Rancang Bangun Perangkat Pengembangbiakan Plankton Untuk ...repository.umrah.ac.id/2302/1/JURNAL...

12
1 Rancang Bangun Perangkat Pengembangbiakan Plankton Untuk Pakan Ikan Alami Menggunakan Cahaya Budiyar 1] , Rozeff Pramana 2] ,Sapta Nugraha 3] , [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

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).