Selasa, 14 Desember 2010

PEMANFAATAN PROBIOTIKA

PENDAHULUAN
Jumlah penduduk Indonesia yang semakin banyak dan berkembang pesat berakibat pula terhadap perkembangan usaha di sektor peternakan. Sektor peternakan dituntut untuk dapat menyediakan pangan yang cukup bagi penduduk Indonesia berupa protein hewani agar manusia-manusia Indonesia dapat menjadi manusia yang sehat, cerdas dan kuat. Untuk memenuhi permintaan akan protein hewani tersebut, salah satu sektor usaha peternakan yang cukup memadai untuk menjadi andalan adalah peternakan unggas, terutama ayam broiler dan ayam petelur.
Usaha peternakan dibidang perunggasan (ayam) dewasa ini semakin berkembang pesat dan meningkat sebagai konsekuensi dari meningkatnya jumlah penduduk yang selalu berusaha untuk memenuhi kebutuhan gizi proteinnya. Oleh karena itu usaha peternakan ini harus dikelola dengan sebaik-baiknya agar selalu menguntungkan serta produk yang dihasilkan dapat memenuhi kebutuhan masyarakat baik kuantitas maupun kualitasnya.
Dalam indutri peternakan, khususnya peternakan unggas, pemberian makanan tambahan berupa feed aditive atau feed supplement biasa dilakukan. Pemberian feed aditive tersebut dilakukan untuk memperbaiki performance / penampilan produksi dari ternak unggas. Bermacam-macam jenis feed aditive antara lain adalah obat-obatan, antibiotika atau hormon-hormon pertumbuhan. Akan tetapi pemberian feed aditive tersebut belakangan ini tidak memuaskan karena sedikit banyak mempunyai efek samping yang kurang baik, baik terhadap hewan ternaknya sendiri, maupun terhadap manusia yang mengkonsumsi hasil ternaknya. Sebagai contoh pemberian antibiotika dapat menyebabkan resistensi terhadap suatu jenis penyakit, sehingga penyakit tersebut sulit untuk disembuhkan dan bahkan dapat menyebabkan timbulnya jenis penyakit baru.
Penggunaan hormon-hormon pertumbuhan dapat menyebabkan efek yang kurang baik terhadap manusia yang mengkonsumsi hasil ternaknya, karena residu yang tertinggal dari hormon-hormon pertumbuhan pada daging atau telur ayam, secara tidak langsung akan ikut terkonsumsi juga oleh manusia yang memakannya dan terakumulasi dalam tubuh.
Belakangan ini mulai berkembang makanan tambahan jenis baru berupa probiotika.  Probiotika merupakan suatu makanan tambahan atau feed aditive yang berupa mikroorganisme hidup, baik bakteri maupun yeast/kapang yang diberikan melalui campuran ransum atau air minum. Adapun tujuan pemberian probiotika adalah untuk memperbaiki keseimbangan populasi mikroba didalam saluran pencernaan, dimana mikroba-mikroba yang menguntungkan populasinya akan meningkat dan menekan pertumbuhan mikroba yang merugikan yang sebagian besar adalah mikroba penyebab penyakit (mikroba patogen). Pemakaian probiotika ini tidak mempunyai pengaruh yang negatif baik kepada ternaknya sendiri, maupun kepada manusia yang mengkonsumsi hasil ternaknya.
Pemberian probiotika juga sering digunakan sebagai alternatif untuk membatasi penggunaan antibiotika yang terlalu sering dalam pengobatan penyakit, untuk menghindari resistensi suatu jenis penyakit. Selain itu pemberian probiotika juga dapat digunakan untuk mengurangi atau mencegah terjadinya kontaminasi mikroba penyebab penyakit (mikroba patogenik) terhadap produk-produk hasil unggas, sehingga produkproduk yang dihasilkan terjaga kehigienisannya. Dengan demikian pemberian probiotika pada ternak unggas diharapkan akan mampu memperbaiki penampilan produksinya baik kuantitas yaitu jumlah ternak, daging atau telur yang dihasilkan lebih banyak, maupun kualitasnya berupa produk-produk yang sehat dan aman untuk dikonsumsi.
Makalah ini dibuat dengan pendekatan falsafah sains (Ontologi, Epistemologi dan Axiologi) untuk membahas konsep pemanfatan probiotika dalam meningkatkan penampilan produksi (produktivitas / performance) ternak unggas.

DEFENISI PROBIOTIKA
Istilah “probiotika” berasal dari bahasa yunani “probios” yang dalam biologi berarti untuk kehidupan. Istilah tersebut pertama kali digunakan untuk menjelaskan substansi (zat) yang disekresikan oleh suatu mikroba / mikroorganisme yang dapat memacu pertumbuhan (Fuller, 1992). Istilah probiotika didefinisikan kembali oleh Fuller pada tahun 1989 bahwa probiotika adalah sebagai makanan tambahan berupa mikroba hidup baik bakteri maupun kapang / yeast yang mempunyai pengaruh yang menguntungkan pada hewan inang dengan memperbaiki keseimbangan mikroba dalam saluran pencernaan (Fuller, 1992). Mikroba-mikroba tersebut secara alami telah ada dalam tubuh hewan, ternak atau manusia, dan merupakan bagian pertahanan tubuh karena membantu tubuh melawan mikroba-mikroba yang berbahaya bagi kesehatan. Didalam saluran pencernaan mikrobamikroba ini mendukung kesehatan saluran pencernaan.
McNaught and MacFie (2000) mengemukakan bahwa mikroba bisa dikatakan mempunyai status probiotika bila memenuhi sejumlah kriteria sebagai berikut:
1.         Bisa diisolasi dari hewan inang dengan spesies yang sama;
2.         Mampu menunjukkan pengaruh yang menguntungkan pada hewan inang;
3.         Tidak bersifat patogen;
4.         Bisa transit dan bertahan hidup dalam saluran pencernaan hewan inang;
5.         Sejumlah mikroba harus mampu bertahan hidup pada periode yang lama selama dalam penyimpanan.
Walaupun istilah probiotika yang berkaitan dengan makanan tambahan (feed supplement) baru dimulai pada sekitar tahun 1974, tetapi penggunaan mikroba hidup  sebagai makanan tambahan telah dimulai dari ratusan tahun sebelumnya. Makanan yang pertama sekali mengandung mikroorganisme hidup adalah susu fermentasi (Fuller, 1992), dan saat ini dikenal sebagai dadih di Sumatera Barat dan yoghurt yang banyak dijual dipasaran.

MEKANISME KERJA PROBIOTIKA
Mekanisme kerja dari probiotik masih banyak yang kontroversi, tetapi beberapa mekanisme berikut penting untuk menjadi bahan pertimbangan, antara lain adalah :
1.   Melekat / menempel dan berkolonisasi dalam saluran pencernaan.
Kemampuan probiotika untuk bertahan hidup dalam saluran pencernaan dan menempel pada sel-sel usus adalah sesuatu yang diinginkan. Hal ini merupakan tahap pertama untuk berkolonisasi, dan selanjutnya dapat dimodifikasi untuk sistem imunisasi/ kekebalan hewan inang. Kemampuan menempel yang kuat pada sel-sel usus ini akan menyebabkan mikroba-mikroba probiotika berkembang dengan baik dan mikrobamikroba patogen terreduksi dari sel-sel usus hewan inang, sehingga perkembangan organisme-organisme patogen yang menyebabkan penyakit tersebut, seperti Eshericia coli, Salmonella thyphimurium dalam saluran pencernaan akan mengalami hambatan.  Sejumlah probiotik telah memperlihatkan kemampuan menempel yang kuat pada sel-sel usus manusia seperti Lactobacillus casei, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum dan sejumlah besar Bifidobacteria. (McNaught and MacFie, 2000).
2.   Berkompetisi terhadap makanan dan memproduksi zat anti mikrobial Mikroba probiotika menghambat organisme patogenik dengan berkompetisi untuk mendapatkan sejumlah terbatas substrat bahan makanan untuk difermentasi. Substrat bahan makanan tersebut diperlukan agar mikroba probiotika dapat berkembang dengan baik. Substrat bahan makanan yang mendukung perkembangan mikroba probiotika dalam salauran pencernaan disebut “prebiotik” (Patterson and Burkholder, 2003). Prebiotik ini adalah terdiri dari bahan-bahan makanan yang pada umumnya banyak mengandung serat.
Pada makanan manusia prebiotik dapat ditemukan pada beberapa jenis makanan seperti biji-bijian, sayur-sayuran seperti brocoli, kembang kol, sayuran hijau, buah-buahan, produk olahan kedalai seperti tempe, tahu, tauco, beberapa sumber karbohidrat seperti terigu, bawang merah dan bawang bombai (Anonymous, 2003; Anonymous, 2004).
Sejumlah mikroba probiotika menghasilkan senyawa / zat-zat yang diperlukan untuk membantu proses pencernaan substrat bahan makanan tertentu dalam saluran pencernaan yaitu enzim. Mikroba-mikroba probiotika penghasil asam laktat dari spesies Lactobacillus, menghasilkan enzim selulase yang membantu proses pencernaan. Enzim ini mampu memecah komponen serat kasar yang merupakan komponen yang sulit dicerna dalam saluran percernaan ternak unggas. Saat ini penggunaan bahan makanan ternak (pakan) untuk unggas kebanyakan berasal dari limbah industri atau limbah pertanian yang pada umumnya mengandung serat kasar tinggi. Penggunaan mikrobamikroba probiotika yang menghasilkan enzim selulase mampu memanfaatkan makanan berserat kasar tinggi dari limbah industri dan pertanian tersebut, dan mikroba probiotika membantu proses pencernaan sehingga serat kasar dapat dimanfaatkan untuk pertumbuhan jaringan dan peningkatan pertambahan bobot badan.
Mikroba probiotika juga mensekresikan produk anti mikrobial yang dikatakan bacteriocin. Sebagai contoh Lactobacillus aciodophilus menghasilkan dua komponen bacteriocin yaitu bacteriocin lactacin B dan acidolin. Bacteriocin lactacin B dan acidolin bekerja menghambat berkembangnya organisme patogen (McNaught and MacFie, 2000).
3.   Menstimulasi mukosa dan meningkatkan sistem kekebalan hewan inang Mikroorganisme probiotika mampu mengatur beberapa aspek dari sistem kekebalan hewan inang. Kemampuan mikroba probiotika mengeluarkan toksin yang mereduksi / menghambat perkembangan mikroba-mikroba patogen dalam saluran pencernaan, merupakan suatu kondisi yang dapat meningkatkan kekebalan hewan inang.
Toksin-toksin yang dihasilkan tersebut merupakan antibiotika bagi mikroba-mikroba patogen, sehingga penyakit yang ditimbulkan oleh mikroba patogen tersebut akan bekurang dan dapat hilang atau sembuh dengan sendirinya. Hal ini akan memberikan keuntungan terhadap kesehatan hewan inang sehingga tahan terhadap serangan penyakit. Penggunaan probiotika pada ternak unggas dilaporkan dapat menurunkan aktivitas urease, suatu enzim yang bekerja menghidrolisis urea menjadi amonia sehinggga pembentukan amonia menjadi berkurang. Amonia adalah suatu bahan yang dapat menyebabkan keracunan pada ternak unggas (Yeo and Kim, 1997).

MIKROBA PROBIOTIKA (Tulisan sambungan dari artikel ini)
Sejumlah spesies mikroba telah berhasil diisolasi, dan telah diidentifikasi dan digunakan sebagai probiotika. Fuller (1999) melaporkan bahwa mikroba-mikroba yang termasuk kedalam probiotika antara lain adalah:
Lactobacillus delbrueckki subspesies bulgaricus
L. acidophilus
L. casei subspesies casei
L. rhamnosus
L. reuteri
L. plantarum
L. fermenteum
L. brevis
L. lactis
Streptococcus salivarius subspesies thermophilus
S. lactis
Enterococcus faecium
E. faecalis
Bifidobacterium bifidum
B. pseudolongum
B. brevis
B. thermophilus
Bacillus subtilis
B. cereus
B. toyoi
B. natto
B. mesentricus
B. licheniformis
Clostridium butyricum
Pediococcus pentosaceus
Saccharomyces cerevisiae
Aspergillus oryzae, dan
Candida pintolepsi
Beberapa mikroba probiotik telah diperjual belikan secara komersial, baik dalam bentuk tunggal (hanya satu macam mikroba probiotika) maupun dalam bentuk campuran (lebih dari satu macam mikroba). Sebagai contoh “GAIA feed” adalah probiotika yang hanya mengandung satu macam mikroba yaitu Lactobacillus reuteri (Fuller, 1999), “Probiolac” (produksi Intervet, salem India) terdiri dari Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei, Bifidobacterium bifidum, Aspergillus oryzae, Streptococcus faecium dan Torulopsis spp.(Panda et al., 2003). “Protexin” (produksi Novartis probiotics international, UK) terdiri dari Lactobacillus plantarum, L.delbruecki subspesies bulgaricus, L. acidophilus, L. rhamnosus, Bifodobacterium bifidum, Stretococcus salivarius subspesies thermophilus, Enterococcus faecium, Aspergillus oryzae dan Candida pentolepsi (Balevi et al., 2001; Fuller, 1999), serta masih banyak lagi jenis probiotika komersial yang lain.

PEMBERIAN PROBIOTIKA DAN MANFAATNYA PADA TERNAK UNGGAS
Di dalam saluran pencernaan baik hewan, ternak atau manusia terdapat sekitar 100 sampai 400 jenis mikroba, yang secara sederhana dikelompokkan dalam mikroba baik (yang menguntungkan) dan mikroba jahat (yang merugikan yang bisa menyebabkan penyakit atau mikroba patogen). Semua mikroba hidup dalam keseimbangan. Jika keseimbangan tergganggu, misalnya mikroba jahat lebih banyak dibandingkan dengan mikroba baik, maka timbullah penyakit. Terjadinya diare misalnya adalah akibat bakteri Esheriacia coli, cholera oleh bakteri Vibrio cholerae atau thypus oleh bakteri Salmonella Thypimurium.
Pemberian probiotika seperti telah dikemukakan dibagian terdahulu adalah untuk memperbaiki keseimbangan populasi mikroba didalam saluran pencernaan hewan, dimana mikroba-mikroba yang menguntungkan populasinya lebih tinggi dari populasi mikroba yang merugikan. Pada manusia, perbandingan persentase jumlah mikroba yang baik yang diajurkan adalah sekitar 85:15 (Anonymous, 2004). Perbandingan tersebut tentu saja dapat dicapai dengan pemberian atau penggunaan probiotika dan prebiotika.
Pemberian probiotika pada ternak unggas bisa diberikan dalam bentuk campuran ransum atau diberikan melalui air minum, atau dalam bentuk probiotika yang hanya mengandung satu macam strain mikroba saja atau dalam bentuk campuran terdiri dari beberapa strain mikroba seperti “probiolac” atau “protexin”.
Beberapa keuntungan dari penggunaan probiotika pada hewan / ternak antara lain adalah dapat memacu pertumbuhan, memperbaiki konversi ransum, mengontrol kesehatan antara lain dengan mencegah terjadinya gangguan pencernaan terutama pada hewan-hewan muda, prapencernaan faktor-faktor anti nutrisi seperti penghambat trypsin, asam phitat, glukosinolat dan lain-lain (Havenaar et al., 1992).
Pemberian probiotika pada ayam broiler dilaporkan dapat memperbaiki pertumbuhan, angka konversi serta meningkatkan ketersediaan vitamin dan zat makanan lain (Barrow, 1992; Yeo and kim, 1997). Pemberian probiotika pada ayam broiler sebaiknya dilakukan selama 3 minggu pertama pemeliharaan (Yeo and Kim, 1997). Pada ayam petelur dilaporkan bahwa pemberian probiotika (protexin pada taraf 500 ppm) dapat memperbaiki produksi telur, konsumsi ransum, tetapi tidak terhadap berat telur (Bahlevi et al., 2001), sedangkan Panda et al (2003) melaporkan pemberian probiotika (probiolac pada taraf 100 mg/kg ransum) dapat memperbaiki produksi telur, berat kerabang dan tebal kerabang telur serta menurunkan kadar kolesterol pada kuning telur.
Di beberapa negara Eropa dan Amerika saat ini sedang dikampanyekan pembatasan penggunaan antibiotika pada hewan-hewan ternak. Hal ini dilakukan untuk mencegah terjadinya resistensi dari penggunaan antibiotika dan menghindari pengaruh negatif antibiotika pada manusia (konsumen). Selain itu pemberian antibiotika juga bisa menggangu keseimbangan mikroba didalam saluran pencernaan. Sebagai alternatif yang aman dari penggantian penggunaan antibiotika adalah dengan pemberian probiotika, karena tidak mempunyai pengaruh samping yang negatif bila diberikan dalam dosis yang tepat (Patterson and Burkholder, 2003; Cavazzoni et al., 1998; Yeo and Kim,
1997).
Penggunaan probiotika juga merupakan suatu cara pendekatan untuk mengurangi atau mencegah terjadinya kontaminasi penyakit terutama penyakit thypus terhadap produk-produk unggas yaitu daging dan telur, sehingga daging dan telur yang dihasilkan higienis dan aman untuk dikonsumsi sesuai dengan standard kesehatan (Patterson and Burkholder, 2003). Hal ini sebagai akibat terreduksinya mikroba-mikroba patogen penyebab penyakit.
Penggunaan probiotika saat ini tidak hanya berkembang pada ransum-ransum hewan atau ternak, tetapi juga berkembang pada makanan manusia. Sejumlah produk makanan manusia (pangan) telah juga dilengkapi dengan probiotika dan prebiotika, seperti produk olahan susu untuk bayi. Susu formula untuk bayi dilengkapi dengan probiotika dimaksudkan agar dalam salauran pencernaan bayi berkembang mikrobamikroba yang menguntungkan sehingga bayi lebih tahan terhadap penyakit dan lebih sehat.
Produk olahan lain adalah susu fermentasi seperti yogurt dan yakult. Dengan demikian pemberian probiotika pada ternak unggas diharapkan dapat memberikan manfaat terutama peningkatan performance / penampilan produksi yaitu kuantitas (produksi ternak dan daging yang tinggi) dan kualitas (kualitas telur dan daging yang baik dan higienis) sehingga kedepan diharapkan dapat menjadikan usaha peternakan unggas menjadi lebih ekonomis dan menguntungkan.

PENUTUP
Berdasarkan tinjauan ontologi, epistemologi dan axiologi dapat disimpulkan bahwa penggunaan probiotika dalam industri peternakan unggas akan menambah wawasan baru mengenai teknologi peternakan yang dapat memberikan nilai tambah dalam perkembangan dunia peternakan. Penerapan penggunaan probiotika dalam industri peternakan unggas adalah untuk memperbaiki penampilan produksi baik kuantitas maupun kualitas produk. Penggunaan probiotika tidak hanya berkembang pada industri peternakan tetapi juga berkembang pada makanan manusia (produk pangan).

Senin, 13 Desember 2010

BIOGAS LIMBAH PETERNAKAN SAPI SUMBER ENERGI ALTERNATIF RAMAH LINGKUNGAN

Efriza Fitri Eliantika
 ABSTRAK
 Penggunaan sumber energi fosil oleh manusia telah mengakibatkan semakin banyaknya emisi gas efek rumah kaca ke lingkungan yang menyebabkan pemanasan global (global warming), pencemaran lingkungan serta berkurangnya cadangan sumber energi fosil tersebut. Hal ini mengakibatkan penuntutan pencarian sumber energi yang lebih ramah lingkungan (renewable energy). Salah satunya dengan pemanfaatan limbah yang ada di sekitar kita seperti limbah peternakan sapi yang terdiri dari feses, urine dan sisa pakan. Dengan sebuah perlakuan proses fermentasi (anaerobik) dalam sebuah digester terhadap limbah peternakan akan menghasilkan satu sumber energi yang ramah lingkungan yaitu biogas yang mengandung gas metan yang bagus untuk proses pembakaran karena menghasilkan api berwarna biru dan tidak berbau. Proses pembentukan gas metan ini terdiri dari proses hidrolisis, pengasaman dan metagonik. Proses anaerobik ini memerlukan kondisi C/N 20-25, temperatur 32 – 35oC atau 50 -55oC, pH antara 6,8 – 8 serta air yang banyak. Lumpur sisa pengolahan limbah peternakan sapi tadi mampu menurunkan nilai COD dan BOD, total solid, volatile solid, nitrogen nitrat dan nitrogen organik, bakteri coliform dan patogen lainnya, telur insek, parasit, juga menghilangkan atau menurunkan bau.
 Kata kunci : pemansan global, limbah peternakan, biogas, energi alternatif,
 A.     PENDAHULUAN
 1.      LATAR BELAKANG
Dengan semakin majunya peradaban manusia akan menuntut semakin banyak aktifitas manusia yang akan dilakukan di muka bumi demi tujuan pemenuhan kebutuhan hidup. Hampir semua aktifitas tersebut menyebabkan pengakumulasian emisi 6 gas rumah kaca yang menjadi penyebab pemanasan global (global warming) yaitu karbondioksida, metan, nitrous oxide, sulfur heksa fluorida, HFC dan PFC seperti disimpulkan oleh kelompok peneliti di bawah naungan Badan Peserikatan Bangsa Bangsa (PBB), Panel Antarpemerintah Tentang Perubahan Iklim atau disebut International Panel on Climate Change (IPCC). Salah satu penyumbang terbesar karbondioksida adalah pembakaran bahan bakar fosil (fosil fuel) seperti batu bara, minyak bumi dan gas alam yang juga merupakan sumber daya yang tidak dapat diperbaharui.
Pemasanan global yang terjadi saat ini telah banyak membawa dampak negatif bagi kehidupan manusia seperti menyebabkan iklim tidak stabil, peningkatan suhu permukaan laut, suhu global akan cenderung meningkat, gangguan ekologis serta berdampak pada kehidupan sosial dan politik. karena hal tersebut, sangatlah penting adanya usaha-usaha untuk mengurangi emisi gas efek rumah kaca.
Salah satu usaha yang dapat dilakukan untuk menghambat pemanasan global yang telah diikrarkan dalam “Protokol Kyoto” tahun 1997 adalah mengurangi emisi gas efek rumah kaca. Bioenergi menjadi salah satu hal yang dapat dikembangkan sebagai sumber energi alternatif ramah lingkungan dengan tujuan mengurangi ketergantungan pada bahan bakar minyak yang mahal dan terbatas.
Bioenergi selain dapat dihasilkan dari tanaman yang memang sengaja dibudidayakan untuk produksi bioenergi juga dapat diusahakan dari pengolahan limbah yang dihasilkan dari aktifitas kehidupan manusia. Sehingga, diharapkan selain dapat mengurangi emisi gas efek rumah kaca juga mengurangi masalah lingkungan dan meningkatkan nilai dari limbah itu sendiri. Dan salah satu limbah yang dihasilkan dari aktifitas kehidupan manusia adalah limbah dari usaha peternakan sapi yang terdiri dari feses, urin, gas dan sisa makanan ternak.
Limbah peternakan khususnya ternak sapi merupakan bahan buangan dari usaha peternakan sapi yang selama ini juga menjadi salah satu sumber masalah dalam kehidupan manusia sebagai penyebab menurunnya mutu lingkungan melalui pencemaran lingkungan, menggangu kesehatan manusia dan juga sebagai salah satu penyumbang emisi gas efek rumah kaca. Pada umumnya limbah peternakan hanya digunakan untuk pembuatan pupuk organik. Untuk itu sudah selayaknya perlu adanya usaha pengolahan limbah peternakan menjadi suatu produk yang bisa dimanfaatkan manusia dan bersifat ramah lingkungan.
Pengolahan limbah peternakan melalui proses anaerob atau fermentasi perlu digalakkan karena dapat menghasilkan biogas yang menjadi salah satu jenis bioenergi. Pengolahan limbah peternakan menjadi biogas ini diharapkan dapat mengurangi ketergantungan pada bahan bakar minyak yang mahal dan terbatas, mengurangi pencemaran lingkungan dan menjadikan peluang usaha bagi peternak karena produknya terutama pupuk kandang banyak dibutuhkan masyarakat.
 2.      Tujuan Penullisan Karya Ilmiah
Adapun tujuan penulisan karya ilmiah ini selain sebagai pemenuhan tugas dari Mata Kuliah Penyajian Ilmiah pada Program Pasca Sarjana Pengelolaan Sumber Daya Alam dan Lingkungan Universitas Bengkulu juga ingin membahas tentang limbah dari usaha peternakan sapi berupa kotoran sapi yang merupakan campuran   feses dan urin ternak sapi serta sisa pakan karena yang sebelumnya kurang dipandang ada manfaatnya menjadi suatu yang bermanfaat dalam mengurangi ketergantungan pada penggunaan sumber energi fosil.
 B.     PEMBAHASAN
  1. 1.            Bioenergi sebagai Energi Alternatif
Sumber daya energi  mempunyai peran penting dalam semua aspek pembangunan ekonomi nasional. Energi diperlukan untuk pertumbuhan kegiatan industri, jasa, perhubungan dan rumah tangga. Dalam jangka panjang, peran energi akan lebih berkembang untuk mendukung pertumbuhan sektor industri dan kegiatan lain yang terkait. Meskipun Indonesia adalah salah satu negara penghasil batu bara, minyak bumi dan gas, namun dengan berkurangnya cadangan minyak dan penghapusan subsidi menyebabkan harga minyak naik dan kualitas lingkungan yang menurun akibat penggunaan bahan bakar fosil yang berlebihan.
Akibat penggunaan bahan bakar fosil (fuel fosil) dalam jangka panjang ternyata telah memberikan implikasi negatif terhadap kehidupan di dunia. Hasil penelitian dari sekelompok peneliti di bawah naungan Badan Peserikatan Bangsa Bangsa (PBB), Panel Antarpemerintah Tentang Perubahan Iklim atau disebut International Panel on Climate Change (IPCC), menyebutkan penggunaan bahan bakar fosil seperti minyak bumi, batu bara dan gas alam telah menyumbangkan cukup besar emisi gas efek rumah kaca yaitu karbon dioksida ke atmosfer bumi yang ikut andil dalam proses pemanasan global (global warming).
Pemanasan global memberikan dampak sangat negatif pada stabilitas kehidupan manusia antara lain menyebabkan iklim tidak stabil, peningkatan suhu permukaan laut, suhu global dunia akan cenderung meningkat, gangguan ekologis serta berdampak pada kehidupan sosial dan politik.
Kondisi ini sangat memprihatinkan, ketergantungan terhadap sumber energi tidak dapat dihindarkan, dengan semakin majunya peradaban manusia maka kebutuhan akan sumber energi dalam setiap sektor kehidupan sangatlah besar. Ketergantungan masyarakat Indonesia terhadap bahan bakar minyak sangatlah besar. Berdasarkan data ESDM (2006), minyak bumi mendominasi 52,5% pemakaian energi di Indonesia, gas bumi sebesar 19%, batu bara 21,5%, air 3,7%, panas bumi 3% dan energi terbarukan (renewable) hanya sekitar 0,2% daro total penggunaan energi.
Dengan melihat implikasi negatif dari penggunaan bahan bakar fosil terhadap lingkungan dan keterbatasan persediaan telah mendorong kepada pencarian sumber energi alternatif yang diharapakan juga ramah lingkungan dan bersifat dapat diperbaharui (renewable). Padahal menurut data ESDM (2006), cadangan minyak bumi Indonesia hanya sekitar 9 miliar barel per tahun dan produksi Indonesia hanya sekitar 900 juta barel per tahun. Jika terus dikonsumsi dan tidak ditemukan cadangan minyak baru atau tidak ditemukan teknologi baru untuk meningkatkan recovery minyak bumi, diperkirakan cadangan minyak bumi Indonesia habis dalam waktu dua puluh tiga tahun mendatang (lihat            tabel 1).
 Tabel 1.   Ketersediaan energi fosil di Indonesia
Energi Fosil
Minyak Bumi
Gas
Batu Bara
Sumber daya
Cadangan (proven+posibble)
Produksi per tahun
Ketersediaan (tanpa eksplorasi)
Cadangan /Produksi (Tahun)
86,9 miliar barel
9 miliar barel

500 juta barel


23
384,7 TSCF
182 TSCF

3,0 TSCF


62
57 miliar ton
19,3 miliar ton

130 juta ton


146
 Sumber : Direktorat Jenderal Listrik dan Pemanfaatan Energi, 2006
 Semakin melambungnya harga Bahan Bakar Minyak (BBM) akibat tingginya harga BBM di pasar dunia sangat memberatkan masyarakat terutama bagi masyarakat yang berada di daerah terpencil yang merupakan kantong-kantong masyarakat miskin karena harga BBM di lokasi ini bisa naik 2 – 8 kali lipat lebih tinggi dari  harga di perkotaan. Belum lagi masalah BBM selesai, masalah listrik mencuat pula. Pemadaman listrik bergiliran menjadi konsumsi masyarakat di beberapa daerah. Perusahaan Listrik Negara (PLN) dihadapkan kepada masalah kesulitan membeli batu bara sebagai bahan bakar penggerak pembangkit listrik yang dimiliki oleh PLN. Kelangkaan batu bara untuk usaha  listrik ini terjadi karena produksi batu bara Indonesia yang melimbah sebagian besar (75%) justru diekspor ke luar negeri. 
Permasalahan kehidupan masyarakat dan bumi tidak hanya pada kelangkaan bahan bakar fosil saja. Ternyata penggunaan bahan bakar fosil yang terus menerus dan jumlah besar memberikan implikasi negatif bagi masalah pencemaran lingkungan dan menyumbang terjadinya pemanasan global yang berdampak negatif kepada kehidupan makhluk hidup di bumi.
Sudah saatnya Indonesia mengurangi ketergantungan pada bahan bakar minyak dengan mengembangkan sumber energi alternatif yang ramah lingkungan dan terbarukan (renewable). Salah satu jenis bahan bakar alternatif yang dimaksud adalah bioenergi. Menurut Hambali, dkk., 2007 bahwa ada beberapa jenis energi yang bias dijadikan pengganti bahan bakar fosil seperti tenaga baterai (fuel cells), panas bumi (geo-thermal), tenaga laut (ocean power), tenaga matahari (solar power), tenaga angin (wind power), nuklir dan bioenergi, dan di antara jenis energi alternatif tersebut, bioenergi cocok untuk mengatasi masalah energi karena beberapa kelebihannya
Bioenergi selain bisa diperbaharui bersifat ramah lingkungan, dapat terurai, mampu mengeliminasi efek rumak kaca dan kontinyuitas bahan baku cukup terjamin. Bahan baku bioenergi dapat diperoleh dengan cara sederhana yaitu melalui budidaya tanaman penghasil biofuel dan memanfaatkan limbah yang ada di sekitar kehidupan manusia (Setiawan, 2008).
Bioenergi yang dikenal sekarang ada dua bentuk yaitu tradisional dan modern. Bioenergi tradisional yang sering ditemui yaitu kayu bakar, sedangkan bioenergi modern diantaranya adalah bioetanol, biodiesel, PPO atau SVO dan biogas. Bioenergi diturunkan dari biomassa yaitu material  yang dihasilkan oleh mahluk hidup (tanaman, hewan dan mikroorganisme). Indonesia memiliki banyak sumber daya alam hayati yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku bionergi. Pengembangan bioenergi sebagai sumber energi alternatif sangat cocok diaplikasikan karena didukung dengan oleh ketersediaan lahan yang mencukupi untuk membudidayakan tanaman dan ternak penghasil biofuel.
Indonesia memiliki sumber daya lahan yang sangat luas untuk pengembangan berbagai komoditas pertanian. Luas daratan Indonesia mencapai 188,20 juta ha, yang terdiri atas 148 juta ha lahan kering dan 40,20 juta ha lahan basah, dengan jenis tanah, iklim, fisiografi, bahan induk (volkan yang subur), dan elevasi yang beragam.Kondisi ini memungkinkan untuk pengusahaan berbagai jenis tanaman,termasuk komoditas penghasil bioenergi (Mulyani dan Las, 2008). Dan beberapa bahan baku bioenergi adalah kelapa sawit, sagu, kelapa, ubi kayu, jarak pagar, tebu, jagung dan limbah peternakan (Hambali, dkk., 2007).
  1. 2.            Biogas dari Limbah Peternakan Sapi
Limbah peternakan seperti feses, urin beserta sisa pakan ternak sapi merupakan salah satu sumber bahan yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan biogas. Namun di sisi lain perkembangan atau pertumbuhan industri peternakan menimbulkan masalah bagi lingkungan seperti menumpuknya limbah peternakan termasuknya didalamnya limbah peternakan sapi. Limbah ini menjadi polutan karena dekomposisi kotoran ternak berupa BOD dan COD (Biological/Chemical Oxygen Demand), bakteri patogen sehingga menyebabkan polusi air (terkontaminasinya air bawah tanah, air permukaan), polusi udara dengan debu dan bau yang ditimbulkannya.
Biogas merupakan renewable energy yang dapat dijadikan bahan bakar alternatif untuk menggantikan bahan bakar yang berasal dari fosil seperti minyak tanah dan gas alam (Houdkova et.al., 2008). Biogas juga sebagai salah satu jenis bioenergi yang didefinisikan sebagai gas yang dilepaskan jika bahan-bahan organik  seperti kotoran ternak, kotoran manusia, jerami, sekam dan daun-daun hasil sortiran sayur difermentasi atau mengalami proses metanisasi (Hambali E., 2008).
Gas metan ini sudah lama digunakan oleh warga Mesir, China, dan Roma kuno untuk dibakar dan digunakan sebagai penghasil panas. Sedangkan proses fermentasi lebih lanjut untuk menghasilkan gas metan ini pertama kali ditemukan oleh Alessandro Volta (1776). Hasil identifikasi gas yang dapat terbakar ini dilakukan oleh Willam Henry pada tahun 1806. Dan Becham (1868) murid Louis Pasteur dan Tappeiner (1882) adalah orang pertama yang memperlihatkan asal mikrobiologis dari pembentukan gas metan.
Gas ini berasal dari berbagai macam limbah organik seperti sampah biomassa, kotoran manusia, kotoran hewan dapat dimanfaatkan menjadi energi melalui proses anaerobik digestion (Pambudi, 2008). Biogas yang terbentuk dapat dijadikan bahan bakar karena mengandung gas metan (CH4) dalam persentase yang cukup tinggi. Komponen biogas tersajikan pada Tabel 2.
 Tabel 2. Komponen penyusun biogas
Jenis Gas
Persentase
Metan (CH4)
Karbondioksida (CO2)
Air (H2O)
Hidrogen sulfide (H2S)
Nitrogen (N2)
Hidrogen
50-70%
30-40%
0,3%
Sedikit sekali
1- 2%
5-10%
Sumber : Bacracharya, dkk., 1985
 Sebagai pembangkit tenaga listrik, energi  yang dihasilkan oleh biogas setara dengan 60 – 100 watt lampu selama 6 jam penerangan. Kesetaraan biogas dibandingkan dengan bahan bakar lain dapat dilihat pada Tabel 3.
 Tabel 3. Nilai kesetaraan biogas dan energi yang dihasilkan
Aplikasi
1m3 Biogas setara dengan


1 m3 biogas

Elpiji 0,46 kg
Minyak  tanah 0,62 liter
Minyak solar 0,52 liter
Kayu bakar 3,50 kg
Sumber : Wahyuni, 2008
 Biogas sebagai salah satu sumber energi yang dapat diperbaharui dapat menjawab kebutuhan akan energi sekaligus menyediakan kebutuhan hara tanah dari pupuk cair dan padat yang merupakan hasil sampingannya serta mengurangi efek rumah kaca. Pemanfaatan biogas sebagai sumber energi alternatif dapat mengurangi penggunaan kayu bakar. Dengan demikian dapat mengurangi usaha penebangan hutan, sehingga ekosistem hutan terjaga. Biogas menghasilkan api biru yang bersih dan tidak menghasilkan asap.
Energi biogas sangat potensial untuk dikembangkan kerena produksi biogas peternakan ditunjang oleh kondisi yang kondusif dari perkembangkan dunia peternakan sapi di Indonesia saat ini. Disamping itu, kenaikan tarif listrik, kenaikan harga LPG (Liquefied Petroleum Gas), premium, minyak tanah, minyak solar, minyak diesel dan minyak bakar telah mendorong pengembangan sumber energi elternatif yang murah, berkelanjutan dan ramah lingkungan (Nurhasanah dkk., 2006).
Peningkatan kebutuhan susu dan pencanangan swasembada daging tahun 2010 di Indonesia telah merubah pola pengembangan agribisnis peternakan dari skala kecil menjadi skala menengah/besar. Di beberapa daerah telah berkembang koperasi susu, peternakan sapi pedaging melalui kemitraan dengan  perkebunaan kelapa sawit dan sebagainya. Kondisi ini mendukung ketersediaan bahan baku biogas secara kontinyu dalam jumlah yang cukup untuk memproduksi biogas.
Pemanfaatan limbah peternakan khususnya kotoran ternak sapi menjadi biogas mendukung konsep zero waste sehingga sistem pertanian yang berkelanjutan dan ramah lingkungan dapat dicapai.
Menurut Santi (2006), beberapa  keuntungan  penggunaan  kotoran ternak sebagai  penghasil  biogas  sebagai berikut :
  1. Mengurangi pencemaran lingkungan terhadap air dan tanah, pencemaran udara (bau).
  2. Memanfaatkan limbah ternak tersebut sebagai bahan bakar biogas yang dapat digunakan sebagai energi alternatif untuk keperluan rumah tangga.
  3. Mengurangi biaya pengeluaran peternak untuk kebutuhan energi bagi kegiatan rumah tangga yang berarti dapat meningkatkan kesejahteraan peternak.
  4. Melaksanakan pengkajian terhadap kemungkinan dimanfaatkannya biogas untuk menjadi energi listrik untuk diterapkan di lokasi yang masih belum memiliki akses listrik.
  5. Melaksanakan pengkajian terhadap kemungkinan dimanfaatkannya kegiatan ini sebagai usulan untuk mekanisme pembangunan bersih (Clean Development Mechanism).

  1. 3.            Pengolahan Limbah Peternakan Sapi Menjadi Biogas
Pengolahan limbah peternakan sapi menjadi biogas pada prinsipnya menggunakan metode dan peralatan yang sama dengan pengolahan biogas dari biomassa yang lain. Adapun alat penghasil biogas secara anaerobik pertama dibangun pada tahun 1900. Pada akhir abad ke-19, riset untuk menjadikan gas metan sebagai biogas dilakukan oleh Jerman dan Perancis pada masa antara dua Perang Dunia. Selama Perang Dunia II, banyak petani di Inggris dan Benua Eropa yang membuat alat penghasil biogas kecil yang digunakan untuk menggerakkan traktor. Akibat kemudahan dalam memperoleh BBM dan harganya yang murah pada tahun 1950-an, proses pemakaian biogas ini mulai ditinggalkan. Tetapi, di negara-negara berkembang kebutuhan akan sumber energi yang murah dan selalu tersedia selalu ada. Oleh karena itu, di India kegiatan produksi biogas terus dilakukan semenjak abad ke-19. Saat ini, negara berkembang lainnya, seperti China, Filipina, Korea, Taiwan, dan Papua Nugini telah melakukan berbagai riset dan pengembangan alat penghasil biogas. Selain di negara berkembang, teknologi biogas juga telah dikembangkan di negara maju seperti Jerman.
Pada prinsipnya teknologi biogas adalah teknologi yang memanfaatkan proses fermentasi (pembusukan) dari sampah organik secara anaerobik (tanpa udara) oleh bakteri metan sehingga dihasilkan gas metan (Nandiyanto, 2007). Menurut Haryati (2006), proses pencernaan anaerobik merupakan dasar dari reaktor biogas yaitu proses pemecahan bahanorganik oleh aktivitas bakteri metanogenik dan bakteri asidogenik pada kondisi tanpa udara, bakteri ini secara alami terdapat dalam limbah yang mengandung bahan organik, seperti kotoran binatang, manusia, dan sampah organik rumah tangga. Gas metan adalah gas yang mengandung satu atom C dan 4 atom H yang memiliki sifat mudah terbakar. Gas metan yang dihasilkan kemudian dapat dibakar sehingga dihasilkan energi panas. Bahan organik yang bisa digunakan sebagai bahan baku industri ini adalah sampah organik, limbah yang sebagian besar terdiri dari kotoran dan potongan-potongan kecil sisa-sisa tanaman, seperti jerami dan sebagainya serta air yang cukup banyak.
Proses fermentasi memerlukan kondisi tertentu seperti rasio C : N, temperatur, keasaman juga jenis digester yang dipergunakan. Kondisi optimum yaitu pada temperatur sekitar 32 – 35°C atau 50 – 55°C dan pH antara 6,8 – 8 . Pada kondisi ini proses pencernaan mengubah bahan organik dengan adanya air menjadi energi gas.
Jika dilihat dari segi pengolahan limbah, proses anaerobik juga memberikan beberapa keuntungan lain yaitu  menurunkan nilai COD dan BOD, total solid, volatile solid, nitrogen nitrat dan nitrogen organic, bakteri coliform dan patogen lainnya, telur insek, parasit, dan bau.
Proses pencernaan anaerobik, yang merupakan dasar dari reaktor biogas yaitu proses pemecahan bahan organik oleh aktifitas bakteri metanogenik dan bakteri asidogenik pada kondisi tanpa udara. Bakteri ini secara alami terdapat dalam limbah yang mengandung bahan organik, seperti kotoran binatang, manusia, dan sampah organik rumah tangga.
Menurut Haryati (2006), pembentukan biogas meliputi tiga tahap proses yaitu:
  1. Hidrolisis, pada tahap ini terjadi penguraian bahan-bahan organik mudah larut dan pemecahan bahan organik yang komplek menjadi sederhana dengan bantuan air (perubahan struktur bentuk polimer menjadi bentuk monomer).
  2. Pengasaman, pada tahap pengasaman komponen monomer (gula sederhana) yang terbentuk pada tahap hidrolisis akan menjadi bahan makanan bagi bakteri pembentuk asam. Produk akhir dari perombakan gula-gula sederhana tadi yaitu asam asetat, propionat, format, laktat, alkohol, dan sedikit butirat, gas karbondioksida, hidrogen dan ammonia.
  3. Metanogenik, pada tahap metanogenik terjadi proses pembentukan gas metan. Bakteri pereduksi sulfat juga terdapat dalam proses ini yang akan  mereduksi sulfat dan komponen sulfur lainnya menjadi hydrogen sulfida.
Jika dilihat analisa dampak lingkungan terhadap lumpur  keluaran (slurry) dari digester menunjukkan penurunan COD sebesar 90% dari kondisi bahan awal dan pebandingan BOD/COD sebesar 0,37 lebih kecil dari kondisi normal limbah cair BOD/COD = 0,5. Sedangkan unsur utama N (1,82%), P (0,73%) dan K (0,41%) tidak menunjukkan perbedaan yang nyata dibandingkan pupuk kompos (referensi: N (1,45%), P (1,10%) dan K (1,10%) (Widodo dkk., 2006). Berdasarkan hasil penelitian, hasil samping pupuk ini mengandung lebih sedikit bakteri patogen sehingga aman untuk pemupukan sayuran/buah, terutama untuk konsumsi segar (Widodo dkk., 2006).
Saat ini berbagai jenis bahan dan ukuran peralatan biogas telah dikembangkan sehingga dapat disesuaikan dengan karakteristik wilayah, jenis, jumlah dan pengelolaan kotoran ternak. Peralatan dan proses pengolahan dan pemanfaatan biogas ditampilkan pada gambar berikut.
 Digester dapat dibuat dari bahan plastik Polyetil Propilene (PP), fiber glass atau semen, sedangkan ukuran bervariasi mulai dari 4 – 35 m3. Biogas dengan ukuran terkecil dapat dioperasikan dengan kotoran ternak 3 ekor sapi.
Cara Pengoperasian Unit Pengolahan (Digester) Biogas seperti terjabar dalam Seri Bioenergi Pedesaan Direktorat Pengolahan Hasil Pertanian Direktorat Jenderal Pengolahan dan Pemasaran Hasil Pertanian Departemen Pertanian    tahun 2009 sebagai berikut :
  1. Buat campuran kotoran ternak dan air dengan perbandingan 1 : 2 (bahan biogas).
  2. Masukkan bahan biogas ke dalam digester melalui lubang pengisian (inlet) hingga bahan yang dimasukkan ke digester ada sedikit yang keluar melalui lubang pengeluaran (outlet), selanjutnya akan berlangsung proses produksi biogas di dalam digester.
  3. Setelah kurang lebih 8 hari biogas yang terbentuk di dalam digester sudah cukup banyak. Pada sistem pengolahan biogas yang menggunakan bahan plastik, penampung biogas akan terlihat mengembung dan mengeras karena adanya biogas yang dihasilkan. Biogas sudah dapat digunakan sebagai bahan bakar, kompor biogas dapat dioperasikan.
  4. Pengisian bahan biogas selanjutnya dapat dilakukan setiap hari, yaitu sebanyak kira-kira 10% dari volume digester. Sisa pengolahan bahan biogas berupa sludge secara otomatis akan keluar dari lubang pengeluaran (outlet) setiap kali dilakukan pengisian bahan biogas. Sisa hasil pengolahan bahan biogas tersebut dapat digunakan sebagai pupuk kandang/pupuk organik, baik dalam keadaan basah maupun kering.
Biogas yang dihasilkan dapat ditampung dalam penampung plastik atau digunakan langsung pada kompor untuk memasak, menggerakan generator listrik, patromas biogas, penghangat ruang/kotak penetasan telur dan lain sebagainya.
 Untuk memanfaatkan kotoran ternak sapi menjadi biogas, diperlukan beberapa syarat yang terkait dengan aspek teknis, infrastruktur, manajemen dan sumber daya manusia. Bila faktor tersebut dapat dipenuhi, maka pemanfaatan kotoran ternak menjadi biogas sebagai penyediaan energi di pedesaan dapat berjalan dengan optimal.
Menurut Sulaeman (2008), terdapat sepuluh faktor yang dapat mempengaruhi optimasi pemanfaatan kotoran ternak sapi menjadi biogas yaitu:
1.     Ketersediaan ternak
Jenis jumlah dan sebaran ternak di suatu daerah dapat menjadi potensi bagi pengembangan biogas. Hal ini karena biogas dijalankan dengan memanfaatkan kotoran ternak. Kotoran ternak yang dapat diproses menjadi biogas berasal dari ternak ruminansia dan non ruminansia seperti sapi potong, sapi perah dan babi; serta unggas.
Jenis ternak mempengaruhi jumlah kotoran yang dihasilkannya. Untuk menjalankan biogas skala individual atau rumah tangga diperlukan kotoran ternak dari 3 ekor sapi, atau 7 ekor babi, atau 400 ekor ayam.
2.     Kepemilikan Ternak
Jumlah ternak yang dimiliki oleh peternak menjadi dasar pemilihan jenis dan kapasitas biogas yang dapat digunakan. Saat ini biogas kapasitas rumah tangga terkecil dapat dijalankan dengan kotoran ternak yang berasal dari 3 ekor sapi atau 7 ekor babi atau 400 ekor ayam. Bila ternak yang dimiliki lebih dari jumlah tersebut, maka dapat dipilihkan biogas dengan kapasitas yang lebih besar (berbahan fiber atau semen) atau beberapa biogas skala rumah tangga.
3.     Pola Pemeliharaan Ternak
Ketersediaan kotoran ternak perlu dijaga agar biogas dapat berfungsi optimal. Kotoran ternak lebih mudah didapatkan bila ternak dipelihara dengan cara dikandangkan dibandingkan dengan cara digembalakan.
4.     Ketersediaan Lahan
Untuk membangun biogas diperlukan lahan disekitar kandang yang luasannya bergantung pada jenis dan kapasitas biogas. Lahan yang dibutuhkan untuk membangun biogas skala terkecil (skala rumah tangga) adalah 14 m2 (7m x 2m). Sedangkan skala komunal terkecil membutuhkan lahan sebesar 40m2 (8m x 5m).
5.     Tenaga Kerja
Untuk mengoperasikan biogas diperlukan tenaga kerja yang berasal dari peternak/pengelola itu sendiri. Hal ini penting mengingat biogas dapat berfungsi optimal bila pengisian kotoran ke dalam reaktor dilakukan dengan baik serta dilakukan perawatan peralatannya.
Banyak kasus mengenai tidak beroperasinya atau tidak optimalnya biogas disebabkan karena: pertama, tidak adanya tenaga kerja yang menangani unit tersebut; kedua, peternak/pengelola tidak memiliki waktu untuk melakukan pengisian kotoran karena memiliki pekerjaan lain selain memelihara ternak.
6.     Manajemen Limbah/Kotoran
Manajemen limbah/kotoran terkait dengan penentuan komposisi padat cair kotoran ternak yang sesuai untuk menghasilkan biogas, frekuensi pemasukan kotoran, dan pengangkutan atau pengaliran kotoran ternak ke dalam raktor.
Bahan baku (raw material) reaktor biogas adalah kotoran ternak yang komposisi padat cairnya sesuai yaitu 1 berbanding 2. Pada peternakan sapi perah komposisi padat cair kotoran ternak biasanya telah sesuai, namun pada peternakan sapi potong perlu penambahan air agar komposisinya menjadi sesuai.
Frekuensi pemasukan kotoran dilakukan secara berkala setiap hari atau setiap 2 hari sekali tergantung dari jumlah kotoran yang tersedia dan sarana penunjang yang dimiliki. Pemasukan kotoran ini dapat dilakukan secara manual dengan cara diangkut atau melalui saluran.
7.     Kebutuhan Energi
Pengelolaan kotoran ternak melalui proses reaktor an-aerobik akan menghasilkan gas yang dapat digunakan sebagai energi. Dengan demikian, kebutuhan peternak akan energi dari sumber biogas harus menjadi salah satu faktor yang utama. Hal ini mengingat, bila energi lain berupa listrik, minyak tanah atau kayu bakar mudah, murah dan tersedia dengan cukup di lingkungan peternak, maka energi yang bersumber dari biogas tidak menarik untuk dimanfaatkan.
Bila energi dari sumber lain tersedia, peternak dapat diarahkan untuk mengolah kotoran ternaknya menjadi kompos atau kompos cacing (kascing).
8.     Jarak (kandang-reaktor biogas-rumah)
Energi yang dihasilkan dari reaktor biogas dapat dimanfaatkan untuk memasak, menyalakan petromak, menjalankan generator listrik, mesin penghangat telur/ungas dll. Selain itu air panas yang dihasilkan dapat digunakan untuk proses sanitasi sapi perah.
Pemanfaatan energi ini dapat optimal bila jarak antara kandang ternak, reaktor biogas dan rumah peternak tidak telampau jauh dan masih memungkinkan dijangkau instalasi penyaluran biogas. Karena secara umum pemanfaatan energi biogas dilakukan di rumah peternak baik untuk memasak dan keperluan lainnya.
9.     Pengelolaan Hasil Samping Biogas
Pengelolaan hasil samping biogas ditujukan untuk memanfaatkannya menjadi pupuk cair atau pupuk padat (kompos). Pengeolahannya relatif sederhana yaitu untuk pupuk cair dilakukan fermentasi dengan penambahan bioaktivator agar unsur haranya dapat lebih baik, sedangkan untuk membuat pupuk kompos hasil samping biogas perlu dikurangi kandungan airnya dengan cara diendapkan, disaring atau dijemur.
Pupuk yang dihasilkan tersebut dapat digunakan sendiri atau dijual kepada kelompok tani setempat dan menjadi sumber tambahan pandapatan bagi peternak.
10.   Sarana Pendukung
Sarana pendukung dalam pemanfaatan biogas terdiri dari saluran air/drainase, air dan peralatan kerja. Sarana ini dapat mempermudah operasional dan perawatan instalasi biogas. Saluran air dapat digunakan untuk mengalirkan kotoran ternak dari kandang ke reaktor biogas sehingga kotoran tidak perlu diangkut secara manual. Air digunakan untuk membersihkan kandang ternak dan juga digunakan untuk membuat komposisi padat cair kotoran ternak yang sesuai. Sedangkan peralatan kerja digunakan untuk mempermudah/meringankan pekerjaan/perawatan instalasi biogas.
4.      Potensi Pengembangan Biogas dari Limbah Peternakan Sapi di Indonesia 
Pada umumnya peternak sapi di Indonesia mempunyai rata- rata 2 – 5 ekor sapi dengan lokasi yang tersebar tidak berkelompok. Sehingga penanganan limbahnya baik itu limbah padat, cair maupun gas seperti feses dan urin maupun sisa pakan dibuang ke lingkungan sehingga menyebabkan pencemaran. Pengolahan limbah secara sederhana hanya dengan pemanfaatannya sebagai pupuk organik. (Deptan, 2006)
Diketahui sapi dengan bobot 450 kg menghasilkan limbah berupa feses dan urin lebih kurang 25 kg per hari (Deptan, 2006). Dan apabila tidak dilakukan penanganan secara baik maka akan menimbulkan masalah pencemaran lingkungan udara, tanah dan air serta penyebaran penyakit menular. Sehingga sangat diperlukan usaha untuk mengurangi dampak negatif dari kegiatan peternakan sapi salah satunya dengan melakukan penanganan yang baik terhadap limbah yang dihasilkan melalui biogas.
Hasil biogas dari rata 3 – 5 ekor sapi tersebut setara dengan 1-2 liter minyak tanah/hari (Deptan, 2006). Dengan demikian keluarga peternak yang sebelumnya menggunakan minyak tanah untuk memasak bisa menghemat penggunaan minyak tanah 1-2 liter/hari. Pemanfaatan biogas di Indonesia sebagai energi alternatif sangat memungkinkan untuk diterapkan di masyarakat, apalagi sekarang ini harga bahan bakar minyak yang makin mahal dan kadang-kadang langka keberadaannya. Besarnya potensi Limbah biomassa padat di seluruh Indonesia seperti kayu dari kegiatan industri pengolahan hutan, pertanian dan perkebunan; limbah kotoran hewan, misalnya kotoran sapi, kerbau, kuda, dan babi juga dijumpai di seluruh provinsi Indonesia dengan kualitas yang berbeda-beda.
Teknologi biogas adalah suatu teknologi yang dapat digunakan dimana saja selama tersedia limbah yang akan diolah dan cukup air. Di negara maju perkembangan teknologi biogas sejalan dengan perkembangan teknologi lainnya. Untuk kondisi di Indonesia, teknologi biogas dapat dibangun dengan kepemilikan kolektif dan dipelihara secara bersama. Seperti yang dicanangkan oleh Direktorat Budidaya Ternak Ruminansia Direktorat Jenderal  Peternakan Departemen Pertanian Republik Indonesia melalui program Pengembangan Biogas Ternak bersama Masyarakat (BATAMAS) yang dimulai pada tahun 2006.
Beberapa alasan mengapa biogas belum popular penggunaannya di kalangan peternak atau kalaupun sudah ada banyak yang tidak lagi beroperasi, yaitu kurang sosialisasi, teknologi yang diterapkan kurang praktis dan perlu pemeliharaan yang seksama dan kurangnya pengetahuan para petani tentang pemeliharaan digester.
Teknologi biogas dapat dikembangkan dengan input teknologi yang sederhana dengan bahan-bahan yang tersedia di pasaran lokal. Energi biogas juga dapat diperoleh dari air buangan rumah tangga; kotoran cair dari peternakan ayam, babi; sampah organik dari pasar, industri makanan dan sebagainya.
Disamping itu, usaha lain yang dapat bersinergi dengan kegiatan ini adalah peternakan cacing untuk pakan ikan/unggas, industri tahu/tempe dapat menghasilkan ampas tahu yang dapat dimanfaatkan sebagai pakan sapi dan limbah cairnya sebagai bahan input produksi biogas. Industri kecil pendukung juga dapat berkembang, seperti industri bata merah, industri kompor gas, industri lampu penerangan, pemanas air dan sebagainya. Sehingga pengembangan teknologi biogas secara langsung maupun tidak langsung diharapkan dapat menciptakan lapangan kerja baru di pedesaan.
Pemanfaatan biogas sebagai sumber energi pada industri kecil berbasis pengolahan hasil pertanian dapat memberikan multiple effect dan dapat menjadi penggerak dinamika pembangunan pedesaan. Selain itu, dapat juga dipergunakan untuk meningkatkan nilai tambah dengan cara pemberian green labelling pada produk-produk olahan yang di proses dengan menggunaan green energy (Widodo dkk., 2006).
C.     KESIMPULAN
  1. Pemanasan global (global warming) telah menjadi masalah yang sangat mengancam bagi kehidupan manusia di muka bumi yang salah satunya disebabkan emisi gas efek rumah kaca akibat pemakaian bahan bakar fosil seperti minyak bumi, batu bara dan gas alam yang juga merupakan sumber daya yang terbatas. Oleh karena itu, telah menyebabkan tuntutan ke pencarian sumber energi yang lebih ramah lingkungan dan bersifat dapat diperbaharui (renewable energi) sesuai dengan kesepakatan dalam Protokol Kyoto tentang pengurangan emisi gas efek rumah kaca.
  2. Biogas yang berasal dari limbah usaha peternakan sapi berupa kotoran ternak sapi beserta sisa pakan dapat dijadikan salah satu jenis sumber energi alternatif (bioenergi) untuk mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil dan mengurangi resiko pencemaran lingkungan. Dan memberikan hasil sampingan berupa pupuk cair dan padat.
  3. Di Indonesia prospek teknologi biogas cukup baik sejalan dengan program pemerintah tentang peningkatan kebutuhan susu dan swasembada daging tahun 2010, yang cukup memungkinkan penyediaan bahan baku biogas.
D.     UCAPAN TERIMA KASIH
Puji syukur penulis panjatkan Kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat dan karunia-Nya karya ilmiah ini bisa selesai tepat waktunya. Untuk bimbingan dan teknik-teknik penulisan karya ilmiah kepada Prof. Ir. Urip Santoso, S.IKom., M.Sc., Ph. D sebagi dosen pengasuh mata kuliah Penyajian Ilmiah pada Program Pasca Sarjana Pengelolaan Sumber Daya Alam Fakultas Pertanian Lingkungan Universitas Bengkulu.
DAFTAR PUSTAKA
Bajracharya, T.R., A. Dhungana., N. Thapaliya dan G. Hamal. 1985. Purification and Compression of Biogas : Research Experience. Journal of The Institute of Engineering 7 (1) : 1 – 9.
Departemen Pertanian. 2009. Pemanfaatan Limbah dan Kotoran Ternak Menjadi Energi Biogas. Seri Bioenergi Pedesaaan. Direktorat Jenderal Hasil Pertanian Direktorat Jenderal Pengolahan dan Pemasaran Hasil Pertanian, Jakarta.
Departemen Pertanian. 2007. Biogas untuk Generator Listrik Skala Rumah Tangga. Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Vol. 29              No. 2. Balai Besar Mekanisasi Pengembangan Mekanisasi Pertanian, Jakarta.
Departemen Pertanian. 2006. Pengembangan Biogas Ternak Bersama Masyarakat (BATAMAS). Direktorat Budidaya Ternak Ruminansia, Jakarta.
Departemen Jenderal Listrik dan Pemanfaatan Energi “Pokok-pokok Pikiran dan Permasalahan Pemanfaatan Biofuel”. 2006. Seminar Nasional Biofuel “Implementasi Biofuel sebagai Energi Alternatif”.
Hambali, E., S. Mujdalipah., A.H. Tambunan., A.W. Pattiri dan R. Hendroko. 2007. Teknologi Bioenergi. PT Agromedia Pustaka, Jakarta.
Haryati, T., 2006. Biogas : Limbah Peternakan yang Menjadi Sumber Energi Alternatif. Jurnal Wartazoa 6(3) : 160 – 169.
Houdkova L., J. Boran., J. Pecek and P. Sumpela. 2008. Biogas-A Renewable Source of Energy. Journal of Thermal Science 12(4) : 27 -33.
Mulyani, A. dan I. Las. 2008. Potensi Sumber Daya Lahan dan Optimalisasi Pengembangan Komoditas Penghasil Bioenergi di Indonesia. Jurnal Litbang Pertanian 27 (1) : 31 – 41.
Nurhasanah, A., T.W. Widodo., A. Asari dan E. Rahmarestia. 2006. Perkembangan Digester Biogas di Indonesia. http://www.mekanisasi.litbang.go.id. (10 Agustus 2009).
Pambudi, N.A.2008. Pemanfaatan Biogas sebagai Energi Alternatif. http://www.dikti.org/?q=node/99   (08 September 2009).
Ridwan. 2006. Kotoran Ternak sebagai Pupuk dan Sumber Energi. Diterbitkan pada Harian Independen Singgalang. Rabu, 1 Februari 2006.
Sulaeman, D. 2008. Sepuluh Faktor Sukses Pemanfaatan Biogas Kotoran Ternak.  http://www.agribisnis.deptan.gp.id/layanan.inf. (10 Agustus 2009).
Wahyuni, S. 2008. Biogas. PT. Penebar Swadaya. Jakarta
Widodo, T.W., A. Nurhasanah., A. Asari dan A. Unadi. 2006. Pemanfaatan Energi Biogas untuk Mendukung Agribisnis di Pedesaan. http://www.mekanisasi.litbang.go.id (10 Agustus 2009).
Setiawan, A.I. 2008. Memanfaatkan Kotoran Ternak Solusi Masalah Lingkungan dan Pemanfaatan Energi Alternatif. PT. Penebar Swadaya. Jakarta.

MAKALAH SISTEM KOMPUTER


KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan pembuatan makalah yang berjudul “Etika Dan Moral Dalam Penggunaan Teknologi Informasi Dan Komunikasi” dengan lancar.
Dalam pembuatan makalah ini, penulis mendapatkan sumber referensi melalui internet maupun buku panduan, sehingga memudahkan penulis dalam menggali informasi. Penulis juga menyadari bahwa dalam pembuatan makalah ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis menerima saran dan kritik yang bersifat membangun demi perbaikan kearah kesempurnaan.
Akhir kata semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca pada umumnya dan penulis pada khususnya, dan penulis menyampaikan terima kasih.

Penulis

                                                            Malang, 27 November 2010

DAFTAR ISI

Sampul .........................................................................................   i
Kata Pengantar .............................................................................   1
Daftar Isi ......................................................................................   2

BAB I PENDAHULUAN.............................................................   3
BAB II PEMBAHASAN..............................................................   4
           1. Sistem Komputer ...........................................................   4
                a. Pengertian Sistem......................................................   4
                b. Pengertian Komputer ................................................   4
                c. Pengertian Sistem Komputer .....................................   4
                d. Komponen-komponen Komputer ..............................   4
                    1. Hardware ..............................................................   5
                    2. Software................................................................   10
                    3. Brainware..............................................................   12
            2. Operasi Sistem Komputer .............................................   12
BAB III PENUTUP......................................................................   14
Daftar Pustaka

BAB I PENDAHULUAN


Komputer  merupakan  alat  modern  yang  tidak  bisa  dilepaskan  dari kehidupan  sehari-hari.  Mulai  dari  mengerjakan  pekerjaan  kantor, multimedia, bahkan  hiburan.  Dewasa  ini  perkembangan  komputer  semakin berkembang dan masih akan terus berkembang tanpa batas. Kita sebagai manusia mau  tidak  mau  harus  mengikuti  perkembangan  kemajuan  teknologi  khususnya bidang  komputerisasi  agar  kita  tidak  termakan  oleh  alat  yang  kita  buat  sendiri. Atas  dasar  itu  kami  mencoba  membahasnya  dalam  bentuk  makalah  dengan harapan dapat berguna bagi orang lain khususnya bagi kami. Banyak  sekali  pembahasan  tentang  komputer,  tapi  kami  coba  menulis makalah dengan judul Sistem Komputer yang di jelaskan secara umum atau garis besarnya  saja,  jika kami membahas  secara  keseluruhan  itu membutuhkan waktu yang tidak sedikit dan referensi yang banyak. Makalah  ini  kami  susun  sangat  simpel  agar  para  pembaca  mudah mencernanya dan tidak bosan membacanya, Kami selaku penulis mohon maaf jika ada pembahasan yang kurang  tepat dan menyimpang, karena kami masih dalam proses belajar. Selamat membaca. 

BAB II PEMBAHASAN

1.  Sistem Komputer
  a.  Pengertian Sistem
Sistem  berasal  dari  bahasa  Latin  (systema)  dan  bahasa  Yunani (sustema) adalah  suatu kesatuan yang  terdiri komponen atau eleven yang dihubungkan  bersama  untuk  memudahkan  aliran  informasi,  materi  atau energi.  Sistem  juga  merupakan  kesatuan  bagian-bagian  yang  saling berhubungan  yang  berada  dalam  suatu wilayah  serta memiliki  item-item penggerak.
b.  Pengertian Komputer
Komputer  adalah  alat yang  dipakai  untuk  mengolah  data menurut  prosedur  yang  telah  dirumuskan.  Kata  komputer  semula  dipergunakan untuk  menggambarkan  orang  yang  perkerjaannya  melakukan perhitungan  aritmatika,  dengan  atau  tanpa  alat  bantu,  tetapi  arti  kata  ini  kemudian dipindahkan kepada mesin itu sendiri. 
c.  Pengertian Sistem Komputer
Sistem  Komputer  adalah  elemen-elemen  yang  terkait  untuk  menjalankan  suatu  aktifitas dengan menggunakan komputer. Elemen dari  sistem  komputer  terdiri  dari  manusianya  (brainware),  perangkat  lunak (software), set instruksi (instruction set), dan perangkat keras hardware).  Dengan  demikian  komponen  tersebut  merupakan  elemen  yang  terlibat  dalam  suatu  sistem  komputer.  Tentu  saja  hardware  tidak  berarti  apa-apa  jika  tidak  ada  salah  satu  dari  dua  lainnya  (software  dan  brainware).  Contoh  sederhananya,  siapa  yang  akan  menghidupkan  komputer  jika  tidak  ada  manusia.  Atau  akan  menjalankan  perintah  apa  komputer  tersebut  jika  tidak ada softwarenya.  Arsitektur  Von  Neumann  menggambarkan  komputer  dengan  empat  bagian  utama:  Unit  Aritmatika  dan  Logis  (ALU),  unit  kontrol,  memori,  dan  alat  masukan  dan  hasil  (secara  kolektif  dinamakan  I/O). Bagian ini dihubungkan oleh berkas kawat, "bus".
d.  Komponen-komponen Komputer
Komponen – komponen dalam sistem komputer  terbagi 3, yang
tidak bisa terpisahkan yaitu :
1.  Hardware ( Perangkat Keras )
•  Processing Device
•  Input Device
•  Output Device
•  Storage Device
2.  Software ( Perangkat Lunak )
•  Operating System
•  Application Program
•  Language Program
3.  Brainware ( Orang Yang MengoperasikanKomputer )

1.  Hardware ( Perangkat Keras )
Perangkat yang dapat kita  lihat dan dapat kita  sentuh  secara fisik,  seperti  perangkat  perangkat  masukan,  perangkat  pemroses, maupun  perangkat  keluaran.  Peralatan  ini  umumnya  cukup canggih. Dia dapat bekerja berdasarkan perintah yang ada padanya, yang  disebut  juga  dengan  instruction  set  tadi.  Dengan  adanya perintah  yang  dimengerti  oleh  mesin  tersebut,  maka  perintah tersebut  melakukan  berbagai  aktifitas  kepada  mesin  yang dimengerti  oleh  mesin  tersebut  sehingga  mesin  bisa  bekerja berdasarkan susunan perintah yang didapatkan olehnya.
•  Processing Device (CPU)
CPU  (  Central  Processing  Unit  )  berperanan  untuk  memproses  arahan,  melaksanakan  pengiraan  dan menguruskan  laluan  informasi  menerusi  system  komputer. Unit  atau  peranti  pemprosesan  juga  akan  berkomunikasi  dengan peranti  input  ,  output  dan  storan bagi melaksanakan arahan-arahan berkaitan.  Dalam  komputer-komputer  modern,  kedua  unit  ini terletak  dalam  satu  sirkuit  terpadu  (IC  -  Integrated Circuit), yang biasanya disebut CPU  (Central Processing Unit). CPU memiliki  fungsi  adalah  program-program  yang  disimpan  dalam  memori  utama  dengan  cara  mengambil  instruksi-instruksi,  menguji  instruksi  tersebut  dan  mengeksekusinya  satu persatu sesuai perintah. Pandangan sederhananya adalah operasi pembacaan  instruksi  (fetch) dan operasi pelaksanaan instruksi ( execute ). CPU memiliki dua bagian utama, yaitu :
1.  ALU ( Arithmetic Logic Unit )
Unit Aritmatika  dan Logika,  atau Arithmetic Logic Unit  (ALU),  adalah  alat  yang melakukan  semua  operasi  aritmatika  dengan  dasar  penjumlahan  sehingga  sirkuit  elektronik yang digunakan disebut adder  juga melakukan keputusan  dari  suatu  operasi  logika  sesuai  dengan  instruksi program. Operasi  logika meliputi perbandingan dua  operand  dengan  menggunakan  operator  logika tertentu,  yaitu sama  dengan  (=),  tidak  sama  dengan  (≠), kurang dari (<), kurang atau sama dengan (≤), lebih besar dari (>), dan lebih besar atau sama dengan (≥)  ALU juga dapat  melakukan  pelaksanaan  arimatika  (pengurangan, penambahan dan semacamnya), pelaksanaan logis ( AND, OR,  NOT  ),  dan  pelaksanaan  perbandingan (membandingkan dua slot dengan kesetaraan).
2.  CU ( Control Unit )
Unit  control,  mengatur  dan  mengendalikan  semua peralatan  yang  ada  pada  sistem  komputer,  kapan  alat input menerima  data  dan  kapan  data  diolah  serta  kapan ditampilkan  pada  alat  output.  Mengartikan  instruksi- instruksi dari program komputer. Membawa data dari alat input  ke  memori  utama.  Mengambil  data  dari  memori utama untuk diolah. Mengirim  instruksi ke ALU jika ada instruksi untuk perhitungan aritmatika atau perbandingan logika.  Membawa  hasil  pengolahan  data  kembali  ke memori  utama  lagi  untuk  disimpan,  dan  pada  saatnya akan disajikan ke alat output. Selain  itu  CPU  juga  memiliki  beberapa  alat penyimpanan  yang berukuran  kecil  yang  disebut  dengan  Register  yang  memiliki  fungsi  Alat  penyimpanan  kecil  dgn  kecepatan  akses  cukup  tinggi,  yg  digunakan  untuk menyimpan  data  dan  instruksi  yang  sedang  diproses, sementara  data  dan  instruksi  lainnya  yang  menunggu giliran untuk diproses, masih disimpan di dalam memori utama. Banyak  register dalam CPU, masing-masing  sesuai dengan fungsinya yaitu :
1.  Instruction Register ( IR )
Digunakan  untuk  menyimpan  instruksi  yang sedang diproses.
2.  Program Counter ( PC )
Digunakan untuk menyimpan alamat  lokasi dari memori  utama  yang  berisi  instruksi  yang  sedang diproses. Selama pemrosesan  instruksi,  isi PC diubah menjadi  alamat  dari  memori  utama  yang  berisi instruksi berikutnya.
3.  General Purpose Register
Punya  kegunaan  umum  yang  berhubungan dengan  data  yang  sedang  diproses.  Contoh,  yg digunakan  untuk  menampung  data  disebut  operand register, untuk menampung hasil disebut accumulator. 

4.  Memory Data Register ( MDR )
Digunakan  untuk  menampung  data  atau instruksi hasil pengiriman dari memori utama ke CPU atau  menampung  data  yg  akan  direkam  ke  memori  utama, hasil pengolahan oleh CPU.
5.  Memory Address Register
Digunakan  untuk menampung  alamat  data  atau instruksi pada memori utama yg akan diambil atau yg akan diletakkan. Selain  register,  beberapa  CPU  menggunakan suatu  cache  memory  yang  mempunyai  kecepatan sangat  tinggi,  agar  kerja  CPU  lebih  efisien.  Tanpa cache  memory,  CPU  akan  menunggu  sampai  data/ instruksi diterima dari memori utama, atau menunggu hasil  pengolahan  selesai  dikirim  ke  memori  utama, baru  proses  selanjutnya  bisa  dilakukan.  Padahal proses  dari  memori  utama  lebih  lambat  dibanding kecepatan  register  sehingga  akan  banyak  waktu terbuang.  Dengan  adanya  cache  memory,  sejumlah blok  informasi  pada  memori  utama  dipindahkan  ke cache  memory  dan  selanjutnya  CPU  akan  selalu berhubungan dengan cache memory.
•  Input and Output Device
I/O  membolehkan  komputer  mendapatkan  informasi dari  dunia  luar,  dan menaruh  hasil  kerjanya  di  sana,  dapat berbentuk  fisik  (hardcopy)  atau  non  fisik  (softcopy).  Ada  berbagai macam alat I/O, dari yang akrab keyboard, monitor  dan  disk  drive,  ke  yang  lebih  tidak  biasa  seperti  webcam (kamera web, printer, scanner, dan sebagainya. Yang  dimiliki  oleh  semua  alat  masukan  biasa  ialah bahwa mereka meng-encode (mengubah) informasi dari suatu  macam  ke  dalam  data  yang  bisa  diolah  lebih  lanjut  oleh sistem  komputer  digital.  Alat  output,  men-decode  data  ke dalam  informasi  yang  bisa  dimengerti  oleh  pemakai komputer. 
1.  Input Device
Input Device  adalah  perangkat  keras  komputer  yang berfungsi  sebagai  alat  untuk  memasukan  data  atau perintah ke dalam komputer. Alat-alatnya adalah :
•  Keyboard
•  Pointing Device 
  Mouse 
  Touch screen
  Digitizer Grapich Tablet
•  Scanner
•  Microphone
2.  Output Device
Output Device adalah perangkat keras komputer yang berfungsi  untuk  menampilkan  keluaran  sebagai  hasil pengolahan  data.  Keluaran  dapat  berupa  hard-copy  (ke kertas),  soft-copy  (ke  monitor),  ataupun  berupa  suara. Alatnya antara lain adalah :
•  Monitor
•  Printer 
•  Speaker
•  Storage Device
Register  CPU  berukuran  kecil  sehingga  tidak  dapat menyimpan  semua  informasi,  maka  CPU  harus  dilengkapi dengan alat penyimpan berkapasitas lebih besar yaitu memori utama. Terbagi menjadi dua yaitu : 
1.  Internal Storage Adalah  media  penyimpanan  yang  terdapat  didalam komputer yaitu : 
•  RAM ( Random Access Memory )
Untuk menyimpan  program yang kita  olah untuk sementara  waktu.  Dapat  diakses  secara  acak  (  dapat diisi/ditulis,  diambil,  atau  dihapus  isinya  ).  Struktur RAM terbagi menjadi empat bagian utama, yaitu:
1.  Input Storage
Digunakan  untuk  menampung  input  yang dimasukkan melalui alat input.
2.  Program Storage
Digunakan  untuk  menyimpan  semua instruksi-instruksi program yang akan diakses.
3.  Working Storage
Digunakan  untuk  menyimpan  data  yang akan diolah dan hasil pengolahan.
4.  Output Storge
Digunakan  untuk  menampung  hasil  akhir dari  pengolahan  data  yang  akan  ditampilkan  ke
alat output.
•  ROM ( Read Only Memori )
Memori  yang  hanya  bisa  dibaca  dan  berguna sebagai penyedia informasi pada saat komputer pertama kali dinyalakan. Hanya dapat dibaca, tidak bisa mengisi sesuatu  ke  dalam  ROM,  sudah  diisi  oleh  pabrik pembuatnya.  Berupa  sistem  operasi  yg  terdiri  dari program  pokok,  seperti  program  untuk  mengatur penampilan  karakter  di  layar,  pengisian  tombol  kunci papan  ketik  untuk  keperluan  kontrol  tertentu,  dan bootstrap  program. Program  bootstrap  diperlukan  pada  saat pertama kali sistem komputer diaktifkan (booting), yang  dapat  berupa  cold  booting  atau  warm  booting. Dimungkinkan  untuk  merubah  isi  ROM,  dengan  cara memprogram kembali, yaitu :
1.  PROM (Programmable Read Only Memory), yg hanya dapat diprogram satu kali.
2.  EPROM  (Erasable  Programmable  Read  Only Memory), dapat dihapus dgn sinar ultraviolet, dapat diprogram kembali berulang-ulang.
3. EEPROM  (Electrically  Erasable  Programmable Read  Only  Memory),  dapat  dihapus  secara elektronik dan dapat diprogram kembali.
2. External Storage  ialahPerangkat  keras  untuk  melakukan  operasi  penulisan, pembacaan & penyimpanan data, di  luar komponen utama,
yaitu :
•  Floppy Disk
•  Hard Disk
•  CD Room
•  DVD

2.  Software ( Perangkat Lunak )
Rangkaian  prosedur  dan  dokumentasi  program  yang berfungsi  menyelesaikan  masalah  yang  dikehendaki.  Merupakan data elektronik yang disimpan  sedemikian  rupa oleh komputer  itu sendiri, data yang disimpan ini dapat berupa program atau instruksi yang  akan  dijalankan oleh  perintah, maupun  catatan-catatan yang diperlukan  oleh  komputer  untuk  menjalankan  perintah  yang dijalankannya. 
•  Operating System 
 Sistem  operasi  atau  operating  system  ialah  Program dasar pada komputer yang menghubungkan pengguna dengan hardware  computer Perangkat  lunak  yang  dihubungkan dengan  pelaksanaan  program  dan  koordinasi  dari  aktivitas sistem  komputer.  Ada  beberapa  macam  system  operasi diantaranya adalah :
 Linux
 Windows
 Mac OS
 Tugas  sistem  operasi  termasuk  (tetapi  tidak  hanya) mengurus  penjalanan  program  di  atasnya,  koordinasi  Input, Output,  pemrosesan,  memori,  serta    penginstalan  dan pembuangan software.  Sistem  operasi,  menentukan  program  yang  mana dijalankan,  kapan,  dan  alat  yang mana  (seperti memori  atau I/O) yang mereka gunakan. Sistem operasi  juga memberikan servis  kepada  program  lain,  seperti  kode  (driver)  yang membolehkan programer untuk menulis program untuk suatu mesin  tanpa  perlu  mengetahui  detail  dari  semua  alat elektronik yang terhubung.

•  Application Program
Yaitu  program  komputer  yang  siap  digunakan  atau disebut  juga  program  siap  pakai.  Program  paket  digunakan untuk aplikasi bisnis secara umum, aplikasi khusus dibidang industri, aplikasi untuk meningkatkan produktifitas organisasi atau perusahaan dan aplikasi untuk produktifitas perorangan.
Contoh :
 Microsoft Word
 Microsoft Excel 
 CorelDraw X4
 Dll

•  Language Program
Language  Program  atau  bahasa  pemrograman  adalah bahasa  yang  digunakan  oleh  manusia  untuk  berkomunikasi dengan  komputer, karena  komputer memiliki  bahasa  sendiri maka  komputer  tidak  akan  merespon  selain  menggunakan bahasa Pemrograman,  seperti  :Bahasa  komputer  yang digunakan  untuk  menulis  instruksi-instruksi  program  untuk melakukan  suatu  pekerjaan  yang  dilakukan  oleh  programer, seperti :
  Visual basic
  Turbo pascal
  Delphi
3.  Brainware
Brainware  adalah  orang  yang  mengoperasikan  sebuah komputer, karena jika tidak ada orang yang mengoperasikan maka tidak akan dapat digunakan.
2.   Operasi Sistem Komputer
Secara  umum,  sistem  komputer  terdiri  atas  CPU  dan  sejumlah  device controller  yang  terhubung  melalui  sebuah  bus  yang  menyediakan  akses  ke memori.  Umumnya,  setiap  device  controller  bertanggung  jawab  atas  sebuah hardware  spesisfik.  Setiap  device  dan  CPU  dapat  beroperasi  secara  konkuren untuk  mendapatkan  akses  ke  memori.  Adanya  beberapa  hardware  ini  dapat menyebabkan  masalah  sinkronisasi.  Karena  itu  untuk  mencegahnya  sebuah memory controller ditambahkan untuk sinkronisasi akses memori.   Pada  sistem  komputer  yang  lebih  maju,  arsitekturnya  lebih  kompleks. Untuk  meningkatkan  performa,  digunakan  beberapa  buah  bus  .  Tiap  bus merupakan jalur data antara beberapa device yang berbeda. Dengan cara ini RAM, Prosesor,  GPU  (VGA  AGP)  dihubungkan  oleh  bus  utama  berkecepatan  tinggi yang lebih dikenal dengan nama FSB (Front Side Bus) . Sementara perangkat lain yang  lebih  lambat  dihubungkan  oleh  bus  yang  berkecepatan  lebih  rendah  yang terhubung  dengan  bus  lain  yang  lebih  cepat  sampai  ke  bus  utama.  Untuk komunikasi antar bus ini digunakan sebuah bridge . Tanggung  jawab  sinkronisasi  bus  yang  secara  tak  langsung  juga mempengaruhi  sinkronisasi  memori  dilakukan  oleh  sebuah  bus  controller  atau dikenal  sebagai bus master  . Bus master akan mengendalikan aliran data hingga pada satu waktu, bus hanya berisi data dari satu buah device . Pada prakteknya bridge dan bus master ini disatukan dalam sebuah chipset . Jika  komputer  dinyalakan,  yang  dikenal  dengan  nama  booting,  komputer  akan menjalankan  bootstrap  program  yaitu  sebuah  program  sederhana  yang  disimpan dalam  ROM  yang  berbentuk  chip  CMOS  (Complementary  Metal  Oxide Semiconductor)  .  Chip  CMOS  modern  biasanya  bertipe  EEPROM(Electrically Erasable  Programmable  Read  Only  Memory),  yaitu  memori  non-volatile  (tak terhapus  jika  power  dimatikan)  yang  dapat  ditulis  dan  dihapus  dengan  pulsa elektronik.  Lalu  bootsrap  program  ini  lebih  dikenal  sebagai BIOS  (Basic  Input Output System) . Bootstrap  program  utama,  yang  biasanya  terletak  di Motherboard  akan memeriksa  hardware-hardware  utama  dan  melakukan  inisialisasi  terhadap program dalam hardware yang dikenal dengan nama firmware . Bootstrap  program  utama  kemudian  akan  mencari  dan  meload  kernel sistem operasi ke memori  lalu dilanjutkan dengan  inisialisasi sistem operasi.Dari sini program sistem operasi akan menunggu kejadian  tertentu. Kejadian  ini akan menentukan apa yang akan dilakukan sistem operasi berikutnya ( event-driven ). Kejadian  ini pada komputer modern biasanya ditandai dengan munculnya interrupt  dari  software  atau  hardware,  sehingga  Sistem  Operasi  ini  disebut Interrupt-driven. Interrupt dari hardware biasanya dikirimkan melalui suatu signal  tertentu, sedangkan software mengirim interrupt dengan cara menjalankan system call atau  juga dikenal dengan  istilah monitor call  . System/Monitor call  ini akan menyebabkan  trap  yaitu  interrupt  khusus  yang  dihasilkan  oleh  software  karena adanya masalah  atau  permintaan  terhadap  layanan  sistem  operasi. Trap  ini  juga sering disebut sebagai exception . Setiap  interrupt  terjadi,  sekumpulan  kode  yang  dikenal  sebagai  ISR (Interrupt Service Routine) akan menentukan  tindakan yang akan diambil. Untuk menentukan  tindakan  yang  harus  dilakukan,  dapat  dilakukan  dengan  dua  cara yaitu polling yang membuat komputer memeriksa satu demi satu perangkat yang ada  untuk menyelidiki  sumber  interrupt  dan  dengan  cara menggunakan  alamat-alamat  ISR yang  disimpan dalam  array  yang  dikenal  sebagai  interrupt  vector di mana sistem akan memeriksa Interrupt Vector setiap kali interrupt terjadi. Arsitektur interrupt harus mampu untuk menyimpan alamat instruksi yang di-  interrupt  . Pada komputer  lama,  alamat  ini disimpan di  tempat  tertentu yang tetap, sedangkan pada komputer baru, alamat itu disimpan di stack bersama-sama dengan informasi state saat itu.

BAB III PENUTUP

Sistem Komputer  adalah  elemen-elemen  yang  terkait  untuk menjalankan suatu  aktifitas  dengan  menggunakan  komputer.  Elemen  dari  sistem  komputer terdiri  dari  manusianya  (brainware),  perangkat  lunak  (software),  set  instruksi (instruction set), dan perangkat keras (hardware). Komponen – komponen dalam sistem komputer terbagi 3, yang tidak bisa terpisahkan yaitu :
1.  Hardware ( Perangkat Keras )
•  Processing Device
•  Input Device
•  Output Device
•  Storage Device
2.  Software ( Perangkat Lunak )
•  Operating System
•  Application Program
•  Language Program
3.  Brainware ( Orang Yang MengoperasikanKomputer )
Adanya beberapa hardware  ini dapat menyebabkan masalah  sinkronisasi. Karena  itu  dalam  operasi  sistem  komputer  untuk mencegahnya  sebuah memory controller  ditambahkan  untuk  sinkronisasi  akses memori.   Untuk meningkatkan performa,  digunakan beberapa buah bus  . Tiap bus merupakan  jalur  data  antara beberapa  device  yang  berbeda.  Jika  komputer  dinyalakan  Bootstrap  program utama  akan  memeriksa  hardware-hardware  utama.  Pada  komputer  modern biasanya  ditandai  dengan  munculnya  interrupt  dari  software  atau  hardware, sehingga Sistem Operasi ini disebut Interrupt-driven. Demikian yang bisa kami simpulkan, semoga makalah ini bermanfaat bagi masyarakat pada umumnya dan mahasiswa pada umumnya. Apabila makalah  ini terdapat  kekurangan  maupun  kesalahan  dalam  penulisan/pembahasan  kami mengucapkan mohon maaf.

Yulianto Nugroho
NIM: 105050100111015

DAFTAR PUSTAKA

•  http://www.perpus-online.co.cc/makalah-sistem-komputer/
•  http://iwansantosa.files.wordpress.com/2009/04/presentasi-sistem-
komputer.ppt.
•  http://images.indratutriono.multiply.multiplycontent.com/attachment/0/RyE
zpQoKCrsAAHJyOB41/SISTEM%20KOMPUTER.ppt?nmid=63757987.