PEMANFAATAN PANAS TUBUH MANUSIA SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF PADA ARLOJI*)
OLEH : ADAM SETIAWAN IBRAHIM **)
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar belakang
Tubuh manusia adalah sebuah mesin produksi energi yang besar. Ketika melihat tubuh manusia menggunakan teknologi infra merah, yang terlihat adalah pancaran panas yang keluar dari tubuh manusia. Panas tubuh manusia dipengaruhi oleh banyak factor,salah satunya adalah aktivitas manusia. Aktivitas selain merangsang peningkatan laju metabolisme,mengakibatkan gesekan antar komponen otot organ yang menghasilkan energi termal. Seseorang dapat memiliki suhu tubuh bervariai sepanjang hari selama orang melakukan olahraga atau aktivitas sedang hingga berat suhu tubuh normal manusia sekitar 37°-40° C. Pada dasarnya setiap orang mempunyai suhu tubuh yang menghasilkan kehangatan.kehangatan yang dihasilkan dari tubuh manusia adalah energi yang diabaikan. Termasuk panas tubuh di pergelangan tangan. Yang dipengaruhi oleh aliran pembuluh darah yang membawa metabolisme tubuh yang menghasilkan panas. Seorang ilmuwan dari Victoria Kanada yang berhasil menciptakan senter dengan memanfaatkan energi yang tidak terpakai di lingkungan sekitar. Memanfaatkan panas energi panas tubuh manusia energi yang selalu mengelilingi tubuh tetapi tidak pernah digunakan.
Pada zaman modern ini sebuah arloji tak hanya menunjukan waktu dan berbentuk klasik tetapi terdapat fitur tambahan seperti yang dilakukan perusahaan arloji yang terkenal di luar negri. Seperti fitur digital,layar sentuh,suara animasi bahkan berfungsi seperti ponsel inilah yang membuat masyarakat Indonesia lebih memilih produk luar negri walaupun harganya relatif mahal. Para penjual arloji dapat memanfaatkan dunia maya sebagai took online membuat masyarakat lebih mudah dan praktis dalam membeli arloji. Sampai saat ini banyak orang rela mengeluarkan uang dalam jumlah yang banyak hanya untuk membeli sebuah arloji dari kualitas abal-abal sampai kualitasatas dan eksklusif. Selain berfungsi sebagai pengingat waktu sekaligus sebagai aksesoris dan meningkatkan gaya pribadi seakan arloji memberikan daya tarik tersendiri bagi pemakainya.
Dari uraian dia atas maka penyusunan merasa tertarik untu membahas lebih lanjutan pemanfaatan energi panas tubuh manusia yang khususnya terletak di pergelangan tangan yang dapat dibuat sebagai energi alternatife yang hampir tidak pernah digunakan. Maka penyusun membuat judul “pemanfaatan energi panas pada pergelangan tangan manusia sebagai teknologi masa depan pengganti batrei pada arloji”
B. Rumusan masalah
1) Bagaimana cara memanfaatkan energi alternatif panas tubuh manusia yang
di pergelangan tangan ?
2) Bagaimana cara pembuatan mesin sensor panas (PIR) yang dikombinasikan
dengan arloji untuk menangkap panas tubuh?
C. Tujuan
1) Mengetahui pemanfaaan panas tubuh manusia yang terletak di pergelangan tangan untuk energi alternative pengganti batrei pada arloji
2) Mengetahui cara pembuatan mesin arloji yang dikombinasikan dengan PIR
D. Urgensi penelitian
Penelitian kami mengenai panas tubuh manusia yang terletak dipergelangan tangan yang akan ditangkap oleh sensor PIR yang telah dikombinasikan dengan mesin arloji yang dapat dimanfaatkan sebagai energi alternatife pengganti batrei.
E. Luaran yang diharapkan
Pembuatan mesin pada arloji yang telah dimodifikasi dengan PIR yang diletakkan di pergelangan tangan diharapkan akan memperoleh hasil berikut :
1) Menjadi terobosan teknologi yang tidak hanya memberikan fitur tambahan pada arloji tetapi memanfaatkan energi alternativ yang belum pernah ada dengan memanfaatkan panas tubuh manusia yang terletak di pergelangan tangan
2) Mampu menjadi teknologi masa depan khususnya di Indonesia yang membuat masyarakat tak hanya mengunggulkan produk luar negri.
F. Manfaat
Terdapat perusahaan arloji asli dari Indonesia yang pasti bersaing dengan produk luar negri. Masyarakat mempunyai banyak pilihan untuk memilih produk dalm negri atau luar negri. Pada zaman moderen ini sebuah arloji tak hanya menunjukan waktu atau berbentuk klasik. Tetapi terdapat tambahan seperti digital,layar sentuh,suara,animasi,dan berfungsi seperti ponsel. Inilah yang membuat masyarakat tak hanya memilih arloji dalam negri saja merek terkenal dari luar negri menjadi incaran banyak orang dan PKM kami berjudul pemanfaatan energi panas pada pergelangan tangan manusia sebagai teknologi masa depan pengganti batrei pada arloji. Yang secara tidak langsung memberi sebuah ide untuk perusahaan dalam negri sebuah terobosan yang tidak hanya memberikan fitur tambahan pada arloji tetapi membuat energi alternatif yang belum pernah ada serta membuat masyarakat tidak menyampingkan produk dalam negri. Dari hasil pencaraian kami di media belum pernah ada sebuah arloji bertenaga panas tubuh manusia. Sebuah terobosan baru membuat arloji bertenaga panas tubuh manusia dalam teknologi masa depan khususnya di Indonesia
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Energi alternatif
Energi alternatif adalah istilah yang merujuk kepada semua energi yang dapat digunakan yang bertujuan untuk menggantikan bahan bakar konvensional tanpa akibat yang tidak diharapkan dari hal tersebut. Umumnya, istilah ini digunakan untuk mengurangi penggunaan bahan bakar yang tidak dapat diperbarui. Energi merupakan salah satu bagian terpenting dalam kehidupan manusia. Eergii selalu dibutuhkan manusia untuk mendukup aktifitasnya. Tidak bisa dipungkiri, bahwa manusia tidak akan mampu untuk menghindarkan diri dari kebutuhan energi. Ironisnya, kesadaran akan kelestarian energi sangat rendah. Seiring dengan perkembangan jaman, teknologi, dan informasi, kebutuhan energi telah membuat manusi membabibuta dalam mengendalikan penggunaannya. Hal itu diperparah lagi dengan tingkat kebutuhan manusia yang membutuhkan suplai energi besar. Gerak perkembangan jaman tersebut telah menyeret manusia untuk larut dalam kesibukan bekerja. Sehingga perhatian dan kepedulian mengenai perlunya pelestarian Lantas pertanyaan yang sangat kritis pun mengemuka, “mungkinkah melakukan pelestarian energi?” Pelestarian energi hanya mungkin dilakukan dengan membudidayakan energi atau dengan sebuah bahasa yang kini berkembang adalah energy-farming. Membudidayakan energi hanya mungkin dilakukan bilamana kita mampu menciptakan sumber energi selain melakukan exploitasi terhadap sumber daya alam. Pentingnya sajian informasi mengenai sumber energi alternati bagi kehidupan manusia mungkin secara perlahan akan mengubah kesadaran masyarakat untuk tidak selalu bergantung pada sumber-sumber energi terbatas.Karena itulah, pada PKM kali ini akan mengenai sumber energi alternatif bagi kehidupan manusia. Membudidayakan energi berarti melakukan suatu bentuk kegiatan atau proses untuk menciptakan energi atau sumber energi dan bukan berorientasi untuk melakukan ekploitasi sumber energi yang jumlahnya terbatas. Berpikir mengenai engergy-farming berarti berpikir tentang sebuah alat yang mampu untuk mengumpulkan, menghasilkan dan menyimpan energi dan alat tersebut merupakan alat yang bisa diperbaharui atau dilestarikan. Banyak sekali sumber energi alternatif yang masih menjadi teka-teki dan perlu dikembangkan. Bagaimana caranya menampung energi panas tubuh manusia yang sia-sia terbuang di suatu ruangan atau apakah mungkin hasil energi tubuh manusia tersebut bisa dimanfaatkan untuk aktifitas manusia. Pada tahun 2008,sejumlah peneliti telah melliris temuan mereka di jurnal Nature, mengenai kemungkinan panas tubuh manusia untuk mengisi baterai telepon seluler. Pada makalah itu disebutkan pnas tubuh manusia dapat dimanfaatkan sebagai sumber Perangkat murah untuk beragam kebutuhan jika tidak perlu mengisi batrei ponsel setiap malam karena energy otomatis terisis jika ponsel berada di ddekt tubuh. Persoalanya adalah material apa yang sempurna untuk mengonversi panas tubuh menjadi energi sehingga tak ada yang terbuang. Ilmuwan dari Berkeley Lab milik Departemen Energi AS dan Universitas California mengklaim kawat nanosilikon temuanya mampu mengonversi energy dengan sempurna. 9 desember 2010, fujitsu juga sudah membuat perangkat permanen panas dan cahaya yang dapat dikenakan manusia. Bentuknya mungil saja, hanya kotak kecil selebar pergelangan tangan manusia. Namun,perangkat itu mampu menangkap panas atau cahaya dari lingkungan sekitar pemakai, kemudian mengubahnya menjadi energi listrik. Dengan mengganti sirkuit elektrik yang terhububung pada material semikonduktor. Teknologi yang membuat panas tubuh manusia berubah menjadi energi listrik disebut dengan teknologi thermocouples. Thermocouples adalah berbentuk sepasang material termoelektrik yang berukuran sangat kecil dan fleksibel. Thermocouples ini berfungsi untuk menangkap panas tubuh manusia. Thermocouples ini kemudian telah dicetak dan disambungkan pada kantong baju atau celana. Profesor sistem elektronik di University of Southampton yang bernama Stephen Beeby menyatakan bahwa “Salah satu sisi dari kantung itu dingin dan sisi lainnya panas. Saat tubuh Anda menghasilkan panas melalui kantung itu, Anda menciptakan voltase dan arus. Voltase dan arus secara bersamaan menghasilkan kekuatan tenaga”kemudian ,listrik yang tercipta dari perbedaan suhu tersebut antara lapisan dalam dan luar kantong itulah yang lalu dimanfaatkan.
B. Metabollisme tubuh penghasil panas
Metabolisme adalah pertukaran zat antara suatu sel atau suatu organisme secara keseluruhan dengan zat antara suatusel atau organisme secara keseluruhan dengan lingkungannya.Metabolisme berasal dari kata Yunani “Metabole” ynisme hang berarti perubahan. . Metabolisme yang baik adalah kunci tubuh yang sehat dan dapat mencegah serangan penyakit. Pengertian Metabolisme itu sendiri adalah sebuah siklus atau perjalanan reaksi biokimia yang terdapat dalam tubuh Reaksi biokimia yang terjadi dalam tubuh meliputi proses untuk pengolahan atau pemecahan zat-zat makanan menjadi sumber energi, komponen sel-sel dan sisa zat. Metabolisme tubuh yang sehat dan bagus, ini menandakan sistem tubuh berfungsi serta berjalan sempurna, sehingga manfaat yang kita peroleh ketika metabolisme tubuh berjalan dengan baik, makanan yang telah masuk ke dalam tubuh dapat di olah secara efisien dan maksimal. Tidak hanya cukup sampai di situ saja, jika metabolisme dalam tubuh kita berfungsi secara sempurna, hal ini dapat menjaga berat badan tetap ideal. Metabolisme kadang juga diartikan pertukaran zat antaara satu sel atau secara keseluruhan dengan lingkungannya. Sebelum sel melakukan pembelahan, maka protoplasma akan aktif mengumpulkan serta mensintesa karbohidrat, protein, lemak dan banyak lagi senyawa kompleks yang merupakan bagian dari protoplasma dan dinding sel. Bahan dasar untuk sintesa senyawa organic tersebut adalah unsure-unsur aorganic yang diserap oleh akar dan gula yang dibentuk dari karbon dioksida dan air pada proses fotosintesa (asimilasi karbon). Proses Metabolisme adalah segala proses reaksi kimia yang terjadi didalam tubuh makhluk hidup, mulai makhluk hidup bersel satu hingga yang memiliki susunan tubuh kompleks seperti manusia. Dalam hal ini, makhluk hidup mendapat, mengubah dan memakai senyawa kimia dari sekitarnya untuk mempertahankan hidupnya. Metabolisme meliputi proses sintesis (anabolisme) dan penguraian (katabolisme) senyawa atau komponen dalam sel hidup. Semua reaksi metabolisme dikatalis oleh enzim. Hal lain yang penting dalam metabollisme adalah perenannya dalam penawar racun atau detoksifikasi. Proses metabolisme yang terjadi didalam sel merupakan aktivitas yang sangat terkoordinasi, melibatkan kerjasama berbagai system enzim yang mengkatalis reaksi-reaksi secara bertahap dan memerlukan pengaturan metabolic. Proses metabolisme dalam tubuh secara umum dapat digambarkan dengan Pertama-tama, tubuh merubah kalori menjadi energi untuk memenuhi kebutuhan setiap sel (Nutrion Sel/NS). Kalori digunakan sebagai bahan bakar untuk setiap fungsi tubuh. Kita memperbaharui persediaan energi sel kita tiap hari melalui makanan. Secara umum proses metabolisme merubah makanan menjadi energi hanya sekitar 85% efisien, tubuh masih harus menangani kelebihan kalori yang tersisa 15% inefisiensi. Untuk membuang kalori yang berlebihan ini. Tubuh dapat menyimpan kalori ekstra dalam sel lemak putih sebagai lemak tubuh, atau membakar kalori dalam sel lemak “baik”
C. panas tubuh di pergelangan tangan.
Produksi panas di dalam tubuh tergantung dari kegiatan fisik tubuh, makanan, pengaruh dari berbagai bahan kimiawi dan gangguan pada sistem pengatur panas misalnya pada keadaan demam.Tubuh manusia memperoleh panas dari dua sumber yaitu metabolisme dan dari panas lingkungan sekitarnya. panas lingunagn seperti kelembapan, kecepatan angin dan pengaruh temperature udara. Panas badan akibat metabolisme, yaitu. Manusia untuk dapat bergerak, bekerja, latihan, lari memerlukan energi. Dalam proses metabolisme, selain menghasilkan tenaga juga menghasilkan panas. Dengan demikian panas dalam tubuh akan terus terbentuk selama metabolisme berjalan yang berakibat suhu tubuh naik. Panas tubuh di keluarkan agar tubuh manusia mempunyai suhu yang sekitar 37 C. Metabolisme tubuh dipengaruhi oleh pembuluh darah. Pembuluh darah adalah prasarana jalan bagi alirah darah keseluruh tubuh. Saluran darah ini merupakan system tertutup dan jantung sebagai pemompanya. Fungsi pembuluh darah adalah mengangkut (tranportasi) darah dari jantung keseluruh tubuh dan mengangkut kembali darah yang sudah dipakai kembali jantung. Fungsi ini disebut sirkulasi darah. Darah yang mengangkut gas-gas,zat makanan,,hormon,antibodi sisa metabolisme tubuh.seluruh. Tubuh terdapat aliran darah yang membawa metabolisme tubuh termasuk di pergelangan tangan. Pembuluh darah utama dimulai dari dari aorta yang keluar dari ventrikel sinistra melalui belakang kanan arteri pulmonalis,membelok kebelakang melalui radiks pulmonalis kemudian turun sepanjang kolumna vertebrali gerak bawah menembus diafgrama, selanjutnya ke rongga panggul dan berakhir pada anggota Pembuluh balik atau vena adalah pembuluh yang membawa darah menuju jantung. Darahnya banyak mengandung karbon dioksida. Umumnya terletak dekat permukaan tubuh dan tampak kebiru-biruan. Dinding pembuluhnya tipis dan tidak elastis. jika diraba, denyut jantungnya tidak terasa. Pembuluh vena mempunyai katup sepanjang pembuluhnya. Katup ini berfungsi agar darah tetap mengalir satu arah. Dengan adanya katup tersebut, aliran darah tetap mengalir menuju jantung. Sedangkan pembuluh darah arteri adalah pembuluh darah berotot yang membawa darah dari jantung. Fungsi ini bertolak belakang dengan fungsi pembuluh balik yang membawa darah menuju jantung. Pada daerah pergelangan tangan terdapat lajur pembuluh darah seperrti arteri ulnaris, alteri radialis, vena ulnaris, vena radialais, vena safalika, vena basilica, vena median.
D. penambahan sensor PIR pada arloji
pada sebuah arloji dapat dilakukan dengan tambahan sensor PIR. PIR (Passive Infrared Receiver) merupakan sebuah sensor berbasiskan infrared. Akan tetapi, tidak seperti sensor infrared kebanyakan yang terdiri dari IR LED dan fototransistor. PIR tidak memancarkan apapun seperti IR LED. Sesuai dengan namanya ‘Passive’, sensor ini hanya merespon energi dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki oleh setiap benda yang terdeteksi olehnya Benda yang bisa dideteksi oleh sensor ini biasanya adalah tubuh manusia. Di dalam sensor PIR ini terdapat bagian-bagian yang mempunyai perannya masing-masing, yaitu Fresnel Lens, IR Filter, Pyroelectric sensor, amplifier, dan comparator. Sensor PIR ini bekerja dengan menangkap energi panas yang dihasilkan dari pancaran sinar inframerah pasif yang dimiliki setiap benda dengan suhu benda diatas nol mutlak. Seperti tubuh manusia yang memiliki suhu tubuh kira-kira 32 derajat celcius, yang merupakan suhu panas yang khas yang terdapat pada lingkungan. Pancaran sinar inframerah inilah yang kemudian ditangkap oleh Pyroelectric sensor yang merupakan inti dari sensor PIR ini sehingga menyebabkan Pyroelectic sensor yang terdiri dari galium nitrida, caesium nitrat dan litium tantalate menghasilkan arus listrik. Mengapa bisa menghasilkan arus listrik, Hal ini dikarenakan pancaran sinar inframerah pasif ini membawa energi panas. Prosesnya hampir sama seperti arus listrik yang terbentuk ketika sinar matahari mengenai solar cell. Jadi, ketika seseorang terkena sensor, sensor akan menangkap pancaran sinar inframerah pasif yang dipancarkan oleh tubuh manusia yang memiliki suhu yang berbeda dari lingkungan sehingga menyebabkan material pyroelectric bereaksi menghasilkan arus listrik karena adanya energi panas yang dibawa oleh sinar inframerah pasif tersebut. Kemudian sebuah sirkuit amplifier yang ada menguatkan arus tersebut yang kemudian dibandingkan oleh comparator sehingga menghasilkan output. Ketika manusia berada di depan sensor PIR dengan kondisi diam, maka sensor PIR akan menghitung panjang gelombang yang dihasilkan oleh tubuh manusia tersebut. Panjang gelombang yang konstan ini menyebabkan energi panas yang dihasilkan dapat digambarkan hampir sama pada kondisi lingkungan disekitarnya. Ketika manusia itu melakukan gerakan, maka tubuh manusia itu akan menghasilkam pancaran sinar inframerah pasif dengan panjang gelombang yang bervariasi sehingga menghasilkan panas berbeda yang menyebabkan sensor merespon dengan cara menghasilkan arus pada material Pyroelectricnya dengan besaran yang berbeda beda. Karena besaran yang berbeda inilah comparator menghasilkan output.
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Pengelolaan bahan
Bahan : panas pada tubuh manusia
Alat : arloji
: PIR
Proses : Memodifikasi sistem dan bentuk PIR
: menggabungkan PIR dan arloji
C. Luaran
Menjadi terobosan teknologi di masa depan dengan memanfaatkan energy panas tubuh
D. Indikator pencapaian
-Energi panas tubuh manusia yang dapat diajdikan sebagai energi alternatif
-pemanfaatan panas tubuh di pergelangan tangan sebagai energy alternatif untuk arloji
E. Teknik pengumpulan data
bahwa dalam setiap proses pengumpulan data, peneliti merupakan instrumen penelitian yang utama yaitu bagaimana kondisi peneliti, pertanyaan yang diajukan peneliti dan seberapa dalam hal-hal yang akan diungkap dalam penelitian tersebut bergantung pada peneliti sendiri. menyatakan bahwa penelitian kualitatif adalah prosedur penelitian yang menghasilkan data deskriptif berupa kata-kata tertulis atau lisan
F. Analisis data
Memanfaatkan media internet,buku sebagai informasi serta para dosen pembinbing yang selalu memberikan informasi tambahan untuk penelitian kami. Lalu merangkai pada bagian yang diperlukan sebagai bahan penelitian
G. Cara penafsiran
Dengan bantuan para dosen pembimbing dalam menjabarkan proses penelitian serta informasi pada buku yang dapat memberikan kemudahan dalam proses penelitia
H. Penyimpulan hasil penelitian
Bahwa energi panas tubuh yang dulunya adalah energi terabaikan sekarang dapat dimanfaatkan sebagai energi pada arloji dengan pemasangan sensor panas (PIR) pada arloji tersebut
DAFTAR PUSTAKA
Kebutuhan arloji
http://m.kaskus.co.id/post/50de7fba552acf8e19000018 diakses pada tanggal 21 oktober 2013
http://log.viva.co.id/news/read/332359-memilih-jam-tangan-berdasarkan-kebutuhan diakses pada tanggal 21 oktober 2013
http://casiogshockjam.worpress.com/ diakses pada tanggal 22 oktober 2013
http://www.jamtanganonline.net/category/artikel/ diakses pada tanggal 22 oktober 2013
contoh pemanfaatan energi panas tubuh manusia
http://www.youtube.com/watch?v=UG0GnZ66w30 diakses pada tanggal 21 oktober 2013
http://alitputraiputu.blogspot.com/2012/03/pagi-hari-adalah-awal-hari-yang-sibuk.html diakses pada tanggal 21 oktober 2013
http://www.inspirasidigital.com/posting/mengisi-batrei-ponsel-dengan-panas-tubuh-manusia.html diakses pada tanggal 22 oktober 2013
alat penangkap panas tubuh manusia
http://www.musbikhin.com/sensor-pir-kc7783r. diakses pada tanggal 22 oktober 2013
anotomi tubuh manusia
syaifuddin,2009 Anotomi tubuh manusia untuk mahasiswa keperawatan Jakarta,Salemba merdeka
camerron R,skofronida G, Grant M, 2006 Fisika tubuh manusia, Jakarta, Segung seto
*) TUGAS MATA KUIAH BIOKIMIA ,DOSEN DRS. R. SUWASIS HADI
**) MAHASISWA PRODI BIOLOGI FKIP UNMUH SURABAYA,SEMESTER 3 ANGKATAN 2012)
ADAM SETIAWAN IBRAHIM 