PEMBERSIH AIR DENGAN TEGNOLOGO PLASMA OZON GENERATOR

Oksigen merupakan pengoksidasi yang baik, karena unsurnya dapat dibentuk lebih dari satu bentuk ikatan atom. Pada saat energi ditambahkan Oksigen (O) dapat berubah menjadi diatom (O2), serta dapat menghasilkan triatom molekul ozon O3. Ozon merupakan hasil reaksi yang terbentuk dari gas oksigen. Ozon adalah senyawa kedua yang paling penting, yang juga ditemukan di udara tercemar. Konsentrasi dari ozon yang tinggi terdapat distratosfer, ozon mempunyai keuntungan yaitu untuk menyaring radiasi ultraviolet yang berbahaya dari matahari. Konsentrasi ozon di udara tidak tercemar biasanya rendah.
Maka dari keuntungan yang baik oleh ozon tersebut, sehingga sistem pembersih air merupakan hal yang sangat bermanfaat untuk fasilitas kemudahan dan kenyamanan dalam pemakaian air bersih, terlebih dalam pemakaian air dirumah tangga dan gedung. Untuk keamanan dalam mengkonsumsi air dapat terpenuhi dengan cara membuat Perancangan Pembersih Air Menggunakan Teknologi Plasma Ozon Generator untuk kebutuhan rumah tangga. System pembersih ini digunakan sebagai alat yang dapat membersihkan air sumur yang kotor menjadi air yang bersih dan didapatkan dengan mudah. Kemudian agar tidak berbau dapat digunakan Ozon sebagai terapi dengan cara mengaktifkan oksigen berstandar mutu medis dengan menggunakan listrik, yaitu menggunakan alat yang disebut Ozon Generator.


1.LANDASAN TEORI
Penyaringan
Sebelum air masuk kedalam Ozon Generator, air sumur yang kotor tersebut disaring terlebih dahuluu. Dalam hal ini penyaring yang digunakan adalah pasir silika, carbon aktif, dan catridge. Dimana pasir silika, carbon aktif, catridge diamsukkan kedalam wadah yang disebut housing.
Adapun jenis-jenis penyaring tersebut adalah:
Pasir Silika
Kuarsa adalah mineral utama dari silika dan salah satu mineral pembentuk kristal optik. Struktur atomik adalah tetra hedron yang satu atom silikon dikelilingi empat atom elektron dari atom magnesium memberikan satu elektron kesatuan dari SiO4.
Pada temperatur kamar, satuantetra hiral dari silika tersusun dalam suatu susunan hexagonal. Tapi pada temperatur 875ºC kestabilan susunan tetra hidral silika berubah. Fasa temperatur rendah dari silika disebut kuarsa, mineral temperatur tinggi disut kristobalit.
Perubahan dari kuarsa ke trydynit memerlukan perubahan besar dalam susunan kristalnya. Kristobalit mengalami perubahan struktur yang lebih baik tetapi bukan pematahanan Trydinyt mengalami dua perubahan pada jangkauan meta stabilnya, pertaman pada temperatur 117ºC dari yang lainnya. Pada temperatur 163ºC inversi yang cepat ini mempengaruhi silika sebagai bahan refleratory (bahan tahap api) dengan dibawah kondisi perubahan temperatur yang cepat.
Dalam penyaring ini digunakan pasir silika yang berfungsi untuk menghilangkan bau lumpur, bau tanah dan sedimen dalam air.

Carbon aktif

Karbon aktif atau yang disebut dengan arang aktif adalah suatu jenis carbon yang memiliki luas permukaan yang sangat besar. Hal ini bisa dicapai dengan mengaktifkan carbon atau arang tersebut. Hanya dengan satu gram dari carbon aktif akan didapatkan suatu material yang mempunyai luas permukaan kira-kira sebesar 500 m² (didapat dari pengukuran adopsi gas nitrogen). Biasa pengaktifan bertujuan untuk memperbesar luas permukaannya saja, namun beberapa usaha juga berkaitan dengan meningkatkan kemampuan adsorbsi carbon aktif itu sendiri.
1. Industri obat dan makanan untuk menyaring penghilang bau serta rasa.
Jenis / mesh: 8 x 30,325
2. Minuman keras dan ringan untuk menghilangkan bau dan warna pada minuman.
Jenis / mesh: 4 x 8,4 x 12
3. Pembersih air untuk penghilang bau, warna dan resin.
Carbon aktif berfungsi sebagai penyerap rasa, bau, warna, dan bahan organic dalam air

Catridge
Catridge merupakan sebuah penyaring yang terbuat dari keramik, jalinan benang, ataupun spon. Catridge merupakan penyaring yang dapat menyaring kotoran-kotoran yang berukuran 10 mikron.

Air bertekanan masuk melalui saluran inlet dan kemudian melalui media filter (filter catridge) dan kemudian keluar melalui saluran outlet. Kotoran yang ada di dalan air akan terperangkap dan tertinggal didalam media filter. Banyaknya ataubesarnya kotoran yang terperangkap didalam media filter akan sangat tergantung dengan ukuran media filter yang digunakan. Filter dengan ukuran 10 mikron (0.010) misalnya, akan mampu menangkap polutan yang besarnya berdiameter 10 mikron atau lebih, sedangkan kotoran yang berdiameter lebih kecil dari 10 mikron akan tetap bisa menembus media filter.

<b>Ozon Generator
Ozon berasal dari kata yunani ” ozein ” yang berarti mencium, hal ini disebabkan karena ozon memiliki bau yang khas. Ozon dapat tercium dengan konsentrasi dari 0,01 PPM ( part per million ). Ozon biasanya terbentuk secara alami dilapisan atmosfir.
Ozon merupakan molekul yang terdiri atas tiga buah atom oksigen yang dilambangkan dengan simbol O3. Ozon biasanya terbentuk secara alami dilapisan atmosfir bumi. Sinar ultraviolet dari matahari bereaksi dengan lapisan ozon yang berfungsi sebagai pelindung. Selain membentuk ozon, sinar UV juga menghancurkan ozon dan hal ini terjadi yang terjadi dalam jumlah yang seimbang. Energi yang dilepas pada waktu terpecahnya ozon dikeluarkan dalam bentuk proton dengan warna biru, hal inilah yang menyebabkan langit berwarna biru.
Molekul ozon terdiri dari 3 buah atom oksigen dimana oksigen sendiri hanya terdiri dari 2 atom. Ozon adalah gas yang tidak stabil, sehingga ozon tidak dapat disimpan dalam jangka waktu yang lama, sebab dalam jangka waktu tertentu salah satu atom oksigen dari ozon akan terpisah dan akan bereaksi kembali kebentuk oksigen, sifat dari ozon ini menyebabkan ozon menjadi gas yang sangat reaktif dan dapat menjadi desinfektan atau pembersih.
Pada ozon generator terjadi pelepasan satu atom oksigen yang bebas dan partikel ion ini akan mengikat oksigen ion-ion yang lain, sehingga membentuk suatu partikel yang berbentuk ozon yang dapat membunuh mikro organisme yang masih terdapat dalam air atau udara dari kandungan-kandungan logam, biologi, dan kimia yang berbahaya. Proses pembersihan mikroorganisme yang menggunakan metode plasma ozon generator tidak menghasilkan efek samping yang berbahaya, karena efek yang dihasikan adalah berupa oksigen.
Ozon adalah gas yang dapat larut dalam air dan akan berubah bentuk ke oksigen dalam selang waktu antara 20 sampai 30 menit, namun apabila didalam air atau udara terdapat material yang dsapat teroksidasi maka proses ozon akan kembali ke bentuk oksigen yang lebih pendek. Oleh karena itu sifat ozon tidak dapat bertahan lama dan tidak dapat disimpan maka apabila dibutuhkan sebuah ozon dengan pembangkit ozon yang ditempatkan didekat unit yang membutuhkan ozon tersebut.
Proses untuk pembentuka ozon terdapat tiga cara:
1)Dengan metode Corona Discharge yaitu membuat simulasi petir dengan memakai trgangan tinggi dan melewatkan udara atau oksigen diantara kutub-kutub elektroda.
2)Dengan metode Ultra Violet yaitu memberikan sinar ultra violet denga panjang gelombang 90 sampai 180 nanometer pada udara atau oksigen yang mengalir. Namun energi yang dibutuhkan pada cara ini sepuluh kali lebih besar daripada cara corona discharge untuk output ozon yang sama. Sehingga proses ini hanya digunakan bila dibutuhkan jumlah ozon yang kecil.
3)Dengan metode cold Plasma metode ini menggunakan reaksi kimia pencampuran gas-gas tertentu didalam tabung hampa udara. Pada metode ini membutuhkan zat-zat kimia yang kompleks, sehingga membutuhkan biaya yang besar namun output ozon yang dihasilkan juga besar.

Pada metode corona discharge, proses pembentukan ozon dimana dengan adanya beda potensial yang tinggi akan menyebabkan timbul medan magnet yang besar disekitar elektroda. Dan lompatan elektron ini akan memecah oksigen O2 menjadi 2 buah atom O. Atom O yang bebas akan mencari pasangannya kembali untuk membentuk kembali atom O2, namun atom O yang bebas ini akan ada yang bergabung dengan atom O, yang lain membentuk O3.

REAKTOR NUKLIR

Reaktor nuklir bawah laut (teknologi paling mengerikan di jaman perang dingin), suatu hari nanti mungkin bermanfaat bagi kehidupan manusia. Sebuah perusahaan asal Perancis berencana akan memodifikasi stasiun sumber tenaga nuklir bawah laut yang konon sangat ramah lingkungan—samasekali tidak menimbulkan polusi.
Sejauh ini, kita sudah sering mendengar tentang pengembangan reaktor nuklir yang banyak menimbulkan polusi—bahkan radiasi mematikan yang memakan ribuan korban, Chernobyl di Rusia, misalnya.

Sangat berbeda. Areva, sebuah perusahaan pengembang sumber tenaga nuklir bermarkas di Perancis yang telah sukses meluncurkan sebuah program yang meneliti reaktor nuklir berskala 1000MW, bekerjasama dengan DCNS (pengembang instalasi sumber tenaga bawah laut yang sudah beroperasi sejak tahun 1751) untuk menggarap stasiun sumber tenaga nuklir “Flexblue”.

Sistem ini akan menghasilkan 50 hingga 250 Mega Watt yang akan diinstalasikan di dasar pantai maritim negara Perancis, dirancang dengan menggunakan teknologi ampuh milik DCNS yang sudah 40 tahun berpengalaman dalam membangun stasiun reaktor nuklir di Perancis.

Sumber mengatakan Flexblue adalah sebuah cylinder yang memiliki panjang 100 meter dengan diameter sekitar 12 meter, mengandung inti nuklir, steam turbin dan alat pemindah yang siap memproduksi tenaga listrik untuk disalurkan melalui kabel bawah laut.

Lalu, mengapa reaktor nuklir pengahasil tenaga listrik ini ditanam bawah laut?
Dengan ditanamkan dikedalaman laut, hawa panas yang ditimbulkan oleh reaktor ini bisa diminimalisir. Disamping itu, kemungkinan diintervensi oleh terroris juga menjadi lebih kecil. Yang dibutuhkan hanya penjagaan di sekitar pantai, pagar bawah laut dan sistim sensor. Untuk pengendalian jarak jauh, instalasi Flexblue dapat menghasilkan tenaga listri dengan lebih efektif tanpa infrastrukur di atas permukaan daratan, termasuk tidak memerlukan supply batubara atau minya bumi untuk menghasilkan tenaga listrik.

Flexblue bukanlah sebuah kapal selam melainkan sebuah reaktor nuklir yang ditanam di bawah laut untuk pembangkit listrik tenaga nuklir

piezzoelektric aplications

1. Pendahuluan
Aktuator merupakan nama yang diberikan pada devais yang mengubah energi input menjadi energi mekanik, dan bermacam aktuator telah dibuat dan berfungsi sesuai dengan jenis energi input . Aktuator elektromagnetik, hidrolik dan pneumatik melakukan pergeseran secara tidak langsung dengan pergeseran sebuah piston dengan gaya elektromagnetik atau tekanan. Di pihak lain, aktuator piezoelektrik melakukan gerakan secara langsung dengan deformasi sebuah benda padat, dan pergeserannya mempunyai akurasi yang sangat tinggi, gaya yang lebih besar, respon yang lebih cepat dari pada jenis aktuator lain. Keuntungan ini dihasilkan oleh aktuator piezoelektrik yang diaplikasikan dalam bidang industri yang memerlukan kontrol posisi dengan presisi tinggi, seperti gerakan yang sangat sedikit dalam sistem pelelehan semikonduktor, probe yang memerlukan penempatan presisi tinggi, probe STM (scanning tunnel microscopy) dan AFM (atomic force microscopy).
Keuntungan lain yaitu tidak diperlukannya coil, akan menyebabkan devais ini bisa dibuat sekecil mungkin, dengan efisiensi energi yang tinggi dan konsumsi daya yang rendah mendorong penggunaan dalam berbagai devais yang kompak seperti kamera digital dan telepon seluler.
2. Fitur aktuator piezoelektrik
Bahan keramik piezoelektrik yang digunakan dalam aktuator piezoelektrik menghasilkan energi listrik ketika mendapat energi mekanis (efek piezoelektrik) dan akan menghasilkan energi mekanik bila diberi energi listrik (efek piezoelektrik kebalikan).
Aktuator piezoelektrik adalah devais yang menggunakan efek piezoelektrik kebalikan. Contohnya ketika tegangan 1000 volt diberikan pada keramik piezoelektrik dengan ketebalan 1 mm (1000 v/mm medan listrik), maka akan terjadi peregangan sekitar 1 mikro m pada bahan keramik tersebut. Dalam praktek peregangan ini terlalu kecil dengan tegangan yang terlampau tinggi. Untuk memperbesar peregangan/pergeseran maka perlu dibuat struktur tertentu.
Untuk mengurangi tegangan penggerak aktuator piezoelektrik, dapat dilakukan dengan mengurangi ketebalan bahan piezoelektrik tersebut. Dengan mengurangi tebal keramik menjadi 0,5 mm akan membuat tegangan penggerak menurun menjadi 500 volt saja menunjukkan devais yang disebut aktuator piezoelektrik bimorph. Aktuator ini dibuat dengan cara membuat dua lapisan piezoelektrik dengan ketebalan beberapa ratus mikro meter dan diberi pelat diantaranya. Dengan memberikan tegangan penggerak pada aktuator ini akan menyebakan gerakan melengkung. Dengan struktur ini akan menghasilkan pergeseran yang cukup besar namun gayanya lebih kecil. Bentuk ini biasa digunakan dalam penyangga struktur dalam mekanisme penempatan dan biasanya tegangan penggeraknya beberapa ratus volt.
Gambar 3b menunjukkan aktuator piezoelektrik multi layer. Aktuator ini dibuat dengan cara menyatukan lapisan-lapisan piezoelektrik yang 100 mikrometer. Dengan aktuator piezoelektrik multi layertebalnya dihasilkan aktuator dengan tegangan penggerak yang lebih rendah, presisi, dan gaya geser yang tinggi serta respon yang cepat.
3. Aplikasi Aktuator Piezoelektrik
Aplikasi aktuator piezoelektrik dibandingkan dengan aktuator elektromagnetik mempunyai beberapa keuntungan dan kelemahan. Tabel 1 menunjukkan perbandingan aktuator piezoelektrik dan magnetik berdasar prinsipnya. Kelemahan dari aktuator piezoelektrik dari aktuator elektromagnetik adalah pergeseran yang kecil dan tegangan penggerak yang cukup tinggi. Namun dari kecilnya pergeseran itu diperoleh juga keuntungan yaitu presisi yang tinggi.
Aktuator piezoelektrik multilayer dapat diaplikasikan dalam kontroller aliran dalam pembuatan semikonduktor yang memerlukan presisi yang sangat tinggi. Ini adalah applikasi Aktuator piezoelektrik multilayer yang mula-mula diterapkan dalam proses industri.
Penggunaan aktuator piezoelektrik multilayer untuk mengatur aliran memungkinkan untuk mengontrol aliran dengan lebih tepat dan lebih cepat dibanding katup elektromagnetik.
Selanjutnya, aplikasi dalam fabrikasi semikonduktor menjadi semakin luas, termasuk dalam sistem exposure (pencahayaan) dalam tahun 1990 an . Pergeseran kasar dilakukan dengan motor servo, sedangkan gerakan yang halus digunakan aktuator piezoelektrik. Sistem yang seperti ini kemudian banyak digunakan dalam sistem-sistem lain.

Pada tahun 1990 an, aktuator piezoelektrik juga digunakan dalam penepatan sumbu fiber optik.
Aplikasi aktuator piezoelektrik juga ditemukan dalam kamera digital. Dalam melakukan pemotretan kadang gambar yang dihasilkan menjadi kabur akibat getaran tangan kita waktu memotret. Kamera jaman sekarang sudah dapat mengantisipasi getaran tangat saat pengambilan gambar ini dengan mengaplikasikan aktuator piezoelektrik ini.
Prinsip kerja dari anti blurr ini adalah sebagai berikut: ketika kamera kita bergeser/bergoyang, gerakan ini akan disensor oleh gyro sensor. Bila gyrometer menangkap adanya getaran maka getaran ini akan diikuti oleh aktuator piezoelektrik yang juga akan menggerakkan CCD (Charge Coupled Device) yaitu perangkat yang tugasnya menangkap gambar. Dengan gerakan CCD ini maka bayangan yang ditangkap oleh CCD tidak lagi blurr dan gambar yang dihasilkan pun tidak lagi mengalami blurr. Namun demikian getaran yang dapat dikompensasi oleh aktuator ini juga terbatas.

Penggunaan aktuator dalam kamera digital juga dialami dalam hal tegangan penggerak. Kamera digital biasanya menggunakan batterai yang tegangannya hanya 5 volt sedangkan tegangan penggerak untuk aktuator piezoelektrik biasanya ratusan volt. Hal ini bisa dipecahkan dengan membuat struktur bimorph dan atau dengan aktuator multilayer. Dewasa ini telah dapat dibuat aktuator multilayer dengan ukuran 0.3 x 0.3 x 1,2 mm dengan tegangan penggerak 5 volt.

4. Kesimpulan

Aktuator piezoelektrik mempunyai fitur utama yaitu pergeseran yang sangat presisi. Kelemahan aktuator ini adalah tegangan penggerak yang cukup tinggi (ratusan volt). Namun dengan adanya teknologi nano telah dapat dibuat aktuator dengan tegangan penggerak tidak lebih dari 5 volts. Aktuator piezoelektrik mengalami kemajuan yang pesat dalam aplikasinya dari industri permesinan ke arah alat-alat elektronik praktis seperti kamera digital dan teknologi pembangkit tenaga polisi tidur yang sangat pest dikembangkan saat ini berikut adalah aplikasi teknologi tersebut