SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | 2 B. Profil Pelajar Pancasila E. Model Pembelajaran yang digunakan CAPAIAN PEMBELAJARAN : Nama Penyusun : Kelompok 3 Sekolah : SMA Negeri 13 Makassar Fase : E Alokasi Waktu : 8 x 2 JP Profil pelajar yang diharapkan setelah mempelajari modul ini adalah , diharapkan pelajar menjadi beriman, bertaqwa kepada Tuhan yang Maha Esa, dan berakhlak mulia, mandiri, bergotong royong dan bernalar kritis. Untuk mempelajari modul ini membutuhkan alat dan bahan yang akan digunakan, dalam mempelajari energy alternatif adalah Laptop/Komputer, Keping mini solar panel, Usb step up / down, breadboard, kabel, resistor, Ampere meter, Voltmeter, Stik eskrim, lem, cutter. Materi pada modul ini diperuntukkan oleh semua kelas X tanpa kecuali karena pembelajaran IPA masuk kategori mata pelajaran Umum untuk tingkat kls X. Model pembelajaran yang digunakan pada unit ini adalah inkuiri learning, discovery learning, dan problem based learnig. Capaian Pembelajaran (Materi Energi Terbarukan) Pada akhir fase E, peserta didik memiliki kemampuan untuk responsif terhadap isu-isu global dan berperan aktif dalam memberikan penyelesaian masalah. Kemampuan tersebut antara lain mengamati, mempertanyakan dan memprediksi, merencanakan dan melakukan penyelidikan, memproses dan menganalisis data dan informasi, mengevaluasi dan refleksi, mengkomunikasikan hasil dalam bentuk projek sederhana atau simulasi visual menggunakan apilkasi teknologi yang tersedia terkait materi “energi terbarukan”. D. Target Peserta Didik C. Sarana dan Prasarana A. Identitas Modul
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | 3 Elemen Pengetahuan Elemen Keterampilan Peserta didik mampu mendeskripsikan gejala alam dalam cakupan keterampilan proses dalam pengukuran, perubahan iklim dan pemanasan global, pencemaran lingkungan, energi alternatif, dan pemanfaatannya. 1. Mengamati, 2. Mempertanyakan dan memprediksi 3. Merencanakan dan melakukan penyelidikan 4. Memproses, menganalisis data dan informasi 5. Mencipta 6. Mengevaluasi dan refleksi 7. Mengomunikasikan hasil TUJUAN PEMBELAJARAN Menganalisis penggunaan berbagai sumber energi alternatif TP KRITERIA KETERCAPA IA N TP ASESMEN Menganalisis penggunaan berbagai sumber energi alternatif Pada akhir pembelajaran dari modul ini, peserta didik menunjukkan kemampuan: 1. Mengidentifikasi Awal: Dilakukan melalui tanya jawab, kuis dan lain sebagainya untuk mengecek pengetahuan dan keterampilan prasyarat tentang usaha, energi dan daya serta konsepsi awal tentang energi alternatif. Proses: Untuk pemahaman dilakukan melalui tes lisan, kuis atau melalui penilaian portofolio terkait energi alternatif, dan untuk keterampilan dilaksanakan melalui observasi dan penilaian produk. Catatan: Saat proses pembelajaran, hasil asesmen proses peserta didik dapat di-cek/dipetakan dan ditingkatkan saat itu juga. Akhir Untuk menilai ketercapaian Pemahaman Peserta didik dilakukan melalui asesmen formatif (dapat dengan penugasan menyusun penjelasan, membuat infografis, rekaman, video, dsb) berkenan dengan energi alternatif dan asesmen sumatif. Untuk sikap dan keterampilan didasarkan pada pendokumentasian hasil pengamatan guru terhadap perkembangan sikap peserta didik. bentuk-bentuk energi, perubahannya dalam kehidupan sehari-hari 2. Mendeskripsikan urgensi sumber energi bagi masyarakat dan tingkat konsumsinya. 3. Menjelaskan sumber- sumber energi alternatif dan pemanfaatannya 4. Mendeskripsikan dampak penggunaan energi alternatif 5. Menerapkan sumber energi alternatif untuk menyelesaikan masalah dalam kehidupan sehari-hari
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | 4 LANGKAH PEMBELAJARAN Setiap pertemuan diawali dengan doa dan memeriksa kehadiran serta diakhiri dengan refleksi pembelajaran. Langkah-langkah pembelajaran pada topik Energi Alternatif berikut ini tidak kaku harus dilaksanakan secara lengkap namun disesuaikan dengan pemetaan asesmen awal. Asesmen awal dilakukan di pertemuan pertama untuk melihat ketercapaian awal peserta didik terhadap tujuan pembelajaran. Berdasarkan hasil asesmen awal, dapat menyesuaikan kegiatan pembelajaran dari kegiatan yang sesuai dengan kebutuhan peserta didik. Asesmen Awal Peserta didik diberi pertanyaan tentang apa yang mereka ketahui tentang bentuk energi, pengukuran energi, transformasi energi, sumber energi alternatif dan potensinya. Contoh instrumen asesmen awal melalui pertanyaan: 1. Sebutkan bentuk bentuk energi berdasarkan gambar yang disajikan?. (Perhatikan contoh implementasinya pada pertemuan pertama). 2. Bagaimana tingkat kebutuhan masyarakat terhadap sumber energi dan bagaimana ketersediaan sumber tersebut untuk pemenuhannya? (Perhatikan contoh implementasinya pada pertemuan Materi Konsumsi energi dan Energi alternatif). 3. Jelaskan contoh energi alternatif , pemanfaatan dan dampak penggunaannya?. (Perhatikan contoh implementasinya pada pertemuan Materi Konsumsi energi dan Energi alternatif). Kegiatan asesmen awal dapat dilakukan sekali di awal pembelajaran atau pada setiapawal sub topik. Tindak lanjut asesmen Bila jawaban peserta didik belum tepat, langkah pembelajaran dimulai dari pembelajaran penguatan prasyarat. Bila sudah tepat, langkah pembelajaran bisa dimulai dari Materi-2. Bila terdapat keragaman kemampuan, pembelajaran dapat dilakukan melalui: • Alternatif 1, kelas dibagi dua kelompok atau lebih, masing-masing mengikuti kegiatan pembelajaran sesuai kemampuan sub-topiknya. • Alternatif 2, kelas dibagi dua kelompok atau lebih, kelompok yang belum siap diberikan kegiatan tambahan di luar pembelajaran. • Alternatif 3, kelas dibagi menjadi beberapa kelompok, masing-masing kelompok terdiri
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | 5 dari peserta didik yang sudah menunjukkan ketercapaian tujuan pembelajaran sebagai tutor sebaya bagi peserta didik yang belum menunjukkan ketercapaian tujuan pembelajaran. Media Pembelajaran Media pembelajaran yang digunakan tersurat di dalam Langkah pembelajaran. Media yang memerlukan akses internet dapat diganti dengan gambar atau media lain yang sesuai dengan kondisi lingkungan sekolah jika tidak ada jaringan. Langkah Pembelajaran Penguatan Prasyarat: Bentuk Bentuk Energi dan Transformasinya Pada awal pembelajaran lakukan asesmen awal seperti berikut: 1. Peserta didik mengamati beberapa gambar yang disajikan : Peserta didik mengidentifikasi energi apa saja yang terdapat pada gambar-gambar di atas Sumber gambar : 1) https://pxhere.com/pt/photo/1437963 2) https://pxhere.com/id/photo/1584259 3) https://pxhere.com/id/photo/971394 Cek jawaban peserta misalkan dengan bantuan quiz atau dengan pertanyaan lisan. Jika semua jawaban betul, lewati Langkah no 2 di bawah ini, jika jawaban ada yang masih salah, lanjutkan dengan langkah 2 dan 3. 2. Peserta didik berdiskusi dan membuat bahan presentasi mengenai : ● Sebutkan contoh energi yang ditemukan dalam kehidupan sehari-hari? ● Apakah manfaat energi dalam kehidupan sehari-hari? ● Klasifikasi bentuk energi 3. Peserta didik mempresentasikan hasil diskusi mengenai klasifikasi energi berdasarkan pemakaian serta berdasarkan sumber energinya.
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | 6 4. Peserta didik mengamati produk teknologi yang menggunakan energi listrik menjadi energi gerak seperti alat pengering rambut. Peserta didik diminta untuk menjelaskan bagaimana proses perubahan energi yang terjadi pada alat pengering rambut (energi listrik - energi gerak + energi panas) Cek jawaban peserta didik, jika jawaban betul, lewati Langkah 5 sampai 7 gunakan sebagai apersepsi dengan aktivitas demonstrasi sesuai LKPD-1 (Namun LKPD -1 tidak perlu dilakukan dalam aktivitas kelompok). Jika jawaban masih ada yang kurang, lakukan langkah 5 sampai 7 dengan pembelajaran kelompok sesuai alternatif 3 pada tindak lanjut asesmen. 5. Peserta didik berkelompok (satu kelompok 3 – 5 orang) transformasi energi. Eksplorasi dilakukan dengan bantuan aplikasi phet : https://phet.colorado.edu/sims/html/energy-forms-and-changes/latest/energy- forms-and-changes_in.html Bahan Ajar Lampiran 2. LKPD-1 6. Peserta didik mempresentasikan hasil eksplorasi transformasi energi. 7. Peserta didik menyimak penguatan dan koreksi mengenai bentuk-bentuk energi dan transformasi energi. Bahan Ajar Lampiran 1. Materi 1. PEMBELAJARAN MATERI -2 8. Peserta didik menyimak gambar / video mobil yang sedang melaju pada ajang formula E di Jakarta
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | 7 https://www.youtube.com/watch?v=OU87JIsMTXU 9. Peserta didik mengemukakan pendapat mengenai : bagaimana proses perubahan energi pada mobil balap yang melaju?, Ditampilkan gambar mobil balap saat melaju di bidang lengkung, atau dijeda dari video youtube. 10. Peserta didik bernalar kritis, mengenai : - Mengapa saat di lintasan lengkung / berbelok, arah mobil lebih mendekat pusat lintasan? Bagaimana kaitan hal ini dengan konsumsi energinya?. 11. Peserta didik berdiskusi dan membuat bahan presentasi mengenai: • Pada baterai mobil listrik, saat mobil melaju, baterai menjadi panas. Apakah dalam hal ini berlaku hukum kekekalan energi? • Bagaimana upaya untuk mengurangi panas pada baterai mobil balap dan meningkatkan efisiensinya?. • Saat mobil balap bergerak pada lintasan, apakah berlaku hukum kekekalan energi mekanik?,
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | 8 • Bagaimana syarat berlakunya hukum kekekalan energi mekanik?. • Bagaimana kaitan konsumsi energi dan jari-jari lintasan gerak mobil balap pada tikungan?. • Apa ukuran energi yang digunakan pada mobil listrik dan satuannya? • Besaran dan satuan apa saja yang dapat digunakan untuk menggambarkan konsumsi energi?, • 1 kwh setara dengan berapa joule • Apa saja bagian-bagian dari mobil listrik dan fungsinya. 12. Peserta didik memverifikasi dan mendapatkan penguatan mengenai hukum kekekalan energi, energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan namun dapat berubah bentuk. Pada saat ada gesekan tidak berlaku hukum kekekalan energi mekanik, sebagian energi berubah menjadi energi panas karena adanya gaya gesek. Alternatif media yang digunakan saat memberi penguatan mengenai hubungan gaya gesek dengan konsumsi energi pada benda bergerak pada bidang lengkung: https://phet.colorado.edu/sims/html/energy-skate-park/latest/energy-skate- park_en.html (Atur friction (gaya gesek)). Contoh materi sederhana mengenai bagian penyusun mobil listrik dan fungsinya dapat dilihat pada Bahan Ajar Lampiran 1. Materi 2. Namun materi yang lebih luas dapat dieksplorasi lagi dari berbagai sumber. 13. Peserta didik melakukan refleksi pembelajaran dengan pertanyaan : - Apakah bagian menarik dalam pembelajaran transformasi energi ini? - Apa yang kurang menarik selama proses pembelajaran transformasi energi ini?
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | 9 Konsumsi Energi dan Energi Alternatif Langkah Kegiatan Sebelum pembelajaran, lakukan asesmen awal sebagai berikut: Ditampilkan grafik prediksi kebutuhan energi listrik di satu provinsi di Indonesia, kemudian peserta didik diminta menjelaskan bagaimana kebutuhan masyarakat terhadap energi dari tahun ke tahun serta menjelaskan kebutuhan masyarakat berdasarkan jenis konsumsi energinya dan bagaimana ketersediaan untuk memenuhinya. Sumber : https: //www.researchgate.net/publication/275648788_Pengembangan_Energi_Alternatif_di_Daerah_Istimewa_Y og ya kart a_Prospek_Jan gka_Panjang Selanjutnya diberikan beberapa gambar energi alternatif dan diminta menyebutkan jenisnya, (Contoh gambar pada Materi 3). Kemudian menjelaskan bagaimana potensi energi alternatif untuk memenuhi kebutuhan energi masyarakat. 1. Peserta didik mengamati beberapa gambar terkait konsumsi energi dalam kehidupan sehari-hari, khususnya pada masyarakat modern. Sumber Gambar : 1) https://www.planete-energies.com/en/medias/close/coal-power-generation-iron-and-steel-and-coal-chemistry 2) https://yourteenmag.com/teenager-school/teens-high-school/parents-teen-driving/how-to-pump-gas 3) http://www.businessinsider.sg/?r=US&IR=T 2. Peserta didik ditantang bernalar kritis:
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | 10 - mengemukakan permasalahan yang muncul berdasarkan gambar yang ditampilkan (diharapkan muncul masalah konsumsi energi bahan bakar minyak dan energi listrik) - mengapa pengembangan kendaraan listrik semakin popular dewasa ini? 3. Peserta didik berkelompok terdiri dari 3 -5 orang melakukan penyelidikan dan mendiskusikan hal hal sebagai berikut : ● Bagaimana konsumsi masyarakat dewasa ini terhadap bahan bakar minyak dan energi listrik, khususnya di Indonesia? ● Permasalahan apa saja yang terjadi di masa yang akan datang jika konsumsi energi tersebut terus meningkat? ● Potensi energi alternatif apa saja yang dapat dikembangkan di wilayah Indonesia? (Pada materi ini dapat disesuaikan dengan wilayah terdekat yang dapat diobservasi peserta didik). ● Bagaimana dampak penggunaan energi alternatif dalam kehidupan sehari- hari? 4. Peserta didik membuat karya presentasi mengenai konsumsi energi di Indonesia, jenis-jenis energi alternatif dan memilih satu contoh prinsip kerjanya, serta dampak dari eksploitasi penggunaannya. Format presentasi tergantung pada kreativitas peserta didik (misalkan berupa power point / slide / fishbone / sway / google site, mind map, prezi dll.). Dalam membuat presentasi disesuaikan dengan kondisi sarana prasarana yang tersedia di sekolah serta kemampuan peserta didik dalam menyajikannya. Berikan keleluasaan peserta didik untuk memilih media yang mereka minati. 5. Peserta didik mempresentasikan hasil karyanya. 6. Peserta didik mendapatkan penguatan mengenai urgensi sumber energi bagi masyarakat dan konsumsi energi di Indonesia, jenis-jenis energi alternatif termasuk energi surya dan biofuel serta memilih satu contoh prinsip kerjanya Bahan Ajar Lampiran 1. Materi 3 7. Peserta didik melakukan refleksi pembelajaran, misalkan dengan pertanyaan: - Bagaimana kesan yang didapat selama pembelajaran materi energi alternatifini? - Apakah saya saat ini sudah mampu membuat sumber alternatif sendiri
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | 11 Bioenergi Langkah Kegiatan 1. Peserta didik mengemukakan materi pembelajaran sebelumnya terkait masalah konsumsi energi dan potensi energi alternatif di Indonesia 2. Peserta didik mengamati berbagai tanaman sebagai sumber bioenergi di Indonesia. Sumber gambar : https://gimni.org/industri-sawit-potensial-dorong-pengembangan-bioenergi/ Peserta didik bernalar kritis : Indonesia masih dihadapkan pada masalah bahan bakar minyak, harga yang mahal atau kelangkaan BBM selalu menjadi isu hangat di Indonesia. Namun di sisi lain, sebagai negara penghasil kelapa sawit terbesar ke dua di dunia, minyak sawit mentah (crude palm oil/CPO) dari Indonesia sebagian besar diekspor ke berbagai negara lain padahal CPO merupakan salah satu bahan baku bioenergi yang dapat menjadi solusi dari pemenuhan kebutuhan Bahan Bakar Minyak dalam negeri. Menurut pendapat Kalian, apa masalah utama dari fenomena ini? 3. Peserta didik mengingat kembali cara pembuatan biofuel yaitu : - Pembakaran limbah organik kering - Fermentasi limbah basah seperti kotoran hewan dan limbah minyak goreng - Pengolahan tanaman yang mengandung kandungan minyak nabati tinggi seperti jarak, ganggang dan kelapa sawit. Kemudian peserta didik menentukan cara mana yang paling mungkin dilakukan di sekolah dari ketiga cara di atas.
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | 12 4. Peserta didik mengamati masalah yang disajikan guru : - Ditampilkan gambar, masyarakat yang sedang mengantri bensin / solar dan harga kenaikan solar yang selalu meningkat. - Ditampilkan gambar berlimpahnya limbah minyak goreng yang dikumpulkan home industry di lingkungan sekitar. - Ditampilkan bacaan bahaya limbah minyak goreng yang berbahaya jika dikonsumsi Peserta didik diminta mengemukakan permasalahan dari gambar yang ditampilkan. Kemudian guru melakukan arahan bahwa masalah yang akan dibahas dalam pembelajaran ini adalah :”Bagaimana mengolah limbah minyak goreng menjadi biosolar”. 5. Peserta didik secara berkelompok melakukan percobaan bagaimana cara mengolah limbah minyak goreng menjadi sumber energi alternatif Bahan Bakar pada skala rumah tangga. Pada saat membuat kelompok, perhatikan keberagaman kemampuan peserta didik. Peserta didik dengan keterampilan psikomotor tinggi dapat dijadikan ketua kelompok untuk memberi arahan kepada peserta didik dalam penggunaan alat-alat laboratorium dan melaksanakan percobaan. Bahan Ajar Lampiran 2. LKPD -2 6. Peserta didik membereskan bahan-bahan kembali ke tempat semula dan membuat laporan hasil penyelidikan di rumah. 7. Peserta didik mengkomunikasikan hasil percobaan dan melakukan diskusi kelas bagaimana hasil pengolahan limbah minyak goreng menjadi bahan bakar sebagai sumber energi alternatif. 8. Setiap peserta didik diberi kesempatan untuk menilai hasil kerja kelompoknya dan hasil kerja kelompok lain serta memberi masukan-masukan perbaikan. 9. Agar pembelajaran lebih menarik, beri kesempatan peserta didik untuk memasak menggunakan bahan bakar yang telah dihasilkan. 10. Peserta didik melakukan refleksi dan penguatan mengenai faktor apa saja yang menentukan keberhasilan pengolahan limbah minyak goreng menjadi bahan bakar.
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | 13 Solar Energi 1. Peserta didik mengemukakan materi pembelajaran sebelumnya terkait energi alternatif 2. Peserta menyimak motivasi mengenai telepon seluler masa depan yang tidak memerlukan pengisi daya karena akan selalu terisi otomatis saat mendapatkan sinar matahari. 3. Peserta didik mengemukakan pengetahuan awalnya mengenai solar cell dan bagaimana mengukur energi matahari 4. Peserta didik menjawab prediksi apa yang mempengaruhi besar energi matahari yang diserap solar cell serta cara mengukurnya 5. Peserta didik bekerja kelompok untuk mengukur daya listrik dari solar cell saat di bawah sinar matahari. Alat dan bahan yang dibutuhkan yaitu sebuah solar cell, sebuah silinder kertas dengan panjang 10 kali dari jari-jarinya, multimeter, 3 buah resistor dengan hambatan berbeda. Bahan Ajar Lampiran 2. LKPD -3 Sebelum memulai kegiatan percobaan, pastikan terlebih dulu peserta didik dapat menggunakan multimeter sebagai ampere meter dan voltmeter. Bagi peserta didik yang sudah menunjukkan mampu membaca dan menggunakan alat ukur dapat dijadikan tutor sebaya untuk mengajarkan kepada peserta didik lain. Jika ada yang masih kesulitan, dapat diberikan bimbingan langsung oleh guru. 6. Peserta didik mendiskusikan beberapa pertanyaan :
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | 14 ● Bagaimana pengaruh tabung terhadap hasil pengukuran. ● Bagaimana plastik transparan dan kertas warna terhadap hasil pengukuran. ● apakah polusi udara mempengaruhi pengukuran. ● apakah awan mempengaruhi pengukuran. 7. Peserta didik mempresentasikan hasil penyelidikannya, kemudian berdiskusi untuk menentukan faktor apa saja yang mempengaruhi daya listrik pada solar cell. Pengayaan, membuat Solar Charger 1. Peserta didik mengemukakan apersepsi terkait rangkaian listrik tertutup. 2. Peserta didik mengemukakan pengetahuan awalnya mengenai pemanfaatan energi matahari sebagai sumber energi listrik misalkan dengan menggunakan solar cell. 3. Peserta didik mengamati masalah sederhana terkait kebutuhan akan penggunaan energi alternatif misalkan kebutuhan akan power bank pengisi daya baterai handphone saat di tempat tidak ada colokan listrik berupa gambar/tayangan video 4. Peserta didik untuk mengemukakan permasalahan serta memberi pendapat solusi untuk permasalahan tersebut 5. Peserta didik merancang produk teknologi sumber energi alternatif terbarukan berupa solar charger. Bahan Ajar Lampiran 2. LKPD-4 6. Peserta didik menerima peralatan untuk membuat solar charger, menjelaskan bagian-bagian komponen dan cara menghubungkannya. 7. Peserta didik mengembangkan produk, menguji coba solar chargernya dan memperbaiki rancangannya disesuaikan dengan hasil uji coba. 8. Peserta didik mempresentasikan hasil produknya, memberikan penilaian dan masukan untuk kelompok lainnya
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | 15 ASESMEN PEMBELAJARAN Penilaian pemahaman sains dilakukan selama proses pembelajaran melalui tes lisan atau kuis serta melalui tes formatif. Penilaian keterampilan proses dilakukan selama proses pembelajaran melalui penilaian presentasi dan penilaian produk.
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | 16 LAMPIRAN 1. BAHAN AJAR Materi 1. Bentuk Bentuk Energi Klasifikasi energi berdasarkan pemakaiannya, yaitu : 1. energi primer, yaitu energi yang langsung berasal dari alam seperti energi matahari, angin, air, nuklir, batubara dan minyak bumi. 2. Energi sekunder, yaitu energi yang dihasilkan dari proses tertentu, misalkan energi listrik dihasilkan dari generator. Klasifikasi energi berdasarkan ketersediaannya, yaitu : 1. Energi tidak terbarukan yaitu energi yang sumber ketersediaannya terbatas di alam dan tidak dapat perbaharui jika sudah habis atau memerlukan waktu jutaan tahun untuk memperbarui misalkan batu bara, gas alam dan minyak bumi. 2. Energi terbarukan yaitu energi yang sumber ketersediaannya tidak terbatas di alam, seperti energi matahari, energi air, angin, panas bumi dan bioenergi. Contoh bentuk-bentuk energi seperti energi kimia, energi potensial, energi kinetik, energi listrik dan energi panas. A. Energi Kimia Contoh sumber energi kimia diantaranya berasal dari makanan dan bahan bakar, seperti minyak, gas, batu bara, dan kayu. Energi kimia yang berasal dari makanan dilepaskan oleh reaksi kimia dalam tubuh kita, hal ini membuat kita dapat melakukan berbagai jenis aktivitas. Demikian juga bahan bakar minyak dan gas menyebabkan transfer energi ketika dibakar mesin sehingga mesin mampu bergerak dan melakukan usaha. Contoh lain energi kimia yaitu baterai, energi kimia dari baterai dapat diubah menjadi energi listrik. B. Energi Potensial Gravitasi Energi potensial gravitasi dimiliki oleh benda karena posisinya terhadap pemukaan bumi. Benda pada ketinggian tertentu di atas permukaan bumi memiliki energi yang disimpan dalam bentuk energi potensial gravitasi. Energi ini siap diubah atau ditransfer menjadi energi lain. Besar energi potensial ditentukan oleh posisi ketinggian benda terhadap permukaan bumi, massa benda dan percepatan gravitasi bumi. Selain energi potensial gravitasi, ada pula energi potensial elastis. Usaha harus dilakukan untuk menekan atau meregangkan pegas atau bahan elastis dan energi ditransfer menjadi energi potensial; hal. disimpan dalam bentuk energi regangan (atau energi potensial elastis).
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 1. BAHAN AJAR 17 C. Energi Kinetik Setiap benda yang bergerak memiliki energi kinetik dan semakin cepat bergerak, semakin besar energi kinetiknya. Contoh gerakan palu yang menancapkan paku ke sebatang kayu, terjadi perpindahan energi kinetik dari palu yang bergerak menjadi bentuk-bentuk energi lain. D. Energi Listrik Energi listrik dihasilkan oleh transfer energi pada pembangkit listrik dan dari dalam baterai. Energi listrik merupakan bentuk energi yang paling umum digunakan di rumah dan industri karena kemudahan transmisi dan transfer ke bentuk lain. E. Energi Panas Energi panas merupakan salah satu energi yang paling umum sebagai bentuk akhir dari perubahan bentuk energi. Energi panas akan mengalir jika terdapat perbedaan suhu antara dua benda.
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 1. BAHAN AJAR 18 Materi 2. Transformasi dan Hukum Kekekalan Energi Energi bersifat kekal, artinya energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan namun energi dapat berubah bentuk dari satu bentuk ke bentuk lainnya (transformasi). Pada kasus mobil balap yang sedang melaju, terjadi perubahan energi kimia dari baterai menjadi energi listrik kemudian menjadi energi kinetik. Semakin besar kecepatan mobil, energi kinetiknya semakin besar. Energi yang dikeluarkan ini tidak konstan sepanjang lintasan balap. Akibat gesekan, tidak seluruh energi listrik diubah menjadi energi kinetik, namun ada sebagian energi berubah menjadi energi panas baik gesekan antara ban dan jalan maupun pada baterai. Untuk meningkatkan efisiensi kinerja baterai, berbagai upaya dilakukan untuk mengurangi suhu baterai akibat energi panas yang dihasilkan untuk mengurangi konsumsi saat mengalir Karena sebagian energi berubah menjadi panas, maka tidak semua energi yang diberikan menghasilkan usaha (perubahan energi kinetik). Oleh karena itu, semua mesin yang melakukan usaha memiliki efisiensi. Sumber gambar : https://www.freepik.com/vectors/car Segala sesuatu yang dapat melakukan usaha dikatakan memiliki energi. Dengan kata lain energi merupakan kemampuan untuk melakukan usaha. Sebuah mobil yang bergerak dikatakan melakukan usaha akibat gaya penggerak mesin yang menyebabkan perpindahan. Sumber energi pada mobil yang bergerak berasal dari bahan bakarnya. Usaha dalam hal ini berbeda dengan istilah usaha yang digunakan dalam kehidupan sehari- hari. Besar usaha adalah perkalian skalar antara gaya dan perpindahan. Satuan energi sama dengan usaha yaitu Joule. Namun dalam kehidupan sehari-hari, satuan energi sering dinyatakan dalam kalori untuk sumber energi dari makanan dan kWh untuk sumber energi energi listrik. 1 kalori setara dengan 4,2 Joule. kWh yaitu singkatan kilo Watt hour dengan watt merupakan satuan untuk Daya.
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 1. BAHAN AJAR 19 1 kilo Watt = 103 Watt 1 Mega Watt = 106 Watt 1 Giga Watt = 109 Watt Ketika usaha dilakukan pada sebuah benda, benda dapat mengalami perubahan gerak yang berarti ada perubahan energi kinetik. Daya Daya yaitu laju setiap satu joule usaha setiap satuan waktu. Jika sebuah mesin mobil melakukan usaha 500 J selama 10 s, daya yang dihasilkannya adalah 50 W. Sebuah mobil kecil menghasilkan daya maksimum sebesar 25 MW. 1 kWh = 1 kilo Watt hour = 103 x 1 jam = 1000 Watt x 60 menit = 1000 Watt x 60 x 60 second = 3600 000 Watt.second = 3600 000 Joule = 3,6 x 105 Joule Mobil Listrik Daya juga biasa dinyatakan dalam horsepower (hp), 1 hp yaitu 745,7 watt. Pada saat mobil bergerak pada lintasan tikungan, meskipun lajunya konstan karena adanyan torsi untuk membelokan roda, konsumsi energinya mengalami peningkatan. Daya yang digunakan sebanding dengan torsi dan lajunya.
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 1. BAHAN AJAR 20 Sumber : https://afdc.energy.gov/vehicles/how-do-all-electric-cars-work Baterai tambahan berfungsi menyediakan energi untuk kelengkapan mobil seperti lampu, AC dan alat yang membutuhkan kelistrikan lainnya. Colokan pengisi daya menghubungkan pengisi daya dari luar untuk mengisi muatan paket baterai. Konverter DC/DC, alat yang digunakan untuk menurunkan tegangan tinggi yang dihasilkan paket baterai menjadi tegangan yang lebih kecil yang dibutuhkan untuk menjalankan kelengkapan mobil dan mengisi muatan baterai tambahan. Motor listrik, menggunakan energi listrik yang dihasilkan paket baterai untuk memutarkan roda kendaraan. Beberapa jenis kendaraan listrik menggunakan motor listrik baik untuk menggerakan roda maupun berfungsi sebagai generator (menghasilkan energi listrik). Pengisi daya Onboard, mendapatkan listrik AC dari port pengisi daya, mengubahnya menjadi listrik DC untuk mengisi baterai. Alat ini juga menghubungkan alat epngisi daya dengan monitor baterai seperti tegangan, arus, suhu dan status pengisian daya. Pengatur daya listrik, berfungsi untuk mengatur aliran energi yang dihasilkan paket baterai untuk mengatur laju motor listrik dan momen gaya yang dihasilkannya. Sistem pendingin, sistem ini mengatur suhu yang seharusnya pada mesin, motor listrik, dan komponen listrik pada kendaraan Paket baterai, menyediakan energi listrik untuk menggerakan motor listrik. Sebuah baterai mobil listrik terdiri dari beberapa sel baterai yang digabungkan dalam sebuah modul yang digabung menjadi satu paket baterai (baterry pack). Jumlah sel baterai dalam satu modul berbeda-beda untuk setiap mobil, dalam satu paket baterai terdapat lebih dari 100 sel baterai. Transmisi listrik, berfungsi mentransmisi energi mekanik dari motor listrik ke roda penggerak mobil. Potensi Pengembangan Mobil listrik dan baterai di Indonesia dapat diakses pada laman : https://www.bkpm.go.id/id/publikasi/detail/berita/investasi-menjanjikan-di-sektor-industri-
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 1. BAHAN AJAR 21 sel-baterai-m obil-listrik -indonesia Materi 3. Sumber Sumber Energi Alternatif Sumber energi utama dapat dibedakan menjdi dua jenis yaitu : ● Energi terbarukan adalah energi yang diperoleh dari sumber daya alam bumi yang tak terbatas dan tidak pernah habis. Contohnya energi matahari, angin, air dan panas bumi ● Energi tidak terbarukan adalah energi yang diperoleh dari sumber daya alam yang melalui proses pembentukan selama ratusan tahun. Dan apabila energi ini habis, maka memerlukan waktu yang lama untuk dapat menggantikan energi tersebut. Contoh minyak bumi, batu bara dan gas. Dewasa ini dengan berkembangnya kebutuhan manusia dan meningkatnya jumlah populasi, kebutuhan akan sumber energi semakin meningkat sedangkan sumber energi yang banyak digunakan yaitu sumber energi dari bahan tidak terbarukan (bahan bakar fosil) seperti minyak bumi dan gas. Jika tidak ada upaya untuk mengubah sumber energi utama yang digunakan dalam kehidupan masyarakat modern sekarang, para ahli memperkirakan akan terjadi krisis energi bagi kehidupan manusia masa depan. Selain itu, penggunaan bahan bakar fosil juga tidak ramah lingkungan karena efek polusi karbondioksida yang dikeluarkannya. Oleh karena itu diperlukan upaya pengembangan teknologi yang dapat memanfaatkan sumber sumber energi terbarukan, mengingat Indonesia memiliki berbagai potensi pengembangan tersebut. 1. Solar Energi (Energi Surya) Solar energi atau energi surya atau energi matahari merupakan sumber energi utama di muka bumi. Segala kehidupan yang berlangsung sebagian besar sumber energinya berasal dari matahari. Mulai dari proses produksi makanan oleh tumbuhan melalui fotosintesis dengan menggunakan ultraviolet dari sinar matahari, sampai penggunaan sinar matahari sebagai sumber energi listrik. Teknologi yang dapat mengubah energi surya menjadi energy listrik yaitu Sel surya atau juga sering disebut fotovoltaik. Sel surya dapat dianalogikan sebagai komponen dengan dua terminal atau sambungan. Sel surya berfungsi seperti dioda, saat diberi cahaya matahari dapat menghasilkan tegangan searah. Pada umumnya satu sel surya komersial menghasilkan tegangan searah sebesar 0,5 sampai 1 volt, dan arus short-circuit dalam skala milliampere per cm2. Tegangan ini sangat kecil sehingga sejumlah sel surya disusun secara seri membentuk panel surya. Satu panel surya komersial menghasilkan tegangan searah bervariasi bergantung pada dimensinya. Pada umumnya tegangan yang dihasilkan antara 3 - 12 V dalam kondisi penyinaran standar.
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 1. BAHAN AJAR 22 Sumber gambar : https://ekonomi.bisnis.com/read/20200313/44/1212897/ini-lokasi-ladang- panel-surya-terbesar-di-indonesia Salah satu Pembangkit listrik tenaga surya yang dikembangkan di Indonesia yaitu PLTS Likupang yang berlokasi di Desa Wineru, Kecamatan Likupang Timur, Kabupaten Minahasa Utara, Provinsi Sulawesi Utara. Terdapat 64.620 hamparan panel surya membentang di atas ladang seluas 29 hektare dan menghasilkan energi mencapai 15 Megawatt per harinya. 2. Energi Angin Energi terbarukan yang berasal dari energi angin di Indonesia mulai dikembangkan. Pembangkit Listrik Tenaga Bayu ( PLTB) atau angin yang menggunakan kincir angin raksasa dikembangkan di Desa Mattirotasi, Kecamatan Watang Pulu, Kabupaten Sidrap, Sulawesi Selatan (Sulsel). PLTB ini memiliki 30 Wind Turbin Generator (WTG) atau kincir angin dan menghasilkan listrik sebesar 75 Mega Watt (MW). PLTB Sidrap merupakan pembangkit tenaga angin pertama dan terbesar di Indonesia yang memanfaatkan lahan kurang lebih 100 hektar. Gambar 1. Kincir raksasa di PLTB Sidrap Sumber: https://ekonomi.kompas.com
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 1. BAHAN AJAR 23 3. Energi Air Energi air yang dimaksud dalam hal ini merupakan energi yang diperoleh dari air yang mengalir. Air pada ketinggian tertentu seperti air terjun menyimpan energi potensial dan energi kinetik. Energi ini dapat dimanfaatkan untuk diubah menjadi energi listrik maupun. Di Indonesia Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) sudah banyak dikembangkan di berbagai daerah diantaranya Waduk Cirata Jawa Barat, Waduk Saguling Jawa Barat, PLTA Sulewana, Poso, Sulawesi Tengah, PLTA Sigura-Sigura Samosir, Sumatera Utara, dan masih banyak lagi. Sumber Gambar : https://artikel.rumah123.com/8-plta-di-indonesia-terbesar-saat-ini-untuk- kebutuhan-listrik-rumah-tangga-71793 PLTA merupakan salah satu pembangkit yang memanfaatkan aliran air untuk diubah menjadi energi listrik. Pembangkit listrik ini bekerja dengan cara merubah energi air yang mengalir (dari bendungan atau air terjun) menjadi energi mekanik (dengan bantuan turbin air) dan dari energi mekanik menjadi energi listrik (dengan bantuan generator). 4. Energi Geotermal Energi geothermal merupakan energi yang berasal dari sumber panas bumi. Jika diibaratkan air dingin dimasukan ke dalam poros atau lubang batuan di bawah permukaan bumi, maka akan keluar uap air pada poros atau lubang lainnya. Uap air ini yang kemudian dapat digunakan untuk menggerakan turbin dan menghasilkan energi listrik. Pembangkit listrik tenaga geothermal (panas bumi) di Indonesia salah satunya yaitu PLTP Kamojang Jawa
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 1. BAHAN AJAR 24 Barat. PLTP Kamojang mulai beroperasi pada tahun 1982 dengan 1 unit pembangkit dan terus berkembang sampai hari ini mengoperasikan 7 pembangkit dengan daya listrik yang dihasilkan sebesar 375 MW. Sumber gambar : https://rm.id/baca-berita/ekonomi-bisnis/30180/pltp-kamojang-unit-1-cikal- bakal-pembangkit-geothermal-di-tanah-air 5. Bioenergi Bioenergi merupakan energi terbarukan yang berasal dari bahan oragnik. Bioenergi dibagi menjadi tiga jenis yaitu biomassa, biofuel dan biogas. Biofuel dapat dihasilkan dari tanaman, limbah industri dan limba pertanian. Cara menghasilkan biofuel dapat dilakukan melalui : 1. Pembakaran limbah organik kering 2. Fermentasi limbah basah 3. Pengolahan tanaman yang memiliki kandungan minyak nabati tinggi.
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 2. LKPD 25 LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK ( LKPD – 1) BENTUK BENTUK ENERGI BENTUK BENTUK ENERGI Gambar SEQ Gambar \* ARABIC 1. Kita memerlukan energi untuk membuat HP tetap hidup (HYPERLINK "D:\\++ WORKSHOP PUSMENJAR\\MODUL AJAR\\REVISI LAMPIRAN 2. LKPD Sulit untuk menentukan dengan tepat apa definisi energi. Sebelum kita belajar lebih lanjut, temukan contoh contoh energi yang ada di lingkungan sekitar mu, kemudian identifikasi bentuk energinya tuliskan pada tabel di bawah ini. Contoh Bentuk Energi BesarEnergi Energi Kimia Bergantung pada jumlah dan jenisnya Benda Pada Ketinggian (Sumber gambar : polarpedia.edu ) Energi Potensial Gravitasi Bergantung ketinggian benda di atas permukaan tanah, … … … … … … … … … … … …
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 2. LKPD 26 Berdasarkan hasil pengamatanmu, sebutkan bentuk bentuk energi dan jelaskan berkaitan dengan apa bentuk energi tersebut Bentuk Energi Catatan Energi Kimia Energi yang dihasilkan melalui proses kimia Energi potensial Gravitasi Energi yang dihasilkan akibat posisi benda bermassa dalam medan gravitasi … … … … … … … … Berdasarkan hasil penemuan mu, apa satuan yang digunakan untuk menyatakan besar energi dalam kehidupan sehari-hari? Perhatikan gambar di bawah ini ! (Sumber gambar : http://stlr.atse.org) Semua aktivitas di atas dilakukan dengan menggunakan energi. Identifikasi semua bentuk energi pada gambar tersebut. Nama Benda / Aktivitas Bentuk Energi … … … …
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 2. LKPD 27 Variabel yang dapat diubah (Variabel Bebas) : Perubahan Energi : Pengamatan 1 : Sepeda, generator, air Hasil Pengamatan Setelah Anda berdiskusi mengenai contoh dan bentuk bentuk energi, silahkan diskusikan kembali, apakah energi ? Klasifikasikan energi berdasarkan pemakaiannya dan klasifikasikan energi berdasarkan ketersediaannya. Satuan energi dalam kehidupan sehari-hari dapat dinyakan dalam Joule, Kalori dan kWh ? Nyatakan Konversi ketiganya : 1 Joule = kalori 1 kWh = Joule Transformasi Energi Energi tidak dapat dihilangkan atau dimusnahkan namun dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk yang laiinya. Coba eksplorasi animasi phet mengenai bentuk energi dan perubahan energi. Jalankan link berikut : https://phet.colorado.edu/sims/html/energy-forms-and-changes/latest/energy-forms-and- changes_in.html (Jika tidak ada akses internet, amati gambar yang disajikan) Identifikasi, perubahan energi yang terjadi pada setiap prosesnya. Jelaskan hasil pengamatanmu terhadap besaran-besaran yang kamu amati, variable apa yang kamu ubah- ubah dalam pengamatan dan variabel apa yang dipengaruhinya. Jelaskan kaitan antar variable tersebut.
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 2. LKPD 28 Variabel yang dipengaruhi (Variabel Terikat) : Hasil Pengamatan Hubungan antar Variabel : Pengamatan 2 : Perubahan Energi : Variabel yang dapat diubah (Variabel Bebas) : Variabel yang dipengaruhi (Variabel Terikat) : Hasil Pengamatan Hubungan antar Variabel : Pengamatan 3 : Perubahan Energi : Variabel yang dapat diubah (Variabel Bebas) : Variabel yang dipengaruhi (Variabel Terikat) : Hasil Pengamatan Hubungan antar Variabel : Pengamatan 4 :
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 2. LKPD 29 Perubahan Energi : Variabel yang dapat diubah (Variabel Bebas) : Variabel yang dipengaruhi (Variabel Terikat) : Hasil Pengamatan Hubungan antar Variabel : Pengamatan 5 :
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 2. LKPD 30 Tujuan: Mengolah limbah minyak goreng menjadi biosolar pada skala rumah tangga Alat dan Bahan ▪ Minyak Jelantah 500 ml = 0,5 L ▪ Soda api (NaOH) 1 - 3 gram ▪ Methanol/Spirtus (CH3OH) 500 ml ▪ Botol plastik/gelas kaca 600 ml ▪ Botol plastik 1,5 liter + paku pada tutup botol ▪ Botol plastik 1,5 liter + lubang pada bagian bawah botol ▪ Panci ▪ Gelas ukur ▪ Termometer ▪ Saringan ▪ Masker sekali pakai yang masih bersih ▪ Sarung tangan LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK ( LKPD – 2) PENGOLAHAN LIMBAH MINYAK GORENG MENJADI BAHAN BAKAR
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 2. LKPD 31 Prosedur Kegiatan 1. Ukur terlebih dulu massa jenis minyak jelantah yang akan diolah. 2. Siapkan beberapa masker kemudian potong untuk diambil bagian lapisan filter udara untuk dijadikan saringan minyak jelantah. 3. Letakan beberapa lapisan filter dari masker tadi di atas gelas ukur lalu tuangkan minyak jelantah kotor di lapisan filter untuk memisahkan kotoran-kotoran yang tidak diinginkan. 4. Pindahkan kembali minyak jelantah tersebut ke dalam panci untuk dipanaskan. 5. Sebelum proses pemanasan minyak jelantah, terlebih dahulu siapkan katalis yang pertama yakni soda api dengan perbandingan 3 : 1 atau sebanyak 1,5 gram soda api untuk 500 mL minyak jelantah. Setelah itu masukan soda api ke dalam gelas kaca yang tahan panas. 6. Siapkan katalis yang kedua yakni cairan metanol dengan perbandingan 1 : 5 atau sebanyak 100 ml methanol untuk 500 mL minyak jelantah. 7. Campurkan kedua katalis yang sudah disiapkan lalu aduk hingga katalis-katalisnya larut satu sama lain. 8. Setelah larutan katalis tercampur merata, hangatkan minyak jelantahnya sampai 50°C (gunakan thermometer untuk mengukur suhunya). 9. Campurkan minyak jelantah yang sudah hangat dengan larutan katalis dan aduk selama 10-15 menit. 10. Pindahkan minyak jelantah yang sudah tercampur dengan katalisnya ke dalam wadah transparan, diamkan selama 24 jam agar lapisan asam lemak gliserol-nya beku dan mudah untuk diambil. Setelah didiamkan, lihat kembali hasil proses pemisahan antara minyak biodiesel pada bagian atas lapisan dan asam lemak gliserol pada bagian bawah lapisan. 11. Siapkan botol dengan lubang paku dan pindahkan minyak biodiesel ke dalam botol lubang paku tadi. 12. Minyak biodiesel lapisan bagian atas akan kita cuci dengan air hangat dengan perbandingan 1 : 2, atau 250 ml minyak jelantah, 500 ml air hangat. 13. Langkah selanjutnya, larutkan air hangat ke dalam minyak biodiesel agar katalis yang masih tercampur ikut larut bersama dengan air hangat. Setelah tercampur, lakukan proses pemisahan kembali dan tunggu selama 15 menit hingga lapisan air dan minyak terbentuk.
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 2. LKPD 32 14. Jika kedua lapisan sudah terbentuk, maka kita tinggal mencabut paku pada tutup botol untuk membuang hasil pada lapisan paling bawah. Lalu, lakukan proses pencucian minyak biodiesel ini beberapa kali secara perlahan-lahan hingga lapisan air yang sudah tercampur tidak terlalu putih pekat. Siapkan botol lainnya untuk menampung hasil proses pencucian minyak biodieselnya. 15. Tahapan terakhir adalah memisahkan minyak biodiesel dengan air maupun larutan katalis yang masih ada dengan cara memanaskan minyak biodiesel hingga air dan katalis- katalis yang masih terikat di dalam minyak biodiesel mengalami proses penguapan. 16. Pada proses pengemasan, pastikan minyak tidak lagi panas sebelum dikemas ke botol. 17. Ukur massa jenis minyak biodiesel yang dihasilkan serta volumenya. 18. Lakukan pengujian apakah minyak biodiesel tersebut dapat digunakan sebagai bahan bakar (bioenergi).
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 2. LKPD 33 Tujuan: - Menyelidiki faktor-faktor yang mempengaruhi tegangan keluaran dari solar cell Alat dan Bahan: - 1 buah multitester - Lux meter - 1 buah solar cell, - 1 buah silinder kertas dengan panjang 10 kali dari jari-jarinya, - 3 buah resistor dengan hambatan berbeda. Prosedur Kegiatan: 1. Rangkai alat seperti gambar. 2. Ukur intensitas cahaya dan tegangan keluaran untuk setiap solar cell yang telah dibuat No Dimensi Solar Cell ( cm x cm ) Intensitas Cahaya (Lux Meter) Arus (mA) Tegangan (Volt) 1 2 3 Buatlah kesimpulan dari penyelidikan yang telah dilakukan 1. Lakukan analisis Jenis dimensi solar cell yang akan Saudara pilih dari tabel 2 di atas untuk dijadikan sebagai solar charger yang dapat dihubungkan langsung ke telepon seluler? Jelaskan. 2. Pilih salah satu solar cell, kemudian ganti tabung dengan kertas warna yang LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK ( LKPD – 3) Pengukuran Radiasi Matahari
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 2. LKPD 34 berbeda, amati kembali intensitas cahaya dari sinas matahari , arus dan tegangan yang dihasilkan solar cell. Gunakan minimal 2 kertas warna yang berbeda. 3. Diskusikan beberapa pertanyaan : ● Bagaimana pengaruh tabung terhadap hasil pengukuran. ● Bagaimana plastik transparan dan kertas warna terhadap hasil pengukuran. ● apakah polusi udara mempengaruhi pengukuran. ● apakah awan mempengaruhi pengukuran. 4. Tuliskan hasil analisisnya dan sajikan di depan kelas.
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 2. LKPD 35 Fitur Solar Charger: Gambar Rancangan dan dimensi Tujuan: Merancang, membuat dan mengujicoba produk teknologi yang memanfaatkan energi alternatif terbarukan Alat dan Bahan : Tuliskan Rancangan Solar Charger yang akan dibuat, jelaskan fiturnya dan mengapa rancangan nya demikian. Tambahkan gambar serta dimensinya LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK ( LKPD – 4) RANCANG BANGUN SOLAR CHARGER
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 2. LKPD 36 Berdasarkan alat yang dibagikan oleh guru, apakah rancangan mu mengalami perubahan? Mengapa demikian? …............................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................ ................ Buatlah solar charger sesuai rancangan. Ambil beberapa foto dan letakan di sini Lakukan ujicoba pengukuran tegangan dengan menggunakan voltmeter Tanggal pengukuran : Lokasi pengukuran : Waktu pengukuran pukul : Intensitas cahaya : No Voltmeter (Volt) 1. 2. 3. 4. Mengapa Rancangan Demikian
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 2. LKPD 37 Apakah nilai voltmeter yang ditunjukkan sesuai dengan nilai tegangan yang dibutuhkan handphone untuk proses charging? Jika ya, uji coba solar charger tersebut untuk mengisi daya baterai hand phone, kemudian ambil beberapa data dan simpulkan. Jika tidak, hal apa yang perlu diperbaiki? Ujicoba solar panel tersebut untuk menyalakan LED, apakah lampu LED dapat menyala? Jelaskan proses transformasi energi yang terjadi pada produk tersebut serta jelaskan manfaatnya dalam kehidupan kita LAMPIRAN 3. CONTOH INSTRUMEN ASESMEN Tes Sumatif KKTP -1 1. a. Jelaskan dan berikan contoh energi terbarukan dan energi tidak terbarukan Jawaban - Energi terbarukan adalah energi yang diperoleh dari sumber daya alam bumi yang tak terbatas dan tidak pernah habis. Contohnya energi matahari, angin, air dan panas bumi - Energi tidak terbarukan ialah energi yang diperoleh dari sumber daya alam yang melalui proses pembentukan selama ratusan tahun. Dan apabila energi ini habis, maka memerlukan waktu yang lama untuk dapat menggantikan energi tersebut. Contoh minyak bumi, batu bara dan gas. Diberikan Poin 10 jika jawaban lengkap. Diberikan Poin 5 jika jawaban tidak lengkap b. Deskripsikan perubahan (transformasi) energi pada alat di bawah ini :
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 2. LKPD 38 Jawaban: - Gerak kaki mengubah energi kimia dalam tubuh menjadi energi kinetik berupa putaran roda - energi kinetik menggerakan generator, sehingga energi kinetic berubah menjadi listrik. - Energi listrik digunakan untuk memanaskan filament kawat sehingga terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kalor (panas) - Energi kalor memanaskan air pada tabung dan menggerakan molekul-molekul air sehingga lebih cepat bergerak, dalam hal ini berbarti energi kalor berubah menjadi energi kinetik. Diberikan Poin 10 jika jawaban lengkap. Diberikan Poin 2,5 jika jawaban hanya mencantumkan 1 dari beberapa perubahan energi KKTP -2 2. Dewasa ini Sebagian besar energi masih berasal dari bahan bakar fosil yang merupakan energi tidak terbarukan sehingga semakin lama ketersediaannya akan menurun. Sementara itu kebutuhan energi dunia terus bertambah dengan rata-rata 3,6 % per tahun. Jika pada tahun 2025 kebutuhan energinya adalah 1,1 milyar setara barel minyak(SBM), berapa rata-rata kebutuhan energi pada tahun 2030?. Jawaban Tahun Rata-rata kebutuhan energi milyar (SBM) 2025 1,10 2026 1,10 + (3,6 % x 1,10) = 1,14 2027 1,14 + (3,6% x 1,14) = 1,18 2028 1,18 + (3,6% x 1,18) = 1,22 2029 1,22 + (3,6% x 1,22) = 1,26 2030 1,26 + (3,6% x 1,21) = 1,31 Total poin = 10 KKTP -3 3. Jelaskan dua contoh pemanfaatan sumber energi alternatif yang sudah dikembangkan di Indonesia!. Jawaban: 1. Sumber energi listrik tenaga air (PLTA). Contoh PLTA Saguling, Cirata, Jatiluhur
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 2. LKPD 39 2. Sumber energi listrik tenaga panas bumi (Geotermal). Contoh PLTP Patuha, Kamojang 3. Sumber energi listrik tenaga angin. Contoh PLTB Sidrap Jawaban untuk pertanyaan ini dapat bervariasi, termasuk juga contoh yang disebutkan. Guru perlu memeriksa apakah jawaban yang diberikan peserta didik sesuai dengan sumber energi alternatif atau tidak. Berikan 10 poin jika dua jawaban tersebut benar. Total poin = 10 KKTP -4 4. Sebagai daerah tropis yang mendapatkan cahaya matahari sepanjang tahun, Indonesia memiliki potensi yang sangat besar untuk mengembangkan sumber energi listrik tenaga surya sebagai alternatif pengganti minyak dan batu bara. Berikan analisis mengenai keuntungan dan kerugian mengembangkan energi listrik tenaga surya. Jawaban : Keuntungan : 1. Tidak membuang karbon dioksida (CO2). 2. Tidak mengkonsumsi bahan bakar fosil. 3. Sumber tenaga surya tidak akan habis. 4. Setelah pembangkit listrik tenaga surya terpasang, biaya pembayaran tagihan listrik menjadi murah (tidak ada). 5. Menggunakan kekuatan alam atau energi bersih. Kerugian: 1. Biaya awal pemasangan cukup tinggi 2. Tergantung pada cuaca, khususnya intensitas cahaya matahari 3. Penyimpanan energi matahari cukup mahal 4. Diperlukan banyak ruang untuk pemasangannya 5. Polusi dihasilkan setelah sel fotovoltaik mati (habis masa lifetime nya) Diberikan : Poin 1: Baik keuntungan yang benar atau kerugian yang benar dijelaskan (seperti yang ditunjukkan dalam jawaban di atas), setiap 1 jawaban diberikan 1 poin
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 2. LKPD 40 Kode 0: Tidak dijelaskan keuntungan yang benar atau kerugian yang benar. Contoh keuntungan atau kerugian yang tidak dapat diterima diberikan di bawah ini. • Baik untuk lingkungan atau alam. [Jawaban ini adalah pernyataan umum.] • Biaya untuk membangun pembangkit tenaga angin lebih murah daripada membangun pembangkit listrik berbahan bakar fosil. [Ini mengabaikan fakta bahwa sejumlah besar tenaga surya juga memerlukan biaya tinggi saat pemasangan) KKTP -5 5. Perhatikan Artikel berikut : Matahari Untuk PLTS di Indonesia Pemanfaatan energi matahari sebagai sumber energi alternatif untuk mengatasi krisis energi, khususnya minyak bumi, yang terjadi sejak tahun 1970-an mendapat perhatian yang cukup besar dari banyak negara di dunia. Di samping jumlahnya yang tidak terbatas, pemanfaatannya juga tidak menimbulkan polusi yang dapat merusak lingkungan. Cahaya atau sinar matahari dapat dikonversi menjadi listrik dengan menggunakan teknologi sel surya atau fotovoltaik. Potensi energi surya di Indonesia sangat besar yakni sekitar 4.8 KWh/m2 atau setara dengan 112.000 GWp, namun yang sudah dimanfaatkan baru sekitar 10 MWp. Saat ini pemerintah telah mengeluarkan roadmap pemanfaatan energi surya yang menargetkan kapasitas PLTS terpasang hingga tahun 2025 adalah sekitar 50 MWp/tahun. Jumlah ini merupakan gambaran potensi pasar yang cukup besar dalam pengembangan energi surya di masa datang. Sumber artikel : https://www.esdm.go.id/id/media-center/arsip-berita/matahari-untuk-plts-di-indonesia
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 2. LKPD 41 Berdasarkan artikel tersebut, apakah pernyataan-pernyataan berikut benar atau salah? Beri tanda centang (√) pada kolom Benar atau Salah untuk setiap pertanyaan. Pernyataan Benar Salah Energi matahari tidak menimbulkan polusi yang dapat merusak lingkungan Teknologi fotovoltaik mengubah energi matahari menjadi energi listrik Energi yang dihasilkan solar cell 1kWh/m2 setara dengan 23.333,33 GWp Salah satu kekurangan sel surya konvensional yaitu kekurangan bahan bakunya Jawab pertanyaan berikut : Energi surya 1 kWp tidak berarti menghasilkan energi 1kWh setiap jam. Hasil energi listrik yang dihasilkan dipengaruhi oleh berbagai faktor termasuk durasi “equivalent sun hour” (lama terkena sinar matahari), suhu dan kecepatan angin. Jika kondisi nyata rata-rata energi yang dihasilkan yaitu sekitar 80%, dengan durasi “equivalent sun hour” 4 jam, Tentukan daya kapasitas PLTS dalam satu bulan untuk 1 kWp Jawaban : Dengan durasi equivalent sun hour 4 jam per hari, maka perkiraan produksi nyata panel surya 1 kWp : Daya listrik yang dihasilkan per jam = 80% x 1 kWh = 0,8 kWh Daya listrik yang dihasilkan per hari = 0,8 kWh x 4 = 3,2 kWh Daya listrik yang dihasilkan per bulan = 3,2 kWh x 30 hari = 96 kWh Rubrik Pemetaan Asesmen Awal N o Nama Siswa Beri tanda Ceklis jika menunjukkan KKTP berdasarkan pertanyaan pada asesmen awal 1 2 3 4 1. 2. ....
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 2. LKPD 42 Instrumen Presentasi Penilaian Presentasi N o Nama Siswa Sistemati ka Presentasi Penggunaan bahasa Kejelasan menyampaik an Komunikati f Kebenaran Konsep 1. 2. .... Rubrik Asesmen Presentasi No. Indikator Penilaian Kriteria Penilaian Kurang Cukup Baik Sangat Baik 1 Sistematik a Presentasi Materi presentasi diajukan secara tidak runtut dan tidak sistematis Materi presentasi diajukan secara kurang runtut dan tidak sistematis Materi presentasi diajukan secara runtut tetapi kurang sistematis Materi presentasi diajukan secara runtut dan sistematis 2 Penggunaan bahasa Menggunakan bahasa yang baik, kurang baku, dan tidak terstrukutur Menggunakan bahasa yang baik, kurang baku, dan terstrukutur Menggunakan bahasa yang baik, baku, tetapi kurang terstrukutur Menggunakan bahasa yang baik, baku dan terstrukutur 3 Kejelasan men y amp aik an Artikulasi kurang jelas, suara tidak terdengar, bertele- tele Artikulasi jelas, suara terdengar, tetapi bertele-tele Artikulasi kurang jelas, suara terdengar, tidak bertele-tele Artikulasi jelas, suara terdengar, tidak bertele-tele 4 Komunikatif Membaca catatan sepanjang menjelaskan lebih banyak menatap catatan saat menjelaskan dari pada audiens lebih banyak menatap audiens saat menjelaskan dari pada catatan, tanpa ada gestur tubuh lebih banyak menatap audiens saat menjelaskan dari pada catatan, dan menggunakan gestur yang membuat audiens memperhatikan 5 Kebenaran Konsep Menjelaskan 1 dari 4 konsep esensial dengan benar Menjelaskan 2 dari 4 konsep esensial dengan benar Menjelaskan 3 dari 4 konsep esensial dengan benar Menjelaskan seluruh konsep esensial dengan benar
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 2. LKPD 43 Instrumen Penilaian Produk Panduan/Rubrik Penilaian Lembar Penilaian Proyek dan Produk Kelompok : Anggota : No. Indika to r Penilaian Penilaian Kurang Cukup Baik Sangat Baik A Perencanaan 1 Persiapan alat dan bahan 2 Rancangan: a. Gambar rancangan b. Alur kerja dan deskripsi c. penggunaan alat B Hasil Akhir (produk) 3 Bentuk fisik 4 Inovasi alat C Laporan 5 Laporan dibuat dengan kriteria: a. Kebermanfaatan laporan b. Sistematika laporan c. Penulisan kesimpulan Keterangan: * berilah tkalian check (√) pada kolom yang sesuai. Rubrik Penilaian Proyek dan Produk No. Indikator Penilaian Kriteria Penialaian Kurang Cukup Baik Sangat Baik A Perencanaan 1 Persiapan alat dan bahan Hanya menuliskan rancangan alat dan bahan, tetapi tidak menyiapkan alatnya Alat dan bahan kurang lengkap Alat dan bahan lengkap tetapi tidak sesuai dengan gambar rancangan Alat dan bahan lengkap sesuai dengan gambar rancangan 2 Rancangan: a. Gambar rancangan b. Alur kerja Hanya terapat satu dari tiga hal yang dinilai. Hanya terapat dua dari tiga hal yang dinilai. Terdapat gambar rancangan, alur kerja dan cara Terdapat gambar rancangan, alur kerja dan
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 2. LKPD 44 dan deskripsi c. penggunaan alat penggunaan alat tetapi kurang sesuai cara penggunaan. B Hasil Akhir (produk) 3 Bentuk fisik Alat tidak sesuai rancangan dan tidak dapat digunakan Alat sesuai rancangan dan tidak dapat digunakan Alat kurang sesuai rancangan tetapi dapat digunakan Alat sesuai rancangan dan dapat digunakan 4 Inovasi alat Alat dibuat dari bahan yang ada di lingkungan sekitar tetapi desain tidak menarik Alat dibuat dari bahan yang ada di lingkungan sekitar tetapi desain kurang menarik Alat dibuat dari bahan yang ada di lingkungan sekitar dan menarik Alat dibuat dari bahan yang ada di lingkungan sekitar, desain menarik dan lain daripada yang lain (desain baru) C Laporan 5 Laporan dibuat dengan kriteria: a. Kebermanfaat an laporan b. Sistematika laporan c. Penulisan kesimpulan Menyusun laporan, tetapi tidak ada kriteria yang terpenuhi Sistematika laporan sesuai dengan kriteria, isi laporan kurang bermanfaat dan kesimpulan tidak sesuai Sistematika laporan sesuai dengan kriteria, isi laporan kurang bermanfaat dan kesimpulan sesuai Sistematika laporan sesuai dengan kriteria, isi laporan bermanfaat dan kesimpulan sesuai.
SMAN 13 Makassar Energi Terbarukan | LAMPIRAN 2. LKPD 45 DAFTAR PUSTAKA Ai Sri Nurhayati, Sumber Energi Listrik Alternatif. https://sumber.belajar.kemdikbud.go.id/repos/FileUpload/sumber%20energi%20Tr agedi%20Nasional/Topik-2.html Ayuk Ratna Puspaningrum, dkk. 2021 Ilmu Pengetahuan Alam, Jakarta : Kementrian Pendidikan Kebudayaan, Riset dan Teknologi Ni Ketut Lasmi. 2022. IPA Fisika SMA/MA Kelas X. Jakarta : Erlangga Jhon D Cutnell, Kenneth W Jhonson. 2012. Physics 9 Edition. Jhon Willey & Sons, Inc. Tom Duncan, Heather Kenneth. 2012. Cambridge IGCSE Physics Third Edition. Hodder Education