Author: Kuswantoro Marko

Reaksi Suzuki-Miyaura Cross-Coupling

Posted on

Assalamu ‘alaikum para pembaca di seluruh dunia. Kali ini PPMI Jeddah menghadirkan tulisan yang bertajuk reaksi senyawa kimiawi yang ditulis oleh mahasiswa master di bidang kimia di King Abdulaziz University (KAU), Yudha Prawira Budiman. Selamat membaca!

Salam,

PPMI Jeddah

—————————————————————————————————————————–

Artikel ini sangat penting, terutama bagi para peneliti yang berkecimpung di bidang kimia di abad 21 ini. Dibuat selengkap dan sedetail mungkin dalam pembahasannya. “Suzuki-Miyaura Cross-Coupling Reaction”. Reaksi ini ditemukan oleh kimiawan JepangSuzuki Akira”, seorang peraih Nobel Prize Laureate 2010. Ini adalah sebuah reaksi penggabungan senyawa karbon-karbon (C-C) yang paling tinggi tingkat akurasinya. Pada aplikasinya, reaksi ini sangat bermanfaat dalam dunia sintesis senyawa kimia, seperti yang diterapkan dalam industri obat-obatan.

 

1.  Sejarah singkat Penelitian reaksi “Cross-Coupling”

Pada tahun 1979, penemuan reaksi “cross coupling” dari senyawa organoboron yang melibatkan reaksi transmetalasi paladium (II) halida berlangsung dengan syarat adanya larutan basa. Dalam hasil penelitian tersebut, terbukti bahwa telah terjadi reaksi yang sangat ampuh dalam pembentukan ikatan karbon-karbon selektif,  serta mendukung studi-studi yang ada sebelumnya dalam lingkup reaksi cross-kopling berkenaan organomagnesiums,-zincs,-stannanes, dan silicon (Buckingham 1994). Sekarang ini, telah banyak reagen-reagen organologam mampu mengalami reaksi cross-coupling yang mirip, tapi perhatian baru-baru ini lebih difokuskan pada penggunaan asam organoboron di laboratorium dan industry, karena reagennya sangat cocok dipakai, secara sifat termalnya stabil dan inert terhadap air dan oksigen, sehingga denga demikian perlakuan yang diberikan tidak terlalu membutuhkan kehati-hatian tinggi.

2. Reaksi Cross-Coupling dikatalisis oleh Logam Transisi

Reaksi cross-coupling yang dikatalisis oleh logam transisi untuk membentuk ikatan C-C, C-O, C-N, dan C-S adalah salah satu yang terkuat serta merupakan sintesis organik yang paling baru ditemukan (Spinella 2009)

01

Kompleks logam transisi memiliki banyak aplikasi yang dapat mempengaruhi penyempurnaan teknik dasar dan cocok untuk membentuk ikatan karbon-karbon. Di dalam kompleks yang digunakan ini, keberadaan kompleks paladium mengambil tempat khusus (Beletskaya 2005).

Dalam sejarahnya, reaksi “palladium catalytic coupling” telah menggunakan iodida dan bromida sebagai akseptor organik. (Thomson 2004). Sejak penemuan reaksi “palladium catalytic coupling” dan pengkelasan dari reaksi tersebut, ahli kimia menjadi tertarik untuk menggunakannya pada pembentukan ikatan C-C (Suzuki 1999).

Di antara mereka, Suzuki-Miyaura reaksi cross-coupling yang dikatalisis oleh kompleks Pd adalah cara yang paling ampuh untuk mensintesis biaril dan heterobiaril (Suzuki 2011). Kelas reaksi ini dapat menjadi langkah kunci dalam menengahi sintesis obat-obatan atau produk alami, ligan, polimer dan bahan lanjutan lainnya(Schlummer 2004).

3. Suzuki Cross-Couplling Reaction.

Gambar 1. Reaksi Suzuki Cross-Coupling reaction menggunakan Katalis-PD
Gambar 1. Reaksi Suzuki Cross-Coupling reaction menggunakan Katalis-PD

Di dalam reaksi Suzuki Cross-Couplling terdapat pengkoplingan antara organohalida dengan reagen organoboron (gambar.1). Reagen organoboron biasanya datang dalam bentuk asam boronat atau ester dalam persen kompleks paladium dan basa.

Gambar 2. Contoh Senyawa-senyawa Organoboron.
Gambar 2. Contoh Senyawa-senyawa Organoboron.

Spesies organoboron lain seperti garam trifluoroborate misalnya potassium (piperidin-1-yl)methyltrifluoroborate,[(tertbutylammonium)methyl]trifluoroborate Internal salt and Potassium N-tert-butyl-aminomethyltrifluoroborate juga dapat digunakan dalam reaksi ini (Molander and Canturk 2009).

3.1 Organoboron chemistry in Suzuki cross-coupling reaction.

Boron memiliki elektron valensi 3 dan berada pada Group III pada tabel periodik. Yang berasal dari tiga ikatan kovalen yang kuat dalam senyawa khas seperti boron trifluorida, BF3, asam borat, B(OH3), dan trimethylborane. (CH3)3B adalah contoh dari turunan trialkil aril dan boron yang mengadopsi struktur yang mengandung hanya enam ikatan elektron sekitar atom boron.

Di dalam reaksi Suzuki Cross-Coupling, senyawa organoboron biasanya digunakan untuk membentuk beberapa ikatan karbon-karbon. Hasil untuk reaksi-reaksi ini biasanya sederhana. Selanjutnya, peningkatan metodologi terbaru untuk mengatasi kesulitan menambahkan boron reagen dan hidrokarbon memiliki peranan sangat vital.

Pada tahun 1965, Herbert C. Brown telah menemukan dan melaporkan penggunaan Boron dalam kimia organik dan berhasil menyabet Hadiah Nobel pada tahun 1979, Dia melaporkan reaksi hidroborasi seperti yang ditunjukkan Gambar 3.

Gambar 3 Reaksi pertama dari Reaksi Hidroborasi
Gambar 3 Reaksi pertama dari Reaksi Hidroborasi

Dilengkapi dengan penemuan selanjutnya selanjutnya adalah dengan Akira Suzuki pada tahun 1970, yang meraih Hadiah Nobel pada tahun 2010. Ia mempelajari reaksi dari berbagai jenis senyawa organoboron dengan beberapa elektrofil organik melibatkan halida dan triflates (Suzuki et al. 1979). Dia mengamati bahwa:

  • Senyawa Organoboron secara kimiawi tidak aktif.
  • Atom boron memiliki struktur elektron-π terbuka.
  • Ikatan C-B hampir bersifat kovalen.
  • Bisa dibilang bahwa senyawa organoboron tidak cocok sebagai perantara sintetis.

Dari pengamatannya, ia menemukan bahwa sejumlah katalis Pd-kompleks dan stoikiometri dengan arylhalides. Persamaan pertama diberikan dalam Skema 3.

Gambar 4 The first coupling reaction of organoboron compounds with arylhalides in the   presence of [Pd(PPh3)4].
Gambar 4 The first coupling reaction of organoboron compounds with arylhalides in the presence of [Pd(PPh3)4]. (Suzuki et al. 1979)

4.         Mekanisme dari Reaksi Suzuki Cross-Coupling

Mekanisme dari reaksi Suzuki Cross-Coupling yang diperlihatkan pada Gambar. 5 meliputi:adisi oksidatif dari sebuah elektrofil, biasanya dari organik halida Ar-X, ke pusat logam;

  • adisi oksidatif dari sebuah elektrofil, biasanya dari organik halida Ar-X, ke pusat logam;
  • transmetallation untuk menghasilkan intermediet organologam;
  • eliminasi reductif untuk membentuk produk cross-coupling dan untuk regenerasi katalis aktif.
Gambar 5 Mekanisme dari Reaksi Suzuki Cross-Coupling
Gambar 5 Mekanisme dari Reaksi Suzuki Cross-Coupling. (Amstrong et al. 1989)

4.1       Adisi Oksidatif

Dalam Reaksi Cross-Coupling Suzuki-Miyaura, adisi oksidatif dari sumber elektrofilik (Ar-X atau R-X, X=I, Br, Cl) terhadap Pd(0) merupakan reaksi tahap awal.  Sejumlah besar studi mekanisme reaksi adisi oksidatif telah dilakukan halida aril (C (sp2)-X elektrofil). Penambahan oksidatif C (sp3)-X elektrofil ke Pd (0) kompleks biasanya terjadi proses assosiasi oleh reaksi SN2. Anion tersebut kemudian ditambahkan ke logam untuk memperoleh produk. (Meijere and Diederich 2004).

4.2       Transmetalasi dari Reaksi Suzuki

Transmetallation didefinisikan sebagai transfer jika gugus organik pada senyawa organoboron ditransfer ke spesies organopalladium(II)halida. Hal ini dapat terjadi melalui dua koridor yang berbeda seperti pada (Gambar 6) membawa diorganopalladium kompleks (Ar-PDII-Ar). Yang kemudian mengalami langkah berikutnya, dalam reaksi Suzuki-Miyaura basa mungkin terlibat dalam lingkup koordinasi baik untuk menggantikan halida dari kompleks paladium atau spesies organoboron. Namun, mekanisme rinci Transmetallation tidak diketahui, karena tergantung pada kondisi organologam dan / atau reaksi (Alrawashdeh 2011).

Transetallation between Ar-Pd-X and Ar'-B(OH)2
Transetallation between Ar-Pd-X and Ar’-B(OH)2

Reagen  borana memiliki nuchleophilicity rendah dibandingkan dengan organostannanes, misalnya, reaksi Suzuki memerlukan penggunaan basa dalam rangka untuk berlangsungnya reaksi. Basa kuat seperti NaOH, TiOH, dan bekerja dengan baik di NaOMe THF / sistem pelarut H2O, sedangkan basa lemah seperti K2CO3 dan K3PO4 biasanya lebih sukses dalam DMF. Basa di terlibat dalam serangkaian langkah-langkah siklus katalitik, terutama pada step transmetalasi (Meijere and Diederich 2004)

4.3       Eliminasi Reduktif

Eliminasi reduktif didefinisikan sebagai penghapusan pasangan organik dari spesies (Ar-PdII-Ar) untuk membentuk ikatan C-C dengan regenerasi katalis (Alrawashdeh 2011).

5.         Katalisis Pd dalam reaksi Suzuki-Miyaura cross-coupling.

Sejumlah ligan baru telah dikembangkan, dirancang dan disintesis untuk menghasilkan efisiensi tinggi dan selektivitas katalis (Meijere and Diederich 2004).

6          Contoh dan penjelasan mekanisme dari Reaksi Suzuki Cross-Coupling.

Gambar 7 Reaksi Suzuki Cross Coupling menggunakan Katalis Palladium
Gambar 7 Reaksi Suzuki Cross Coupling menggunakan Katalis Palladium

6.1       General Mechanism

Gambar 8 Mekanisme Reaksi Suzuki Cross-coupling (Suzuki 1985)
Gambar 8 Mekanisme Reaksi Suzuki Cross-coupling
(Suzuki 1985)

6.2       Analisis dari masing-masing tahapan dalam mekanisme reaksi

6.2.1    Adisi Oksidatif

Gambar 9 Adisi Oksidatif dari Reaksi Suzuki cross-coupling
Gambar 9 Adisi Oksidatif dari Reaksi Suzuki cross-coupling
  • Kereaktifan dari leaving group: I – > OTf – > Br – > Cl –.
  • Adisi oksidatif diawali dengan memberikan kompleks cis yang cepat mengisomerasi ke trans-isomernya (Casado 1998)

6.2.2    Transmetalasi

622

  • Senyawa Organoboron memiliki sifat sangat kovalen, dan tidak mengalami transmetalasi mudah tanpa adanya basa.
  • Peran basa selama transmetalasi belum terselesaikan. Boron “mengambil” kompleks, dibentuk melalui quaternisasi boron dengan basa bermuatan negatif (Matos and Soderquist 1998)

6.2.3    Eliminasi Reduktif

Gambar 11 Eliminasi Reduktif dari Reaksi Suzuki Cross-Coupling
Gambar 11 Eliminasi Reduktif dari Reaksi Suzuki Cross-Coupling
  • Isomerisasi ke kompleks cis diperlukan sebelum reaksi eliminasi reduktif.
  • Harga relatif eliminasi reduktif dari paladium (II) kompleks:  aril-aril> alkil-aril> n-propil-n-propil> etil-etil> metil-metil.

References

Alrawashdeh, A. (2011) From Mono- to Tetraphosphines – A Contribution to the
Development if Improved Palladium Based Catalysts for Suzuki-Miyaura Cross Coupling Reaction, technischen Universität Chemnitz durchgefuhrt.

Armstrong, R. W. Beau, J.-M., Cheon, S. H., Christ, W. J., Fujioka, H., Ham, W.-H., Hawkins, L. D., Sung, H. J., Kang, S. H., Kishi, Y., Martinelli, M. J., MacWhorter, W.W., Mizuno, Jr.,M., Tino, J. A., Ueda, K., Uenishi, J.-i., White, J. B., Yonaga, M. (1989) Total Synthesis of Palytoxin Carboxylic Acid and Palytoxin Amide. J. Am. Chem. Soc. vol: 111, 7530 – 7533.

Baletskaya, I.P. (2005) Transition-metal-catalyzed reactions of carbon-heteriatom bond formation by substitution and addition processes, Pure Appl. Chem., bol. 77: 2012-2027.

Buckingham, J. (1994) Dictionary of Natural Products. University Press, Cambridge, MA.

Casado, A. L. and Espinet, P. (1998) Organometallics. Vol: 17, 954–959.

Matos, K.; Soderquist, J. A. 1998. J. Org. Chem. Vol: 63, 461–470.

Meijere, A. and Diederich, F. (2004) Metal Catalyzed Cross-Coupling Reactions, 2nd edition, ILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KgaA, Weinheim.

Miyaura, N.and Suzuki, A. (1979) J. Chem. Soc., Chem. Commun., 866–867.

Miyaura, N. and Suzuki, A. (1995) Chem. Rev. Vol: 95, 2457-2483.

Molander, G.-A. and Canturk, B. (2009) Organotrifluoroborates and monocoordinated palladium complexes as catalysts – A patect cabination for Suzuki-Miyauracoupling, Angew. Chem. Int. Ed., vol. 48: 9240-9261.

Schlummer, B and Scholz, U. (2004) Palladium-catalyzed C-N and C-O coupling – a practical Guide from an industrial vantage point, Adv. Synth. Catal., vol. 346: 1599-1626.

Spinella, S. (2009) Transition Metal Catalysis for Organic Stnthesis, Pd. D. Thesis, Graduate school-bew runswich rutgers, The State University of New Jersey, New Brunswick, New Jersey.

Suzuki, A. (1999) Recent advances in the cross-coupling reactions of organoboron derivates with organic electrophiles 1995-1998 (Review), J. Organomet. Chem., vol. 576: 147.

Suzuki, A. (2011) Cross-Coupling reactions of orgvanoboranes: An easy way to construct C-C bonds, Angew. Chem. Int. Ed., vol. 50: 6723.

Suzuki, A., Yamada, K., Miyaura, N., (1979) A new stereospecific cross-coupling by the palladium-catalyzed reaction of 1-alkenylboranes with 1-alkenyl or 1-alkynil halides, Tetrahedron Letters., vol. 20: 3437 – 3440.

Suzuki, A. (1985) Pure & Appl. Chem., vol. 57: 1749–1758.

Thompson, C. (2004) Metal-Catalyzed cross-coupling reactions: entering the iron age.

Yudha Prawira Budiman Master Student of Chemistry at King Abdul Aziz University,Saudi Arabia
Yudha Prawira Budiman
Master Student of Chemistry at King Abdul Aziz University,Saudi Arabia

MENUJU NEGARA INDONESIA “SUPER POWER” DENGAN OPTIMALISASI SUMBER DAYA KELAUTAN

Posted on Updated on

Assalamu ‘alaikum para pembaca di seluruh dunia. Kali ini PPMI Jeddah menghadirkan tulisan yang bertajuk sumber daya kelautan yang ditulis oleh mahasiswa master di bidang geologi kelautan (marine geology) di King Abdulaziz University (KAU), Satria Antoni. Selamat membaca!

Salam,

PPMI Jeddah

—————————————————————————————————————————–

Sebagai seorang yang concern di bidang Marine Geology, penulis mencoba menguraikan kekayaan laut indonesia yang nilainya MasyaAllah Tabarokallah akan membuat Indonesia menjadi Negara super power melibihi Amerika dan kroni-kroni nya jikalau seandainya dimanfaatkan seoptimal mungkin. Namun sayang seribu kali sayang, sumberdaya laut yang begitu luas itu belum dioptimalkan sebaik mungkin sehingga negeri ini tak kunjung berubah menjadi negara adi daya dan harapan nya akan betul-betul menjadi negara yang berdaulat dan merdeka .

Jika dilihat sepintas, laut adalah hamparan kosong yang tak berarti. Namun, setelah dikaji dengan pelbagai pendekatan, ternyata laut menyimpan sesuatu yang sangat berharga. Dalam laut terdapat aneka ragam potensi, seperti ikan yang tak pernah habis, bahan tambang dan mineral, minyak dan gas, energi yang ditimbulkan dari air pasang surut, tenaga ombak, tenaga angin laut, serta tenaga panas air laut. Semua ini adalah kekayaan yang belum teroptimalkan bagi manusia khususnya Indonesia yang telah dianugerahkan oleh sang pencipta hamparan laut nan begitu luas dan indah.

Dalam al-qur’an, setidaknya terdapat 40 ayat yang secara khusus membicarakan laut, lautan, atau kelautan. Secara garis besarnya, ayat-ayat tersebut menginformasikan bahwa laut adalah sumber daya potensial. Air (laut) dan tanah merupakan dua sumber senyawa makhluk hidup. Komponen biologis manusia misalnya, tak luput dari kedua sumber tersebut.

Penciptaan laut seharusnya disyukuri dengan cara menjaga dan menjadikan sebagai sumber daya yang berguna. Mensyukuri membutuhkan ilmu pengetahuan yang memadahi. Tanpa ilmu pengetahuan yang memadahi, sumber potensi kelautan tidak akan bisa tergali maksimal untuk kemakmuran jagat raya ini.

Kombinasi yang integratif antara wahyu dan sains semakin memberi penguatan kebenaran hakiki atas ciptaan Allah yang tidak ada sedikitpun yang sis-sia. Integrasi sains dan wahyu bagaikan sumbu vertikal-horizontal yang sangat erat yang memiliki jangkauan misi yang komprehensif. Meski terlihat beda, tetapi pada hakikatnya sama, yaitu menyibak rahasia kebenaran Allah melalui penciptaan laut.

Menyadari esensi laut yang begitu besar manfaatnya, maka kemaritiman adalah masalah yang paling sensitif dan perlu dijaga secara kuat. Beberapa tahun yang lalu, Indonesia bersengketa dengan negeri tetangga Malaysia soal batas wilayah teritorial pulau Ambalat. Sebelumnya, Indonesia telah kehilangan pulau Ligitan dan Sipadan pada 12 Desember 2002 lalu atas keputusan Mahkamah Internasional yang di menangkan Malaysia. Jika pertahanan laut tidak dijaga dengan kuat, maka semua orang dapat mengklaimnya, seperti Malaysia.

Tercatat, luas laut Negara Kesatuan Republik Indonesia (NKRI) mencapai 5,8 juta km2. Dengan jumlah pulau sebanyak 18.108 pulau dan panjang pantai 81.000 km, potensi laut dan perikanan Indonesia selama ini memang sangat menggiurkan. Laut Indonesia begitu luas yang terdiri dari Laut Teritorial seluas 0,8 juta km2, Laut Nusantara di antara kepulauan Indonesia seluas 3,2 juta km2, apalagi ditambah dengan Zona Ekonomi eksklusif Inodonesia yang mengacu pada UNCLOS 1982 seluas 2,7 juta km persegi untuk eksplorasi, eksploitasi, dan pengolahan sumber daya hayati dan non hayati.. Jika dikelola secara maksimal, potensi ekonomi laut Indonesia diperkirakan mencapai 1,2 triliun dolar AS per tahun, atau setara dengan 10 kali Anggaran Pendapatan dan Belanja Negara (APBN) 2013.

Secara spesifik, dari sumber pertambangan dan energi, 70 persen minyak dan gas bumi diproduksi di kawasan pesisir dan laut. Dari 60 cekungan yang potensial mengandung migas, 40 terdapat di lepas pantai (Off-shore), 14 di pesisir, serta hanya enam di daratan. Potensi cekungan-cekungan tersebut diperkirakan menghasilkan sebesar 11,3 miliar barel minyak bumi. Sementara gas bumi tercadang sekitar 101,7 triliun kaki kubik.

Tidak hanya itu, Indonesia juga memiliki potensi budi daya rumput laut yang besar. Walau hanya mengusahakan 32.000 ha (kurang lebih 30 persen total potensi), ditaksir dapat memproduksi sekitar 160 juta kg rumput laut kering per tahun, dengan nilai sebesar Rp 1,1 triliun per tahun (harga Rp 7.000/kg). Seandainya diproses menjadi beragam semi-refined products (karaginan, alginat, agar, makanan, minuman) atau refined products (bahan pencampur shampo, coklat, es krim, milk shake, permen, pasta gigi, salep, pelembab, lotion, industri cat, tekstil), nilainya akan berlipat ganda sehingga mencapai multiplier effects bagi pendapatan masyarakat dan penyerapan tenaga kerja. Hal tersebut belum termasuk komoditas lain yang mempunyai harga tinggi dan dibutuhkan pasar domestik, seperti udang, tuna, kerapu, ikan hias, kerang mutiara, teripang.

Pengembangan ekonomi nasional juga membutuhkan dukungan pelabuhan. Sejauh ini, kebanyakan kondisi pelabuhan di Tanah Air kurang kondusif. Selain biaya yang tinggi, pungli marak, juga fasilitas sandar yang sangat minim. Hal itu karena pelabuhan masih dimonopoli PT Pelabuhan Indonesia (Pelindo). Monopoli seharusnya dihilangkan, sehingga pelabuhan-pelabuhan bisa berbenah diri. Saat ini, pelabuhan masih menjadi profit center, tanpa dibarengi peningkatan layanan.

Situasi ini dimanfaatkan Singapura dengan membangun pelabuhan pusat pemindahan (transhipment) kapal-kapal perdagangan internasional. Negara yang luasnya hanya 692.7 km2, dengan penduduk 4,16 juta jiwa itu, kini telah menjadi pusat jasa transportasi laut terbesar di dunia. Bahkan, ekspor barang dan komoditas Indonesia 70 persen melalui ‘Negeri Singa’. Saat ini Malaysia mencoba menyamai Singapura dengan membangun pelabuhan Kelang dan Tanjung Pelepas. Indonesia kembali hanya menjadi penonton.

Faktor terpuruknya perekonomian Indonesia adalah paradigma pembangunan yang lebih berorientasi ke daratan (land-based development). Sementara laut hanya diperlakukan sebagai tempat eksploitasi sumber daya alam (SDA), pembuangan limbah, dan kegiatan ilegal. Untuk itu, diperlukan Maritime Policy untuk mengembalikan perekonomian Indonesia ke titahnya sebagai Negara Kepulauan.

Pemerintah harus segera mengubah paradigma pembangunan, sebab ekonomi maritim menyimpan potensi besar dalam menggerakkan perekonomian nasional. Mulai dari sektor perikanan, pertambangan dan energi, pariwisata bahari, perhubungan laut, sumber daya pulau-pulau kecil, sumber daya non-konvensional, industri sampai dengan jasa maritim.

Apalagi ke depan ekonomi maritim semakin strategis seiring dengan pergeseran pusat ekonomi dunia dari bagian Atlantik ke Asia-Pasifik. Hal ini sudah terlihat, bahwa aktivitas 70 persen perdagangan dunia berlangsung di kawasan Asia-Pasifik. Secara detail 75 persen produk dan komoditas yang diperdagangkan dikirim melalui laut Indonesia dengan nilai sekitar 1.300 triliun dolar AS per tahun.

Konon, menurut sebuah lagu, nenek moyang kita berprofesi sebagai pelaut. Mereka menyadari bahwa laut memiliki potensi yang besar, yaitu ikan, tanaman laut, harta karun, dan masih banyak lagi. Kini kita pun mengetahui bahwa laut mengandung potensi sebagai salah satu sumber energi terbarukan; dan berkat kemajuan teknologi potensi tersebut dapat diwujudkan.

”Nenek moyangku orang pelaut, gemar mengarung luas samud’ra

Menerjang ombak tiada takut, menempuh badai sudah biasa.

Angin bertiup layar terkembang, ombak berdebur di tepi pantai

Pemuda b’rani bangkit sekarang, ke laut kita beramai-ramai”

Energi yang berasal dari laut (ocean energy) dapat dikategorikan menjadi tiga macam:

  1. Energi ombak (wave energy),
  2. Energi pasang surut (tidal energy),
  3. Hasil konversi energi panas laut (ocean thermal energy conversion).

Prinsip sederhana dari pemanfaatan ketiga bentuk energi itu adalah: memakai energi kinetik untuk memutar turbin yang selanjutnya menggerakkan generator untuk menghasilkan listrik. Artikel kali ini ialah bagian terakhir dari 3 artikel yang membahas tentang energi yang dapat dimanfaatkan dari laut. Di bagian ketiga trilogi artikel ini, hasil konversi energi panas laut (ocean thermal energy conversion) akan dibahas.

Energi Panas Laut                                

Ide pemanfaatan energi dari laut yang terakhir bersumber dari adanya perbedaan temperatur di dalam laut. Jika anda pernah berenang di laut dan menyelam ke bawah permukaannya, anda tentu menyadari bahwa semakin dalam di bawah permukaan, airnya akan semakin dingin. Temperatur di permukaan laut lebih hangat karena panas dari sinar matahari diserap sebagian oleh permukaan laut. Tapi di bawah permukaan, temperatur akan turun dengan cukup drastis. Inilah sebabnya mengapa penyelam menggunakan pakaian khusus selam ketika menyelam jauh ke dasar laut. Pakaian khusus tersebut dapat menangkap panas tubuh sehingga menjaga mereka tetap hangat.

Penulis sedang menikmati keindahan laut Indonesia di perairan Bali di kedalaman 35 meter
Penulis sedang menikmati keindahan laut Indonesia di perairan Bali di kedalaman 35 meter

Pembangkit listrik dapat memanfaatkan perbedaan temperatur tersebut untuk menghasilkan energi. Pemanfaatan sumber energi jenis ini disebut dengan konversi energi panas laut (Ocean Themal Energy Conversion atau OTEC). Perbedaan temperatur antara permukaan yang hangat dengan air laut dalam yang dingin dibutuhkan minimal sebesar 77 derajat Fahrenheit (25 °C) agar dapat dimanfaatkan untuk membangkitkan listrik dengan baik. Adapun proyek-proyek demonstrasi dari OTEC sudah terdapat di Jepang, India, dan Hawaii.

Berdasarkan siklus yang digunakan, OTEC dapat dibedakan menjadi tiga macam: siklus tertutup, siklus terbuka, dan siklus gabungan (hybrid). Pada alat OTEC dengan siklus tertutup, air laut permukaan yang hangat dimasukkan ke dalam alat penukar panas untuk menguapkan fluida yang mudah menguap seperti misalnya amonia. Uap amonia akan memutar turbin yang menggerakkan generator. Uap amonia keluaran turbin selanjutnya dikondensasi dengan air laut yang lebih dingin dan dikembalikan untuk diuapkan kembali (Lihat gambar 7). Pada siklus terbuka, air laut permukaan yang hangat langsung diuapkan pada ruang khusus bertekanan rendah. Kukus yang dihasilkan digunakan sebagai fluida penggerak turbin bertekanan rendah. Kukus keluaran turbin selanjutnya dikondensasi dengan air laut yang lebih dingin dan sebagai hasilnya diperoleh air desalinasi. Pada siklus gabungan, air laut yang hangat masuk ke dalam ruang vakum untuk diuapkan dalam sekejap (flash-evaporated) menjadi kukus (seperti siklus terbuka). Kukus tersebut kemudian menguapkan fluida kerja yang memutar turbin (seperti siklus tertutup). Selanjutnya kukus kembali dikondensasi menjadi air desalinasi.

Ocean Thermal Energy Conversion Generator Sumber: http://wordlesstech.com/
Ocean Thermal Energy Conversion Generator
Sumber: http://wordlesstech.com/

Ocean Thermal Energy Conversion Generator

Fluida kerja yang populer digunakan adalah amonia karena tersedia dalam jumlah besar, murah, dan mudah ditransportasikan. Namun, amonia beracun dan mudah terbakar. Senyawa seperti CFC dan HCFC juga merupakan pilihan yang baik, sayangnya menimbulkan efek penipisan lapisan ozon. Hidrokarbon juga dapat digunakan, akan tetapi menjadi tidak ekonomis karena menjadikan OTEC sulit bersaing dengan pemanfaatan hidrokarbon secara langsung. Selain itu, yang juga perlu diperhatikan adalah ukuran pembangkit listrik OTEC bergantung pada tekanan uap dari fluida kerja yang digunakan. Semakin tinggi tekanan uapnya maka semakin kecil ukuran turbin dan alat penukar panas yang dibutuhkan, sementara ukuran tebal pipa dan alat penukar panas bertambah untuk menahan tingginya tekanan terutama pada bagian evaporator.

Wallahu ‘Alam Bissowwab,

 

Referensi:

Kementerian Kelautan dan Perikanan Indonesia, 2012.

wikipedia.org, marineturbines.com, about.com, nytimes.com, bluenergy.com, wavegen.co.uk, oceanpd.com, reh-plc.com, aegoogle.com, esru.strath.ac.uk, therenewableenergycenter.co.uk.

 

Satria Antoni  Master Student of Marine geology at King Abdul Aziz University,Saudi Arabia
Satria Antoni
Research Assistant and Master Student of Marine Geology at King Abdul Aziz University,Saudi Arabia  (SEKJEND PPMI SAUDI ARABIA)

 

PERMODELAN BANJIR PERKOTAAN DI WILAYAH KERING

Posted on Updated on

Assalamu ‘alaikum para pembaca di seluruh dunia. Kali ini PPMI Jeddah menghadirkan tulisan yang bertajuk permodelan banjir yang ditulis oleh kandidat master di bidang pengelolaan sumber daya air di King Abdulaziz University (KAU), Kuswantoro. Selamat membaca!

Salam,

PPMI Jeddah

—————————————————————————————————————————–

Siapa menyangka bahwa Arab Saudi yang lazim dikenal kering kerontang, ternyata pernah dan bahkan sering ditimpa bencana banjir pada dekade terakhir ini. Banjir terparah pada 25 November 2009 di Kota Jeddah telah menyebabkan lebih dari 100 orang tewas, kemudian terjadi lagi di Jeddah pada 26 Januari 2011 yang menewaskan sekitar 10 orang. Berselang dua tahun kemudian, tepatnya 28 Januari 2013 setidaknya sebanyak 659 keluarga dievakuasi dari kota Tabuk, sebuah kota di bagian barat laut Arab Saudi. Terakhir, belum lama ini tepatnya pada 1 Mei 2013 hujan badai mengguyur bagian tengah Arab Saudi tepatnya di sekitar Kota Riyadh yang telah menewaskan setidaknya 20 orang.

Perlu kita ketahui bahwa Arab Saudi adalah termasuk negara yang berada pada wilayah kering (arid region). Secara umum karakteristik banjirnya seperti:

  1. terjadi tiba-tiba disertai cepatnya peningkatan maupun penurunan tinggi banjir dalam hitungan jam,
  2. variasi debit puncak terhadap aliran permukaan (runoff) tahunan sangat besar,
  3. muatan endapannya (sediment) besar karena sedikitnya vegetasi.

Dengan karakteristik banjir yang seperti itu, maka kejadian banjirnya dikenal dengan istilah flash flood atau bisa diartikan sebagai banjir bandang, yakni banjir yang datang secara tiba-tiba. Flash flood ini disebabkan oleh beberapa faktor, antara lain:

  1. hujan dengan intensitas yang tinggi
  2. kemiringan daerah aliran sungai (DAS) yang terjal
  3. tutupan vegetasinya sedikit
  4. kecepatan aliran airnya tinggi karena DAS tidak memiliki kemampuan untuk menahan dan menunda aliran air dari hulu.

1a

Isu perubahan iklim global telah menjadi momok yang harus diwaspadai oleh para pemangku kebijakan terutama dalam menghadapi kemungkinan terjadinya bencana alam yang tak terduga. Melihat kejadian banjir di Arab Saudi yang berselang dua tahunan bisa menjadi indikasi perubahan iklim global. Curah hujan yang mengakibatkan banjir tersebut besarnya di atas curah hujan maksimum yang pernah terjadi di beberapa dekade sebelumnya. Tentunya harus ada usaha yang terintegrasi dalam menghadapi bencana agar kerusakan lingkungan maupun korban jiwa bisa dihindari.

Kemajuan teknologi informasi dan computer saat ini telah banyak membantu dalam upaya mengurangi kerusakan lingkungan dan korban jiwa. Prediksi cuaca, termasuk di dalamnya jumlah curah hujan yang akan turun dapat dengan mudah diakses melalui internet. Salah satu contohnya adalah data curah hujan real-time yang bisa diakses oleh umum seperti data satellite PERSIANN-CCS melalui server UNESCO G-WADI. Kini data tersebut telah mampu diintegrasikan melalui Google Earth sehingga peneliti dengan mudah mengamatinya secara geografis. Dengan memanfaatkan perangkat lunak GIS, estimasi jumlah curah hujan yang terjadi dalam kurun waktu 3 jam terakhir dapat diperoleh dengan mudah dan cepat.

1b

1c

Data estimasi curah hujan tersebut digunakan sebagai data masukan (input) untuk memprediksi besarnya volume dan debit aliran permukaan (runoff) di suatu daerah. Pendekatan Soil Conservation Service Curve Number (SCS CN) pun digunakan sehubungan minimnya data hidrologi di Arab Saudi, khususnya Jeddah. Sekali lagi, pendekatan ini tak perlu dilakukan secara manual melalui rumus matematika yang rumit. Cukup dengan memanfaatkan beberapa perangkat lunak seperti Watershed Modelling System (WMS) dan didukung oleh HEC-HMS, prediksi volume maupun debit aliran permukaan bisa diperoleh.

1d

Untuk proses permodelan banjir di perkotaan, maka dibutuhkan DEM dengan resolusi yang tinggi. Salah satu sumbernya adalah Light Detection And Ranging (LiDAR) yang melaluinya DEM dengan resolusi hingga centimeter mampu diekstrak. DEM resolusi tinggi tersebut sangat bermanfaat dalam menampilkan fitur-fitur perkotaan seperti jalan, gedung, dam, bahkan tembok yang berukuran kecil sekalipun. Tentunya, pemanfaatan DEM resolusi tinggi tersebut berguna untuk menghasilkan permodelan yang mendekati kondisi yang sebenarnya seperti perambatan banjir, wilayah genangan, dan juga tinggi genangan.

Namun, bila peneliti menghadapi sebuah kendala dalam mendapatkan DEM resolusi tinggi, bagaimana solusinya? Pasti ada cara lain yang bisa dilakukan guna mendapatkan hasil yang memuaskan dalam penelitian banjir ini. Salah satu metodenya adalah dengan memodifikasi DEM yang ada. Caranya dengan mengubah ukuran grid/piksel dari data DEM tersebut menjadi ukuran yang lebih kecil. Kelemahannya adalah perubahan ukuran grid/piksel tersebut tidak mempengaruhi perubahan data ketinggian per piksel. Namun, bagaimanapun juga metode ini mampu menjawab permasalahan bahwa keberadaan fitur-fitur perkotaan tersebut mempengaruhi perambatan, luasan wilayah, dan tinggi genangan banjir.

1e

1f

Permodelan banjir di perkotaan ini didekati dengan model hidraulik 1-dimensi menggunakan HEC-RAS dan 2-dimensi menggunakan WMS. Adapun persamaan model 1-dimensi ini mengacu pada persamaan energi berikut:

 1g

Sedangkan permodelan 2-dimensi ini didekati dengan delineasi dataran banjir (flood plain) dengan cara mengurangi tinggi triangulated irregular network (TIN) dengan tinggi permukaan air (water surface elevation). Hasilnya adalah dataset tinggi banjir.

Nampak dengan jelas pada Gbr. 6 bahwa banjir menggenangi dengan sempurna daerah-daerah kosong dan juga jalan-jalan di antara bangunan. Hasilnya mendekati kondisi yang sebenarnya dimana banjir menggenangi jalan-jalan dan areal permukinan di sekitar distrik Al-Musaid dan Guwaizah. Namun pastinya, hasil simulasi permodelan banjir di perkotaan ini masih perlu dilakukan optimasi pada beberapa parameter agar hasilnya lebih akurat.

1h1i

Perlu diketahui bahwa untuk menghasilkan peta genangan banjir tersebut dibutuhkan beberapa hal:

  1. Komputer dengan spesifikasi yang super, dalam kasus ini processor i7 core dan RAM 8 GB.
  2. Sudah menguasai parameter-parameter yang akan dimasukkan yang sebelumnya telah dilakukan beberapa kali percobaan.
  3. Kesabaran yang mendalam karena hasil permodelan akan diperoleh setelah 2-3 hari atau bahkan lebih tergantung pada resolusi atau ukuran grid/piksel DEM yang digunakan.

Selamat mencoba!

***

Referensi: Kuswantoro Marko Jaedi (2013) Urban Flood Hazards Modelling in Arid Region, Case Study Jeddah Flood 2009

***

d629296b4f27ad4acfa98f8b8fb9c2db

KUSWANTORO

Alumni of:

Master of Science (MSc)
Dept. Hydrology and Water Resource Management
Fac. of Meteorology, Environment, and Arid Land Agriculture
King Abdulaziz University (KAU)
Jeddah-Saudi Arabia

………

Department of Water Resource  and Environmental Management (WREM)
Fac. of Geo-Information and Earth Observation (ITC)
University of Twente (UT)
Enschede-the Netherlands

………

Department of Geography
Fac. of Mathmatics and Natural Sciences
University of Indonesia (UI)
Depok-Indonesia

………

Specialist on :

Geographic Information Systems (GIS) and Remote Sensing (RS)
Geography and Spatial Analysis
Hydrology and Water Resource Management

KENDALA PERTANIAN LAHAN KERING DAN SOLUSINYA

Posted on

Para pembaca di seluruh dunia, kali ini PPMI Jeddah menghadirkan tulisan mengenai pertanian lahan kering, ditulis oleh seorang mahasiswa Master di bidang pertanian lahan kering King Abdulaziz University (KAU),  Wahid Muthowal. Selamat membaca :)

Salam,

PPMI Jeddah

Pertanian Lahan Kering merupakan aktifitas pertanian (budidaya tanaman pangan, perkebunan, perikanan, peternakan dan kehutanan) yang dilakukan di lahan kering. Lahan kering dibagi ke dalam empat kategori, yakni :

  1. Hyper Arid : indek kekeringan(rasio antara curah hujan dan evapotranspirasi potensial) 0.03, tidak ada vegetasi tanaman kecuali hanya beberapa rumpun rumput di daerah lembah, penggembalaan ternak berpindah-pindah, hujan tahunan rendah (di bawah 100 mm/tahun), serta hujan terjadi tidak menentu, bahkan kadang-kadang tidak terjadi hujan sepanjang tahun. Daerah ini terdapat di pe-“gurun”-an Saudi Arabia “Rub’ul Kholi” atau yang dikenal dengan empty quarter.
  2. Arid : indek kekeringan 0.03-0.20 yang ditandai dengan adanya peternakan, kegiatan pertanian dilakukan dengan irigasi tetes dan sprinkler, terdapat tanaman musiman dan tahunan yang letaknya terpisah-pisah, dan curah hujan tahunan antara 100 – 300 mm.Terdapat di Jeddah, Saudi Arabia dan Negara-negara Timur Tengah pada umumnya.
  3. Semi Arid : indek kekeringan 0.2-0.5 yang ditandai dengan adanya kegiatan pertanian denga mengandalkan air hujan meski produktifitasnya masih rendah, terdapat kegiatan peternakan komunal, dan curah hujan tahunan 300-800 mm.Biasanya terdapat di perbatasan daerah tropis dan sub-tropis.
  4. Sub Humid: indek kekeringan 0.5-0.75. Daerah sub humid juga dimasukkan ke dalam area lahan kering, meski sebenarnya memiliki karakter yang dekat dengan daerah lahan basah.  Di Indonesia kawasan timur memiliki karakter Sub-Humid, yang mana terdapat beberapa kendala untuk budidadaya pertanian di daerah tersebut.

Lahan kering ini terjadi sebagai akibat dari curah hujan yang sangat rendah, sehingga keberadaan air sangat terbatas, suhu udara tinggi dan kelembabannya rendah. Lahan kering sering dijumpai pada daerah dengan kondisi antisiklon yang permanen, seperti daerah yang terdapat pada antisiklon tropisme. Daerah tersebut biasanya ditandai dengan adanya perputaran angin yang berlawanan arah jarum jam di utara garis khatulistiwa dan perputaran angin yang searah jarum jam di daerah selatan garis khatulistiwa. Terdapat tiga jenis iklim di daerah lahan kering, yakni :

  1. Iklim Mediterania : hujan terjadi di musim gugur dan dingin
  2. Iklim Tropisme : hujan terjadi di musim panas
  3. Iklim Kontinental : hujan tersebar merata sepanjang tahun

Kondisi lahan kering tersebut mengakibatkan sulitnya membudidayakan berbagai produk pertanian. Faktor primer yang diperlukan tanaman untuk tumbuh adalah media tanam, air, cahaya, angin, dan nutrisi tanaman. Semua faktor yang diperlukan tanaman untuk dapat tumbuh dengan baik tersebut terhambat oleh kondisi daerah lahan kering yang memiliki iklim dan cuaca ekstrim. Adapun pengelompokan faktor yang diperlukan tanaman untuk dapat tumbuh dengan baik dan kendala yang terdapat di daerah lahan kering serta cara mengatasinya ditampilkan dalam tabel berikut ini :

Tabel 1. Hubungan faktor pertumbuhan dan kendala-kendala serta solusi pertanian di lahan kering

w8

Media Tanam

Tanah pasiran yang terdapat di sebagian besar daerah kering di Negara Timur Tengah menjadi kendala besar bagi usaha pertumbuhan tanaman. Kendala-kendala tersebuat adalah terlalu besarnya pori-pori tanah yang mengakibatkan infiltrasi tinggi sehingga tidak dapat menahan air serta memiliki kadar garam yang tinggi sebagai dampak dari kombinasi tingginya evapotranspirasi akibat suhu yang tinggi dan tingginya infiltrasi akibat tanah yang terlalu porous.

w1

Sedangkan tanah lempung yang terdapat pada lahan kering juga terkendala dengan sifatnya yang labil. Sifat tanah lempung yang kekurangan air akan merekah (nelo:jawa), sehingga tidak dapat ditumbuhi tanaman dengan optimal. Tanah sebagai media tanam seharusnya memiliki kemampuan menahan air dari infiltrasi dan evapotranspirasi, mampu memberikan nutrisi bagi tanaman, serta memiliki pori-pori proporsional untuk sirkulasi udara (O2 dan CO2). Untuk mengatasi hal tersebut, maka diperlukan soil amendment atau pengatur tanah, pupuk organik untuk meningkatkan kesuburan tanah, dan kapur untuk meningkatkan pH tanah atau gypsum untuk menurunkan pH tanah.

Air

Rendahnya curah hujan yang menjadi ciri-ciri khas daerah lahan kering mengakibatkan ketersediaan air untuk irigasi sangat terbatas. Untuk mengatasi hal tersebut diperlukan soil amendment untuk meningkatkan kapasitas tanah dalam menahan air (water holding capacity), mulsa untuk mengurangi evapotranspirasi dan penggunaan sistem irigasi yang tepat guna seperti irigasi tetes ataupun sprinkler tergantung dengan topografi lahan. Bila lahan datar, maka dapat digunakan irigasi tetes, dan apabila lahan bergelombang, maka penggunaan sistem irigasi sprinkler lebih tepat. Kolaborasi penggunaan soil amendment, mulsa dan sistem isrigasi tepat guna tersebut bertujuan untuk menghemat penggunaan air dan meningkatkan efektifitas dan efisiensi pendistribusian nutrisi tanaman.

w2

Cahaya

Tingginya radiasi cahaya matahari di daerah lahan kering mengakibatkan tingginya evapotranspirasi, rendahnya suplai oksigen (O2), dan salinasi / penggaraman di tanah. Cara mengatasi kendala tersebut dengan melakukan penghijauan, atau secara terintegrasi melakukan kegiatan pertanian dan perkebunan di lahan kering dapat mengurangi dampak tingginya radiasi cahaya matahari.

Angin

Minimnya vegetasi di daerah lahan kering mengakibatkan termodinamika pindah panas terjadi secara monoton/ single direction, hal tersebut mengakibatkan angin melaju dengan kencang, karena angin merupakan dampak dari udara yang digerakkan oleh perbedaan suhu. Salah satu dampak dari hal tersebut adalah terjadinya badai gurun (sand storm atau orang arab menyebutnya haboob) yang membawa banyak material pasir di daerah pemukiman maupun areal pertanian. Tentu saja hal tersebut sangat menghambat pelaksanaan kegiatan pertanian. Adapun alternatif untuk mengatasi hal tersebut adalah dengan menggunakan tanaman pohon sebagai pemecah laju kecepatan angina (wind breaker). Aplikasi penanaman pohon sebagai wind breaker di areal pertanian lahan kering biasanya ditanam mengelilingi areal pertanian. Adapun berikut ini merupakan contoh desain lahan pertanian lahan kering yang terdapat di Negara Timur Tengah.

w3

Nutrisi

Dengan mengambil analogi manusia, nutrisi sebagai makanan bagi tanaman itu diumpamakan seperti adanya karbohidrat, lemak, protein, dan vitamin bagi manusia. Namun bagi tanaman membutuhkan nutrisi makro (N, P, K, Ca, Mg, S) dan mikro (Fe, Mn, B, Mo, Cu, Zn dan Cl). Tingginya kadar garam di tanah pertanian lahan kering mengakibatkan unsur-unsur nutrisi yang diperlukan tanaman tersebut tidak tersedia dalam jumlah yang cukup, karena garam sifatnya mereduksi unsur-unsur makro dan membuat unsur-unsur mikro bersifat toksit atau beracun bagi tanaman. Untuk mengatasi hal tersebut, maka dibutuhkan pemupukan organik terpadu yang menyediakan unsur hara tanaman dari bahan-bahan alam untuk mereduksi kandungan unsur logam dari pupuk-pupuk kimia serta memberikan unsur mikro tanaman dalam bentuk organik (chillate) yang tidak beracun bagi tanaman di daerah dengan kadar garam yang tinggi.

Contoh Kegiatan Pertanian Lahan Kering di Saudi Arabia

Berikut ini merupakan contoh kegiatan pertanian lahan kering di Hada Al-Syam, Jeddah, Saudi Arabia yang dilaksanakan pada tahun 2012-2013. Komoditas yang ditanam dalam contoh pertanian lahan kering ini adalah labu (squash / Cucurbito sp.), atau orang-orang Indonesia sering menyebutnya dengan waluh sayur atau labu siem.

1. Pengolahan Tanah dan Pemberian Pozzolan

Pengolahan tanah dilakukan dengan bajak traktor yang bertujuan untuk menggemburkan tanah, agara sirkulasi udara baik.Pozzolan merupakan pengkondisi tanah (soil amendment) yang sedang dikembangkan untuk diterapkan di bidang pertanian. Kelebihan dari pozzolan apabila diaplikasikan sebagai soil amendment adalah sifat porositasnya (karena berasal dari batuan vulkanik dan jenis basalt rock) yang mampu menahan air dalam jumlah yang banyak  serta umur ekonomisnya yang lama, yakni diperkirakan mencapai 20 tahunan bisa berfungsi baik di tanah.

w5

2. Pemasangan Sistem Irigasi Tetes

Sistem irigasi tetes / drip irrigation sangat cocok diterapkan pada lahan kering yang terdapat sedikit air dengan topografi yang relatif datar.

wr4

3. Pemupukan dengan Sistem Fertigation (Fertilizing and Irrigation)

Fertigasi merupakan sistem pemupukan yang dilakukan bersamaan dengan kegiatan irigasi. Sistem ini akan efektif dan efisien apabila diterapkan pada sistem irigasi tetes atau sprinkler. Caranya adalah dengan mengaduk pupuk yang ingin ditambahkan ke dalam air yang siap diaplikasikan untuk mengairi tanaman.

4. Hasil Panen

Aplikasi menggunakan pozzolan sebagai soil amendment terbukti efektif dalam menghemat air irigasi dan meningkatkan produktifitas tanaman.

w6

Terim kasih,

w7

Wakid Mutowal

Penyuluh Pertanian Kabupaten Grobogan, Jawa Tengah

Mahasiswa S2 Jurusan Pertanian Lahan Kering

King Abdul Aziz University

Jeddah

Kingdom of Saudi Arabia

ENERGI BIRU DARI AIR, bukan sulap bukan sihir

Posted on Updated on

Para pembaca di seluruh dunia, kali ini PPMI Jeddah menghadirkan tulisan mengenai energi yang terbarukan, ditulis oleh seorang mahasiswa PhD  dari Teknik Kimia KAUST, Ela Nurlaela. Selamat membaca!

Salam,

PPMI Jeddah

Pengenalan

Beberapa tahun ke belakang (sekitar tahun 2008), negara kita tercinta, Indonesia, dihebohkan dengan penemuan energi biru dari air. Semua orang dibuat penasaran dengan kehebatan seorang “pakar” yang bisa menghasilkan energi bersih, secara langsung dan efisien, dari air. Iya, hanya dari air.  Karena kurang memahami prosesnya seperti apa, saya tidak akan membahas kesaktian pakar tersebut disini. Akan tetapi, tulisan yang saya buat sedikit banyak ada hubungannya dengan pak “pakar” tersebut. Energi biru dan air.

Energi biru atau energi terbarukan yang bersih (dalam artian tidak menghasilkan polusi) menjadi topik yang sangat menarik dan seksi akhir-akhir ini. Gembar gembor cerita tentang global warming, betapa kotornya udara yang kita hirup, betapa sedikitnya cadangan minyak dan gas yang tersisa di bumi ini (sampai terpikir nanti anak cucu kita mau pake energi darimana) dll sampai alasan politik menjadi pemicu yang sangat besar untuk berkembangnya riset dalam bidang ini. Sebutlah energi dari angin, ombak, biogas, dan yang akhir-akhir ini semakin ngetren, energi dari matahari. Kenapa matahari? Karena energinya sangat besar dan ada dimanapun di belahan muka bumi ini. Sebagai perbandingan, berikut data tentang jumlah energi yang dikonsumsi saat ini dengan energi yang tersedia dari minyak bumi dan matahari.

Tabel 1. Data perbandingan konsumsi energi dan energi yang tersedia dari matahari1
Tabel 1. Data perbandingan konsumsi energi dan energi yang tersedia dari matahari1

Dengan sedikit perhitungan matematika, kita dapat membandingkan bahwa konsumsi energi per tahun sama dengan suplai energi yang diberikan matahari ke bumi selama satu jam. Demikian pula halnya dengan energi yang dikandung minyak bumi, sama dengan suplai energi yang diberikan matahari ke bumi selama satu setengah hari (36 jam). Dengan kata lain, kita bisa memenuhi kebutuhan energi dunia dalam satu tahun hanya dengan memanfaatkan 0,015% energi yang disuplai matahari!!!!  Menarik bukan?

Read the rest of this entry »

DRIVING INDONESIA’S FISHERIES INTO TWILIGHT ZONE

Posted on Updated on

Assalamu ‘alaikum para pembaca di seluruh dunia. Kali ini PPMI Jeddah menghadirkan tulisan yang bertajuk tentang perikanan Indonesia yang ditulis oleh salah seorang mahasiswa doktor KAUST, Perdana Karim Prihartato.  Selamat membaca!

Salam,

ppmi Jeddah

—————————————————————————————————————————————————-

Flying when diving
Flying when diving

JALASVEVA JAYAMAHE (Our glory lies in the sea)– After a more than millennia tenure of our ancestor ocean’s exploration in the archipelago, of which we are often to call it Nusantara, we are inheriting a great task to answer a long lasting conundrum since the beginning of the Republic, can we revive our ancestral greatness in the ocean?

Our ocean is occupying two-third of Indonesia’s territory and it is home to the world’s most diverse coral reef, filled with vast number of fish species and many other marine animals. At about 60% of Indonesia’s protein source is coming from the ocean. Therefore, it is permissible to say that ocean plays significant role forming Indonesia’s food self-sufficient paradigm.

Read the rest of this entry »

Terpilihnya Ketua PPMI Arab Saudi

Posted on Updated on

Bismillahirrahmanirrahim

Kami selaku dewan pengurus PPMI Jeddah mengucapkan:

SELAMAT

atas terpilihnya Saudara

JANWAR NURDIN

sebagai ketua PPMI Pusat Arab Saudi untuk satu periode ke depan.

Semoga amanah yang telah diberikan dapat dijalankan dengan baik dan membawa manfaat untuk umat.

Salam,

PPMI Jeddah

Fenomena Hidrologis: Banjir Bandang Padang 2012

Posted on Updated on

Apa yang sedang (telah) terjadi?

  • Banjir bandang (Flash flood).

Dimana lokasi terjadinya?

  • Di Kota Padang
  • Lokasinya di daerah hilir Sungai Lubuk Kilangan seperti Ujung Tanah, Lubuk Begalung, Batang Arau, dan sekitarnya, dan Sungai Batang Kuranji seperti Limau Manis, Kuranji, Siteba, Jalan Karao, dan sekitarnya.

Lebih rincinya sebagai berikut:

Kapan terjadinya?

  • Hujan DERAS mulai terjadi pukul 16.30 hingga 19.30 WIB (3 jam), dan hingga pukul 23.00 WIB hujan masih terjadi.
  • Air mulai menggenangi wilayah perkotaan sejak pukul 18.30 WIB

Mengapa bisa terjadi?

Menurut Sutopo, hujan deras yang terjadi di kawasan Padang dan sekitarnya sore tadi merupakan fenomena alam di daerah ekuator Indonesia yang dipengaruhi Siklon Tropis Vicente yang ada di Laut Cina Selatan, sekitar 21,1 lintang utara, dan 114,2 bujur timur atau sekitar 2010 km sebelah utara timur laut Kepulauan Natuna.

Siklon tropis vicente ini menyebabkan hujan dengan intensitas ringan, sedang hingga tinggi di wilayah Sumatera bagian utara dan barat. Selain itu siklon ini menyebabkan gelombang dengan ketinggian 3 – 4 meter yang berpeluang terjadi di Perairan Sabang – Banda Aceh, Perairan Utara Aceh. Sedangkan gelombang dengan ketinggian 4 – 5 meter berpeluang terjadi di Laut Cina Selatan bagian Utara.

Sumber: http://www.tempo.co/read/news/2012/07/24/058419086/Banjir-Bandang-Terjang-Padang

Bagaimana dampak terjadinya?

Sebanyak 1200 warga mengungsi  dan 10 warga juga sempat hilang namun sudah berhasil diketemukan.

Sumber: http://www.tribunnews.com/2012/07/25/1200-warga-mengungsi-akibat-banjir-bandang-di-padang

Data hujan dengan menggunakan data satelit GWADI open source. 

Data hujan ini menunjukkan sebaran hujan dan jumlahnya selama berlangsungnya hujan. Dalam waktu sekitar 3 jam, hujan yang terjadi di sekitar daerah banjir sekitar 173 mm (sumber: http://www.swatt-online.com/2012/07/badai-vicente-jauh-tak-berdampak-langsung-ke-indonesia/). Hujan tersebut dikategorikan sebagai hujan deras.

Ilustrasi Peta Wilayah Banjir Bandang Kota Padang 24 Juli 2012

Daerah banjir bandang padang 24 juli 2012

Foto yang terekam.

PADANG, 24/7 – BANJIR BANDANG PADANG. Tim SAR bersama warga berusaha menolong warga di sebuah rumah yang terkepung banjir bandang, di Kelurahan Limaumanis, Kecamatan Pauh, Padang, Sumbar, Selasa (24/7) malam. Banjir bandang membuat puluhan rumah di bantaran Sungai Limaumanis dan Batangkuranji seperti di Kalumbuk dan Nanggalo dihantam air yang membawa material kayu, warga banyak yang terkepung di rumah mereka namun sementara belum dilaporkan adanya korban jiwa. FOTO ANTARA/Iggoy el Fitra