Kamis, 27 Oktober 2011

Potensi Ganggang Laut, Serap Emisi Hasilkan Energi

KOMPAS/LASTI KURNIA -Jejak keberadaan koloni terumbu karang yang telah mati menjadi karakter unik kawasan tepi pantai yang berkarang di Pantai Pasir Putih, Desa Sukahujan, Malingping, Lebak, Banten, Senin (7/4). Kawasan pantai karang merupakan ekosistem yang sanggup beradaptasi dengan kondisi alam yang ekstrem, seperti pasang surut laut, gelombang tinggi, perubahan cuaca ekstrem, juga salinitas air laut yang berubah-ubah.
Ganggang laut punya potensi besar dalam upaya mengatasi pemanasan global. Organisme yang mudah hidup di laut itu punya kemampuan besar menyerap karbondioksida dan dapat diolah menjadi biofuel, bahan bakar ramah lingkungan.
Penelitian dalam skala laboratorium yang dilakukan Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) membuktikan algae (ganggang) di laut membesar 20-25 kali hanya dalam 15 hari dengan diberi makan karbondioksida (CO2).
"Ganggang dari jenis Chaetoceros sp. dengan jumlah sel awal 40.000 sel per mililiter setelah diberi CO2 menjadi sebesar 780.000 sel per ml dalam 15 hari, bahkan Chlorella sp. dengan jumlah sel awal 40.000 sel per ml menjadi sejuta sel per ml dalam 15 hari," kata kata Kepala BPPT Dr Marzan Aziz Iskandar dalam seminar "Implementasi Pengurangan Emisi Karbondioksida sebagai Upaya Mitigasi Global Warming", di Jakarta, Rabu.
Menurutnya, ini bisa menjadi konsep awal penghitungan penyerapan karbon di laut. Indonesia yang memiliki potensi laut sangat luas berkesempatan untuk mengambil peran besar dalam menyerap karbon dioksida. Di lain pihak, ujar Marzan, ganggang kemudian bisa dipanen sebagai bahan baku biofuel yang prosesnya memiliki efisiensi 40 persen lebih tinggi dibanding membuat biofuel dengan bahan baku minyak kelapa sawit (CPO).
BPPT akan melanjutkan penelitian tersebut dengan menghubungkan kultur fotobioreaktor ganggang tersebut di mulut gas buang pembangkit listrik untuk mengetahui penyerapannya terhadap gas CO2 dan menambahkan penelitian berikutnya tentang pemanenan plankton sebagai biofuel.
Menurut Marzan, ke depan, penangkapan dan penyerapan karbon dengan algae bisa diterapkan di pembuangan emisi karbon dari Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) yang biasanya dibangun di pinggir laut.
Pengurangan emisi karbon dari industri, ujar Marzan, selain dengan penggunaan "Carbon Capture Sequestration" seperti ini, juga bisa dilakukan dengan pemanfaatan energi terbarukan dan perbaikan teknologi yang mampu melakukan efisiensi energi serta memperbaiki proses produksi menjadi lebih hemat bahan bakar.

Senin, 17 Oktober 2011

Masa Depan Bumi Saat Matahari Berevolusi

Masa Depan Bumi Saat Matahari Berevolusi

Perubahan iklim dan pemanasan global yang terjadi akhir-akhir ini menjadi salah satu efek yang sangat signifikan dalam perubahan kondisi Bumi selama beberapa dekade dan abad ke depan. Namun, bagaimana dengan nasib Bumi jika terjadi pemanasan bertahap saat Matahari menuju masa akhir hidupnya sebagai bintang katai putih? Akankah Bumi bertahan, ataukah masa tersebut akan menjadi masa akhir kehidupan Bumi?
Bintang Raksasa Merah. Impresi artis. Sumber : Universetoday
Bintang Raksasa Merah. Impresi artis. Sumber : Universetoday
Milyaran tahun lagi, Matahari akan mengembang menjadi bintang raksasa merah. Saat itu, ia akan membesar dan menelan orbit Bumi. Akankah Bumi ditelan oleh Matahari seperti halnya Venus dan Merkurius? Pertanyaan ini telah menjadi diskusi panjang di kalangan astronom. Akankah kehidupan di Bumi tetap ada saat matahari menjadi Katai Putih?
Berdasarkan perhitungan yang dilakukan K.-P. Schr¨oder dan Robert Connon Smith, ketika Matahari menjadi bintang raksasa merah, ekuatornya bahkan sudah melebihi jarak Mars. Dengan demikian, seluruh planet dalam di Tata Surya akan ditelan olehnya. Akan tiba saatnya ketika peningkatan fluks Matahari juga meningkatkan temperatur rata-rata di Bumi sampai pada level yang tidak memungkinkan mekanisme biologi dan mekanisme lainnya tahan terhadap kondisi tersebut.
Saat Matahari memasuki tahap akhir evolusi kehidupannya, ia akan mengalami kehilangan massa yang besar melalui angin bintang. Dan saat Matahari bertumbuh (membesar dalam ukuran), ia akan kehilangan massa sehingga planet-planet yang mengitarinya bergerak spiral keluar. Lagi-lagi pertanyaannya bagaimana dengan Bumi? Akankah Matahari yang sedang mengembang itu mengambil alih planet-planet yang bergerak spiral, atau akankah Bumi dan bahkan Venus bisa lolos dari cengkeramannya?
Perhitungan yang dilakukan oleh K.-P Schroder dan Robert Cannon Smith menunjukan, saat Matahari menjadi bintang raksasa merah di usianya yang ke 7,59 milyar tahun, ia akan mulai mengalami kehilangan massa. Matahari pada saat itu akan mengembang dan memiliki radius 256 kali radiusnya saat ini dan massanya akan tereduksi sampai 67% dari massanya sekarang. Saat mengembang, Matahari akan menyapu Tata Surya bagian dalam dengan sangat cepat, hanya dalam 5 juta tahun. Setelah itu ia akan langsung masuk pada tahap pembakaran helium yang juga akan berlangsung dengan sangat cepat, hanya sekitar 130 juta tahun. Matahari akan terus membesar melampaui orbit Merkurius dan kemudian Venus. Nah, pada saat Matahari akan mendekati Bumi, ia akan kehilangan massa 4.9 x 1020 ton setiap tahunnya (setara dengan 8% massa Bumi).
Perjalanan evolusi Matahari sejak lahir sampai akhir masa hidupnya sebagai bintang katai putih. Saat ini Matahari berada di deret Utama  (Main Sequence)
Perjalanan evolusi Matahari sejak lahir sampai akhir masa hidupnya sebagai bintang katai putih. Saat ini Matahari berada di deret Utama (Main Sequence)
Setelah mencapai tahap akhir sebagai raksasa merah, Matahari akan menghamburkan selubungnya dan inti Matahari akan menyusut menjadi objek seukuran Bumi yang mengandung setengah massa yang pernah dimiliki Matahari. Saat itu, Matahari sudah menjadi bintang katai putih. Bintang kompak ini pada awalnya sangat panas dengan temperatur lebih dari 100 ribu derajat namun tanpa energi nuklir, dan ia akan mendingin dengan berlalunya waktu seiring dengan sisa planet dan asteroid yang masih mengelilinginya.
Zona Habitasi yang Baru
Saat ini Bumi berada di dalam zona habitasi / layak huni dalam Tata Surya. Zona layak huni atau habitasi merupakan area di dekat bintang di mana planet yang berada di situ memiliki air berbentuk cair di permukaannya dengan temperatur rata-rata yang mendukung adanya kehidupan. Dalam perhitungan yang dilakukan Schroder dan Smith, temperatur planet tersebut bisa menjadi sangat ekstrim dan tidak nyaman untuk kehidupan, namun syarat utama zona habitasinya adalah keberadaan air yang cair.
Terbitnya bintang raksasa merah. Impresi artis. Sumber: Jeff Bryant’s Space Art.
Terbitnya bintang raksasa merah. Impresi artis. Sumber: Jeff Bryant’s Space Art.
Tak dapat dipungkiri, saat Matahari jadi Raksasa Merah, zona habitasi akan lenyap dengan cepat. Saat Matahari melampaui orbit Bumi dalam beberapa juta tahun, ia akan menguapkan lautan di Bumi dan radiasi Matahari akan memusnahkan hidrogen dari air. Saat itu Bumi tidak lagi memiliki lautan. Tetapi, suatu saat nanti, ia akan mencair kembali. Nah saat Bumi tidak lagi berada dalam area habitasi, lantas bagaimana dengan kehidupan di dalamnya? Akankah mereka bertahan atau mungkin beradaptasi dengan kondisi yang baru tersebut? Atau itulah akhir dari perjalanan kehidupan di planet Bumi?
Yang menarik, meskipun Bumi tak lagi berada dalam zona habitasi, planet-planet lain di luar Bumi akan masuk dalam zona habitasi baru milik Matahari dan mereka akan berubah menjadi planet layak huni. Zona habitasi yang baru dari Matahari akan berada pada kisaran 49,4 SA – 71,4 SA. Ini berarti areanya akan meliputi juga area Sabuk Kuipert, dan dunia es yang ada disana saat ini akan meleleh. Dengan demikian objek-objek disekitar Pluto yang tadinya mengandung es sekarang justru memiliki air dalam bentuk cairan yang dibutuhkan untuk mendukung kehidupan. Bahkan bisa jadi Eris akan menumbuhkan kehidupan baru dan menjadi rumah yang baru bagi kehidupan.
Bagaimana dengan Bumi?
Apakah ini akhir perjalanan planet Bumi? Ataukah Bumi akan selamat? Berdasarkan perhitungan Schroder dan Smith Bumi tidak akan bisa menyelamatkan diri. Bahkan meskipun Bumi memperluas orbitnya 50% dari orbit yang sekarang ia tetap tidak memiliki pluang untuk selamat. Matahari yang sedang mengembang akan menelan Bumi sebelum ia mencapai batas akhir masa sebagai raksasa merah. Setelah menelan Bumi, Matahari akan mengembang 0,25 SA lagi dan masih memiliki waktu 500 ribu tahun untuk terus bertumbuh.
Matahari yang menjadi raksasa merah akan mengisi langit seperti yang tampak dari bumi. Gambar ini menunjukan topografi Bumi yang sudah meleleh menjadi lava. Tampak siluet bulan dengan latar raksasa merah. Copyright William K. Hartmann
Matahari yang menjadi raksasa merah akan mengisi langit seperti yang tampak dari bumi. Gambar ini menunjukan topografi Bumi yang sudah meleleh menjadi lava. Tampak siluet bulan dengan latar raksasa merah. Copyright William K. Hartmann
Saat Bumi ditelan, ia akan masuk ke dalam atmosfer Matahari. Pada saat itu Bumi akan mengalami tabrakan dengan partikel-partikel gas. Orbitnya akan menyusut dan ia akan bergerak spiral kedalam. Itulah akhir dari kisah perjalanan Bumi.
Sedikit berandai-andai, bagaimana menyelamatkan Bumi? Jika Bumi berada pada jarak 1.15 SA (saat ini 1 SA) maka ia akan dapat selamat dari fasa pengembangan Matahari tersebut. Nah bagaimana bisa membawa Bumi ke posisi itu?? Meskipun terlihat seperti kisah fiksi ilmiah, namun Schroder dan Smith menyarankan agar teknologi masa depan dapat mencari cara untuk menambah kecepatan Bumi agar bisa bergerak spiral keluar dari Matahari menuju titik selamat tersebut.
Yang menarik untuk dikaji adalah, umat manusia seringkali gemar berbicara tentang masa depan Bumi milyaran tahun ke depan, padahal di depan mata, kerusakan itu sudah mulai terjadi. Bumi saat ini sudah mengalami kerusakan awal akibat ulah manusia, dan hal ini akan terus terjadi. Bisa jadi akhir perjalanan Bumi bukan disebabkan oleh evolusi matahari, tapi oleh ulah manusia itu sendiri. Tapi bisa jadi juga manusia akan menemukan caranya sendiri untuk lolos dari situasi terburuk yang akan dihadapi.

Bumi


Bumi Simbol astronomis Bumi
Gambar berwarna Bumi, dilihat dari Apollo 17
Foto Bumi yang terkenal, "Kelereng Biru", diambil dari Apollo 17
Penamaan
Adjektif Terestrial, Terran, Telluric, Tellurian, Kebumian
Epoch J2000.0[note 1]
Aphelion 152.097.701 km
1,0167103335 SA
Perihelion 147.098.074 km
0,9832898912 SA
Sumbu semi-mayor 149.597.887,5 km
1,0000001124 SA
Eksentrisitas 0,016710219
Periode orbit 365,256366 hari
1,0000175 tahun
Kecepatan orbit rata-rata 29,783 km/s
107.218 km/jam
Inklinasi 1°34'43,3"[1]
ke Bidang Invariabel
Bujur node menaik 348,73936°
Argumen perihelion 114,20783°
Satelit 1 (Bulan)
Ciri-ciri fisik
Jari-jari rata-rata 6,371.0 km[2]
Jari-jari khatulistiwa 6.378,1 km[3]
Jari-jari kutub 6.356,8 km[4]
Kepepatan 0,0033528[3]
Keliling khatulistiwa 40.075,02 km (khatulistiwa)
40.007,86 km (meridian)
40.041,47 km (rata-rata)
Luas permukaan 510.072.000 km²[5][6][note 2] 148.940.000 km² daratan (29,2 %)
361.132.000 km² perairan (70,8 %)
Volume 1,0832073×1012 km3
Massa 5,9736×1024 kg[7]
Kepadatan rata-rata 5,5153 g/cm3
Gravitasi permukaan di khatulistiwa 9,780327 m/s²[8]
0,99732 g
Kecepatan lepas 11,186 km/s
Hari sideris 0,99726968 d[9]
23h 56m 4.100s
Kecepatan rotasi 1674,4 km/jam
Kemiringan sumbu 23,439281°
Albedo 0,367[7]
Suhu permukaan
Kelvin
Celsius
min rata-rata maks
184 K 287 K 331 K
−89 °C 14 °C 57, 7 °C
Atmosfer
Tekanan permukaan 101,3 kPa (Permukaan laut)
Komposisi 78,08% Nitrogen (N2)
20,95% Oksigen (O2)
0,93% Argon
0,038% Karbon dioksida
Sekitar 1% uap air (bervariasi sesuai iklim)[7]
Bumi adalah planet ketiga dari delapan planet dalam Tata Surya. Diperkirakan usianya mencapai 4,6 milyar tahun. Jarak antara Bumi dengan matahari adalah 149.6 juta kilometer atau 1 AU (ing: astronomical unit). Bumi mempunyai lapisan udara (atmosfer) dan medan magnet yang disebut (magnetosfer) yang melindung permukaan Bumi dari angin matahari, sinar ultraungu, dan radiasi dari luar angkasa. Lapisan udara ini menyelimuti bumi hingga ketinggian sekitar 700 kilometer. Lapisan udara ini dibagi menjadi Troposfer, Stratosfer, Mesosfer, Termosfer, dan Eksosfer.
Lapisan ozon, setinggi 50 kilometer, berada di lapisan stratosfer dan mesosfer dan melindungi bumi dari sinar ultraungu. Perbedaan suhu permukaan bumi adalah antara -70 °C hingga 55 °C bergantung pada iklim setempat. Sehari dibagi menjadi 24 jam dan setahun di bumi sama dengan 365,2425 hari. Bumi mempunyai massa seberat 59.760 milyar ton, dengan luas permukaan 510 juta kilometer persegi. Berat jenis Bumi (sekitar 5.500 kilogram per meter kubik) digunakan sebagai unit perbandingan berat jenis planet yang lain, dengan berat jenis Bumi dipatok sebagai 1.
Bumi mempunyai diameter sepanjang 12.756 kilometer. Gravitasi Bumi diukur sebagai 10 N kg-1 dijadikan unit ukuran gravitasi planet lain, dengan gravitasi Bumi dipatok sebagai 1. Bumi mempunyai 1 satelit alami yaitu Bulan. 70,8% permukaan bumi diliputi air. Udara Bumi terdiri dari 78% nitrogen, 21% oksigen, dan 1% uap air, karbondioksida, dan gas lain.
Bumi diperkirakan tersusun atas inti dalam bumi yang terdiri dari besi nikel beku setebal 1.370 kilometer dengan suhu 4.500 °C, diselimuti pula oleh inti luar yang bersifat cair setebal 2.100 kilometer, lalu diselimuti pula oleh mantel silika setebal 2.800 kilometer membentuk 83% isi bumi, dan akhirnya sekali diselimuti oleh kerak bumi setebal kurang lebih 85 kilometer.
Kerak bumi lebih tipis di dasar laut yaitu sekitar 5 kilometer. Kerak bumi terbagi kepada beberapa bagian dan bergerak melalui pergerakan tektonik lempeng (teori Continental Drift) yang menghasilkan gempa bumi.
Titik tertinggi di permukaan bumi adalah gunung Everest setinggi 8.848 meter, dan titik terdalam adalah palung Mariana di samudra Pasifik dengan kedalaman 10.924 meter. Danau terdalam adalah Danau Baikal dengan kedalaman 1.637 meter, sedangkan danau terbesar adalah Laut Kaspia dengan luas 394.299 km2.

Komposisi dan struktur

Bumi adalah sebuah planet kebumian, yang artinya terbuat dari batuan, berbeda dibandingkan gas raksasa seperti Jupiter. Planet ini adalah yang terbesar dari empat planet kebumian, dalam kedua arti, massa dan ukuran. Dari keempat planet kebumian, bumi juga memiliki kepadatan tertinggi, gravitasi permukaan terbesar, medan magnet terkuat dan rotasi paling cepat. Bumi juga merupakan satu-satunya planet kebumian yang memiliki lempeng tektonik yang aktif.

Bentuk

Bentuk panet bumi sangat mirip dengan bulatan gepeng (oblate spheroid), sebuah bulatan yang tertekan ceper pada orientasi kutub-kutub yang menyebabkan buncitan pada bagian equator. Buncitan ini terjadi karena rotasi bumi, menyebabkan ukuran diameter equator 43 km lebih besar dibandingkan diameter dari kutub ke kutub. Diameter rata-rata dari bulatan bumi adalah 12.742 km, atau kira-kira 40,000 km/π. Karena satuan meter pada awalnya didefinisikan sebagai 1/10.000.000 jarak antara equator ke kutub utara melalui kota Paris, Prancis.
Topografi lokal sedikit bervariasi dari bentuk bulatan ideal yang mulus, meski pada skala global, variasi ini sangat kecil. Bumi memiliki toleransi sekitar satu dari 584, atau 0,17% dibanding bulatan sempurna (reference spheroid), yang lebih mulus jika dibandingkan dengan toleransi sebuah bola billiard, 0.22%. Lokal deviasi terbesar pada permukaan bumi adalah gunung Everest (8,848 m di atas permukaan laut) dan palung mariana (10.911 m dibawah permukaan laut). Karena buncitan equator, bagian bumi yang terletak paling jauh dari titik tengah bumi sebenarnya adalah gunung Chimborazo di Ecuador.

[sunting] Komposisi kimia

F. W. Clarke's Table kerak oksida
Senyawa Formula Komposisi
silika SiO2 59.71%
alumina Al2O3 15.41%
kapur CaO 4.90%
Magnesia MgO 4.36%
sodium oxide Na2O 3.55%
iron(II) oxide FeO 3.52%
potasium oxida K2O 2.80%
besi(III) oxida Fe2O3 2.63%
air H2O 1.52%
titanium dioxida TiO2 0.60%
phosphorus pentoxida P2O5 0.22%
Total 99.22%
Massa bumi kira-kira adalah 5.98×1024 kg. Kandungan utamanya adalah besi(32.1%), oksigen (30.1%), silikon (15.1%), magnesium (13.9%), sulfur (2.9%), nikel (1.8%), kalsium (1.5%), and aluminium (1.4%); dan 1.2% selebihnya terdiri dari berbagai unsur-unsur langka. Karena proses pemisahan massa, bagian inti bumi dipercaya memiliki kandungan utama besi (88.8%), dan sedikit nikel (5.8%), sulfur (4.5%), dan selebihnya kurang dari 1% unsur langka.[10]
Ahli geokimia F. W. Clarke memperhitungkan bahwa sekitar 47% kerak bumi terdiri dari oksigen. Batuan-batuan paling umum yang terdapat di kerak bumi hampir semuanya adalah oksida (oxides); klorin, sulfur, dan florin adalah kekecualian dan jumlahnya di dalam batuan biasanya kurang dari 1%. Oksida-oksida utama adalah silika, alumina, oksida besi, kapur, magnesia, potas dan soda. Fungsi utama silika adalah sebagai asam, yang membentuk silikat. Ini adalah sifat dasar dari berbagai mineral batuan beku yang paling umum. Berdasarkan perhitungan dari 1,672 analisa berbagai jenis batuan, Clarke menyimpulkan bahwa 99.22% batuan terdiri dari 11 oksida (lihat tabel kanan). Konstituent lainnya hanya terjadi dalam jumlah yang kecil. [note 3]

Lapisan bumi

Menurut komposisi (jenis dari materialnya), Bumi dapat dibagi menjadi lapisan-lapisan sebagai berikut :
Mantel bumi terletak di antara kerak dan inti luar bumi. Mantel bumi merupakan batuan yang mengandung magnesium dan silikon. Suhu pada mantel bagian atas ±1300 °C-1500 °C dan suhu pada mantel bagian dalam ±1500 °C-3000 °C
Sedangkan menurut sifat mekanik (sifat dari material) -nya, bumi dapat dibagi menjadi lapisan-lapisan sebagai berikut :
Inti bumi bagian luar merupakan salah satu bagian dalam bumi yang melapisi inti bumi bagian dalam. Inti bumi bagian luar mempunyai tebal 2250 km dan kedalaman antara 2900-4980 km. Inti bumi bagian luar terdiri atas besi dan nikel cair dengan suhu 3900 °C
Inti bumi bagian dalam merupakan bagian bumi yang paling dalam atau dapat juga disebut inti bumi. inti bumi mempunyai tebal 1200km dan berdiameter 2600km. inti bumi terdiri dari besi dan nikel berbentuk padat dengan temperatur dapat mencapai 4800 °C



;;

Selasa, 04 Oktober 2011

Skala Waktu Geologi

Skala waktu geologi digunakan oleh para ahli geologi dan ilmuwan untuk menjelaskan waktu dan hubungan antar peristiwa yang terjadi sepanjang sejarah Bumi. Tabel periode geologi yang ditampilkan di halaman ini disesuaikan dengan waktu dan tatanama yang diusulkan oleh International Commission on Stratigraphy dan menggunakan standar kode warna dari United States Geological Survey.
Bukti-bukti dari penanggalan radiometri menunjukkan bahwa bumi berumur sekitar 4.570 juta tahun. Waktu geologi bumi disusun menjadi beberapa unit menurut peristiwa yang terjadi pada tiap periode. Masing-masing zaman pada skala waktu biasanya ditandai dengan peristiwa besar geologi atau paleontologi, seperti kepunahan massal. Sebagai contoh, batas antara zaman Kapur dan Paleogen didefinisikan dengan peristiwa kepunahan dinosaurus dan baerbagai spesies laut. Periode yang lebih tua, yang tak memiliki peninggalan fosil yang dapat diandalkan perkiraan usianya, didefinisikan dengan umur absolut.