Alpen Steel | Renewable Energy

Rubrik ini adalah kumpulan artikel tentang energi yang di-upload oleh para member kami. Semoga bermanfaat bagi pengunjung yang ingin: mencari kumpulan referensi tentang energi, mengetahui seluk beluk tentang energi terbarukan secara khusus, mengaplikasikan energi terbarukan dilingkungannya. 

Teknologi energi adalah teknologi yang terkait dengan bidang-bidang mulai dari sumber, pembangkitan, penyimpanan, konversi -energi dan pemanfaatannya untuk kebutuhan manusia. Sektor kebutuhan utama yang paling besar dalam jumlah untuk massa mendatang adalah sektor kelistrikan dan sektor transportasi. Sumber energi dapat digolongkan menjadi dua bagian yaitu energi terbarukan dan energi tak terbarukan. Dalam pembangkitan energi beberapa sistem pembangkitan yang telah digunakan untk memenuhi kebutuhan energi didunia, seperti: pembangkit listrik tenaga air /PLTA, pembangkit listrik tenaga surya/PLTS, pembangkit listrik tenaga uap dan gas/PLTU,PLTG, pembangkit listrik panas bumi/PLTP, pembangkit listrik tenaga angin/bayu/PLTB, pembangkit listrik tenaga gelombang laut/PLTGL, dan pembangkit listrik tenaga nuklir/PLTN. Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas.



~ Pembangkit Listrik Tenaga Surya Bagi Masyarakat Kampung

Pemerintah Tawarkan 'Solarcell' untuk Listrik Kampung Naga

Pemerintah Provinsi Jawa Barat akan mendistribusikan pembangkit listrik tenaga surya atau "solar-cell" untuk pemenuhan energi bagi masyarakat adat di Kampung Naga Kecamatan Salawu Kabupaten Tasikmalaya.

"Kami coba untuk memenuhi kebutuhan energi mereka dengan solarcell sebagai solusi dari konversi minyak tanah ke gas ," kata Kepala Dinas Pariwisata Provinsi Jawa Barat, H Herdiwan di Bandung, Rabu(20/5).

Langkah tersebut merupakan solusi pemenuhan energi sekitar 121 kepala keluarga di Kampung Naga yang saat ini menutup diri bagi wisatawan sebagai protes dihentikannya distribusi minyak tanah di wilayah itu.

Selama ini masyarakat kampung naga menggunakan minyak tanah sebagai energi utamanya untuk memasak dan penerangan pada malam hari.

Warga Kampung Naga sendiri menolak pasokan listrik dari PLN karena menganggap masuknya instalasi ke kampung itu akan mengganggu dan mereka anggap tabu.

Namun dengan "solarcell" yang dipasang di atap rumah masing-masing diharapkan bisa diterima oleh warga kampung naga. Selain itu akan diupayakan dengan menggunakan biogas yang diambil dari alam.

Pasca program konversi minyak tanah disusul dengan penarikan pasokan minyak tanah dari kawasan itu, mengakibatkan warga Kampung Naga merasa tak diperhatikan oleh pemerintah.

"Kami akan tangani masalah ini bersinergis dengan Bakorwil Priangan dan Pemkab Tasikmalaya. Kita akan fasilitasi agar program "solar-cell" untuk mereka bisa terealisasikan," kata Herdiwan. (Ant/OL-02)

 

~ Solar Cell Sebagai Renewable Energy

Solarcell Energy Masa Depan

Energi adalah satu kata yang mempunyai makna sangat luas karena tidak ada aktivitas di alam raya ini yang bergerak tanpa energi dan itulah sebabnya kata salahseorang professor di Jepang bahwa hampir semua perselisihan di dunia ini, berpangkal pada perebutan sumber energi.

indosolarcell-conter

Secara umum sumber energi dikategorikan menjadi dua bagian yaitu non-renewable energy dan renewable energy. Sumber energi fosil adalah termasuk kelompok yang pertama yang sebagaian besar aktivitas di dunia ini menggunakan energi konvensional ini.


Sekitar tahun delapan puluhan ketika para ahli di Indonesia menawarkan sumber energi alternatif yang banyak digunakan di negara maju yaitu nuklir, banyak terjadi pertentangan dan perdebatan yang cukup panjang sehingga mengkandaskan rencana penggunaan sumber energi yang dinilai sangat membahayakan itu. Diantara usulan yang banyak dilontarkan kala itu adalah mengapa kita tidak menggunakan sumber energi surya. Memang tidak diragukan lagi bahwa solar cell adalah salah satu sumber energi yang ramah lingkungan dan sangat menjanjikan pada masa yang akan datang, karena tidak ada polusi yang dihasilkan selama proses konversi energi, dan lagi sumber energinya banyak tersedia di alam, yaitu sinar matahari, terlebih di negeri tropis semacam Indonesia yang menerima sinar matahari sepanjang tahun.

Permasalahan mendasar dalam teknologi solar cell adalah efisiensi yang sangat rendah dalam merubah energi surya menjadi energi listrik, yang sampai saat ini efisiensi tertinggi yang bisa dicapai tidak lebih dari 20%, itupun dalam skala laboratorium

Untuk itu di negara-negara maju, penelitian tentang solar cell ini mendapatkan perhatian yang sangat besar, terlebih dengan isu bersih lingkungan・yang marak digembar gemborkan.

Dari cahaya menjadi Listrik

Secara sederhana solar cell terdiri dari persambungan bahan semikonduktor bertipe p dan n (p-n junction semiconductor) yang jika tertimpa sinar matahari maka akan terjadi aliran electron, nah aliran electron inilah yang disebut sebagai aliran arus listrik. Sedangkan struktur dari solar cell adalah seperti ditunjukkan dalam gambar 1.

Gambar 1. Struktur lapisan tipis solar sel secara umum

 

 

 

Bagian utama perubah energi sinar matahari menjadi listrik adalah absorber (penyerap), meskipun demikian, masing-masing lapisan juga sangat berpengaruh terhadap efisiensi dari solar cell. Sinar matahari terdiri dari bermacam-macam jenis gelombang elektromagnetik yang secara spectrum dapat dilihat pada gambar 2. Oleh karena itu absorber disini diharapkan dapat menyerap sebanyak mungkin solar radiation yang berasal dari cahaya matahari.

Gambar 2. Spektrum radiasi sinar matahari

Lebih detail lagi bisa dijelaskan sinar matahari yang terdiri dari photon-photon, jika menimpa permukaaan bahan solar sel (absorber), akan diserap, dipantulkan atau dilewatkan begitu saja (lihat gambar 3), dan hanya foton dengan level energi tertentu yang akan membebaskan electron dari ikatan atomnya, sehingga mengalirlah arus listrik. Level energi tersebut disebut energi band-gap yang didefinisikan sebagai sejumlah energi yang dibutuhkan utk mengeluarkan electron dari ikatan kovalennya sehingga terjadilah aliran arus listrik. Untuk membebaskan electron dari ikatan kovalennya, energi foton (hc/v harus sedikit lebih besar atau diatas daripada energi band-gap. Jika energi foton terlalu besar dari pada energi band-gap, maka extra energi tersebut akan dirubah dalam bentuk panas pada solar sel. Karenanya sangatlah penting pada solar sel untuk mengatur bahan yang dipergunakan, yaitu dengan memodifikasi struktur molekul dari semikonduktor yang dipergunakan.

Gambar 3. Radiative transition of solar cell

Tentu saja agar efisiensi dari solar cell bisa tinggi maka foton yang berasal dari sinar matahari harus bisa diserap yang sebanyak banyaknya, kemudian memperkecil refleksi dan remombinasi serta memperbesar konduktivitas dari bahannya.

Untuk bisa membuat agar foton yang diserap dapat sebanyak banyaknya, maka absorber harus memiliki energi band-gap dengan range yang lebar, sehingga memungkinkan untuk bisa menyerap sinar matahari yang mempunyai energi sangat bermacam-macam tersebut. Salah satu bahan yang sedang banyak diteliti adalah CuInSe2 yang dikenal merupakan salah satu dari direct semiconductor.

 

 

Dari begitu banyak keuntungan solar cell seperti telah diuraikan diatas ternyata tidak polemik tidak kemudian berhenti begitu saja, masih ada yang mengatakan memang benar solar cell ketika melakukan proses perubahan energi tidak ada polusi yang dihasilkan, tetapi sudahkah kita menghitung berapa besar polusi yang telah dihasilkan dalam proses pembuatannya, dibandingkan kecilnya efisiensi yang dihasilkan. Nah tantangannya disini adalah memang bagaimana untuk menaikkan efisiensi, yang tentunya akan berdampak kepada nilai ekonomisnya. (RTW)

(Oleh Rusminto Tjatur WIDODO, Dosen EEPIS-ITS Surabaya dan mahasiswa Program Doktor jurusan Nano Structure and Advanced Materials, Universitas Kagoshima Jepang)

 

Sumber : http://mesin.brawijaya.ac.id,  www.chem-is-try.org

 

 

 

~ Pompa Air Tenaga Surya Di Gunung Kidul

Menimba Air dengan Matahari Gunungkidul

Lazimnya air mengalir dari atas bukit menyusur menuju dataran. Hukum alam ini tidak berlaku di Desa Giricahyo Kec. Purwosari, Kab. Gunungkidul. Keadaannya berbalik, air dari dalam Gua Plawan yang tersembunyi di bawah kaki bukit Giricahyo, mengalir ke atas bukit yang dihuni penduduk setempat.

Air bawah tanah sedalam 107 meter itu, ibarat hujan di tengah Gunungkidul yang selalu kekurangan air pada musim kemarau seperti saat ini. Volumenya cukup besar. Pada musim hujan, debit air dari Gua Plawan mencapai 200 liter per detik, sebaliknya pada musim kemarau debit airnya mencapai 30 liter/detik.

Sumber air yang menghidupi 4.000 jiwa tersebut ditemukan para mahasiswa Universitas Gadjah Mada (UGM) Yogyakarta tiga tahun silam (2005). Ketika sejumlah mahasiswa kuliah kerja nyata (KKN) menjelajah bawah bukit, mereka melihat gua. Kemudian mahasiswa KKN yang sebagian di antara mereka merupakan aktivis pencinta alam nekat memasuki gua.

Air melimpah dan ribuan kelelawar menyambut kedatangan mereka. Maka, UGM menjadikan temuan gua dan air tanahnya sebagai projek mahasiswa KKN. Melalui berbagai tahapan, akhirnya air bawah tanah bisa dialirkan ke kompleks perumahan penduduk sejauh 3 km yang berada di atas bukit.

Sel surya

Dr. Faisal Fathani, pembimbing mahasiswa KKN sekaligus tim ahli eksploitasi Goa Plawan menyatakan, pengangkatan air bawah tanah dari dalam goa menggunakan tenaga surya yang terdiri atas 240 panel sel surya (solar cell). Teknologinya menggunakan solar tracker yang dapat mengikuti gerak matahari. Perangkat sel surya terbesar di Indonesia tersebut, bekerja selama delapan jam setiap harinya. Panas matahari ditampung di reservoir dengan kapasitas air sebesar 50 m3.

Instalasi pengangkatan air bersih yang menggunakan energi terbarukan dengan Pompa Air Tenaga Surya (PATS) tersebut, merupakan sistem sekunder pendukung sistem generator set (genset). Genset ini dipasang mendahului perangkat PATS dan mencukupi suplai air dengan debit 4 liter/detik untuk konsumsi 4.000 jiwa

Eksplorasi air bawah tanah dilakukan bertahap oleh lima angkatan mahasiswa KKN sejak 2005. Peserta KKN ini tidak hanya mahasiswa strata satu (S-1), ikut bergabung di dalamnya mahasiswa strata dua dan tiga (S-2 dan S-3).

Pada kelompok KKN angkatan 1 sampai 3, fokus para mahasiswa pada perancangan dan pengembangan teknik mengangkat air dari dalam gua. Pada KKN angkatan 4 dan 5, para mahasiswa KKN mengembangkan teknologi dan pelembagaan. Pada aspek pelembagaan, masyarakat setempat didorong untuk membentuk organisasi pengelola air bersih tingkat desa yang bernama Organisasi Kelola Air Mandiri (OKAM). Organisasi ini dirancang agar pada tahun-tahun berikutnya menjadi embrio semacam perusahaan daerah air minum (PDAM).

Parjo, penduduk Giricahyo mengaku pengangkatan air gua bukan tidak mendatangkan masalah bagi warga. Sengketa antarpenduduk dusun yang berbeda kadang terjadi. Pangkal masalahnya, air gua diinginkan sedikitnya oleh 4 warga dusun, sehingga kadang saling tarik ulur urat leher bila aliran air tidak merata.

Konflik paling sering terjadi bila musim kemarau tiba. Debit air kecil, kebutuhan banyak, maka antarpenduduk satu dusun saja saling curiga kalau-kalau ada tetangga mereka memperoleh kucuran air lebih banyak sehingga rumah tangga lain tidak dapat jatah.

Saat ditemui "PR" baru-baru ini di lokasi, Parjo yang kebetulan ladang miliknya satu lokasi dengan Gua Plawan menyatakan, konflik sosial juga bermuara pada tindakan kriminal oleh warga tertentu. Misalnya, kabel solar panel yang ditanam di dinding gua dicuri. "Pelakunya sudah ditangkap. Saya tidak tahu motivasi mereka mencuri kabel. Warga sempat berang karena air dari dalam gua tidak bisa mengalir akibat kabel dicuri," ujar Parjo.

Petani ini mengakui ada manfaat dengan program pengangkatan air dari gua. Minimal untuk kebutuhan minum bisa teratasi selama musim panas. "Kebutuhan air untuk menyiram tanaman, mencuci, belum bisa dicukupi. Saya saja membeli air untuk menyiangi tanaman," kata Parjo sambil menunjuk drum-drum penampung air.

Walaupun terdapat kekurangan, Menteri Pendidikan Nasional (Mendiknas) Prof. Dr. Bambang Sudibyo, M.B.A., saat berkunjung ke lokasi menyatakan kagum atas kerja nyata mahasiswa KKN model pemberdayaan masyarakat. Dia bahkan meresmikan program ini sebagai percontohan di Indonesia.

Wakil Bupati Gunung Kidul Hj. Fadilah, S.Sos. menyatakan, temuan air bersih merupakan anugerah bagi warga Gunungkidul. Setiap musim kemarau, puluhan ibu-ibu sibuk membeli air dari tanki-tanki maupun mencari sumber air. Upaya Pemkab Gunungkidul seperti menyalurkan air bersih melalui PDAM dengan membangun 32.380 saluran pipa sambungan ke rumah-rumah, belum menjawab sepenuhnya kebutuhan air bersih rumah tangga pada musim kemarau. Pengangkatan air tanah dari dalam gua menjadi sokongan sangat berharga. (Mukhijab/"PR")***

Penulis:
Back
 

~ Pembangunan Green Building Yang Hemat Energi

Memadukan Bangunan Hemat Energi dan Ramah Lingkungan

ISU pemanasan global masih menghangat di segala bidang kehidupan. Berbagai upaya terus dilakukan untuk menghambat pemanasan buana, perubahan iklim secara ekstrem, dan degradasi kualitas lingkungan.

Belum usai berbenah menata lingkungan, krisis ekonomi global kembali menggoyang sendi-sendi kehidupan kota dan kita, termasuk sektor properti. Krisis yang datang beruntun dan bertubi-tubi seharusnya sanggup menggugah kesadaran kita.

Bentuk arsitektur bangunan (rumah, gedung) harus berempati, tanggap, dan memberikan solusi. Salah satunya adalah memadukan bangunan (rumah, gedung) yang hemat energi dan ramah lingkungan.

Bak ibarat tubuh, kita perlu melakukan diet mengurangi kadar kolesterol dalam bangunan dan menjadikan bangunan lebih langsing dan segar yang dapat menyehatkan diri sendiri (kantong tabungan, bangunan, penghuni) dan lingkungan (warga, kota) serta menghindari stroke komplikasi sosial. Untuk itu, kita perlu mengenali pokok-pokok permasalahan dan upaya-upaya yang dapat dilakukan.

Pembangunan bangunan hemat energi dan ramah lingkungan harus murah, mudah, dan berdampak luas. Pengembangan kota hijau (green city), properti hijau (green property), bangunan hijau (green building), kantor/sekolah hijau (green school/office), hingga pemakaian produk hijau (green product) terus dilakukan untuk turut mengurangi pemanasan global dan krisis ekonomi global.

Undang-Undang Nomor 28 Tahun 2002 tentang Bangunan Gedung mendorong pembangunan bangunan berarsitektur lokal terasa lebih ramah lingkungan dan selaras dengan lingkungan asal. Desain bangunan (green building) hemat energi, membatasi lahan terbangun, layout sederhana, ruang mengalir, kualitas bangunan bermutu, efisiensi bahan, dan material ramah lingkungan (green product).

Bangunan hijau mensyaratkan layout desain bangunan (10 persen), konsumsi dan pengelolaan air bersih (10 persen), pemenuhan energi listrik (30 persen), bahan bangunan (15 persen), kualitas udara dalam (20 persen), dan terobosan inovasi (teknologi, operasional) sebesar 15 persen.

Seberapa besar bangunan (rumah, gedung) yang akan dibangun? Cukup adalah cukup. Volume bangunan dijaga agar biaya pembangunan, pengoperasian, dan pemeliharaan terkendali dan lebih hemat.

Bangunan dirancang dengan massa ruang, keterbukaan ruang, dan hubungan ruang luar-dalam yang cair, teras lebar, ventilasi bersilangan, dan void berimbang yang secara klimatik tropis berfungsi untuk sirkulasi pengudaraan dan pencahayaan alami merata ke seluruh ruangan agar hemat energi.

Pemanfaatan energi alternatif

Untuk menghemat pemakaian listrik, kita dapat menggunakan lampu hemat energi, mempertahankan suhu AC di 25º C, membuka tirai jendela bila memungkinkan agar terang, dan matikan peralatan elektronik jika tidak diperlukan (bukan posisi stand-by).

Penghuni diajak memanfaatkan energi alternatif dalam memenuhi kebutuhan listrik yang murah dan praktis, serta ditunjang pengembangan teknologi energi tenaga surya, angin, atau biogas untuk bangunan rumah/ gedung.

Penggunaan material lokal justru akan lebih menghemat biaya (biaya produksi, angkutan). Kreativitas desain sangat dibutuhkan untuk menghasilkan bangunan berbahan lokal menjadi lebih menarik, keunikan khas lokal, dan mudah diganti dan diperoleh dari tempat sekitar. Perpaduan material batu kali atau batu bata untuk fondasi dan dinding, dinding dari kayu atau gedeg modern (bambu), atap genteng, dan lantai teraso tidak kalah bagus dengan bangunan berdinding beton dan kaca, rangka dan atap baja, serta lantai keramik, marmer, atau granit. Motif dan ornamen lokal pada dekoratif bangunan juga memberikan nilai tambah tersendiri.

Pemanfaatan material bekas atau sisa untuk bahan renovasi bangunan juga dapat menghasilkan bangunan yang indah dan fungsional. Kusen, daun pintu atau jendela, kaca, teraso, hingga tangga dan pagar besi bekas masih bisa dirapikan, diberi sentuhan baru, dan dipakai ulang yang dapat memberikan suasana baru pada bangunan. Lebih murah dan tetap kuat.

Skala bangunan dan proporsi ruang terbuka harus memerhatikan koefisien dasar bangunan (KDB) dan koefisien dasar hijau (KDH) yang berkisar 40-70 persen ruang terbangun berbanding 30-60 persen untuk ruang hijau untuk bernapas dan menyerap air. Keseluruhan atau sebagian atap bangunan dikembalikan sebagai ruang hijau pengganti lahan yang dipakai massa bangunan di bagian bawahnya. Atap-atap bangunan dikembangkan menjadi taman atap (roof garden) dan dinding dijalari tanaman rambat (green wall) agar suhu udara di luar dan dalam turun, pencemaran berkurang, dan ruang hijau bertambah.

Pemanasan bumi

Keberadaan taman dan pohon penting dalam mengantisipasi pemanasan bumi. Ruang dalam bangunan diisi tanaman pot. Ruang hijau diolah menjadi kebun sayuran dan apotek hidup serta ditanami pohon buah-buahan untuk mencukupi kebutuhan sehari-hari. Penghuni dapat memelihara dan melindungi pohon dengan mengadopsi dan menjadi orangtua angkat pohon-pohon besar yang ada di depan jalan depan bangunan (rumah, gedung) kita.

Idealnya, air hujan bisa diserap ke dalam tanah sebesar 30 persen. Dengan banyaknya bangunan beton, jalan aspal, dan minim ruang terbuka hijau, kota (seperti Jakarta) hanya mampu menyerap 9 persen air hujan. Maka, saat musim hujan kebanjiran, musim panas kekeringan. Sementara konsumsi air dari PDAM hanya 47 persen, sedangkan air tanah mencapai 53 persen.

Bangunan harus mulai mengurangi pemakaian air (reduce), penggunaan kembali air untuk berbagai keperluan sekaligus (reuse), mendaur ulang buangan air bersih (recycle), dan mengisi kembali air tanah (recharge) dengan sumur resapan air (1 x 1 x 2 meter) dan/atau lubang resapan biopori (10 sentimeter x 1 meter).

Semua air limbah dimasukkan ke dalam sumur resapan air dengan pengolahan konvensional supaya tidak harus terlalu bergantung kepada sistem lingkungan yang ada. Cara hemat penggunaan air adalah tutup keran bila tidak diperlukan, jangan biarkan air keran menetes, hemat air saat cuci tangan dan cuci gelas/piring, pilih dual flush untuk toilet, selalu habiskan air yang Anda minum.

Dalam mengolah budaya sampah, bangunan menyediakan tempat pengolahan sampah mandiri sejak dari sumbernya. Penghuni diajak mengurangi (reduce) pemakaian barang sulit terurai. Sampah anorganik dipilah dan digunakan ulang atau dijual ke pemulung. Sampah organik diolah menjadi pupuk kompos untuk menyuburkan tanaman kebun. Tidak ada sampah yang terbuang (zero waste).

Menurut WHO (2006), 70 persen polusi di Jakarta berasal dari kendaraan bermotor. Menanam 5 pohon hanya mampu menyerap emisi CO2 yang dikeluarkan oleh 1 mobil! Dan, emisi per orang untuk menempuh tiap kilometer perjalanan dengan mobil pribadi adalah 15 kali bus. Kita perlu mengurangi penggunaan kendaraan pribadi, beralih ke alat transportasi publik ramah lingkungan, car pooling, ajak rekan-rekan searah, eco-driving. Beruntung jika bangunan dekat sekolah, pasar, atau kantor, kita cukup naik sepeda atau berjalan kaki.

Kita dapat menerapkan sistem manajemen lingkungan mulai dari rumah, sekolah, hingga kantor secara praktis dan sederhana untuk membantu dan mendukung terwujudnya bangunan hemat energi dan ramah lingkungan, menginspirasi penghuni dalam menerapkan kebiasaan ramah lingkungan, membantu menekan biaya rumah tangga, mengurangi konsumsi sumber daya alam, mempromosikan praktik lestari melalui peningkatan kesadartahuan penghuni, mempromosikan cara-cara mitigasi perubahan iklim lewat penghematan energi dan pemakaian energi terbarukan.

NIRWONO JOGA
Arsitek Lanskap

 

~ Pembuatan Es krim Dengan Pendinginan

Dibalik Lembutnya Es Krim


Membayangkan es krim akan terbayang kelembutan dan ke-yummy-an rasanya. Untuk membuat dan menyimpan es krim sehingga kelembutan dan rasa yummy-nya terpelihara, kuncinya adalah kimia. Tanpa sifat koligatif larutan atau sifat-sifat koloid tidak mungkin es krim lezat bisa diproduksi.
Struktur dan kandungan es krim
Es krim tidak lain berupa busa (gas yang terdispersi dalam cairan) yang diawetkan dengan pendinginan. Walaupun es krim tampak sebagai wujud yang padu, bila dilihat dengan mikroskop akan tampak ada empat komponen penyusun, yaitu padatan globula lemak susu, udara (yang ukurannya tidak lebih besar dari 0,1 mm), kristal-kristal kecil es, dan air yang melarutkan gula, garam, dan protein susu (Gambar 1).
Berbagai standar produk makanan di dunia membolehkan penggelembungan campuran es krim dengan udara sampai volumenya menjadi dua kalinya (disebut dengan maksimum 100 persen overrun). Es krim dengan kandungan udara lebih banyak akan terasa lebih cair dan lebih hangat sehingga tidak enak dimakan.
Bila kandungan lemak susu terlalu rendah, akan membuat es lebih besar dan teksturnya lebih kasar serta terasa lebih dingin. Emulsifier dan stabilisator dapat menutupi sifat-sifat buruk yang diakibatkan kurangnya lemak susu dan dapat memberi rasa lengket.
Alat pembuat es krim
Nancy Johnson dari Philadelphia adalah orang yang pertama menciptakan alat pembuat es krim. Alat yang ia ciptakan adalah ember dari kayu yang di dalamnya ada wadah lebih kecil dari logam. Wadah logam ini dapat diputar dengan menggunakan pedal. Ruang di antara wadah kecil dan ember kayu diisi dengan campuran es dan garam. Alat-alat yang modern saat ini pun masih menggunakan prinsip yang sama (Gambar 2).
Pembuatan es krim sebenarnya sederhana saja, yakni mencampurkan bahan-bahan dan kemudian mendinginkannya. Air murni pada tekanan 1 atmosfer akan membeku pada suhu 0�C. Namun, bila ke dalam air dilarutkan zat lain, titik beku air akan menurun. Jadi, untuk membekukan adonan es krim pun memerlukan suhu di bawah 0�C. Misalkan adonan es krim dimasukkan dalam wadah logam, kemudian di ruang antara ember kayu dan wadah logam dimasukkan es.
Awalnya, suhu es itu akan kurang dari 0�C (coba cek hal ini dengan mengukur suhu es yang keluar dari lemari pendingin). Namun, permukaan es yang berkontak langsung dengan udara akan segera naik suhunya mencapai 0�C dan sebagiannya akan mencair. Suhu campuran es dan air tadi akan tetap 0�C selama esnya belum semuanya mencair. Seperti disebut di atas, jelas campuran es krim tidak membeku pada suhu 0�C akibat sifat koligatif penurunan titik beku.
Bila ditaburkan sedikit garam ke campuran es dan air tadi, kita mendapatkan hal yang berbeda. Air lelehan es dengan segera akan melarutkan garam yang kita taburkan. Dengan demikian, kristal es akan terapung di larutan garam. Karena larutan garam akan mempunyai titik beku yang lebih rendah dari 0�C, es akan turun suhunya sampai titik beku air garam tercapai. Dengan kata lain, campuran es krim tadi dikelilingi oleh larutan garam yang temperaturnya lebih rendah dari 0�C sehingga adonan es krim itu akan dapat membeku.
Tetapi, tunggu dulu! Kalau campuran itu hanya dibiarkan saja mendingin tidak akan dihasilkan es krim, melainkan gumpalan padat dan rapat berisi kristal-kristal es yang tidak akan enak kalau dimakan. Bila diinginkan es krim yang enak di mulut, selama proses pembekuan tadi adonan harus diguncang-guncang. Pengocokan atau pengadukan campuran selama proses pembekuan merupakan kunci dalam pembuatan es krim yang baik.
Proses pengguncangan ini bertujuan ganda. Pertama, untuk mengecilkan ukuran kristal es yang terbentuk; semakin kecil ukuran kristal esnya, semakin lembut es krim yang terbentuk. Kedua, dengan proses ini akan terjadi pencampuran udara ke dalam adonan es krim. Gelembung-gelembung udara yang tercampur ke dalam adonan inilah yang menghasilkan busa yang seragam (homogen).
Peran emulsifier
Metode sederhana pengadukan dan pendinginan secara serempak ini ternyata menimbulkan masalah lain. Krim pada dasarnya terdiri atas globula kecil lemak yang tersuspensi dalam air. Globula-globula ini tidak saling bergabung sebab masing-masing dikelilingi membran protein yang menarik air, dan airnya membuat masing-masing globula tetap menjauh. Pengadukan akan merusak membran protein yang membuat globula lemak tadi kemudian dapat saling mendekat. Akibatnya, krim akan naik ke permukaan. Hal seperti ini diinginkan bila yang akan dibuat adalah mentega atau minyak, tetapi jelas tidak diinginkan bila yang akan dibuat es krim.
Penyelesaian sederhananya adalah dengan menambahkan emulsifier pada campuran. Molekul emulsifier akan menggantikan membran protein, satu ujung molekulnya akan melarut di air, sedangkan ujung satunya akan melarut di lemak. Lecitin, molekul yang terdapat dalam kuning telur, adalah contoh emulsifier sederhana. Oleh karena itu, salah satu bahan pembuat es krim adalah kuning telur. Selain itu, dapat digunakan mono- atau di-gliserida atau polisorbat yang dapat mendispersikan globula lemak dengan lebih efektif.
Dapat dibuat di wadah meriam
Karena prinsip pembuatan yang sangat sederhana itulah, maka pernah ada kejadian yang lucu dalam pembuatan es krim. Pilot Angkatan Udara Amerika pada saat Perang Dunia II (zaman itu di medan perang tentu sukar untuk mendapatkan es krim) kreatif membuat es krim dengan menggunakan wadah meriam! Para penerbang ini mengamati dan mendapatkan bahwa wadah meriam ternyata mempunyai suhu dan tingkat getaran yang cocok untuk menghasilkan es krim. Jadi, setiap kali mereka berangkat menyerang lawan, tak lupa mereka menempatkan satu wadah besar berisi adonan es krim. Hasilnya dalam perjalanan pulang dari penyerangan mereka akan dapat menikmati es krim yang sedap.
Penyimpanan es krim
Bila es krim tidak disimpan dengan baik, sebagian es krim yang mencair akan membentuk kristal es yang lebih besar dan ketika kembali dimasukkan ke pendingin kristal esnya akan tumbuh membesar. Hal ini akan mengakibatkan teksturnya menjadi semakin kasar dan tidak enak di mulut. Selain itu, sebenarnya pengasaran tekstur ini bisa juga diakibatkan karena laktosa (gula susu) akan mengkristal dari larutan dan sukar melarut kembali.
Untuk mengatasi hal ini, bila selesai makan (sebelum menyimpan kembali), dapat ditaburkan sedikit gum atau serbuk selulosa di atas es krim. Serbuk-serbuk itu akan menyerap kuat air yang mencair sehingga pembentukan kristal es yang besar dapat dicegah.
Gambar :
1. Es krim bila dilihat dengan mikroskop, lihat skala di gambar kiri 100 mikrometer. Di gambar kanan dalam skala yang lebih besar diperlihatkan komponen-komponennya: kristal es (warna biru-C), gelembung udara (A), gumpalan lemak (F), dan larutan yang mengandung gula, garam, dan protein susu (S, kuning).
2. Alat pembuat es krim konvensional (kiri) dan yang modern (kanan).
Sumber : Kompas (3 Desember 2004 )Ismunandar (Departemen Kimia FMIPA ITB)

 
Halaman 750 dari 1047
PageRank  Hit Counters
free counters
Alpen Steel Facebook