IAD, iptek 7(1)

IPTEK,
PERKEMBANGAN, DAN
IMPLEMENTASINYA
TEKNOLOGI
Komponen teknologi (Zeleny, 1986):
 Hardware: the physical structure & logical layout of the equipment or machinery
that is to be used to carry out the required tasks
 Software: The knowledge of how to use the hardware in order to carry out the
required tasks
 Brainware: The reasons for using the technology in particular way
SCIENCE, ENGINEERING &TECHNOLOGY (BETZ, 1993)
Science is the discovery & explanation of nature
Engineering is the understanding & manipulation of nature for human purposes
Technology is the knowledge of the manipulation of nature for human purposes
SIKLUS HIDUP TEKNOLOGI
Technology development: basic technology
Technology application: technology + application
Application launch: technology + application + product launch
Application growth: technology + application + product sales
Technology maturity: technology + application + fall in product sales
Degraded technology: minimal product sales + loss of application +
alternative technology
SIKLUS HIDUP TEKNOLOGI
MATERI (ZAT)
Segala sesuatu yang menempati ruang (memiliki volum) dan memiliki massa.
Materi erat kaitannya dengan :
a. Massa jenis zat
b. Wujud materi
c. Perubahan wujud zat
- Perubahan fisika
- Perubahan kimia
d. Sifat zat
- Sifat fisika
- Sifat kimia
ENERGI
Adalah kemampuan untuk melakukan usaha (kerja).
Energi memiliki beberapa bentuk :
-
Energi mekanik
-
Energi kinetik
-
Energi potensial
-
Energi panas
-
Energi listrik
Hukum kekekalan energi : “ Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, hanya
dapat diubah bentuk keenergi lain”
MANFAAT ILMU ALAM DAN TEKNOLOGI BAGI MANUSIA
Pemanfaatan Energi Matahari
Matahari Diciptakan Alloh –> Untuk Kehidupan Manusia
Matahari memiliki tipe tenaga yang mendasar -> tenaga matahari (energi yang
dikeluarkan oleh sinar matahari) dan cahaya matahari.(photovoltaic).
Contohnya : Solar chili ( lemari pendingin tenaga surya)
Atap tenaga surya
Pemanfaatan Energi Gelombang
Adalah energi yang bisa diperoleh dengan memanfaatkan gelombang laut. Istilah
teknologi ini adalah permanent magnet linear buoy (pelampung magnet
permanen linier).
Keunggulan : tidak ada emisi gas buang CO2, tidak ada polusi suara, dan tidak
ada polusi visual. Mengembangkan serta mendorong pula pertumbuhan
kehidupan laut.
Pemanfaatan Energi Angin
PLTA adalah pembangkit yang memanfaatkan embusan angin sebagai sumber
penghasil listrik.
Pembangkit ini tidak dapat digunakan secara sembarangan, harus dipasang
pada tempat yang memiliki kecepatan embusan angin yang tinggi dan stabil.
TEKNOLOGI TERBARU : MENGKOMBINASI ANTARA KINCIR DAN PANEL SURYA
SEHINGGA MENGHASILKAN ENERGI YANG LEBIH BANYAK, EFISIEN.
Pemanfaatan Energi Panas Bumi
Panas bumi adalah sumber energi panas yang terkandung di dalam air panas,
uap air, dan batuan bersama mineral ikutan dan gas lainnya yang secara genetik
semuanya tidak dapat dipisahkan dalam suatu sistem panas bumi. Panas bumi
termasuk SDA yang dapat diperbaharui.
Energi panas bumi adalah energi yang diekstrasi dari panas yang tersimpan di
dalam bumi.
Pemanfaatan Energi Biogas
Biogas adalah gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik atau fermentasi dari
bahan-bahan organik, termasuk diantaranya kotoran manusia dan hewan, limbah
domestik (rumah tangga), limbah biodegradable atau setiap limbah organik yang
biodegradable dalamkondisi anaerobik. Kandungan utama dalam biogas adalah
metana dan karbondioksida.
Pemanfaatan Energi Biodiesel
Biodiesel merupakan bahan bakar dari minyak nabati yang memiliki sifat
menyerupai minyak diesel atau solar. Ramah lingkungan karena menghasilkan
emisi yang jauh lebih baik dibanding diesel atau solar.
Keunggulan : Angka cetane tinggi, titik kilat tinggi, tidak mengandung sulfure dan
benzene, menambah pelumasan mesin yang lebih baik., mengurangi asap hitam
dari gas buang mesin diesel.
Pemanfaatan Energi Bioetanol
Bioetanol adalah cairan biokimia dari proses fermentasi gula dari sumber
karbohidrat menggunakan bantuan mikroorganisme. Bioetanol merupakan
bahan bakar dari minyak nabati yang memiliki sifat menyerupai minyak
premium.
Untuk mengembangkan bioetanol diperlukan bahan baku :
- nira bergula (sukrosa)
- bahan berpati
- bahan berselulosa
BIOTEKNOLOGI DAN PERKEMBANGANNYA
Adalah usaha memanipulasi organisme untuk menghasilkan produk
yang menguntungkan kehidupan manusia. Atau upaya penyediaan
barang dan jasa dengan menggunakan makhluk hidup sebagai
agensianya.
Bioteknologi telah terjadi pada beberapa bidang : pengolahan pangan,
pengolahan limbah, pertambangan, dunia medis, dll
PETA KONSEP
Kelangsungan Hidup Manusia
Ditunjang Oleh
Teknologi
melalui
Bioteknologi
Bioteknologi Konvensional
Bioteknologi Modern
Produksi
Tempe
Kecap
Misalnya
Keju
Mikroprotein
Kultur Jaringan
Rekayasa Genetik
PERBANDINGAN BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL DAN MODERN
A. Konvensional
1.
2.
3.
4.
Memakai makhluk hidup secara
langsung
Tanpa didasari prinsip ilmiah
Berdasarkan keteram-pilan yang
diwariskan turun temurun
Tidak diproduksi secara masal
B.
1.
2.
3.
4.
Modern
Memakai makhluk hidup dan
komponennya secara langsung
Menggunakan prinsip-prinsip
ilmiah
Hasil pengkajian berbagi
disiplin ilmu yang mendalam
Diproduksi secara masal
SEJARAH SINGKAT PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI
• Ragi untuk pembuatan anggur (< 6000 SM)
• Ragi untuk mengembangkan roti (± 4500 SM)
• Tembaga ditambang dengan mikroba di Spanyol (< 1670)
• Mikroba pertama kali dilihat oleh Leewenhoek (1680)
• Mikroba perusak fermentasi ditemukan Louis Pasteur (1876)
• Enzim diekstrak dari ragi dapat membuat alkohol ditemukan
Eduard Buchner (1897)
• Penemuan bakteri penghasil aseton, butanol, gliserol (± 1910)
• Struktur rantai ganda ADN terungkap (1953)
• Penemuan bakteri antibiotik baru : streptomisin, sefalosporin, dll
(1953)
• Mikroba digunakan menambang uranium di Kanada (1960-an)
• Ditemukan ADN rekombinan dan percobaan rekayasa genetik
pertama berhasil (1973)
•
Hibridoma menghasilkan antibodi monoklonal (1973)
•
Bahan mentah industri plastik dari mikroba, interferon untuk kanker
(80-an)
•
Mikroba hasil rekayasa membantu mengekstrak minyak dari tanah
mikroba secara luas digunakan untuk mengekstrak logam, produksi
hidrogen dari bakteri, Antibodi monoklonal digunakan untuk menuntun
obat anti kanker, membuat tanaman yang memupuk sendiri dan
tanaman yang mampu menolak serangan hama sendiri, lewat rekayasa
genetika (1990-an)
4 KELOMPOK MIKROORGANISME YANG BERPERAN
DALAM INDUSTRI
BAKTERI : susu asam, yogurt
YEAST (khamir) : wine, bir
MOLD (kapang) : keju
ACTINOMYCETES (filamentous bacteria) : sumber antibiotika
KEUNTUNGAN FERMENTASI
Meningkatkan nilai nutrisi
Meningkatkan nilai cerna
Menghasilkan flavor atau rasa yang lebih baik
Mengawetkan
PRODUK KOMERSIAL MIKROORGANISME
Sel mikroba itu sendiri
Enzim (large molecules : 10.000- jutaan Dalton
Produk metabolit primer
(esensial untuk pertumbuhan)
Produk metabolit sekunder
( non esensial pertumbuhan)
low molecules
< 1.500 Dalton
BEBERAPA PRODUK KOMERSIAL (FERMENTASI)
Metabolit primer : asam amino, vitamin, asam organik , ex: riboflavin/B2 (Ashbya
gossypti), cobalamin/B12 (Propionibacterium shermanii dan Pseudomonas
denitrificans)
Metabolit sekunder : antibiotik, alkaloid, etc.
KULTUR JARINGAN
Adalah teknik untuk memperoleh bibit tanaman dengan
cara menumbuhkan sebagian jaringan tumbuhan dalam
media khusus.
Teori yang melandasi teknik ini adalah teori totipotensi,
yang artinya setiap sel tumbuhan memiliki kemampuan
untuk tumbuh menjadi individu bila ditempatkan pada
lingkungan yang sesuai.
KULTUR JARINGAN
DAMPAK POSITIF BIOTEKNOLOGI
1. Peningkatan produksi pangan
2. Peningkatan kesehatan
3. Penyedia bahan bakar alternatif
DAMPAK NEGATIF BIOTEKNOLOGI
1.
Di bidang Etika/ Moral
Ada masyarakat yang menganggap bahwa menyisipkan gen suatu MH ke
MH bertentangan dengan nilai budaya dan melanggar hukum alam
2.
Di bidang sosial ekonomi
Menimbulkan kesenjangan antara negara/ perusahaan yang
memanfaatkan bioteknologi dengan yang belum memanfaatkan
bioteknologi (negara dunia ke tiga)
3.
Dampak di bidang kesehatan
Ada produk hasil rekayasa genetik yang disinyalir menimbulkan
masalah serius, misalnya kematian akibat penggunaan insulin, sapi
penghasil susu yang disuntik dengan Hormon BGH mengandung
bahan kimia yang berbahaya, tomat Flavr Savr diketahui membawa
gen resisten terhadap antibiotik.
4.
Dampak terhadap lingkungan
Pelepasan organisme transgenik ke alam dapat keseimbangan alam
dan kelestarian organisme.