yang kemudian dapat dikembangkan menjadi alat medis. Sinyal elektrik yang dihasilkan dari konsentrasi dalam darah dapat disambungkan kepada suatu pompa insulin kecil yang menyediakan kadar insulin yang tepat untuk jumlah glukosa yang ada dalam darah. Jadi secara tidak langsung ini dapat menjadi sebuah pankreas artifisial. Pengembangan biosensor lah yang dapat memberikan suatu pengembangan pula terhadap alat alat penunjang kehidupan manusia lainnya yang sifatnya krusial. Namun pengembangan ini pulalah yang menjadi maslah, karena biosensor harus bersifat sangat spesifik terhadap suatu molekul substrat yang didesain untuk dideteksi, atau dalam kata lain, tidak bereaksi dengan molekul lainnya.

Terdapat banyak sekali jurnal penelitian yang berkisar tentang biosensor, dan mulai menjadi topik hangat penelitian di tahun-tahun sekarang. Namun ilustrasi yang tepat dapat diberikan oleh Tony James dan Christopher Cooper di Universitas Birmingham. Penelitian mereka adalah tentang sensor untuk gula.
Bandingkan struktur glukosamina dengan glukosa; perbedaannya hanya terletak pada gugus hidroksi (-OH) pada glukosa dan gugus amina (-NH2) dalam glukosamina. Kunci dari pengembangan biosensor untuk senyawa ini ialah gugus amino dari glukosamina dapat diprotonasi. Efek dari protonasi ini ialah pKa dari gugus amino terprotonasi sangat dekat dengan pH fisiologis 7.4, sehingga glukosamina dapat terprotonasi hingga batas deteksi dibawah kondisi dimana penelitian dapat dilakukan.

Molekul sensor yang dikembangkan dalam penelitian ini adalah senyawa 1. Dua senyawa yang mirip (kontrol nya adalah 2 dan 3) penting untuk membuktikan asersi senyawa 1 bersifat spesifik terhadap glukosamin.

Pada molekul sensor 1, kita memiliki antrasen yang berwarna biru dan 3 jenis perubahan yang mengandung dua atom nitrogen pada bagian yang berbeda dari molekul (merah dan hijau). Agar antrasen dapat berfungsi, molekul merah dan hijau ini harus hilang. Bagaimana kedua molekul ini dibuang dan kenapa mereka hanya dapat dibuang oleh glukosamina? Untuk menjawab pertanyaan ini, mari kita lihat sistem cincin antrasen.

Sistem antrasen (biru) memiliki sifat fluorosen. Ini berarti ketika antrasen menyerap cahaya nir-UV pada panjang gelombang tertentu, antrasen akan memancarkan kembali cahaya pada panjang gelombang yang lebih besar. Ini dimngkinkan sistem ekstensif dari ikatan rangkap terkonjugasi (ikatan rangkap teralternasi dengan ikatan tunggal) dalam cincin antrasen. Dan sifat fluorosens inilah yang menjadi sinyal untuk biosensor. Pada molekul 1, 2, dan 3 fluorosensi 'dipuaskan' (mekanismenya tidak akan dijelaskan disini) dengan interaksi dari elektron-elektron dalam cincin antrasen (elektron yang terlibat dalam fluorosensi) dengan pasangan elektron bebas dari nitrogen. Senyawa 2 dan 3 masing-masing memiliki satu nitrogen sebagai 'saklar mati'', senyawa 1 memiliki dua 'saklar'. Kunci dari biosensor ini adalah ketika pasanagan elektron bebas pada nitrogen terlibat dalam interaksi kimia lain, flourosensi antrasen tidak lagi terpuaskan, atau dalam kata lain molekul merah dan hijau dibuang dan fluorosensi teramati.

Glukosamina dapat membuang dua nitrogen dalam molekul 1 oleh interaksi spesifik dengan dua gugus reaktif dalam molekul, asam boronat dan eter mahkota, dan ketika dua saklar nitrogen dibuang (molekul merah dan hijau) maka antrasen dapat berflurosensi. Gugus diol proksimal dari glukosamina berinteraksi dengan gugus asam boronat, dan gugus amina dari glukosamina berinteraksi dengan gugus eter mahkota. Molekul yang mirip, glukosa, mamu berinteraksi dengan gugus asam boronat namun karena tidak memiliki gugus amina, maka glukosa tidak akan bereaksi dengan gugus eter mahkota. Pertama-tama mari lihat interaksi dengan gugus asam boronat.

Asam boronat (senyawa dengan struktur umum RB(OH)2, dimana R adalah gugus apapun) sernig digunakan oleh kimiawan untuk berinteraksi dengan beberapa jenis diol- senyawa yang memiliki 2 gugus OH proksimal.
Dapat dilihat baik glukosa maupun glukosamina mengan gugus OH proksimal pula. Ketika senyawa 1 dan 3 diperlakukan dengan glukosa dalam bentuk larutan, gula akan bereaksi dengan gugus asam boronat baik di 1 maupun 3. Pada kedua kasus, ternyata kedua reaksi memperkuat interaksi asam-basa Lewis antara boron dan nitrogen di bagian merah sehingga nitrogen pada bagian merah tidak tersedia untuk menciptakan fluorosensi antrasen. Hasilnya ialah ketika senyawa 3 digunakan sebagai sensor, antrasen akan 'menyala' ketika glukosa bereaksi dengan gugus asam boronat. Namun, senyawa 1 memiliki nitrogen kedua (hijau) yang dapat memuaskan fluorosens fluorosens antrasen, dan ini tidak dipengaruhi oleh reaksi dari glukosa dengan asam boronat. Karena inilah, senyawa 3 berfluorosens dengan kehadiran glukosa, tapi senyawa 1 tidak.

Saklar nitrogen kedua dalam senyawa 1 ialah bagian dari 'eter mahkota-aza' (hijau). Eter mahkota-aza (EMA) diketahui dapat mengikat ion amonium (senyawa dengan benuk RNH3+ , dimana R adalah gugus apapun), dan interaksi yang menyebabkan pengikatan ini adalah ikatan hidrogen dari proton dalam ion amonium dengan pasangan elektron bebas dari EMA. Sebagai catatan, pengikatan ini melibatkan pasangan elektron bebas dari nitrogen, selain itu pada pH fisiologis, fraksi signifikan dari glukosamina tetap ada sebagai ion amonium.

Sehingga ketika senyawa 1 mengikat glukosamina, pasangan elektron bebas dari kedua nitrogen menjadi 'terikat', pemuasan fluorosens oleh kedua pasangan elektron bebas nitrogen dihilangkan, antrasen akan menyala. Seperti dijelaskan diatas, ketika senywa 1 mengikat glukosa, pasangan elektron bebas dari nitrogen dalam gugus eter mahkota tetap tidak terafiliasi. Hasilnya : senyawa 1 berfluorosensi ('menyala') hanya ketika glukosamina telah terikat. 

 

sumber : disini

RNAi vs H5N1

RNAi merupakan singkatan dari RNA Interference atau dikenal juga sebagai post transcriptional gene silencing dan transgene silencing. RNAi merupakan mekanisme alam di dalam sel untuk mengatur dan menghentikan ekspresi gen (melalui proteinnya) secara spesifik. RNAi baru dikembangkan untuk keperluan klinis sejak 1998 walaupun sudah mulai ditemukan dari tahun 1990 dalam penelitian tumbuhan petunia hasil kerjasama Amerika-Belanda (Napoli et al. and Stuitje et al., 1990).

Perkembangannya ke dunia medis cukup berkembang mengingat banyak penyakit disebabkan oleh aktivitas spesific gen yang "liar". Aktivitas gen-gen yang liar itu bisa disebabkan oleh mutasi ataupun infeksi virus seperti kanker (PTEN), HIV, hingga flu. Melalui RNAi, gen-gen tersebut dapat dengan relatif mudah dikendalikan walaupun tidak sepenuhnya 100% berhasil mengingat kondisi sel tiap-tiap orang berbeda-beda.

Pada dasarnya, RNAi di alam menstimulasi sel untuk menhancurkan RNA dari gen asing/termutasi dengan diawali oleh induksi RNA untai ganda kecil (RNA double stranded - dsRNA) yang dihasilkan sel itu sendiri. Di dalam praktek terapi, RNAi diinduksi oleh dsRNA sintesis yang disebut 'small interfering RNA' (siRNA). Kehadiran siRNA ini akan mengikat RNA asli membuat enzim Ribozyme, penghancur RNA asing, menghancurkan RNA asli yang seharusnya "diterjemahkan" menjadi protein. Sifatnya yang spesifik membuat terapi RNAi tergolong aman untuk diterapkan. Melalui RNAi pula, resistensi virus terhadap obat-obatan dapat dihambat. Sayangnya, terapi ini masih sangat tergolong mahal.

Novartis dan Alnylam, dua perusahaan farmasi besar di dunia, pada tanggal 27 Februari 2006 mengumumkan bahwa mereka akan mengembangkan terapi RNAi untuk pandemik flu seperti flu burung yang sedang merebak akhir-akhir ini. RNAi diterapkan pada untaian RNA dari gen yang disusupi oleh DNA virus. Novartis dan Alnylam keduanya tampak optimis mampu membuat siRNA dari setiap macam jenis virus yang menyebabkan flu burung khususnya H5N1. Diharapkan melalui terapi ini, pandemic flu burung dapat ditekan 

 

sumber : disini

Biosensor dan Aplikasinya

Di abad milenium ini, segala sesuatu yang serba praktis dan mudah serta ditunjang oleh manfaatnya yang besar, pastilah di cari oleh setiap orang. Salah satunya adalah sensor. Aplikasi sensor yang paling sering kita jumpai adalah pintu otomatis yang terdapat di pusat-pusat perbelanjaan. Pintu akan terbuka dan tertutup secara otomatis apabila ada orang yang lewat. Contoh lainnya adalah detektor logam yang terdapat pada bandara udara, ataupun detektor asap yang terdapat dalam perkantoran.

Secara umum, sensor sebenarnya dibedakan menjadi dua jenis yaitu sensor fisika dan sensor kimia. Sensor fisika lebih kepada kemampuannya untuk mendeteksi kondisi besaran fisika seperti tekanan, gaya, tinggi permukaan air laut, kecepatan angin, dan sebagainya. Sedangkan sensor kimia merupakan alat yang mampu mendeteksi fenomena kimia seperti komposisi gas, kadar keasaman, susunan zat suatu bahan makanan, dan sebagainya. Termasuk ke dalam sensor kimia ini adalah biosensor. Dewasa ini, biosensor telah banyak diteliti dan dikembangkan oleh para peneliti dan industri, dan dalam dunia biosensor research, topik yang sedang berkembang sekarang ini adalah biosensor yang berbasis DNA (genosensor).

Biosensor

Biosensor sendiri didefinisikan sebagai suatu perangkat sensor yang menggabungkan senyawa biologi dengan suatu tranduser. Dalam proses kerjanya senyawa aktif biologi akan berinteraksi dengan molekul yang akan dideteksi yang disebut molekul sasaran. Hasil interaksi yang berupa besaran fisik seperti panas, arus listrik, potensial listrik atau lainnya akan dimonitor oleh transduser. Besaran tersebut kemudian diproses sebagai sinyal sehingga diperoleh hasil yang dapat dimengerti.

Biosensor yang pertama kali dibuat adalah sensor yang menggunakan transduser elektrokimia yaitu elektroda enzim untuk menentukan kadar glukosa dengan metode amperometri. Sejauh ini, biosensor dalam perkembangannya mempunyai tiga generasi yaitu generasi pertama; dimana biosensor berbasis oksigen, generasi kedua; biosensor menjadi lebih spesifik yang melibatkan “mediator” diantara reaksi dan transduser, dan terakhir generasi ketiga; dimana biosensor berbasis enzyme coupling.

Untuk produk-produk komersial dari teknologi biosensor, sekarang ini telah banyak diperjualbelikan. Biosensor eksternal/internal dalam bentuk chip bahkan telah diproduksi oleh perusahaan Amerika i-Stat, MicroChips, Digital Angel, VeriChip yang dapat ditanam dalam tubuh manusia. Beberapa Perusahaan Jepang pun turut berpartisipasi, seperti Matsushita Electric Industrial Co. dengan teknologi biosensornya yang mampu menetapkan secara cepat dan mudah pengukuran kolesterol darah. Tokyo Medical and Dental University dengan biosensor nafasnya yang memanfaatkan enzim monoamine oksidase A (MAO A) dan lain sebagainya. Tetapi secara umum untuk penguna biosensor, hampir 60% pengunanya berasal dari health-care industri.

Prinsip Kerja Biosensor

Pada dasarnya biosensor terdiri dari tiga unsur yaitu unsur biologi (reseptor biologi), transduser, dan sistem elektronik pemroses sinyal. Unsur biologi yang umumnya digunakan dalam mendesain suatu biosensor dapat berupa enzim, organel, jaringan, antibodi, bakteri, jasad renik, dan DNA. Unsur biologi ini biasanya berada dalam bentuk terimmobilisasi pada suatu transduser. Immobilisasi sendiri dapat dilakukan dengan berbagai cara baik dengan (1) adsorpsi fisik, (2) dengan menggunakan membran atau perangkap matriks atau (3) dengan membuat ikatan kovalen antara biomolekul dengan transduser.

Untuk transduser, yang banyak digunakan dalam suatu biosensor adalah transduser elektrokimia, optoelektronik, kristal piezoelektronik, field effect transistor dan temistor. Proses yang terjadi dalam transduser dapat berupa calorimetric biosensor, potentiometric biosensor, amperometric biosensor, optical biosensor maupun piezo-electric biosensor. Sinyal yang keluar dari transduser ini kemudian di proses dalam suatu sistem elektronik misalnya recorder atau komputer.

Berikut adalah contoh skema umum dari biosensor :

Aplikasi Biosensor

Aplikasi biosensor pada dasarnya meningkat seiring dengan berkembangnya keperluan manusia dan kemajuan iptek. Tetapi secara umum tetap didominasi untuk aplikasi dibidang medis dan lingkungan hidup.
Penutup

Di Indonesia penelitian di bidang biosensor telah berkembang pesat. Tetapi kebanyakan penelitian di bidang ini berhenti pada tahap publikasi ilmiah di jurnal-jurnal atau seminar-seminar. Dan tidak sampai menyentuh tahap paten/aplikasi untuk di komersialisasikan. Hal ini sangat di sayangkan, padahal penelitian para ilmuwan Indonesia sangat aplikatif semisal tentang penelitian pembuatan biosensor untuk mendeteksi kadar alkohol atau daging hewan tertentu pada produk makanan atau minuman, atau penelitian untuk membuat biosensor yang mampu mendeteksi pestisida, serta berbagai penelitian lainnya. Semuanya ini berpotensi untuk dikembangkan.

Secara kualitatif, kebutuhan akan biosensor di Indonesia sangat besar. Dan diperkirakan permintaan biosensor di pasaran dunia akan selalu meningkat tiap tahun. Sebagai perbandingan, data statistik menunjukkan untuk penjualan sensor di bidang non milter saja pada tahun 2008 akan mencapai 50-51 miliar dolar AS. Hal ini dari sisi ekonomis sangat mengiurkan. Sehingga sudah seyogyanya para peneliti dan pemerintah Indonesia memanfaatkan momentum tersebut untuk dapat merintis dan mengembangkan sistem sensor dengan kreatifitas, langkah dan kebijakan yang lebih baik lagi.


sumber : disini

Pengantar Mikrobiologi Umum

Sesuai namanya, bidang ilmu mikrobiologi (mikros = kecil/sangat kecil; bios = hidup/kehidupan) mempelajari tentang bentuk, kehidupan, sifat, dan penyebaran organisma yang termasuk golongan mikroba (jasad renik). Dunia mikroba adalah dunia organisma yang sangat kecil, sehingga tidak dapat kita lihat dengan mata telanjang. Walupun sudah agak lama dikenal, namun dunia mikroba baru mulai terbuka secara luas sejak manusia menemukan sebuah alat yang disebut mikroskop, hasil temuan Anthony van Leeuwenhoek (1632-1723). Mikroskop tersebut sangat sederhana, hanya memiliki satu lensa, dan mencapai pembesaran kurang dari 200 kali. Tetapi dengan mikroskop sederhana tersebut misteri tentang bentuk mikroba yang sebelumnya masih merupakan rahasia besar mulai terungkap. Ketika Louis Pasteur (1822-1895) menemukan prinsip-prinsip fermentasi, yaitu satu di antara temuan-temuan dasar mengenai mikroba, rahasia seputar mikroba pun menjadi lebih jelas, dan keilmuan mikrobiologi mulai menemukan titik terang perkembangannya. Seorang dokter dari Jerman yang bernama Robert Koch (1843-1910) memperluas lagi perkembangan tersebut dengan menemukan kaitan mikroorganisma-mikroorganisma tertentu dengan penyakit. Postulat (batasan) yang disusunnya pada saat itu masih tetap berlaku sampai saat ini, dan dikenal dengan nama Postulat Koch. Pada zaman modern, bidang mikrobiologi telah berkembang secara sangat luas, sehingga menyentuh bidang-bidang pengetahuan lain yang sejalan, di antaranya adalah:
- Bidang kesehatan, termasuk di dalamnya kebersihan, sanitasi, dan pengolahan limbah.
- Bidang pertanian, termasuk di dalamnya peternakan, perikanan, kehutanan, dan pasca-panen.
- Bidang industri, termasuk di dalamnya industri kimia, industri obat-obatan, industri kertas, industri tekstil, dsb.
- Bidang makanan, termasuk di dalamnya yang berhubungan dengan pengolahan/pembuatan, quality control, serta pengawetan.
- Bidang pelestarian dan pengolahan lingkungan hidup.
Seiring dengan meluasnya penyebaran mikrobiologi di bidang-bidang yang bersentuhan langsung dengan kehidupan manusia sehari-hari, maka kebutuhan akan buku-buku yang membahas dasar-dasar mikrobiologi pun semakin meningkat. Buku pengantar Mikrobiologi Umum yang disusun oleh Drs. Unus Suriawiria ini adalah salah satu jawaban yang bisa dijadikan pegangan bagi masyarakat sebagai bahan bacaan yang bermutu mengenai mikrobiologi. Penerbit: ANGKASA Bandung.

sumber : disini

Accelerometers

Ingin tahu seberapa cepat mobil Anda pergi? Ini hanya sekilas mudah di speedometer!

Kecepatan adalah pengukuran praktis yang memberitahu Anda seberapa cepat Anda bisa mendapatkan dari satu tempat ke tempat lain. top speed Sebuah mobil biasanya indikasi yang baik tentang bagaimana kuat mesin itu, tapi tetap dengan asumsi setiap orang dalam batas kecepatan maksimum, kecepatan maksimum hanya angka-angka pada menggunakan kertas-sedikit atau tidak kepada siapa pun.

Percepatan jauh lebih menarik daripada kecepatan dan lebih bermanfaat jika Anda perlu untuk keluar dari bahaya di belakang kemudi: itu seberapa cepat sesuatu yang dapat mempercepat atau memperlambat. Mengukur percepatan agak sedikit lebih rumit dari pengukuran kecepatan karena melibatkan mencari tahu bagaimana perubahan kecepatan selama periode waktu. Bagaimana Anda mengukur percepatan? Tidak mengherankan, dengan perangkat yang disebut accelerometer. Dulu kau telah menemukan gadget seperti ini hanya dalam ruang atau roket jumbo jet, sekarang mereka berada di hampir setiap mobil, komputer laptop banyak, dan segala macam gadget portable seperti iPod dan iPhone. Mari kita lihat lebih dekat apa yang mereka, apa yang mereka lakukan, dan bagaimana mereka bekerja!

Apa sebenarnya percepatan?

Sebelum Anda dapat memahami accelerometers, Anda benar-benar perlu memahami percepatan-jadi mari kita rekap cepat. Jika Anda memiliki mobil yang berakselerasi dari berhenti untuk kecepatan (atau, benar-benar berbicara, kecepatan) dari 100 km / jam dalam 5 detik, percepatan adalah perubahan kecepatan atau kecepatan dibagi dengan waktu-jadi 100 / 5 atau 20 km / h per detik. Dengan kata lain, setiap detik adalah mengemudi mobil, itu menambah satu lagi / h 20km untuk kecepatan. Jika Anda duduk di dalam mobil ini, Anda bisa mengukur percepatan menggunakan stopwatch dan speedometer mobil. Cukup membaca speedometer setelah 5 detik, membagi membaca dengan 5, dan Anda mendapatkan percepatan.

Tetapi bagaimana jika Anda ingin tahu percepatan saat ke saat, tanpa menunggu waktu tertentu untuk berlalu? Jika Anda tahu tentang hukum gerakan, Anda akan tahu bahwa orang Inggris yang brilian ilmuwan Isaac Newton percepatan didefinisikan dengan cara yang berbeda dengan menghubungkannya dengan massa dan kekuatan. Jika Anda memiliki kekuatan tertentu (misalnya, kekuatan di kaki Anda saat Anda menendang ke luar) dan Anda menerapkannya ke massa (sepak bola), Anda akan membuat mempercepat massa-bola akan menembak ke udara.

Hukum kedua Newton tentang gerak berhubungan gaya, massa, dan percepatan melalui persamaan ini sangat sederhana:

Gaya = massa x percepatan

atau ...

F = m a

atau ...

a = F / m

Dengan kata lain, percepatan adalah jumlah tenaga kita perlu memindahkan setiap unit massa. Melihat persamaan ini, Anda bisa melihat mengapa sepak bola bekerja dengan cara mereka lakukan: semakin keras Anda menendang (lebih gaya), atau lebih ringan bola (kurang massa), percepatan semakin Anda akan memproduksi-dan cepat bola akan terbang melalui langit.

Anda juga dapat melihat kita sekarang memiliki cara kedua menghitung percepatan yang tidak melibatkan jarak, kecepatan, atau waktu. Jika kita dapat mengukur gaya yang bekerja pada sesuatu dan juga massa nya, kita bisa mengetahui percepatannya cukup dengan membagi gaya dengan massa. Tidak perlu untuk mengukur kecepatan atau waktu sama sekali!

Bagaimana cara kerja accelerometers?

Persamaan ini adalah teori di balik accelerometers: mereka mengukur percepatan tidak dengan menghitung kecepatan bagaimana perubahan dari waktu ke waktu tetapi dengan mengukur kekuatan. Bagaimana mereka melakukannya? Secara umum, dengan merasakan berapa menekan massa pada sesuatu ketika sebuah gaya bekerja pada itu.

Ini adalah sesuatu yang kita semua sangat akrab dengan ketika kita berada di mobil. Bayangkan Anda sedang duduk di kursi belakang mobil, dengan senang hati mengurus bisnis Anda sendiri, dan sopir mempercepat tiba-tiba lewat sebuah truk yang bergerak lambat. Anda merasa diri Anda berdebar kembali ke kursi. Mengapa? Karena percepatan membuat mobil bergerak maju tiba-tiba. Anda mungkin berpikir Anda pindah ke belakang saat mobil berakselerasi ke depan, tapi itu hanya ilusi: benar apa yang Anda alami adalah mobil mencoba untuk bergerak tanpa Anda dan kursi Anda menangkap Anda dari belakang!

Hukum gerak memberitahu kami bahwa tubuh Anda mencoba untuk terus dengan kecepatan tetap, tetapi kursi terus mendorong ke dalam diri Anda dengan kekuatan dan membuat Anda mempercepat gantinya. Semakin banyak mobil mengalami percepatan, gaya lebih Anda merasa dari kursi Anda dan Anda benar-benar bisa merasakannya! Otak Anda dan tubuh bekerja sama untuk membuat accelerometer cukup efektif: lebih gaya pengalaman tubuh Anda, percepatan lebih otak Anda register dari perbedaan antara gerakan tubuh Anda dan orang-orang dari mobil. (Dan mengambil petunjuk yang berguna dari sensasi lain, termasuk tingkat di mana objek bergerak melewati jendela, perubahan dalam suara mesin mobil, suara udara bergegas masa lalu, dan sebagainya) Momen saat, Anda. pengertian percepatan perubahan dari perubahan sensasi di tubuh Anda, bukan dengan menghitung seberapa jauh Anda telah bepergian dan Anda lama waktu yang dibutuhkan.

Dan accelerometers bekerja secara luas dengan cara yang sama.
Jenis accelerometers
Ada berbagai jenis accelerometers. Yang sedikit mekanis seperti versi scaled-down penumpang yang duduk di mobil pergeseran bolak-balik sebagai kekuatan bertindak atas mereka. Mereka memiliki sesuatu seperti massa yang melekat pada musim semi ditangguhkan dalam sebuah casing luar. Ketika mereka mempercepat, casing off segera bergerak tapi massa tertinggal di belakang dan pegas membentang dengan gaya yang sesuai dengan percepatan. Jarak membentang musim semi (yang sebanding dengan gaya peregangan) dapat digunakan untuk mengukur gaya dan percepatan dalam berbagai cara yang berbeda. Seismometer (digunakan untuk mengukur gempa bumi) bekerja di luas cara ini, dengan menggunakan pena pada massa berat melekat ke mata untuk mendaftar kekuatan gempa. Ketika gempa bumi terjadi, itu getar kabinet Seismometer tetapi pena (terlampir untuk massa a) memakan waktu lebih lama untuk bergerak, sehingga meninggalkan jejak dendeng pada grafik kertas.

Bagaimana sebuah karya accelerometer mekanis.

Artwork: Konsep dasar dari sebuah accelerometer mekanik: bergerak accelerometer sebagai kotak abu-abu ke kanan, massa (gumpalan merah) yang tertinggal dan menarik jejak di atas kertas.

Alternatif desain accelerometers mengukur kekuatan tidak dengan membuat pena jejak di atas kertas tapi dengan menghasilkan sinyal listrik atau magnet. Dalam accelerometers piezoresistif, massa terpasang ke potensiometer (resistor variabel), sedikit seperti kontrol volume, yang ternyata up arus listrik atau bawah sesuai dengan ukuran gaya yang bekerja padanya. Kapasitor juga dapat digunakan dalam accelerometers untuk mengukur kekuatan dengan cara yang sama: jika massa bergerak mengubah jarak antara dua pelat logam, mengukur perubahan kapasitansi mereka memberikan pengukuran gaya yang bertindak.

Bagaimana sebuah karya accelerometer kapasitif.

 

Artwork: Konsep yang luas dari accelerometer kapasitif: sebagai bergerak accelerometer kotak abu-abu ke kanan, massa merah yang tertinggal dan mendorong pelat logam biru lebih dekat bersama-sama, mengubah kapasitansi mereka dengan cara yang dapat diukur.

Dalam beberapa accelerometers, kristal piezoelektrik seperti kuarsa melakukan pekerjaan pintar. Anda memiliki kristal terpasang ke massa, sehingga ketika bergerak accelerometer, massa meremas kristal dan menghasilkan tegangan listrik kecil.

Bagaimana sebuah karya piezoelectric accelerometer.

Artwork: Konsep dasar dari sebuah akselerometer piezoelektrik: accelerometer sebagai kotak abu-abu gerakan yang benar, massa meremas kristal piezoelektrik biru (sangat berlebihan dalam gambar ini), yang menghasilkan tegangan. Semakin besar percepatan, semakin besar gaya, dan semakin besar arus yang mengalir (panah biru).

Dalam accelerometers Hall-efek, gaya dan percepatan diukur dengan merasakan perubahan kecil dalam medan magnet.
 
Apa accelerometers digunakan untuk?

Sebuah roket ruang accelerometer yang dibuat oleh Honeywell untuk NASA.

Accelerometers adalah barang dari ilmu-roket secara harfiah! Dipasang pada pesawat ruang angkasa, mereka cara praktis untuk mengukur tidak hanya perubahan kecepatan roket, tetapi juga puncak (ketika kerajinan adalah pada jarak maksimum dari Bumi atau massa lain, sehingga percepatan gravitasi adalah minimum) dan orientasi ( karena perubahan sesuatu memiringkan cara bekerja pada gravitasi dan gaya rasanya). Accelerometers juga banyak digunakan dalam navigasi inersia dan sistem bimbingan dalam hal-hal seperti pesawat dan pilot otomatis kapal. Penggunaan lain yang sangat umum dalam transportasi adalah airbag mobil: ketika accelerometer mendeteksi perubahan mendadak pada kecepatan mobil, sinyal benturan dekat, itu memicu rangkaian listrik yang membuat airbag mengembang.

Jika Anda memiliki ponsel modern, MP3 player, atau konsol permainan genggam, mungkin memiliki accelerometer dibangun ke dalamnya sehingga dapat merasakan saat Anda memiringkan dari sisi ke sisi. Begitulah iPhone atau iPod Touch secara otomatis angka ketika beralih tata letak layar dari tegak ke melebar. Banyak permainan dan "aplikasi" dirancang untuk gadget seperti kerja iPhone dengan merasakan betapa sulit atau seberapa cepat Anda bergerak atau terguncang kasus menggunakan accelerometers kecil di dalam.

Anda akan terkejut melihat beberapa hal accelerometers digunakan untuk. Tahukah Anda, misalnya, bahwa pakaian hi-tech telah accelerometers mesin cuci yang dapat mendeteksi ketika beban seimbang dan matikan motor listrik untuk menghentikan mereka dari pemintalan diri berkeping-keping? Atau bahwa alat-alat pemanas, seperti pemanas besi elektronik dan kipas, telah accelerometers dalam yang mendeteksi ketika mereka jatuh dan mereka beralih ke menghentikan mereka menyebabkan kebakaran? Amazing, eh? Bukankah ilmu roket berguna!

Sumber : http://www.explainthatstuff.com/accelerometers.html
Diterjemahkan Bebas