Rancang Bangun Perangkat Pengembangbiakan Plankton Untuk ...repository.umrah.ac.id/2302/1/JURNAL...
Transcript of Rancang Bangun Perangkat Pengembangbiakan Plankton Untuk ...repository.umrah.ac.id/2302/1/JURNAL...
1
Rancang Bangun Perangkat Pengembangbiakan Plankton Untuk Pakan Ikan
Alami Menggunakan Cahaya
Budiyar1]
, Rozeff Pramana2]
,Sapta Nugraha3]
,
[email protected]. [email protected]
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Maritim Raja Ali Haji,
Tanjungpinang
ABSTRAK
Plankton adalah organisme yang terapung atau melayang-layang didalam air dan
berperan penting dalam ekosistem perairan, plankton merupakan rantai pakan
makanan alami, dimana plankton yang akan dimakan zooplanton, kemudian
kehidupan zooplanton dimakan pula oleh ikan-ikan. Tujuan dari penelitian ini yaitu
merancang sebuah perangkat yang dapat bekerja secara otomatis untuk
mengembangbiakan plankton. Perangkat ini bekerja dengan menggunakan sensor
LDR yang berfungsi sebagai pengontrol cahaya lampu dan aerator agar bekerja pada
malam hari secara otomatis. Pengujian pada penelitian ini menggunakan 3 model
pengujian yaitu menggunakan cahaya lampu, cahaya matahari dan dalam kondisi
gelap. Hasil pengujian dengan menggunakan cahaya lampu didapati kelimpahan
plankton pada hari pertama sebesar 18000 meningkat hingga 1842000 pada hari
keenam, sedangkan pengujian menggunakan cahaya matahari dengan kelimpahan
plankton sebesar 14000 pada hari pertama juga meningkat hingga 110000 pada hari
kedua, namun kelimpahan plankton menurun terjadi pada hari keempat sebesar
12000 penurunan ini terjadi dikarenakan kondisi cahaya mathari yang kurang stabil.
Pada pengujian dengan kondisi gelap didapati bahwa, kelimpahan plankton menyusut
dari 18000 pada hari pertama menjadi 10000 pada hari keempat.
Kata kunci : Pengembangbiakan plankton, kelimpahan plankton.
PENDAHULUAN
Plankton adalah organisme yang terapung atau melayang-layang didalam air dan
berperan penting dalam ekosistem perairan, planton merupakan makanan alami larva
organisme di perairan laut, sedangkan plankton sendiri memiliki potensi dalam
perairan karena hampir semua organismeperairan tergantung pada plankton sebagai
makanannya.
Berdasarkan permasalahan tersebut, penelitian ini mengusulkan sebuah inovasi
tentang teknologi perangkat pengembangbiakan atau fotosintesis plankton
mengunakan cahaya, oksigen buatan kemudian secara alami selanjutnya keadaan
2
kondisi gelap dan terang tanpa mengunakan oksigen, bagai mana agar
pengembangbiakan plankton dapat digunakan secara berkelanjutan.
Tujuan dari penelitian ini yaitu merancang sebuah perangkat yang dapat bekerja
secara otomatis untuk mengembangbiakan plankton.
BAHAN DAN METODE
1. Sensor Cahya
Light Dependent Resistor atau disingkatkan (LDR) adalah jenis resistor yang nilai
hambatan atau nilai resistansinya tergantung pada intensitas cahaya yang diterimanya,
maka nilai hambatan LDR akan menurun pada saat cahaya terang dan nilai
hambatannya akan menjadi tinggi jika dalam kondisi gelap, dengan kata lain fungsi
LDR adalah untuk mengantarkan arus listrik jika menerima sejumlah intensitas
cahaya jika (kondisi terang) dan menghambat arus listrik dalam kondisi gelap,
sehingga naik turunnya nilai hambatan akan sebanding dengan jumlah cahaya yang
diterima pada umumnya, nilai hambatan akan mencapai 200 Kilo Ohm (kΩ) sehingga
kondisi gelap menurun menjadi 500 Ohm (Ω) pada saat kondisi cahaya terang.
(Dickson Kho, 2016). Bentuk dan simbol LDR akan dipaparkan pada gambar 1.
Gambar 1. Bentuk sensor cahaya
(Sumber: Dickson Kho, 2016)
2. Inverter
Inverter adalah perangkat elektrik yang digunakan untuk mengubah arus searah (DC)
menjadi arus bolak-balik (AC). Inverter mengkonversi tegangan DC dari perangkat
seperti baterai, panel surya atau solar cell menjadi tegangan AC, beberapa tahun
belakangan ini, perkembangan di dunia elektronika mengalami kemajuan pesat,
semua itu didasari oleh kemajuan pendidikan yang ada selama ini. Seiring dengan
keadaan yang semakin maju terutama dalam dunia Elektronika, pasti membutuhkan
sumber arus untuk menjalankan alat-alat elektronika tersebut, dipaparkan pada
gambar 3 (Nasution, 2012).
Gambar 3. Inverter 40 watt
(Sumber : Nasution, 2012)
3
3. Baterai
Baterai merupakan perangkat yang mengandung sel listrik untuk menyimpan energi
yang dapat dikonversi menjadi daya, baterai juga menghasilkan listrik melalui proses
kimia. Baterai adalah sebuah sel listrik dimana berlangsungnya proses elektrokimia
yang reversible (dapat berkebalikan) dengan efisiensinya yang tinggi. Reaksi
elektrokimia reversibel adalah proses berlangsung pengubahan kimia menjadi tenaga
listrik (Proses Pengosongan), namun sebaliknya dari tenaga listrik menjadi tenaga
kimia, dalam (Proses Pengisian). Proses regenerasi dari elektroda-elektroda yang
dipakai, yaitu: Melewatkan arus listrik dalam arah polaritas yang berlawanan didalam
sel baterai yang didapatkan sebagai penyimpan energi listrik pada gambar 4
(Purnomo, 2010).
Gambar 4. Baterai 12V
(Sumber : Purnomo, 2010)
4. Relay
Relay terdiri dari coil dan contact. Coil adalah gulungan kawat yang mendapat arus
listrik, sedangkan contact adalah sejenis saklar yang pergerakannya tergantung dari
ada tidaknya arus listrik di coil. Contact pada relay memiliki dua kondisi kerja yaitu
Normally Open (kondisi awal sebelum diaktifkan open), dan Normally Closed
(kondisi awal sebelum diaktifkan close). Secara sederhana prinsip kerja dari relay
adalah ketika Coil mendapat energi listrik (energized), maka akan timbul gaya
elektromagnet yang akan menarik armature yang berpegas, dan contact akan
menutup (Kilian dan Christopher, 1996). Skema dari elektomekanik pada relay akan
ditampilkan pada gambar 5
Gambar 5. Skema Relay Elektromekanik, Parts Of The Relay (a)
(Sumber : Kilian dan Christopher, 1996)
4
5. Lampu
Sumber cahaya dari waktu ke waktu semakin berkembang, mulai dari penemuan
lampu pijar oleh Edison dan dalam waktu yang hampir bersamaan ditemukan juga
lampu fluorescence (TL) dan merkuri. Saat ini ada beberapa jenis lampu yang
digunakan manusia untuk berbagai keperluan, yaitu lampu pijar, TL, LED, Merkuri,
Halogen, Sodium dan sebagainya, namun masih ada kekurangan pada lampu generasi
pertama sehingga lampu terus dikembangkan agar bisa menghasilkan cahaya yang
terang, memberikan warna yang bagus, hemat energi, portable (mudah dibawa) dan
lain sebagainya (Suharijanto dkk, 2015).
Gambar 6. Lampu
(Sumber : Suharijanto, 2015)
6. Aerator
Aerator adalah alat untuk memindahkan fluida dari tempat satu ketempat lainnya
yang bekerja atas dasar mengkonversikan energi mekanik menjadi energi kinetik.
Energi mekanik yang diberikan alat tersebut digunakan untuk meningkatkan
kecepatan, tekanan atau elevasi (ketinggian), pada umumnya pompa digerakkan oleh
motor, mesin atau sejenisnya. Banyak faktor yang menyebabkan jenis dan ukuran
pompa serta bahan pembuatnya berbeda, antara lain jenis dan jumlah bahan
cairantinggi dan jarak pengangkutan serta tekanan yang diperlukan dan sebagainya,
akan dipaparkan pada gambar 2 (Saputro, 2013).
Gambar 7. Aerator
(sumber : Saputro 2013)
Perancangan ini terdiri 3 bagian utama yaitu bagian input yang terdiri dari sensor
cahaya dan inverter, bagian proses yang terdiri dari relay dan bagian output yang
5
terdiri dari aerato dan lampu yang digunakan pada pengembangbiakan plankton yang
dapat dilihat pada diagram blok. Diagram blok yang dapat dilihat pada gambar 8.
Gambar 8. Blok diagram secara umum
Pertama baterai berfungsi sebagai suplai untuk mengaktifkan sensor cahaya (LDR)
dan selanjutnya tegangan DC akan dikonversikan menjadi tegangan AC melalui
inverter dan diproses oleh relay yang bekerja sebagai switch otomatis yang akan
mengaktifkan lampu dan aerator melaui perintah dengan adanya sensor cahaya LDR.
Gambar 9. Diagram alur kerja sistem
Sensor cahaya LDR akan mendeteksi cahaya, apabila cahaya yang dideteksi dalam
keadaan gelap (pada malam hari) maka lampudan aerator akan aktif dan apabila
cahaya yang dideteksi dalam keadaan terang (pada siang hari) maka lampu dan
aerator tidak aktif atau dalam keadaan mati. Fungsi dari aerator dan lampu pada
wadah plankton yaitu sebagai daya tarik pengembangbiakan plankton, karena
plankton membutuhkan cahaya agar dapat berfotosintesis.
6
HASIL
Perancangan perangkat dilakukan dengan tiga tahapan pegujian, yaitu pengujian
plankton menggunakan cahaya lampu dan aerator, pengujian plankton tidak
menggunakan lampu dan pengujian plankton menggunakan cahaya matahari.
1. Pengujian plankton menggunakan cahaya lampu dan aerator
Pengujian menggunakan cahaya lampu dan aerator bertujuan untuk melihat hasil
perkembangan plankton. Pengujian ini dilakukan pada tanggal 11 mei 2017 sampai
tanggal 16 mei 2017. Tata cara pengambilan data dapat dilihat pada gambar 10, pada
gambar 10 plankton disinari dengan cahaya lampu, sedangkan aerator terpasang pada
wadah dengan tujuan mensuplai oksigen.
Gambar 10. Pengujian plankton dengan cahaya lampu dan aerator
Hasil pengujian dilakukan selama 6 hari akan ditampilkan hasil kelimpahan planton
pada tabel 1.
Table 1. Pertumbuhan Plankton dengan Cahaya Lampu dan Aerator Hari Pengujian
Menggunakan
Lampu dan
Aerator
X
(ml)
Y
(ml) 1/V Z
Kelimpahan
(N)
Hari 1 100 0,05 1 0,009 18000
Hari 2 100 0,05 1 0,023 46000
Hari 3 100 0,05 1 0,055 110000
Hari 4 100 0,05 1 0,288 576000
Hari 5 100 0,05 1 0,451 902000
Hari 6 100 0,05 1 0,921 1842000
7
2. Pengujian planton tidak menggunakan lampu dalam kondisi gelap
Pengujian yang dilakukan dengan kondisi tidak menggunakan cahaya lampu dan
aerator yang sebagaimana sudah dilakukan pengujian terlebih dahulu dan pada
akhirnya dapat digunakan untuk pengujian hasil plankton tersebut. Pengujian ini
dilakukan pada tanggal 11 mei 2017-16 mei 2017, dengan demikan hasil tersebut
dapat dilihat pada gambar 11.
Gambar 12. Pengujian tidak menggunakan cahaya lampu
Pengujian plankton tidak menggunakan cahaya lampu dalam kondisi gelap bertujuan
untuk membandingkan pertumbuhan plankton menggunakan cahaya lampu dan tidak
menggunakan cahaya lampu atau dalam keadaan gelap. Hasil dari pengujian dengan
tidak mengunakan cahaya lampu dapat dilihat pada tabel 2.
Table 2.Pertumbuhan Plankton Tidak Menggunakan Lampu dalam Kondisi Gelap Hari Pengujian Lampu
Kondisi Gelap X
(ml)
Y
(ml) 1/V Z
Kelimpahan
(N)
Hari 1 100 0,05 1 0,009 18000
Hari 2 100 0,05 1 0,008 16000
Hari 3 100 0,05 1 0,007 14000
Hari 4 100 0,05 1 0,005 10000
Hari 5 100 0,05 1 0,0 -
Hari 6 100 0,05 1 0,0 -
3. Pengujian plankton menggunakan cahaya matahari
Pengujian secara alami dengan mengunakan cahaya matahari, saat melakukan
pengujian dengan menggunakan cahaya lampu dan aerator yang sebagaimana sudah
melakukan pengujian terlebih dahulu dan pada akhirnya dapat digunakan untuk
pengujian hasil plankton tersebut. Pengujian ini dilakukan pada tanggal 11 mei 2017-
16 mei 2017 dengan melakukan pengujian perkembangbiakan plankton dengan
menggunakan cahaya matahari yang telah diuji terlebih dahulu pada sebelumnya.
Dengan demikan hasil tersebut dapat dilihat pada gambar 13.
8
Gambar 13. Pengujian secara alami menggunakan cahaya matahari
Hasil pengujian dilakukan selama 6 hari berturt sehingga hasil yang didapatkan dapat
dilihat pada tabel 3.
Table 3. Pertumbuhan Planton Menggunakan Aerator dan Cahaya Matahari Hari Pengujian
Cahaya Matahari X (ml)
Y
(ml) 1/V Z
Kelimpahan
(N)
Hari 1 100 0,05 1 0,007 14000
Hari 2 100 0,05 1 0,009 18000
Hari 3 100 0,05 1 0,011 110000
Hari 4 100 0,05 1 0,06 12000
Hari 5 100 0,05 1 0,011 110000
Hari 6 100 0,05 1 0,017 34000
ANALISIS
1. Analisa pertumbuhan plankton dengan cahaya lampu dan aerator
Pertumbuhan plankton dengan menggunakan cahaya lampu dan aerator dapat dilihat
pada gambar 14 berikut :
Gambar 14. Pertumbuhan plankton dengan cahaya lampu dan aerator
0
500000
1000000
1500000
2000000
L1 L2 L3 L4 L5 L6
Kel
imp
ah
an
(N
)
Hari Pengujian
Pertumbuhan Plankton Dengan Cahaya
Lampu dan Aerator
9
Gambar 14 menjelaskan pertumbuhan plankton secara bertahap, setelah dilakukan
pengujian diketahui bahwa kelimpahan plankton pada hari pertama sebesar 18000
dan berkembangbiak sebesar 46000 terjadi pada hari kedua. Pengembangbiakan
plankton terus meningkat hingga hari ke enam sebesar 1842000.
2. Analisa pengujian plankton tidak menggunakan lampu
Hasil kelimpahan plankton menunjukkan bahwa planton dapat berkembangbiak tidak
dengan baik dan mengalami penurunan, karena tidak menggunakan perangkat
tersebut. Selanjutnya hasil kelimpahan plankton disertai dengan gambar grafik yang
ditampilkan pada gambar 15.
Gambar 16. Pengujian perkembangbiakan planton tidak menggunakan lampu
Gambar 16 menjelaskan penyusutan plankton setelah dilakukan pengujian. Hasil
pengujian ini diketahui bahwa penyusutan plankton dari hari pertama sebesar 18000
menyusut hingga hari keempat sebesar 10000, sehingga hari kelima dan keenam
plankton sudah dalam keadaan mati.
3. Analisa pengujian plankton dengan menggunakan cahaya matahari
Hasil kelimpahan plankton menggunakan cahaya matahari selama enam hari tidak
stabil. Hasil dari pengujian ini berbanding terbalik dengan pengujian tidak
menggunakan lampu, pengujian menggunakan lampu dan aerator,diketahui bahwa
kelimpahan plankton hari pertama hingga hari keenam terjadi terhadap planton,
sehingga pada hari kelima dan keenam plankton sudah dalam kondisi mati dan
ditampilkan pada gambar 17.
0
5000
10000
15000
20000
G1 G2 G3 G4 G5 G6 Kel
imp
ah
an
Pla
nk
ton
Hari Pengujian
Hasil Pengujian Tidak Menggunakan Lampu
10
Gambar 17. Penyusutan plankton dengan menggunakan cahaya matahari
Gambar 17 menjelaskan perubuhan perkembangbiakan plankton yang tidak stabil bisa
meningkat dan bisa menurun dikarenakan cahaya matahari yang sering berubah
cahayanya. Hasil pengujian ini diketahui bahwa pelankton dari hari pertama sebesar
14000 meningkat sampai hai kedua untuk hari ketigga sebesar 110000 menurun pada
hari empat sebesar 12000 dikarenakan panas cahaya matahari tidak stabil sehingga
mengalami turun naiknya perkembangbiakan plankton yang berubah.
KESIMPULAN
Hasil penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai berikut :
1. Rangkaian pengontrol cahaya lampu dan aerator secara otomatis dapat bekerja
dengan menggunakan sensor LDR.
2. Hasil dari penelitian yang telah dilakukan didapati, pengembangbiakan plankton
mengunakan cahaya lampu pada pengujian hari pertama dengan kelimpahan
planton yaitu sebesar 18000 dan berhasil berkembangbiak hingga 46000 pada hari
kedua dan terus meningkat hingga hari ke enam sebesar 1842000.
3. Hasil penelitian dengan menggunakan cahaya matahari pada pengujian hari
pertama dengan kelimpahan plankton sebesar 14000 dapat berkembangbiak
hingga 110000 pada hari kedua, namun kelimpahan plankton menurun terjadi
pada hari keempat yaitu sebesar 12000, penurunan ini terjadi dikarenakan cahaya
matahari yang tidak stabil.
4. Hasil penelitian dengan tidak menggunakan cahaya atau dalam kondisi gelap
didapati bahwa, pengujian dengan kelimpahan plankton sebesar 18000 pada hari
pertama terus menyusut hingga hari keempat dengan kelimpahan plankton yang
tersisa yaitu sebesar 10000.
14000 18000
110000 120000
110000
34000
M1 M2 M3 M4 M5 M6
Pertumbuhan plankton dengan
Perlakuan cahaya matahari
11
DAFTAR PUSTAKA
A. Pitoyo, dan Wiryanto., 2001. Produktifitas Primer Perairan Waduk Cengklik
Boyolali, Biodiversitas, 3(1).
Aprizal dan R. Pramana, 2015. Rancang Bangun Sistem Monitoring Kecepatan Arus
Laut Dan Arah Arus Laut Untuk System Kepelabuhanan. Universitas Maritim
Raja Ali Haji. Tanjungpinang.
A.P. Simanjuntak dan R. Pramana, 2013. Pengontrolan Suhu Air Pada Kolam
Pendederan Dan Pembenihan Ikan Nila Berbasis Arduino. Jurnal Sustainable.
Vol. 4 No. 1. Tanjungpinang.
A.P. Simanjuntak dan R. Pramana, 2013. Pengontrolan Suhu Air Pada Kolam
Pendederan Dan Pembenihan Ikan Nila Berbasis Arduino. Jurnal Sustainable.
Vol. 4 No. 1. Tanjungpinang.
B. Prima dan R. Pramana, 2013. Perancangan Sistem Keamanan Rumah
Menggunakan Sensor PIR (Passif Infra Red) Berbasis Mikrokontroller.
Universitas Maritim Raja Ali Haji. Tanjungpinang.
G.I. Agung, Lutfi, M., Nugroho, W, A., 2014. Pengaruh Penambahan Cahaya di
Malam Hari Terhadap Pertumbuhan Chlorella sp. pada Instalasi Pengolahan
Limbah Cair Industri Tahu Tipe Recirculate Raceway Pond. Keteknikan
Pertanian Tropis dan Biosistem, 2(3).
M. Facta, M. Zainuri, Sudjadi., Sakti, E, P., 2006, Pengaruh Pengaturan Intensitas
Cahaya yang Berbeda Terhadap Kelimpahan Dunaliella sp. dan Oksigen
Terlarut dengan Simulator TRIAC dan Mikrokontroller AT89S52, Ilmu
Kelautan, 11(2).
M. Simanjuntak. 2007. Oksigen Terlarut dan Apparent Oxygen Utilization di
Perairan Teluk Klabat, Pulau Bangka, Ilmu Kelautan, 12(2), www.ik-ijms.com.
M.S. Rahmatullah, H. Karina, 2016, Keanekaragaman dan Dominansi Planton di
Estuari Kuala Rigaih Kecamatan Setia Bakti Kabupaten Aceh Jaya, Kelautan
dan Perikanan Unsyiah, 1(3).
R. Aryawati, dan H. Thoha, 2011. Hubungan Kandungan Klorofil-A dan Kelimpahan
FitoPlanton di Peraian Berau Kalimantan Timur,
http://masparijournal.blogspot.com, (07, juli, 2018).
12
S. Astari, R. Pramana, dan D. Nusyirwan, 2014. Kran Air Wudhu’ Otomatis Berbasis
Arduino ATmega 328. Skripsi. Universitas Maritim Raja Ali Haji.
Tanjungpinang
S. Nasution, 2012. Analisis Sistem Kerja Inverter untuk Mengubah Kecepatan Motor
Induksi Tiga Phasa sebagai Driver Robot, Elite Elektro, 3(2).
S.R. Hardiyanto, R.I. Pratama, 2012, Kajian Produktivitas Primer FitoPlanton di
Waduk Saguling Desa Bongas dalam Kaitannya dengan Kegiatan Perikanan,
Perikanan dan Kelautan, 3(4).
S. Supatmi, 2013. Pengaruh Sensor LDR Terhadap Pengontrolan Lampu, UNIKOM,
8(2).
Y.E. Liwutang, Y.E. Manginsela, J.F. Tamanampo, 2013. Kepadatan dan
Keanekaragaman FitoPlanton di Perairan Sekitar Kawasan Reklamasi Pantai
Manado, Platax, 1(3), http://ejournal.unsrat.ac.id/index.php/platax, (07, juli,
2018).