Pembangunan reaktor Nuklir di China

Pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir pertama kali di dunia yang berbasis pada teknologi reaktor AP1000 dari U.S. Westinghouse Electric diumumkan oleh China pada bulan April 2009 kemarin. Pembangunan yang dimulai dengan menuangkan 5200 meter kubik semen di pulau nuklir Sanmen provinsi Zhejiang. Dua unit plant akan dibangun dalam tiga tahap, dan reaktor pertama akan memulai operasi pada tahun 2013 kemudian dilanjutkan reaktor kedua pada 2014.

Selama berlangsungnya pengerjaan untuk dua unit reaktor tersebut, China juga akan mulai membangun dua lagi reaktor nuknir berbasis AP1000 di lokasi Haiyang provinsi Shandong, sebagaimana kontrak yang telah ditandatangani antara Westinghouse dengan State Nuclear Power Technology Pwer Corp (SNPTC) China.

Diluar empat unit reaktor yang sedang dibangun, sekarang negara tersebut telah memiliki total 11 unit pembangkit listrik tenaga nuklir yang sedang beroperasi. Tiga unit reakor diantaranya menggunakan teknologi dalam negri, dua unit menggunakan teknologi Russia, empat unit dengan teknologi dari Perancis dan sisanya menggunakan desain dari Kanada. Atas dasar pemenuhan kebutuhan dari permintaan yang terus meningkan dan kekhawatiran dari isu pemanasan global akhir-akhir ini, China sudah mulai mempercepat pembagunan plant nuklirnya hingga mencapai 60 GW pada tahun 2020.

Bagan reaktor AP1000

Walaupun negara tersebut menggunakan berbagai macam desain reaktor nuklir, AP1000 akan menjadi pemain utama dalam desain reaknot ini, menurut SNPTC. Empat buah reaktor yang sedang dibangun sekarang, menggunakan “self-reliance program” dari China sendiri. Hal ini berarti negara tersebut sepenuhnya mempercayakan teknologi AP1000 berdasarkan kemajuan teknologi dalam negri. Untuk lebih jauh lagi, China akan membangun reaktor AP1000 secara masal atas kuasa SNPTC. Untuk pembangunan di pulau Sanmen misalnya, SNPTC menharapkan pembangunan enam unit lagi reaktor nuklir.

Penuangan semen di Sanmen untuk reaktor China generasi ketiga juga menjadi batu loncatan utama bagi Westinghouse Electric. Toshiba Corp. (dibeli oleh Westnghouse pada tahun 2006) yang menjadi suplier reaktor pressurezed water pertama di dunia pada tahun 1957 untuk plant di Shippingport. Pa., dan sekarang teknologi perusahaan ini menjadi basis hampir setengah dari jumlah pembangkit listrik tenaga nuklir di dunia, termasuk penggunaan 60 persen teknologinya di U.S. Akan tetapi benerasi baru dari reaktor tersebut tidak terlihat sesukses generasi sebelumnya. Dan AP1000 hanyalah satu-satunya desain yang disertifikasi oleh Komisi Peraturan Nuklir (NRC) U.S. Faktanya Empat buah reaktor AP1000 tahun 2007 China seharga 5,3 Milyar U.S. Dollar merupakan reaktor pertama dari Westinghouse sejak tahun 1987.

Perhatian kepada desain AP1000 kini mulai meningkat. Di U.S., Westinghouse dengan AP1000nya telah menjadi teknologi pilihan dari sekitar 14 unit plant baru, termasuk enam unit yang telah ditandatangani kontraknya oleh perusahaan tersebut. Dilain pihak, UK yang persiapan plant nuklir generasi barunya menarik minat berbagai perusahaan di seluruh Eropa, kini sedang mengurus sertifikasi hanya untuk dua desain reaktor barunya. Yang pertama UK-EPR yang didesain oleh AREVA dan Electricite de France; dan desain lainnya menggunakan AP1000.

Sumber:
Power Magazine, vol.153 2009

Kabel Superkonduktor

Korea Selatan mulai menginstal kabel distribusi listrik superkonduktor di dekat kota Seoul pada pertengahan tahun 2010. Bulan April kemarin, perusahaan kabel raksasa negara tersebut, LS Cable mulai memesan superkonduktor 344 sepanjang 50 miles dengan jenis second-generation high-temperature superconductors (HTS) dari American Superconduktor Corp (AMSC). Rencananya kabel tersebut akan digunakan pada sistem kabel 22,9 kV sebagai bagian dari jaringan penghantar listrik komersial Korea Electric Power Corp (KEPCO). Sistem kabel ini akan mencapai panjang 50 mil dan mampu menghantarkan listrik sebanyak 50 MW.

“Sebagaimana kasus di berbagai negara di seluruh dunia, permintaan kebutuhan listrik korea juga meningkat tajam dan kami mengandalkan berbagai sumber energi terbarukan untuk memenuhi kebutuhan tersebut,” kata Kim Ssang-su, CEO KEPCO. “Dengan kemampuan mereka membawa energi listrik dalam jumlah besar, kita akan melihat sesuatu yang menjanjikan dari teknologi kabel superkonduktor ini dan menanti penginstalan sistem pertamanya.”

Sebuah kabel yang dibuat dari kawat HTS didalamnya dapat menghantarkan listrik mencapai 10 kali lipat lebih banyak dibandingkan jumlah listrik yang dapat dihantarkan oleh kabel tembaga dengan diameter yang sama. Dengan mengganti kabel tembaga dengan kabel HTS dan dengan memanfaatkan jaringan terowongan bawah tanah yang sudah ada, suatu kota akan mendapatkan kepadatan arus listrik yang lebih tahan lama dan jaringan listrik yang lebih terjaga keamanannya tanpa menggali jalan-jalan kota. Superkonduktor 344 dari AMSC yang mulai diproduksi tahun 2007 ini memiliki sebuah fitur yang mampu mengurangi biaya produksinya, menurut keterangan perusahaan tersebut.

Korea selatan telah melakukan pengembangan dan komersialisasi sistem superkonduktor beberapa tahun, dengan menghabiskan biaya tidak kurang dari 100 juta U.S. Dollar pada program yang diberi nama Development of Advanced Power Systems by Applied Superconductivity technologies (DAPAS). Selama tahun 2006 dan 2007, negara tersebut melakukan berbagai percobaan sistem kabel superkonduktor pada panjang 30 meter dan 100 meter untuk jenis kabel superkonduktor 22,9 kV menggunakan kawat HTS generasi pertama AMSC. Instalasi kabel di Korea Selatan ini akan mengikuti beberapa pengaturan kabel superkonduktor menyesuaikan pada jaringan listrik U.S.

Pemegang rekor dunia untuk pertama kalinya menggunakan sistem superkonduktor ini adalah Long Island, U.S. pada bulan April 2008. Sistem kabel 138 kV sekarang sudah menjadi bagian sistem permanen penghantar listrik utama Long Island Power Authority (LIPA). Pada kapasitas penuh, sistem kabel LIPA dapat menghantarkan listrik mencapai 574 MW. Proyek superkonduktor lain kini sedang direncanakan untuk kota Mahattan, N.Y., dengan mendapat dana bantuan dari Department of Homeland Security U.S.

Sumber:
Power Magazine, vol.153 2009

Info tambahan: Klik disini untuk berlangganan Power Magazine

Asam Sulfat

Nitrogen (N2) – Merupakan senyawa inert yang paling sering ditemukan di berbagai industri. Digunakan untuk berbagai macam kebutuhan mulai dari pelapis tangki (untuk mencegah kontak oksigen dengan bahan campuran mudah terbakar) sampai pengontrol temperatur pada reaksi eksotermik. Nitrogen juga digunakan sebagai kontainer solid pembawa gas ketika kondisi bahan kimia yang rentan terhadap udara.

Oksigen (O2) – The ultimate oxydizer. Digunakan dalam berbagai aplikasi oksidasi, pembakaran, peleburan logam, hingga pembuatan senyawa sintetis. Oksigen dalam bentuk cair digunakan dengan baik dalam hulu ledak di berbagai peluru kendali.

Etilen (C2H4) – Senyawa yang paling populer dalam industri pembuatan polimer. Etilen juga digunakan untuk mematangkan dan zat pewarna dalam buah.

Ammonia (NH3) – Pelarut yang sering digunakan sebagai scrubber berbagai zat pengotor dalam aliran pembuangan bahan bakar minyak bumi sebelum dilepaskan ke atmosfer. Ammonia juga digunakan sebagai bahan pendingin.

Asam Phospat (H3PO4) – Kegunaan senyawa ini yang paling utama ada dalam industri pembuatan pupuk. Kegunaan lainnya, biasa digunakan pada pembuatan minuman ringan dan berbagai produk makanan.

Sodium Hidroksida (NaOH) – Substansi alkali yang paling terkenal di industri. Digunakan dalam berbagai macam industri pembuatan pewarna dan sabun. Senyawa ini dapat digunakan sebagai bahan pembersih yang baik dan penetralisir asam. Senyawa ini juga dikenal dengan nama lye.

Propilen (C3H6) – Salah satu pelopor industri polimer.

Klorin (Cl2) – Digunakan dalam pembuatan bleaching agent dan titanium dioksida. Akan tetapi akhir-akhir ini penggunaan klorin mulai dibatasi dalam industri pembuatan bleaching agent.

Sodium Carbonat (Na2CO3) – Biasa dikenal dengan nama soda abu, senyawa ini digunakan dalam berbagai senyawa pembersih, pembuatan sabun, pembuatan gelas, pembuatan pulp, dan sebagai water softener dalam industri perminyakan.

Nitrobenzene (C6H5NO2) – Secara umum digunakan dalam pembuatan aniline dan zat aditif pada karet sebagai anti-oksidant (mencagah oksidasi).

Aluminum Sulfat (Al2(SO4)3) – Digunakan pada industri pembuatan kertas dan pada penanganan limbah cair sebagai pH buffer.

Methyl tert-Butyl ether (MTBE) – Senyawa yang terkenal dalam perannya sebagai aditif bensin (oxygenate – gasoline additive). Akan tetapi karena efeknya yang beracun, penggunaan MTBE mulai dikurangi dan digantikan dengan ethanol.

Asam Nitrat (HNO3) – Dikenal dengan nama air keras, senyawa ini digunakan dalam berbagai pembentukan senyawa sintetis, pembantukan senyawa-senyawa grup nitro, pembuatan zat pewarna dan berbagai bahan peledak.

Benzene (C6H6) – Dahulu dukenal dengan nama benzol, dua kegunaan terbesar dari senyawa ini adalah sebagai reaktan untuk memproduksi etilbenzene (digunakan untuk membuat styrene) dan cumene (digunakan untuk membuat phenol).

Formaldehid (HCHO) – Formalin yang kita kenal merupakan larutan 40 persen Formaldehid dan 60 persen air atau air dan metil alkohol. Formalin digunakan untuk berbagai aplikasi desinfektan, insektisida, fungisida dan deodoran. Belakangan ini ditemukan fakta bahwa formalin bersifat karsinogen.

Asam Klorida (HCl) – Senyawa ini diproduksi dalam berbagai industri sebagai produk samping reaksi klorin dengan hidrokarbon. Digunakan dalam jumlah besar untuk menyiapkan klorida, membersihkan logam dan beberapa proses industri lainnya.

Sumber:
- Cheresources.com
- Wikipedia.org
- Microsoft Student Encarta 2009

Kopi instan mengandung 2/3 kafein kopi asli

Kopi adalah salah satu minuman terfavorit dunia. Dengan sedikit kandungan kafein yang menyegarkan, rasanya yang beda dan aroma dari senyawa volatil seperti 4-(4-hydroxyphenyl)-2-butanone, akan membuat kopi terasa nikmat. Bagi anda yang tidak memiliki cukup waktu luang untuk menikmati seduhan biji kopi, kopi instan lah solusiya.

Kopi instan yang cukup stabil pertama kali diproduksi ilmuan jepang bernama Satori Kato, pada tahun 1901. Selama Perang Dunia II, kopi instan mulai terkenal diantara tentara-tentara U.S setelah Nestlé memasarkan brand Nescafé sejak tahun 1910an. Minuman ini kemudian dikembangkan lagi pada tahun 1963 ketika Kraft mulai mengenalkan Maxwell House freeze-dried instant cofee. Dan dalam beberapa tahun saja, kopi instan jenis freeze-dried sudah mendominasi pasar.

Dengan mengkesampingkan aroma dan rasanya, banyak orang menginginkan kopi karena sensasi menyegarkan dari suatu komponen alkaloid yang disebut caffeine. Menurut National Nutrient Database for Standard Reference, kopi instan memiliki sekitar dua per tiga kandungan kafein kopi asli. Untuk lebih tepatnya, 8 oz kopi asli akan mengandung 95mg kafein, sedangkan pada takaran yang sama kopi instan hanya mengandung 62mg kafein saja. Tapi, bagaimanapun juga kandungan kafein turut dipengaruhi oleh spesies biji kopi, kandungan biji dan proses pengolahannya.

Semua produksi kopi instan mencakup proses pemanggangan biji kopi dan memasaknya didalam air panas. Sebelum hasinya diproses lebih lanjut menjadi kopi instan, oksigen dan partikel-partikel tidak latur didalamnya dipisahkan terlebih dahulu. Setelah itu, hasil masakan kopi dikeringkan dengan beberapa jenis metode untuk menghasilkan kopi instan.

Metode Pengeringan

Salah satu metode yang paling sering digunakan untuk mengeringkan kopi adalah menggunakan spray-drying. Kopi disemprotkan melalui nozzle untuk memproduksi tetesan-tetesan sebesar 300 µm yang akan jaruh ke drying tower, kopi sudah berbentuk bubuk pada saat tetesan tersebut mencapai dasar. Drying tower dijaga pada tekanan tinggi dan temperatur mendekati 270 derajad C. Produk kopi yang bagus akan dibasahi untuk membentuk butiran yang lebih besar sebelum masuk ke bagian pengemasan.

Freeze Dryer

Metode lainnya adalah dengan roses freeze-drying. Hasil masakan kopi pertama-tama dibekukan kemudian dihancurkan untuk membentuk butiran yang diinginkan. Standard & Alternative Products (SAAP), salah satunya menentukan butiran kopi standar sekitar diameter 3mm. Butiran yang terlalu besar atau terlalu kecil akan dilelehkan dan dibekukan kembali. Butiran yang beku dengan ukuran yang sudah sesuai akan diletakkan pada tempat dengan tekanan rendah dengan temperatur -50 derajad C, dan air dipisahkan dengan cara sublimasi ketikan drying chamber mulai menghangat.

Apapun prosesnya, produk akhir biasanya dikemas pada kondisi bebas oksigen menggunakan karbon dioksida atau nitrogen. Proses pengemasan seperti ini dilakukan karena kehadiran oksigen akan mempengaruhi rasa dan aroma kopi. Kopi instan biasanya memiliki kandungan oksigen yang sangat kecil dan kandungan air antara 1 sampai 4 persen. Kandungan air tersebut menyebabkan mikroba tidak dapat berkembangbiak. Kondisi-kondisi tersebutlah yang menyebabkan kopi instan dapat bertahan selama dua tahun sebelum batas kadaluarsanya.

“Sekarang, perusahaan besar kopi instan sudah menggunakan freeze-drying pada proses utamanya”, menurut Daniel Gedance, president dari SAAP. “Walaupun biaya utama kopi instan berasal dari biaya yang menyangkut distribusinya, biaya produksi kopi instan dengan menggunakan proses freeze-drying akan 35 persen lebih tinggi dibandingkan dengan proses spray-drying“, beliau menambahkan. Proses Freeze-drying menjadi lebih mahal dikarenakan oleh metode ini membutuhkan biji kopi berkualitas dengan jumlah yang lebih banyak dibandingkan dengan proses spray-drying.

Keterangan lengkap mengenai Teknologi Pengeringan Bahan Makanan.

Sumber:
American Chemical Society
Wikipedia
Chemical & Engineering News

Jean-Louis Elementary- Zero Carbon School

Sebuah bangunan yang berbeda dari biasanya, mungkin itu kesan pertama bagi orang yang melihat sekolah SD Jean-Louis di Perancis. Sekolah ini adalah sekolah pertama yang mampu memproduksi energi dengan jumlah yang sama dengan energi yang sekolah tersebut konsumsi. Dengan kata lain, sebuah sekolah “Zero Energy“, dimana para siswanya juga dididik betapa pentingnya melindungi planet kita ini.

Back-to-school tahun 2007

Konstruksi dimulai pada tahun 2005, sekolah yang mendapatkan penghargaan pemenang pertama pada kategori “Enviromental Quality of Construction” pada acara tahunan Enviromental Awards ke 10 Perancis tahun 2006, memakan biaya total 7 milyar Euro. Hasilnya, bangunan bertingkat 2 dengan 5 ruang kelas TK dan 7 ruang kelas SD dibuka tepat waktu sebelum tahun ajaran 2007-2008. Didalam sekolah yang memiliki luas fasilitas 3000 meter persegi, terdapat taman bermain seluas 800 meter persegi dan lahan untuk menanam berbagai sayuran dan buah. Sekolah ini juga mendapatkan penghargaan pertama pada kategori “Enviromental Policy – Clean Energy” pada acara Oxygen Awards bulan November 2006.

Inovasi ide pembuatan bangunan

Konsep utama dibalik pembuatan sekolah ini adalah untuk menciptakan bangunan yang dapat memproduksi energi sebanyak atau mungkin lebih dari energi yang dibutuhkan oleh sekolah tersebut selama beroperasi. Sekolah ini didesain agar menghadap matahari pada saat musim dingin, untuk mendapatkan panas yang cukup sebagai pengganti penghangat ruangan. Untuk mengurangi penggunaan lampu penerangan, lorong dan ruang kelasdi lantai atas dilengkapi dengan dinding dan lantai kaca, dan sekolah tersebut juga menggunakan banyak jendela besar untuk memaksimalkan penggunaan cahaya penerangan alam. Sebagai tambahan, sebanyak 650 meter persegi panel surya digunakan pada atap dan gerbang sekolah tersebut.

Walaupun demikian, lokasi yang berada pada pinggiran kota paris membuat sekolah ini tidak dapat bergantung sepenuhnya pada radiasi matahari dimusim dingin. Maka dari itu,digunakan double flux system yang menakjubkan untuk mengembalikan panas dari udara sekitar, sebelum panas tersebut lolos keluar. Space heating, digunakan dengan cara mengekstrak aliran air tanah pada kedalaman 70 meter dibawah sekolah tersebut.

Tentu saja, disini air-lah yang memainkan peranan penting. Sekolah ini memiliki tanah permeable yang melapisi, sehingga aliran air tanah akan terisi kembali setiap kali hujan. Bagian atas dari bangunan sekolah ditutupi dengan tumbuh-tumbuhan, didesain untuk mengisolasi bangunan dan memperlambat penguapan air hujan. Setelah di recovery, sebagian air digunakan untuk berkebun. Pada akhirnya, tiga perempat dari air panas digunakan untuk kamar mandi dan toilet, dengan pemanas yang berasal dari 30 meter persegi panel surya di atap gedung.

Siswa yang Eco-educated

Sekolah ini tidak hanya bergantung pada teknologinya dalam mengimbangi kebutuhan enegi. Konsumsi energi juga bergantung pada kebiasaan penghuni sekolah. Untuk menghindari penggunaan kendaraan bermotor di sekitar sekolah, sebuah “walking bus” diletakkan disuatu tempat untuk semua siswa yang berangkat kesekolah jalan kaki. Diperpustakaan, sebuah layar TV plasma enampilkan secara real-time konsumsi elektrik dan produksi elektrik dari gedung sekolah ini, sehingga siswa mampu mengontrol “energi behaviour” mereka oleh mereka sendiri.

Sedikit konsumsi, hasilkan lebih – Sebuah tantangan untuk seluruh kota
Sekolah ini mengkonsumsi setengah dari energi yang diperlukan oleh bangunan tradisional, tapi ini hanya sebagian kecil dari program besar yang dicanangkan dikota Limeil-Brévannes. Sebenarnya, program utamanya adalah dalam lima tahun untuk membangun distrik baru, “Quartier des Temps Durables” (“The Sustainable Time Zone“). Dengan lokasi di bekas lahan kosong industri, area tersebut akan mengutamakan pengembangan ketahanan dan standar ecological.

Sebuah contoh yang baik untuk diterapkan.

Sumber:
Disadur dari planete-energies.com

Majari Picks: Web-of-the-Month is American Institute of Chemical Engineers

Today, if you’re thinking about a Chemical Engineering professional organization, the word AIChE should pop up on your mind. As far as I know, AIChe is the world’s leading organization for chemical engineering professionals. The only institution run by chemical engineers for chemical engineers. Founded in 1908 with more than 40,000 members from 93 countries until now.

As a member, we can access information on recognized and promising chemical engineering processes and methods through knowledge gained from AIChE’s eLibrary. Connecting with a global network of intelligent, resourceful colleagues and their shared wisdom. Find learning opportunities from recognized authorities. We can also views their latest chemical engineering news on CEP publication.

Unfortunately, some of AIChe benefits like scholarships, awards and competitions, conference and events, are only eligible for US citizen. But tools, career resources, eLibrary and more are online worldwide available.

And favorite options from AIChe is their FREE member registration for both, students and professionals.

See you again later on Majari Picks!
Salam Majari Kanayakan.

Zat kimia yang dikenal dengan nama nitrogen trifluoride (NF3) dahulu kala hanya digunakan dalam pembuatan microchip, dengan kuantitas yang kecil dan tidak berbahaya. Akan tetapi pada tahun ini, NF3 dibuat besar-besaran karena dan digunakan pada indutri pembuatan LCD (Liquid Crystal Displays) pada telvisi layar datar dan monitor komputer. Diperkirakan, pada tahun 2010 produksi NF3 mencapai 8.000 ton per tahun, efek pemanasan global yang ditimbulkan dari NF3 sebanyak itu setara dengan 130 juta meter kubik CO2.

“Seiring dengan permintaan akan monitor layar datar, pasar NH3 akan semakin membesar,” tulis Michael J. Prathrt dan Juno Hsu, peneliti yang menyebut NH3 sebagai “missing greenhouse gas”.

NF3 pada mulanya diperkenalkan dalam pembuatan microchip sebagai bagian dari gerakan penanggulangan pemanasan global. Pada tahun 1997, pembuatan microchip masih menggunakan Perflorocarbons (PFCs) kemudian penggunaan PFCs dilarang setelah draft perjanjian internasional Protocol Kyoto ditandatangani. Perjajian tersebut berisi kesepakatan internasional untuk mengurangi produksi 6 gas penyebab utama pemanasan global yakni Carbon dioxide, Methane, PFCs, Nitrous oxide, Hydrofluorocarbons dan Sulfur hexafluoride. Karena pada masa itu produksi NF3 masih dalam kuantitas kecil, NF3 dianggap tidak terlalu penting untuk dituliskan didalam Protocol Kyoto.

Setelah keluar larangan penggunaan PFCs, industri pembuatan semikonduktor memutuskan untuk menggunakan NF3 sebagai pengganti PFCs walaupun telah diketahui bahwa NF3 memberikan efek pemanasan global yang jauh lebih berbahaya. Akan tetapi berita baik yang mereka kemukakan adalah apabila pada masa pembuatan PFCs dua pertiganya lepas ke atmosfer sebagai gas rumah kaca sedangkan pada pembuatan NF3 hanya 2 persen saja dari proses pembuatannya gas tersebut terlepas ke atmosfer.

Peneliti lain menambahkan, walaupun dalam proses pembuatan hanya sebagian kecil saja NF3 yang terlepas, masih ada kemungkinan lain NF3 terbebas ke udara misalnya pada proses trasportasi, penggunaan atau pembuangan. “Kita tidak tahu apakah 1 persen atau 20 persen gas NF3 yang terbebas keudara, tapi sekali kita melepaskannya, kita tidak akan pernah bisa mengurungnya kembali.”

Sumber:
LA times
Natural News

Sejarah Coklat

Chocolate, coklat berasal dari pohon Theobroma cacao asli benua amerika, tepatnya daerah tropis amerika selatan dan amerika tengah. Coklat pertama kali dikonsumsi oleh bangsa Aztecs sekitar 600 tahun sebelum masehi. Kata coklat berasal dari bahasa Nahuatl chocolatl (dieja xocolatl), yang berarti bitter water (air pahit). Sejarah penyebaran coklat di daerah Eropa dimulai ketika bangsa Aztecs menghidangkan coklat panas kepada penjelajah asal Spanyol Hernán Cortés pada tahun 1519. Ia kemudian memperkenalkan coklat di Eropa sekembalinya ke Spanyol tahun 1528. Pertama kalinya coklat dibuat untuk konsumsi langsung (choco bar) dilakukan oleh perusahaan “Fry and Sons of Bristol” di Inggris pada tahun 1847. Milk chocolate dibuat pertama kali pada tahun 1975 di Switzerland.

Industri Coklat

Coklat dibuat dari biji cacao yang dipanen lalu difermentasi selama 6-7 hari, kemudian dikeringkan. Cokelat yang berualitas baik berasal didapat dari biji cokelat yang dikeringkan dengan sinar matahari langsung. Di tingkat industri, biji coklat dibersihkan dari impurities seperti pasir dan sebagainya. kemudian biji cokelat di panggang dan ditumbuk. Bagian dalam dari biji dihancurkan menjadi potongan-potongan kecil yang disebut “nibs”. Nibs kemudian digiling. Dari hasil proses tersebut akan didapat cairan kental yang disebut chocolate liquor. Chocolate liquor tersebut kemudian diproses lebih lanjut untuk diekstrak lemaknya (cocoa butter). Setelah lemak cokelatnya diambil, bentuk liquor tadi dikeringkan (dry) hingga menjadi bubuk (cocoa powder).

Didalam industri pembuatannya, coklat terbagi menjadi tiga tipe yakni: Dark chocolate, milk chocolate, dan white chocolate. Dark chocolate terdiri dari sejumlah campuran coklat padat atau cairnya, tambahan cocoa butter, gula, dan vanilla yang dicampur dengan menggunakan proses conched dan tempered (didinginkan pada kondisi tertentu) untuk menjaga agar gula dan lemak terkristalisasi dalam bentuk yang paling stabil. Sedangkan untuk pembuatan milk chocolate, ditambahkan lagi susu atau cream, susu cair, atau susu bubuk kedalam campuran dark chocolate tadi. White chocolate tidak menganding chocolate liquor, hanya terdiri dari cocoa butter, susu, lemak susu, dan pemanis seperti gula atau sirup yang kaya akan fructosa.

“Apabila saya membuat minuman coklat dari buah atau biji cocoa langsung dari pohonnya, maka akan banyak sekali lemak pada permukaan minuman saya. Minuman tersebut akan sangat aneh bentuknya,” dijelaskan oleh Stephen T. Beckett, Kepala departemen di Nestlé Product Technology Centre, York, England, dan penulis buku “The Science of Chocolate” (Cambridge, U.K.: Royal Society of Chemistry , 2000).

Coklat yang kita konsumsi biasanya terdiri dari sekitar 25 sampai 35 persen lemak dan 50 persen gula. Penyedap rasa seperti vanila biasanya ditambahkan pada produk tertentu. Gula juga terkadang digantin dengan produk lain yang rendah kalori. Berbagai macam modifikasi memang dilakukan untuk membuat coklat dengan rasa tertentu.

Selama proses pembuatannya, sebagian besar coklat diproses dalam bentuk liquid. Viskositas, properti aliran dan ukuran partikel menjadi faktor penting dalam pembuatan coklat. Lemak adalah kunci untuk menentukan properti dari coklat, menurut Beckett, lemak dapat memberikan dampak yang besar pada viskositas coklat. Sebagai contoh, dengan meningkatkan kandungan lemak didalam coklat dari 27 persen menjadi 28 persen dapat menurunkan viskositas menjadi setengahnya. Viskositas coklat dapat juga dikurangi dengan penambahan emulsifier seperti lecithin.

Beckett menambahkan bahwa didalam coklat terdapat sekitar 800 senyawa kimia. Walaupun didalam coklat terdapat sedikit sekali nutrisi, tetapi coklat mengandung sebuah grup polyphenolic seperti flavanoids atau catechins. Senyawa yang berfungsi sebagai anti oksidan untuk mencegah kolesterol rendah dan melindungi dari berbagai penyakit pembuluh darah. Didalam milk chocolate 40-g contohnya, terdapat sekitar 300-mg senyawa tersebut. Dark chocolate mengandung lebih banyak flavanoids dibanding milkchocolate.

Sumber:
C&EN, Microsoft Encarta, Rhamnosa-Buletin

Hujan asam sebenarnya dapat mencegah global warming, gas buang seperti SO2 penyebab hujan asam mampu memantulkan sinar matahari keluar atmosfer bumi sehingga dapat mencegah kenaikan temperatur bumi. Akan tetapi, efek samping dari hujan asam menghasilkan kerusakan lingkungan yang lebih parah dibandingkan global warming. Sebenarnya “hujan asam” merupakan istilah yang kurang tepat untuk menggambarkan jatuhnya asam-asam dari atmosfer ke permukaan bumi. Istilah yang lebih tepat seharusnya adalah deposisi asam, karena pengendapan asam dari atmosfir ke permukaan bumi tidak hanya melalui air hujan tetapi juga melalui kabut, embun, salju, aerosol bahkan pengendapan langsung. Istilah deposisi asam lebih bermakna luas dari hujan asam.

Sejarah

Fenomena hujan asam mulai dikenal sejak akhir abad 17, hal ini diketahui dari buku karya Robert Boyle pada tahun 1960 dengan judul “A General History of the Air“. Buku tersebut menggambarkan fenomena hujan asam sebagai “nitrous or salino-sulforus spiris“.

Selanjutnya revolusi industri di Eropa yang dimulai sekitar awal abad ke 18 memaksa penggunaan bahan bakar batubara dan minyak sebagai sember utama energi untuk mesin-mesin. Sebagai akibatnya, tingkat emisi precursor (faktor penyebab) dari hujan asam yakni gas-gas SO2, Nox dan HCl meningkat. Padahal biasanya precussor ini hanya berasal dari gas-gas gunung berapi dan kebakaran hutan.

Istilah hujan asam pertama kali digunakan oleh Robert Angus Smith pada tahun 1872 pada saat menguraikan keadaan di Menchester, sebuah daerah industri di Inggris bagian utara. Smith menjelaskan fenomena hujan asam pada bukunya yang berjudul “Air and Rain: The Beginnings of Chemical Technology“.

Masalah hujan asam dalam skala yang cukup besar pertama terjadi pada tahun 1960-an ketika sebuah danau di Skandinavia meningkat keasamannya hingga mengakibatkan berkurangnya populasi ikan. Hal tersebut juga terjadi di Amerika Utara, pada masa itu pula banyak hutan-hutan di bagian Eropa dan Amerika yang rusak. Sejak saat itulah dimulai berbagai usaha penaggulangannya, baik melalui bidang ilmu pengetahuan, teknis maupun politik.

Pada tahun 1970 US mulai mengontrol emisi SO2 dan Nox dengan peraturan pemerintah Clean Air Act. Peraturan ini menentukan standar polutan dari kendaraan bermotor dan industri. Pada tahun 1990 Congress menyetujui amandemen untuk lebih memperketat kontrol emisi yang menyebabkan hujan asam. Amandemen tersebut tercatat mempu mengurangi pengeluaran SO2 dari 23,5 juta ton menjadi sekitar 16 juta ton. US juga merencanakan untuk mengurangi emisi Nox hingga 5 juta ton pada tahun 2010.

Proses deposisi asam melalui air hujan

Pembentukan Asam di Atmosfer

Deposisi asam terjadi apabila asam sulfat, asam nitrat, atau asam klorida yang ada do atmosfer baik sebagai gas maupun cair terdeposisikan ke tanah, sungai, danau, hutan, lahan pertanian, atau bangunan melalui tetes hujan, kabut, embun, salju, atau butiran-butiran cairan (aerosol), ataupun jatuh bersama angin.

Asam-asam tersebut berasal dari prekursor hujan asam dari kegiatan manusia (anthropogenic) seperti emisi pembakaran batubara dan minyak bumi, serta emisi dari kendaraan bermotor. Kegiatan alam seperti letusan gunung berapi juga dapat menjadi salah satu penyebab deposisi asam. Reaksi pembentukan asam di atmosfer dari prekursor hujan asamnya melalui reaksi katalitis dan photokimia. Reaksi-reaksi yang terjadi cukup banyak dan kompleks, namun dapat dituliskan secara sederhana seperti dibawah ini.

Pembentukan Asam Sulfat (H2SO4)

Gas SO2, bersama dengan radikal hidroksil dan oksigen melalui reaksi photokatalitik di atmosfer, akan membentuk asamnya.

SO2 + OH -> HSO3
HSO3 + O2 -> HO2 + SO3
SO3 + H2O -> H2SO4

Selanjutnya apabila diudara terdapat Nitrogen monoksida (NO) maka radikan hidroperoksil (HO2) yang terjadi pada salah satu reaksi diatas akan bereaksi kembali seperti:

NO + HO2 -> NO2 + OH

Pada reaksi ini radikal hidroksil akan terbentuk kembali, jadi selama ada NO diudara, maka reaksi radikal hidroksil akan terbantuk kembali, jadi semakin banyak SO2, maka akan semakin banyak pula asam sulfat yang terbentuk.

Pembentukan Asam Nitrat (HNO3)

Pada siang hari, terjadi reaksi photokatalitik antara gas Nitrogen dioksida denan radikal hidroksil.

NO2 + OH -> HNO3

Sedangkan pada malam hari terjadi reaksi antara Nitrogen dioksida dengan ozon

NO2 + O3 -> NO3 + O2
NO2 + NO3 -> N2O5
N2O5 + H2O -> HNO3

Didaerah peternakan dan pertanian akan concong menghasilkan asam pada tanahnya mengingat kotoran hewan banyak mengandung NH3 dan tanah pertanian mengandung urea. Amoniak di tanah semula akan menetralkan asam, namun garam-garam ammonia yang terbentuk akan teroksidasi menjadi asam nitrat dan asam sulfat. Disisi lain amoniak yang menguap ke udara dengan uap air akan membentuk ammonia hingga memungkinkan penetralan asam yang ada di udara.

Pembentukan Asam Chlorida (HCl)

Asam klorida biasanya terbentuk di lapisan stratosfer, dimana reaksinya melibatkan Chloroflorocarbon (CFC) dan radikal oksigen O*

CFC + hv(UV) -> Cl* + produk
CFC + O* -> ClO + produk
O* + ClO -> Cl* + O2
Cl + CH4 -> HCl + CH3

Reaksi diatas merupaka bagian dari rangkaian reaksi yang menyebabkan deplesi lapisan ozon di stratosfer. Perbandingan ketiga asam tersebut dalam hujan asam biasanya berkisar antara 62 persen oleh Asam Sulfat, 32 persen Asam Nitrat dan 6 persen Asam Chlorida.

Pulau Jawa memiliki tingkat emisi penyebab hujan asam tertinggi di Indonesia, terutama disebabkan oleh sebagian besar kegiatan perekonomian yang terpusat di pulau ini. Pada tahun 1989, tingkat precursor SOx di Indonesia mencapat 157.000 ton per tahun, sedangkan NOx mencapai 175.000 ton per tahun. Kota Surabaya pada tahun 2000 tercatat mengemisikan 0,26 ton SO2 dan 66,4 ton NOx ke udara dari berbagai sumber pencemar.

Sumber:
Acid Rain. Hart, John. Microsoft® Student 2009. Redmond, WA: Microsoft Corporation, 2008.
Isu Lingkungan Global.” Musfil A.S. Diktat PLI. Surabaya: Teknik Kimia ITS, 2008

Polusi

Deposisi asam adalah kata yang lebih tepat dari pada hujan asam untuk menggambarkan jatuhnya asam yang ada di atmosfer baik dalam bentuk gas maupun cairan ke tanah, sungai, hutan dan tempat lainnya melalui tetes air hujan, kabut, embun, salju, butiran-butiran cairan (aerosol) ataupun jatuh bersama angin.

Asam yang menjadi penyebab deposisi asam adalah hasil dari reaksi gas-gas SO2, NOx dan HCl. Dengan reaksi yang cukup banyak dan kompleks.

Jenis Deposisi Asam

1. Deposisi kering adalah terendapkannya asam-asam yang ada di udara dan mengenai tanah, benda, dan makhluk hidup tanpa melalui air hujan. Biasanya deposisi jenis ini terjadi di area perkotaan dimana pencemaran udara karena kepadatan lalulintas dan didaerah sekitar kota tersebut.
2. Deposisi Basah adalah turunnya asam-asam yang ada dalam udara melalui tetes air hujan, kabut, embun atau butiran-butiran cairan. Hal ini terjadi bila asam-asam di dalam udara larut kedalam butiran-butiran air di awan. Jika turun hujan dari awan ini, makan air hujannya akan bersefat asam. Peristiwa ini biasa disebut dengan rain-out. Selain itu deposisi basah juga terjadi bila hujan turun melalui udara yang mengandung asam sehingga asam terlarut kedalam air hujan hingga sampai di permukaan bumi. Deposisi semacam ini biasa disebut wash-out. Deposisi basah dapat terjadi di daerah yang sangat jauh dari sumber pencemaran.

Dampak Deposisi Asam

Deposisi asam yang turun akan membasahi tanah dan benda-benda dipermukaan bumi, mengalir melalui sungai hingga ke danau atau rawa-rawa dan selanjutnya akan memberikan dampak yang negatif.

1. Tanah. Pada tanah, deposisi asam akan menghilangkan nutrisi yang dibutuhkan dari tanah. Deposisi asam juga dapat membebaskan senyawa-senyawa beracun ditanah seperti almunium dan mercury, yang secara alamiah berada di tanah. Senyawa beracun tersebut dapat mengkontaminasi aliran air sungai dan ait tanah sehingga meracuni tumbuh-tumbuhan disekitarnya. Akan tetapi sebagian besar tanah termasih jenis alkali dan dapat menetralisir aam secara tidak langsung, tapi jenis tanah yang bukan alkali seperti di pegunungan yang bayak terkandung dari granit, maka tanah hanya dapat bertahan sebentar saja dari asam.
2. Pepohonan. Dengan berkurangnya nutrisi tanah, deposisi asam dapat memperlambat pertumbuan pohon. Deposisi asam juga dapat langsung menyerang pohon dengan merusak lapisan lilin pada daun sehingga menyebabkan bintik mati berwarna kecoklatan. Akibat dari kerusakan daun tersebut, pepohonan akan kekurangan kemampuannya untuk ber-fotosintesis. Lebih jauh lagi, organisme hidup disekitar tumbuhan juga akan terkena penyakit bila mengkonsumsi dedaunan yang rusak tadi. Pepohonan pada dataran tinggi memiliki resiko yang lebih besar untuk terkena dampak deposisi asam. Pepohonan pada daerah tersebut lebih sering kontak dengan awan yang mengandung asam. Salah satu kejadian terbutuk yang tercatat akibat deposisi asam ini adalah rusaknya setengah populasi tumbuhan di Black Forest bagian baratlaut Jerman.
3. Pertanian. Sebagian besar pertanian tidak terkena dampak yang signifikan dari deposisi asam. Bagian tanah pada lahan pertanian bahkan mampu untuk menyerap dan menetralisir asam. Akan tetapi lahan pertanian pada dataran tinggi dan pegunungan dapat terkena dampak deposisi asam. Lapisan tanah yang tipis kurang mampu menetralisir asam. Petani dapat mencegah kerusakan tanaman dari asam dengan cara menambahkan serpihan batu kapur (limestone) untuk menetralisir asam. Atau bila sejumlah besar nutrisi telah hilang karena deposisi asam, petani dapat menambahkan pupuk yang kaya akan nutisi.
4. Air Permukaan. Deposisi asam yang jatuh ketanah dan mengalir ke sungai, danau dan rawa akan menyebabkan kenaikan pH air permukaan tersebut. Beberapa kota besar seperti NewYork, Kanada bagian tenggara dan di Norwegia, air permukaannya telah menunjukkan pH dibawah 5 sebagai indikasi penceparan asam. Akibatnya, populasi akuatik air permukaan akan berkurang atau bahkan menghilang.
5. Hewan. Deposisi asam dapat mempengaruhi hewan secara tidak langsung. Jika dalam suatu rantai makanan terdapat spesies yang peka terhadap asam, maka seluruh hewan yang memakan spesies tersebut akan terkontaminasi. Deposisi asam juga dapat membahayakan ekosistem air. Hewan-hewan kecil di air biasanya akan mati pada saat pH mendekati 6. Kodok masih dapat bertahan pada pH yang sedikit lebih asam, tetapi bila makanannya punah akibat asam, maka populasi kodok-pun akan berkurang. Telur-telur ikan tidak akan menetas pada pH mendekati 5 dan apabila pH mencapat 4,5, maka air akan steril dan tidak bisa mendukung kehidupan disekitarnya.
6. Manusia. Keasaman pada air permukaan hanya berdampak kecil pada manusia secara langsung. Bahkan masih dikatakan aman untuk berenang di danau yang paling asam sekalipun. Akan tetapi, secara tidak langsung deposisi asam akan menghanyutkan polutan mercury dari tanah dan akan meracuni ikan yang dikonsumsi manusia. Diudara, asam yang bereaksi dengan senyawa lain akan menyebabkan kabut polusi (urban smog) yang mengakibatkan iritasi pada paru-paru, asthma, bronchitis dan penyakit pernapasan lainnya. Partikel solid dari sulfat akan sangat merusak paru-paru bila terhirup.
7. Bangunan. Deposisi asam baik basah maupun kering dapat merusak bangunan, patung, kendaraan bermotor dan benda yang terbuat dari batu, logam atau material lain bila diletekkan diarea terbuka untuk waktu yang lama. Kerusakan akibat korosi ini terbilang mahal apalagi bila terjadi pada kota-kota bersejarah. Kuil-kuil di Athena, Yunani dan Taj Majal di India kini mulai rusak akibat polusi asam.

Upaya Mengendalian Deposisi Asam

Cara terbaik untuk mengurangi deposisi asam adalah dengan mengurangi jumlah SO2 dan NOx yang dikeluarkan oleh pabrik, kendaraan bermotor dan pembangkit listrik. Jalan lan untuk mengurangi deposisi asam adalah dengan mengganti bahan bakar yang lebih bersih dari SO2 dan NOx. Pengurangan kandungan sulfur dari minyak bumi dan batubarajuga dapat dilakukan sebelum diolah menjadi bahan bakar. Penggunaan Air Scrubber dan catalytic converter juga bermanfaat untuk mencegah polutan terbebas ke udara. Bila deposisi asam telah terjadi, bubuk batu kapur dapat digunakan untuk menetralisir asam. Di Norwegia dan Swedia, danau-danau diberi perawatan khusus untuk menetralkan asam. Diperkotaan, permukaan benda dapat dilapisi oleh cat anti asam untuk mengantisipasi kerusakan.

Perjanjian Internasional juga dijadikan acuan agar berbagai negara lebih disiplin terhadap pengeluaran polusinya. Kanada tercatat menerima sekitar 50 persen polusi asam dari US. Norwegia dan Swedia juga menerima polusi asamnya dari Inggris, Jerman, Polandia dan Rusia. Sebagian besar polusi asam i Jepang juga datang dari Cina. Pada tahun 1988, disponsori oleh PBB, 24 negara menandatangani perjanjian untuk mengurangi emisi NOx. Tahun 1991, US dan Kanada menandatangani perjanjian batasan polusi SO2 dari industri negaranya. Tahun 1994 di Oslo, Norwegia, 12 negara Eropa menyetujui untuk mengurangi emisi SO2 hingga 87 persen ditahun 2010.

Langkah legislatif tersebut membawa hasil yang cukup baik untuk mengurangi deposisi asam. Dilaporkan bahwa Emisi sulfur di Eropa berkurang mencapai 40 persen dari tahun 1980 hingga 1994. Pada tahun yang sama, polusi SO2 di Norwegia juga turun 75 persen. Emisi SO2 tahunan US turun dari 26 juta ton menjadi 18,3 ton pertahunnya sejak tahun 1980. Kanada juga melaporkan emisi SO2 nya berkurang menjadi 2,6 juta ton.

Sumber:
Acid rain. Hart, John. Microsoft® Student 2009. Redmond, WA: Microsoft Corporation, 2008.
Isu Lingkungan Global. Musfil A.S. Diktat PLI. Surabaya: Teknik Kimia ITS, 2008

Proses tradisional pembuatan garam

Berdasarkan catatan Departemen Perindustrian dan Perdagangan, dalam satu tahun Indonesia membutuhkan garam lebih dari 2,1 juta ton. Akan tetapi industri garam rakyat hanya mampu memproduksi 112.000 ton garam dan sisanya mencapai 900.000 ton garam masih diimpor. Pada data tahun 2000, tercatat kebutuhan garam nasional mencapai 855.000–950.000 ton untuk kebutuhan konsumsi dan 1.150.000–1.345.000 ton untuk kebutuhan industri. Hal ini sangat ironis, melihat negara Indonesia yang memiliki garis pantai 81.000 km dan intensitas panas yang cukup, tapi kualitas dan kuantitas garam rakyat masih sangat rendah.

Walaupun Indonesia merupakan negara kepulauan, pembuatan garam masih terkonsentrasi di pulau Jawa dan pulau Madura.

Luas area yang dikelola oleh PT Garam hanya 5.116 Ha dan seluruhnya berada di pulau Madura hanya mampu memproduksi 60 ton/Ha/tahun. Luas area penggaraman 25.542 Ha yang dikelola secara tradisional oleh rakyat dan hanya memproduksi 40 ton/Ha/tahun. (Dini Purbani, data dari PT. Garam Persero, 2000).

Kualitas garam yang dikelola secara tradisional pada umumnya harus diolah kembali agar layak dijadikan garam konsumsi maupun untuk garam industri. Pembuatan garam dilakukan dengan beberapa kategori berdasarkan perbedaan kandungan NaCl nya sebagai unsur utama garam. Jenis garam dapat dibagi dalam beberapa kategori seperti; kategori baik sekali, baik dan sedang. Dikatakan berkisar baik sekali jika mengandung kadar NaCl diatas 95 persen, kategori baik dengan kadar NaCl 90–95 persen, dan kategori sedang dengan kadar NaCl antara 80–90 persen. Di Indonesia, kebutuhan kadar garam diatas 95 persen yang mencapai 1,2 juta ton seluruhnya masih diimpor.

Sistem penggaraman rakyat sampai saat ini menggunakan kristalisasi total sehingga produktifitas dan kualitasnya masih kurang. Pada umumnya garam dengan proses tradisional memiliki kadar NaCl kurang dari 90 persen dan banyak mengandung pengotor padahal luas lahan penggaraman rakyat 25.542 Ha atau sekitar 83,31 persen dari luas areal penggaraman nasional.

Jika saja 50% dari luas area penggaraman ini ditingkatkan produktifitasnya menjadi 80 ton/Ha/tahun, maka produksi garam dapat mencapai 1,5 juta ton sehingga total produksi garam nasional meningkat menjadi 1,8 juta ton. Dengan demikian kebutuhan impor garam industri dapat dikurangi dari 1,2 juta ton menjadi hanya sekitar 300.000 ton. Angka yang cukup besar untuk menghemat devisa negara.

Sumber:
Proses Pembentukan Kristalisasi Garam. Dini Purbani. Departemen Kelautan dan Perikanan. 2003
http://www.dkp.go.id

Material yang digunakan untuk membuat keramik ini biasanya digali dari perut bumi dan dihancurkan hingga menjadi bubuk. Produsen seringkali memurnikan bubuk ini dengan mencampurkannya dengan suatu larutan hingga terbantuk endapan pengotor. Kemudian endapan tadi disaring dan bubuk material keramik dipanaskan untuk menghilangkan impuritis dan air. Hasilnya, bubuk dengan tingkat kemurnian tinggi dan berukuran sekitar 1 mikrometer (0.0001 centimeter).

A. Pembentukan

Setelah pemurnian, sedikit wax (lilin) biasanya ditambahkan untuk meekatkan bubuk keramik dan menjadikannya mudah dibentuk. Plastik juga dapat ditambahkan untuk mendapatkan kelenturan dan kekerasan tertentu. Bubuk tersebut dapat menjadi bentuk yang berbeda-beda dengan beragam proses pembentukan (molding). Proses pembentukan ini diantaranya adalah slip casting, pressure casting, injection molding, dan extruction. Setelah dibentuk, keramik kemudian dipanaskan dengan proses yang dikenal dengan nama densifikasi (densification) agar material yang terbantuk lebih kuat dan padat.

1. Slip Casting. Slip Casting adalah proses untuk membuat keramik yang berlubang. Proses ini menggunakan cetakan dengan dinding yang berlubang-lunagng kecil dan memanfaatkan daya kapilaritas air.
2. Pressure Casting. Pada proses ini, bubuk keramik dituangkan pada cetakan dan diberi tekanan. Tekanan tersebut membuat bubuk keramik menjadi lapisan solid keramik yang berbentuk seperti cetakan.
3. Injection Molding. Proses ini digunakan untuk membuat objek yang kecil dan rumit. Metode ini menggunaan piston untuk menekan bubuk keramik melalui pipa panas masuk ke cetakan. Pada cetakan tersebut, bubuk keramik didinginkan dan mengeras sesuai dengan bentuk cetakan. Ketika objek tersebut telah mengeras, cetakan dibuka dan bagian keramik dipisahkan.
4. Extrusion. Extrusion adalah proses kontinu yang manama bubuk keramik dipanaskan didalam sebuah tong yang panjang. Terdapat baling-baling yang memutar dan mendorong material panas tersebut kedalam cetakan. Karena prosesnya yang kontinu, setelah terbentuk dan didinginkan, keramik dipotong pada panjang tertentu. Proses ini digunakan untuk membuat pipa keramik, ubin dan bata modern.

B. Densifikasi

Proses densifikasi menggunakan panas yang tinggi untuk menjadikan sebuah keramik menjadi produk yang keras dan padat. Setelah dibentuk, keramik dipanaskan pada tungku (furnace) dengan temperatur antara 1000 sampai 1700 C. Pada proses pemanasan, partikel-partikel bubuk menyatu dan memadat. Proses pemadatan ini menyebabkan objek keramik menyusut hingga 20 persen dari ukuran aslinya. Tujuan dari proses pemanasan ini adalah untuk memaksimalkan kekerasan keramik dengan mendapatkan struktur internal yang tersusun rapih dan sangat padat.

Kegunaan Keramik Industri

Keramik dinilai dari propertinya. Kegunaan keramik beragam disesuaikan dengan kemampuan dan daya tahannya. Keramik dengan properti elektrik dan magnetik dapat digunakan sebagai insulator, semikoncuktor, konduktor dan magnet. Keramik dengan properti yang berbeda dapat digunakan pada aerospace, biomedis, konstruksi bangunan, dan industri nuklir.
Beberapa contoh penggunaan keramik industri:

• Peralatan yang dibuat dari alumina dan silikon nitrida dapat digunakan sebagai pemotong, pembentuk dan penghancur logam.
• Keramik tipe zirconias, silikon nitrida maupun karbida dapat digunakan untuk saluran pada rotorturbocharger diesel temperatur tinggi dan Gas-Turbine Engine.
• Keramik sebagai insulator adalah aluminum oksida (AlO3). Keramik sebagai semikonduktor adalah barium titanate (BaTiO3) dan strontium titanate (SrTiO3). Sebagai superkonduktor adalah senyawa berbasis tembaga oksida.
• Keramik dengan campuran semen dan logam digunakan untuk pelapis pelindung panas pada pesawat ulang-alik dan satelit.
• Keramik Biomedical jenis porous alumina digunakan sebagai implants pada tubuh manusia. Porous alumina dapat berikatan dengan tulang dan jaringan tubuh.
• Butiran uranium termasuk keramik yang digunakan untuk pembangkit listrik tenaga nuklir. Butiran ini dibentuk dari gas uranium hexafluorida (UF6).
• Keramik berbasis feldspar dan tanah liat digunakan pada industri bahan bangunan.
• Keramik juga digunakan sebagai coating (pelapis) untuk mencagah korosi. Keramik yang digunakan adalah jenis enamel. Peralatan rumah tangga yang menggunakan pelapisan enamel ini diantaranya adalah kulkas, kompor gas, mesin cuci, mesin pengering.

Sumber :
Ceramics. Microsoft® Student 2009. Redmond, WA: Microsoft Corporation, 2008.
http://www.ceramicindustry.com

Super Conductor Ceramics

Keramik (English ceramics, Greek keramos, ‘potter clay’), asal katanya berasal dari seni pembuatan tembikar, peralatan dari tanah liat. Sekarang, definisi keramik secara ilmiah adalah benda-benda yang dibuat dari bahan lunak dari alam yang dijadikan keras dengan cara pemanasan. Material keramik adalah non logam, senyawa inorganik, biasanya senyawa ikatan oksigen, karbon, nitrogen, boron dan silikon. Keramik pada industri tidak bisa dibayangkan sebagai benda-benda seni. Beberapa contoh keramik industri adalah pipa selokan, insulator listrik, bata tahan panas dan lainnya.

Keramik sebagai insulator listrik misalnya, memiliki berbagai sifat kelistrikan. Hasil penemuan beru-baru ini, jenis keramik yang berupa campuran tembaga oksida dapat membuat keramik tersebut menjadi superkonduktor (penghantar listrik tanpa hambatan pada temperatur yang tinggi). Keramik juga digunakan sebagai komponen pembuat kapal ulang-alik luar angkasa.

Properti Keramik

Keramik memiliki properti kimia, mekanik, fisika, panas, elektrik, dan magnetik yang membedakan mereka dari material lain seperti logam dan plastik. Industri keramik merubah properti keramik dengan cara mengontrol jenis dan jumlah material yang digunakan untuk pembuatan.

A. Properti Kimia

Keramik industri sebagian besar adalah oksida (senyawa ikatan oksigen), akan tetapi ada juga senyawa carbida (senyawa ikatan karbon dan logam berat), nitrida (senyawa ikatan nitrogen), borida (senyawa ikatan boron) dan silida (senyawa ikatan silikon). Sebagai contoh, pembuatan keramik alumina menggunakan 85 sampai 99 persen aluminum oksida sebagai bahan utama dan dikombinasikan dengan berbagai senyawa kompleks secara kimia. Beberapa contoh senyawa kompleks adalah barium titanate (BaTiO3) dan zinc ferrite (ZnFe2O4). Material lain yang dapat disebut juga sebagai jenis keramik adalah berlian dan graphite dari karbon.

Keramik lebih resisten terhadap korosi dibanding plastik dan logam. Keramik biasanya tidak bereaksi dengan sebagian besar cairan, gas, aklali dan asam. Jenis-jenis keramik memiliki titik leleh yang tinggi dan beberapa diantaranya masih dapat digunakan pada temperatur mendekati titik lelehnya. Keramik juga stabil dalam waktu yang lama.

B. Properti Mekanik

Ikatan keramik dapat dibilang sangat kuat, dapat kita lihat dari kekakuan ikatan dengan mengukur kemampuan keramik menahan tekanan dan kelengkungan. Bend Strength atau jumlah tekanan yang diperlukan untuk melengkungkan benda biasanya digunakan untuk menentukan kekuatan keramik. Salah satu keramik yang keras adalah Zirconium dioxide yang memiliki bend strength mendekati senyawa besi. Zirconias (ZrO2) mampu mempertahankan kekuatannya hingga temperatur 900 C (1652 F), dan bahkan silikon carbida dan silikon nitrida dapat mempertahankan kekuatannya pada temperatur diatas 1400 C (2552 F). Material-material silikon ini biasanya digunakan pada peralatan yang memerlukan panas tinggi seperti bagian dari Gas-Turbine Engine. Walaupun keramik memiliki ikatan yang kuat dan tahan pada temperatur tinggi, material ini sangat rapuh dan mudah pecah bila dijatuhkan atau ketika dipanaskan dan didinginkan seketika.

C. Properti Fisik

Sebagian besar keramik adalah ikatan dari karbon, oksigen atau nitrogen dengan material lain seperti logam ringan dan semilogam. Hal ini menyebabkan keramik biasanya memiliki densitas yang kecil. Sebagian keramik yang ringan mungkin dapat sekeras logam yang berat. Keramik yang keras juga tahan terhadap gesekan. Senyawa keramik yang paling keras adalah berlian, diikuti boron nitrida pada urutan kedua dalam bentuk kristal kubusnya. Aluminum oksida dan silikon karbida biasa digunakan untuk memotong, menggiling, menghaluskan dan menghaluskan material-material keras lain.

D. Properti Panas

Sebagian besar keramik memiliki titik leleh yang tinggi, artinya walaupun pada temperatur yang tinggi material ini dapat bertahan dari deformasi dan dapat bertahan dibawah tekanan tinggi. Akan tetapi perubahan temperatur yang besar dan tiba-tiba dapat melemahkan keramik. Kontraksi dan ekspansi pada perubahan temperatur tersebutlah yang dapat membuat keramik pecah. Silikon karbida dan silikon nitrida lebih dapat bertahan dari kontraksi dan ekspansi pada perubahan temperatur tinggi daripada keramik-keramik lain. Oleh karena itu material ini digunakan pada bagian-bagian mesin seperti rotor pada turbin dalam mesin jet yang memiliki variasi perubahan temperatur yang ekstrim.

E. Properti Elektrik

Beberapa jenis keramik dapat menghantarkan listrik. Contohnya Chromium dioksida yang mampu menghantarkan listrik sama baiknya dengan sebagian besar logam. Jenis keramik lain seperti silikon karbida, kurang dapat menghantarkan listrik tapi masih dapat dikatakan sebagai semikonduktor. Keramik seperti aluminum oksida bahkan tidak menghantarkan listrik sama sekali. Beberapa keramik seperti porcelain dapat bertindak sebagai insulator (alat untuk memisahkan elemen-elemen pada sirkuit listrik agar tetap pada jalurnya masing-masing) pada temperatur rendah tapi dapat menghantarkan listrik pada temperatur tinggi.

F. Properti Magnetik

Keramik yang mengandung besi oksida (Fe2O3) dapat memiliki gaya magnetik mirip dengan magnet besi, nikel dan cobalt. Keramik berbasis besi oksida ini biasa disebut ferrite. Keramik magnetis lainnya adalah oksida-oksida nikel, senyawa mangan dan barium. Keramik ber-magnet biasanya digunakan pada motor elektrik dan sirkuit listrik dan dapat dibuat dengan resistensi tinggi terhadap demagnetisasi. Ketika elektron-elektron disejajarkan sedemikian rupa, keramik dapat menghasilkan medan magnet yang sangat kuat dan sukar demagnetisasi (menghilangkan medan magnet) dengan memecah barisan elektron tersebut.

Sumber :
Ceramics. Microsoft® Student 2009. Redmond, WA: Microsoft Corporation, 2008.

http://www.ceramicindustry.com

Senjata kimia digunakan di Gaza

Penggunaan senjata kimia adalah saah satu alasan pada Perang Iraq tahun 1991 silam. Pemerintah U.S percaya bahwa Iraq melakukan penyerangan dan penyimpanan senjata pembunuh masal ini. Akan tetapi, hingga saat ini pemerintah U.S belum dapat membuktikan kebenarannya. Berdasarkan data yang dikutip dari artikel Leonard A. Cole, salah satu penjelasan pemerintah U.S mengenai keberadaan senjata kimia Iraq adalah tentara U.S telah menghiraukan peringatan CIA dan menghancurkan bunker tempat penyimpanan senjata kimia sehingga menyebabkan hilangnya bukti keberadaan senjata tersebut dan PBB hanya menemukan kasus penyakit pada tentara U.S akibat pengeboman bunker senjata kimia.

Tentara Israel juga diduga menggunakan senjata sulfur dalam penerangan Palestina di Gaza pada bulan Januari 2009 kemarin.(Kompas.tv)

Hampir satu abad lalu, penggunaan senjata kimia skala besar pertama kali terjadi pada tahun 1915 selama Perang Dunia I, ketika tentara Jerman melepaskan gas chlorine yang terkompresi dari 5730 kontainernya pada saat angin bertiup kearah Perancis yang berjarak beberapa ratus yards. Phosgene dan berbagai senjata kimia lain juga digunakan dalam perang hingga pada puncaknya Jerman mengenalkan “mustard gas” pada tahun 1917. Pada akhir PD 1 tahun 1918, semua kubu perang telah menggunakan berbagai macam senjata kimia mematikan.

Senjata kimia pemusnah masal memang telah digunakan pada awal tahun 1900-an, diikuti dengan senjata biologis yang berstatus “weapons of mass destruction” pada tahun 1930-an lalu bom nuklir pada tahun 1940an. Protokol Geneva yang ditandatangani pada tahun 1925 kini telah membatasi penggunaan senjata kimia dan biologis. Walaupun sebagian besar negara yang hadir pada menyetujui perjanjian tersebut, U.S bersikeras menolaknya hingga tahun 1975.

Tipe “Senjata Kimia Penghancur Massal”

Senyawa yang digunakan pada senjata kimia dapat digolongkan pada dua tipe utama:

1. Tipe yang mempengaruni permukaan tubuh yang terkena senyawa kimia,
2. Tipe yang dapat merusak sistem syaraf korban.

Beberapa contoh senyawa kimia yan merusak permukaan tubuh adalah gas phosgene, gas chlorine, hydrogen cyanide dan gas mustard. Prinsip kerja dari phosgene, chlorine, dan hydrogen cyanide adalah penyerangan melalui pernapasan. Phosgene adalah senyawa penyedak napas yang menyebabkan paru-paru dipenuhi oleh air, secangkan chlorine mempu menghancurkan sel-sel pada saluran pernapasan. Hydrogen cyanide dapat menghalangi oxygen berikatan dengan darah. Setetes saja gas mustard yang menguap ke udara, dapat merusak permukaan tubuh manapun termasuk kulit, mata dan paru-paru. Senyawa tersebut dapat menyebabkan kematian dari kegagalan pernapasan.

Nerve Gas, senyawa perusak syaraf bekerja dengan cara menghalangi transmisi penyampaian pesan syaraf pusat ke seluruh tubuh. Tipe senyawa ini antara lain: sarin, soman, tabun, dan VX. Seluruh senyawa yang beraksi dengan mengganggu neurotransmitter yang disebut juga acetylcholine. Dengan cara terhisap ataupun terserap melalui kulit, setetes saja senyawa-senyawa tersebut dapat mematikan seluruh jaringan syaraf tubuh. Jenis senjata terkuat pada tipe ini ada pada grup turunan VX, tetapi semua senyawa tipe ini dapat menyebabkan kematian hanya dalam beberapa menit setelah terkontak.

Ada juga tipe herbisida (herbicides) seperti Agent Orange, yang mampu membunuh tumbuh-tumbuan. Agent Orange digunakan selama Perang Vietnam (1959-1975) sebagai defoliant yang menghancurkan dedaunan hutan untuk menemukan pasukan musuh. Beberapa orang menganggap tipe herbisida ini tidak akan membahayakan hewan maupun manusia. Akan tetapi, banyak veteran perang Vietnam yang mengalami gangguan kesehatan akibat senyawa ini dan pemerintah Vietnam menetapkan bahwa mereka terkena dampak dari Agent Orange.

Pendeteksian, Pencegahan dan Pengobatan

Banyak senyawa kimia pembunuh ini yang memiliki karakteristik tidak berwarna, tidak berbau dan tidak memiliki rasa. Penyerangan biasa terjadi tanpa disadari oleh korban. Tentara biasanya membawa peralatan pendeteksi keberadaan bahan kimia berbahaya, yang biasanya terdiri dari kertas yang dibuat sedemikian rupa atau cairan yang dapat berubah warna bila mendeteksi keberadaan bahan kimia berbahaya.

Bahan kimia pembunuh ini dapat cepat tersebar bila terlepas ke udara. Bedak tertentu, lotion pemutih atau hanya dengan sabun dan air sebenarnya sudah mempu menetralisir beberapa senyawa tersebut. Lotion pemutih dapat mengurangi kerusakan kulit dari gas Mustard bila digunakan sesegera mungkin setelah terkontak. Penanganan medis dan obat-obatan dapat menolong beberapa korban yang selamat walaupun demikian tetap saja akibat yang ditimbulkan sulit untuk dihindari karena senyawa yang menyerang syaraf akan langsung membunuh korbannya dalam hitungan menit. Sebenarnya treatment dengan obat pyridostigmine bromide dapat menolong dari kerusakan syaraf apabila digunakan dengan sangat-sangat segera setelah terkena terkontak.

Properti Senyawa Senjata Kimia

Phosgene

Dapat kita sebut juga sebagai carbonic dichloride dengan formula COCl2. Senyawa ini tidak berwarna dan sangat beracun, berbau sangat menyengat pada konsentrasi tinggi. Phosgene lebih berat 3,43 kali dari pada udara, memiliki titik leleh pada -118 C dan titik didih pada 8,3 C. Cara pembuatan phosgene adalah dengan mereaksikan carbon monoxide dan chlorine dengan bantuan suatu katalis. Phosgene beracun pada konsentrasi diatas 50 ppm (parts per million) udara. Selama Perang Dunia 1, senyawa ini digunakan sebagai senjata kimia pembunuh masal, dan sekarang senyawa ini digunakan sebagai senyawa pertengahan pada sintesa senyawa organik seperti carbonic esters, isocyanates, polyurethanes, dan digunakan dalam pembuatan pewarna.

Chlorine Gas

Pada temperatur ruangan, senyawa murni Cl ini berbentuk gas berwarna kuning kehijauan dan berbau menyengat pada konsentrasi tinggi. Senyawa murni Cl tidak tesedia bebas diudara, akan tetapi berikatan dengan senyawa lain. Chlorine mudah bereaksi dengan air, logam dan bahan organik. Chlorine memiliki titik leleh pada -101 C dan titik didih pada -34,05 C pada tekanan atmosfer. Penggunaan Chlorine sebagai senjata kimia tercatat mulai Perang Dunia 1 dan kini senyawanya digunakan sebagai bahan pemutih pada kertas, membunuh bakteri, pembuatan bromine, tetraethyl dan berbagai produk lainnya.

Agent Orange

Senyawa yang digunakan untuk membunuh tanaman semasa Perang Vietnam ini dibuat dengan mengkombinasikan 2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid dan 2,4-dichlorophenoxyacetic acid pada konsentrasi tertentu. Senyawa ini disebut Orange karena kontainer pembawa senyawa ini berwarna oranye. Beberapa senyawa herbisida lain yang terkenal pada selama perang tersebut antara lain Agent Blue dan Agent White. Agent Orange ini mengandung senyawa samping dioxins yang sangat berbahaya bagi hewan dan manusia. Dioxins dapat menyebabkan cacat lahir dan kangker langka dan memiliki efek yang berkepanjangan. Penggunaan senyawa ini selama Perang Vietnam di tahun 1970 masih ditemukan dampaknya pada anak-anak yang lahir di tahun 1996.

Nerve Gas

Sebagian besar gas syaraf termasuk jenis organophosphates, sebuah tipe yang awalnya dikembangkan untuk digunakan sebagai pestisida. Beberapa tipe yang ada termasuk inisialnya adalah Tabun (GA), Sarin (GB), Soman (GD), dan yang paling berbahaya VX. Permurnian lokasi dari Sarin dengan dosis yang tidak berbahaya memakan waktu lebih dari 2 minggu. Dan senyawa VX beberapa kali lebih berbahaya dari Sarin. Seseorang yang menyentuh benda yang terkena VX, akan langsung terkontaminasi dosis yang berbahaya dan senyawa VX akan terus berada pada tubuh korban selama berminggu-minggu kemudian.

Senjata kimia kini terus dikembangkan oleh berbagai negara, baik secara diam-diam maupun terang-terangan.

Offshore Wind Turbine Farm

Turbin angin lepas pantai tersebut dapat membangkitkan energi listrik yang cukup untuk memenuhi kebutuhan listrik seluruh rumah di UK akhir dekade depan, sebagaimana diumumkan oleh pemerintah UK. DECC (Department of Energy and Climate Change) UK memutuskan untuk membangun 5000-7000 lagi turbin angin yang akan dibangun di lepas pantai hingga akhir tahun 2020. Kumpulan turbin angin tersebut dapat membangkitkan energi sebanyak 25GW (GigaWatt), setara dengan 25 pemangkit listrik skala besar berbahan bakar batu bara. Dan pada pengerjaan selanjutnya akan dibangun 8GW lagi hingga total kapasitas menjadi 33GW.

Hasil riset selama bertahun-tahun tesebut jauh diatas perkiraan Carbon Trust (perusahaan yang didirikan pemerintah UK untuk menangani bisnis pengurangan emisi karbon), yang tahun lalu mengungkapkan bahwa UK mampu membangun turbin angin lepas pantai dengan kapasitas total 29GW. Proyek lepas pantai terbesar itu kini ditangani oleh perusahaan multinasional E.ON.

Emily Highmore, pembicara perusahaan tersebut mengatakan bahwa perusahaannya sudah setuju mengenai proyek ini akan tetapi tidak dapat menjamin proyek ini akan berjalan dengan lancar. “Turbin lepas pantai selalu dan akan selalu sangat mahal,” beliau mengatakan. “Kami tidak dapat mengatakan ini akan berjalan dengan lancar, tapi kami percaya proyek ini luar biasa dan sangat penting untuk membantu pemerintah mencapai target energi terbarukannya.”

E.ON menginginkan pemerintah UK menggandakan dukungan finansialnya untuk turbin angin lepas pantai, tambah Highmore. “Kami pikir ini (target 33GW, red) adalah sangat ambisius dan ini yanga dapat terjadi apabila kami mendapat dukungan finansial, akses jaringan dan perencanaan,” beliau kembali menambahkan.

Carbon Trust juga mendorong pemerintah UK untuk memungkinkan lokasi situs lepas pantai tersedia bagi pengembang dengan harga yang rendah, membantu investasi riset dan pengembangan peningkatan efisiensinya.
Tom Jennings, Manager perencanaan Carbon Trust, telah menyampaikan banyak rekomendasi, akan tetapi keterangan detail masih dibutuhkan.

Bila proyek ini berjalan sesuai rencana, turbin angin lepas pantai dan didaratan akan dapat memotong emisi total kerbon dioksida UK mencapai 14 persen dan menciptakan lebih dari 70.000 lowongan kerja di UK, kebutuhan bahan mentah yang tinggi dan pasar internasional, dikatakan oleh pembicara Carbon Trust.

Sumber:
Ecowordly
Carbon Trust