MAKALAH TEKNOLOGI NANO DAN ENERGI

. .

TEKNOLOGI NANO DAN ENERGI

(Laporan Tutorial Sains Dasar Kimia)

Oleh

1.1. Latar Belakang

Perkembangan teknologi nano telah mendapat perhatian besar dari para ilmuwan dunia dan peneliti. Teknologi nano secara umum dapat didefinisikan sebagai teknologi perancangan, pembuatan, dan aplikasi struktur material yang berdimensi nanometer. Teknologi nano berhubungan dengan struktur dan partikel material berdimensi kecil dalam skala nanometer. Teknologi nano adalah ilmu dan rekayasa dalam penciptaan material dan struktur fungsional dalam skala nanometer. Jadi teknologi nano tidak hanya sebatas bagaimana cara menghasilkan material ataupun partikel yang berukuran nanometer, melainkan memiliki pengertian yang lebih luas termasuk bagaimana cara memproduksi serta mengetahui kegunaan sifat baru yang muncul dari nanomaterial yang telah dibuat. Penelitian tentang teknologi nano cukup mendapat perhatian dari para ilmuwan dan engineer, beberapa diantaranya seperti nanomaterial, nanopartikel, anokluster, nanokoloid dan lain sebagainya (Abdullah, 2009).

Salah satu tema penelitian di bidang teknologi nano adalah nanopartikel magnetik. Nanopartikel magnetik telah dipelajari secara ekstensif lebih dari setengah abad yang lalu baik secara eksperimen maupun teori (arryanto, 2007). Nanopartikel magnetik merupakan kelas material berukuran dibawah 100 nm yang bisa direkayasa atau dimanipulasi dibawah pengaruh medan magnet eksternal. Berdasarkan sifat kimianya, nanopartikel magnetik cenderung mengelompok, membentuk sebuah aglomerat, kecuali jika permukaannya dilapisi dengan bahan non-magnetik (Martin,1993).

1.2. Tujuan

Adapun tujuan diadakan diskusi mengenai pembahasan “Teknologi nano dan Energi” adalah:

1. Untuk memahami teknologi nano.

2. Untuk memahami energi.

3. Untuk mengetahui aplikasi teknologi nano dalam bidang sains.

II. HASIL DISKUSI

1. Apa yang dimaksud dengan proses termokimia terkatalisisi? Hasil diskusi:

Termo: panas sedangkan termokimia ialah cabang kimia yang berhubungan dengan hubungan timbal balik panas dengan reaksi kimia atau dengan perubahan keadaan fisika.

Jadi dapat disimpulkan bahwa proses termokimia terkatalisis adalah proses untuk

membangkitkam gas hidrogen dengan air. Proses kimia yang menghasilkan panas/energi dengan bantuan katalis, misalnya H₂O dimana H dipisahkan dengan O.

2. Dalam ilmu teknologi nano mengapa partikel yang berukuran besar dengan partikel yang berukuran nano memiliki sifat yang berbeda?

Hasil diskusi:

Pada dasarnya partikel-partikel tersebut memiliki sifat yang sama, namun bila partikel/benda berukuran nano memiliki sifat mampu masuk ke celah-celah yang lebih dalam daripada yang berukuran makro.

Dengan menciptakan zat hingga berukuran satu per miliar meter(nanometer), sifat dan fungsi zat tersebut bisa diubah sesuai dengan yang diinginkan. Nanopartikel memiliki karakteristik yang lebih unggul dalam sifat fisika dan kimia daripada bentuk kasar (bulk). Penyebab utama perubahan sifat fisika dan kimia dari nanopartikel adalah meningkatnya fraksi permukaan-permukaan atom karena berkurangnya ukuran partikel. Contoh material nanopartikel diantaranya adalah nanopartikel emas, nanopartikel magnetik, dan nanopartikel silika.

3. Apakah pengertian dari “material inert”?

Hasil diskusi:

Inert merupakan senyawa yang tidak dapat bereaksi dengan senyawa lain.

Dalam ilmu kimia, istilah inert digunakan untuk mendefinisikan suatu zat yang tidak bereaksi secara kimiawi. Sedangkan material Inert merupakan katalis yang tidak mempengaruhi hasil walaupun ikut bereaksi.

4. Apakah pengertian dari energi? Hasil diskusi:

Energi didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja atau usaha.

Energi merupakan sesuatu yang sangat penting dalam kehidupan di alam ini, terutama bagi kehidupan manusia, karena segala sesuatu yang kita lakukan memerlukan energi.

5. Apakah konsep kekekalan energi?

Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, energi hanya dapat diubah dari 1 bentuk energi ke bentuk energi yang lain. Energi alam semesta adalah tetap, sehingga energi yang terlibat dalam suatu proses kimia dan fisika hanya merupakan perpindahan atau perubahan bentuk energi.

6. Sebutkan beberapa jenis sumber energi? Hasil diskusi:

a. Energi matahari

b. Energi air

c. Energi biomasa

d. Energi panas bumi

e. Energi angin

Dari berbagai macam sumber energi yang ada di bumi, matahari merupakan sumber energi yang paling utama di bumi, karena bila tidak ada matahari maka tidak ada kehidupan di bumi dan berarti pula tidak ada sumber energi lain di bumi ini.

Sumber energi adalah semua benda atau zat yang dapat menghasilkan energi, misalnya:

a. Pembangkit tenaga listrik merupakan sumber energi listrik.

b. Bahan makanan, minyak bumi, dan lainnya merupakan sumber energi kimia.

c. Lampu atau api merupakan sumber energi kalor atau cahaya dan sebagainya. Sumber energi alternatif yang mempunyai kadar polusi rendah, misalnya:

a. Energi matahari

b. Energi air

c. Energi biomasa

d. Energi panas bumi

c. Energi angin dan lain-lain

7. Apakah pengertian dari energi terbarukan? Hasil diskusi:

Energi terbarukan adalah sumber energi yang cepat dipulihkan kembali secara alami dan prosesnya berkelanjuta.

Dari definisinya, semua energi terbarukan sudah pasti juga merupakan energi berkelanjutan, karena senantiasa tersedia di alam dalam waktu yang relatif sangat panjang sehingga tidak perlu khawatir atau antisipasi akan kehabisan sumbernya. Misalnya: panel surya, bioetanol, biomasa, dan biogas.

8. Apakah pengertian teknologi nano? Hasil diskusi:

Teknologi nano adalah ilmu rekayasa dalam penciptaan material, struktur fungsional, maupun piranti dalam skala energi.

Teknologi nano merupakan suatu teknologi yang dihasilkan dari pemanfaatan sifat-sifat molekul atau struktur atom apabila berukuran nanometer. Jadi apabila molekul atau struktur dapat dibuat dalam ukuran nanometer maka akan dihasilakan sifat-sifat baru yang luar biasa. Sifat-sifat baru inilah yang dimanfaatkan untuk keperluan teknologi, sehingga teknologi ini disebut nano teknologi.

9. Apa sajakah aplikasi teknologi nano dalam bidang sains? Hasil diskusi:

dalam bidang farmasi

medis dan pengobatan

kosmetik

tekstil

produk perawatan

Ada banyak sekali manfaat dari teknologi nano yang diterapkan dalam bidang sains, seperti:

Teknologi nano di bidang Farmasi

Teknologi nano sudak banyak digunakan dalam bidang sains, antara lain biomedis, elektronik, magnetik, optik, IT, ilmu material, komputer, tekstil, kosmetika, bahkan obat-obatan. Sebagian besar obat-obatan dan kosmetika yang beredar di pasaran saat ini bekerjanya kurang optimal disebabkan karena zat aktifnya :

1. memiliki tingkat kelarutan yang rendah.

2. membutuhkan lemak agar dapat larut.

3. mudah teragregasi menjadi partikel besar.

4. tidak mudah diabsorpsi dan dicerna

Medis & Pengobatan

Molekul dalam skala nano yang bersifat multifungsi untuk mendeteksi kanker dan untuk penghantaran obat langsung ke sel target.

Molekul nano menempel pada sel kanker

Kosmetik

Terobosan teknologi nano dalam bidang kosmetika dan obat-obatan mampu menciptakan bahan kosmetika dan obat-obatan dengan efektivitas yang jauh lebih baik. Sebagai contoh adalah penggunaan liposom dalam formula obat dan kosmetika.

Tekstil

Dengan nanopartikel tekstil dan pakaian akan menjadi mudah dibersihkan dan dengan penambahan silver pada kaos kaki akan membuat nya mempunyai pengaruh pada pengurangan bau kaki. Tetapi akhir-akhir ini para peneliti mengingatkan bahwa tidak semua produk kaos kali yang mengandung perak akan aman bagi lingkungan. Hal ini karena pada saat pencucian, pada produk yang kurang bagus, perak akan terikut ke air cucian. Hal ini bisa menyebabkan efek negatif pada biota air. Selain perak, TiO2 diguanakan juga pada UV cut. Contoh yang umum di pakai adalah pada payung.

Produk perawatan.

TiO3 dan SiO2 digunakan sebagai UV cut sementara apatite digunakan pada pasta gigi. Perak digunakan pada plester untuk mencegah infeksi dan emas nanopartikel digunakan pada tes kehamilan

10. Bagaimanakah hubungan teknologi nano dengan energi? Hasil diskusi:

Hubungan teknologi nano dengan energi misalnya penghematan pembakaran energi dengan menurunkan biaya operasional, dengan adanya teknologi nano kita dapat memperbaiki penggunaan bahan bakar/energi yang akan habis.

11. Bagaimana konsep teknologi nano diterapkan dalam eksplorasi sumber-sumber bioenergi?

Hasil diskusi:

Misalnya pada proses pembuatan energi selain dari energi bahan bakar minyak atau batu bara.

III. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil diskusi dapat disimpulkan bahwa:

1. Teknologi nano dapat diartikan sebagai ilmu rekayasa dalam penciptaan material, struktur fungsional, maupun piranti dalam skala energi.

2. Energi merupakan sesuatu yang sangat penting dalam kehidupan di alam ini, terutama bagi kehidupan manusia, karena segala sesuatu yang kita lakukan memerlukan energi. Sehingga energi didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja atau usaha.

3. Ada banyak sekali manfaat yang kita dapatkan dengan danya teknologi nano, salah satu nya dalam bidang sains yaitu dalam bidang farmasi, medis dan pengobatan, kosmetik, tekstil, dan produk perawatan.

DAFTAR PUSTAKA