IPA TEKNOLOGI DAN KELANGSUNGAN HIDUP MANUSIA

Perkembangan Teknologi dalam Memenuhi Kebutuhan Pokok Manusia

a. Untuk Memenuhi Kebutuhan Pangan

Produksi pangan secara tradisional terkendala dengan perkembangan penduduk yang pesat, persediaan pangan terbatas untuk pemenuhannya. Sehingga para ilmuwan melakukan penelitian yang menghasilkan teknologi baru.

1) Bidang Pertanian 

          a) Budidaya Pertanian

                   i. Varietas-varietas unggul yang berhasil tinggi

                  ii. Tahan hama/ penyakit

                  iii. Tahan kekeringan

           b) Budidaya Ternak

                   i. Cara-cara produksi telur yang efisien

                  ii. Peningkatan prduktivitas ayam kampong

                 iii. Teknik inseminasi

2) Teknologi Kimia

          a) Untuk budidaya tanaman

                   i. Pupuk (urea, SP36, KCL)

                  ii. Pestisida (rodentisida, insektisida, fungisida)

          b) Untuk budidaya ternak

                    i. Obat-obatan untuk hewan

                   ii. Pemacu produksi (telur, daging, susu)

          c) Pengamatan makanan hasil tanaman dan ternak

3) Teknologi Mesin

    Alat-alat mesin (mesin traktor, penetas, pendingin)

4) Teknologi Kedirgantaraan

Pesawat terbang menjadikan transportasi lebih efisien, lebih mudah.

5) Bioteknologi

Rekayasa genetika sehingga menghasilkan tanaman atau hewan berprotein tinggi.

6) Teknologi pengolahan hasil tanaman, ternak, maupun ikan

Pengawetan hasil pertanian (pengalengan, bahan pengawet, pengerinagn, pengasapan dan proses lain menjadikan produk memiliki nilai tambah)

b. Untuk Memenuhi Kebutuhan Sandang

Kebutuhan sandang meliputi pakaian, sepatu dan sebagainya. Terbatasnya bahan-bahan alam, menyebabkan penyediaan tekstil belum terpenuhi sehingga ahli teknik kimia membuat serat sintetis.

1. Sutera buatan

2. Nilon

3. Serat polieter

4. Serat acrilice

5. Spandex

Ahli teknik mesin menciptakan mesin tenun , mesin sepatu, kulit-kulit sintetis. Mula-mula tekstil dibuat dari benang alam (cotton, wool, silk, maupun linen, polimer selulosa)

c. Untuk Memenuhi Kebutuhan Papan

Papan adalah tempat pemukiman manusia yang meliputi lingkungan dan bangunan.

1. Teknik tata kota untuk mengatur tempat pemukiman melalui tata kota.

2. Teknik sipil untuk kebutuhan rumah yang memenuhi syarat dan kenyamanan pemakai.

Bahan bangunan :

• Primitif : batang kayu, pohon-pohon muda, bamboo, daun dan lain-lain

• Tradisional : batu, batu merah, ubin, kayu, logam kaca, dan lain-lain.

• Modern : kawat baja, fiber board, polywood, plastic bahan penguat.

Polywood penyediaan bahan kayu, untuk efisiensi hasil hutan.

Baja yang lebih baik tidak mudah rapuh, lebih keras disbanding besi.

d. Untuk Memenuhi Kebutuhan Peningkatan Kesehatan

Pada jaman dahulu, untuk menanggulangi suatu penyakit, orang-orang menggunakan obat-obat tradisional yang ada di sekitarnya. Hal ini karena Indonesia kaya akan tanaman berkhasiat, contohnya : 

      • Daun jambu biji : obat sakit perut

      • Daun papaya : obat penambah nafsu makan

      • Daun kumis kucing : memperlancar air kencing

      • Lengkuas : obat panu

      • Kencur : obat batuk

Kemajuan teknologi menyebabkan :

• Obat dapat diproduksi secar besar-besaran, sehingga kebutuhan obat terpenuhi

• Pelayanan kesehatan juga mengalami peningkatan dengan berbagai alat yang ditemukan, seperti :

o ECG (Electro Cardiograph) : denyut jantung

o EEG (Elecro Enchepalograph) : memeriksa otak

o USG (Ultra Sono Graph) : memriksa keadaan janin

• Penelitian-penelitian yang menghasilkan obat-obat baru, seperti obat anti kanker dan vaksin

Untuk Memenuhi Kebutuhan Energi

Terdapat beberapa bentuk utama energi yang terdapat di dunia ini. Antara lain energi bahang (panas), energi cahaya, energi elektrik, energi kimia, dan energi nuklir. Bahang (panas) adalah energi yang berasal dari bahang uap atau bahang pembakaran; sebagai contoh adalah mesin uap pada kereta api uap dan motor bakar. Cahaya sebagai sumber energi yang juga disebut energi solar (penyinaran) merupakan sumber energi utama bagi kehidupan, terutama sebelum energi bentuk lain dapat dimanfaatkan. Cahaya adalah sinar yang kasat mata, sedang yang tidak kasat mata seperti sinar X, sinar gamma, infra merah, ultra ungu juga dimanfaatkan oleh kehidupan khususnya manusia. Energi elektrik adalah energi yang berkaitan dengan magnet, arus listrik, dan gabungan dari keduanya. Misal pada kipas angin yang mengubah energi listrik menjadi energi gerak. Energi ini dapat diperoleh melalui PLTA, PLTU, solar sel, dll. Energi kimia adalah energi pangan dan bahan bakar atau prinsipnya energi yang terikat dalam molekul kimia. Sebagai contoh energi ini terdapat pada batu batera dan aki. Energi nuklir adalah energi yang paling mutakhir dan karena kemampuannya yang hebat maka juga disebut energi inkonvensional. Bila energi ini digunakan dalam bentuk ledakan, artinya dalam bentuk terkonsentrasi dan dikeluarkan secara spontan akan tercipta bahang dan energi mekanik yang dahsyat dan merusakkan. Tetapi energi ini juga dapat dilepaskan perlahan-lahan sebagai bahang yang bermanfaat sebagai pembangkit uap listrik dan sebagainya.

Jantera Genetika

Hereditas atau kebakaan adalah proses penerusan sifat-sifat orang tua ke keturunannya. Seperti yang telah dibicarakan pada bab-bab terdahulu bahwa sel mempunyai inti sel. Kemudian diketahu bahwa sel yang dalam keadaan istirahat (tidak membelah diri) di dalam inti tersebut terdapat anyaman yang samar-samar yang kemudian disebut kromosom.

Di dunia pertanian dikenal ilmu pemuliaan tanaman yang dengan metode tertentu dapat dibuat suatu tanaman sifatnya baik, antara lain : umurnya pendek, hasilnya tinggi, tahan roboh, tahan kering, tahan hama dan penyakit. Tanaman semacam itu kemudian disebut varietas unggul. Pada manusia tentu saja hal seperti di atas tak etis untuk dilakukan dan selain itu harus membunuh keturunan yang ternyata tidak baik.

Pengertian dan Macam Sumber Daya

Sumber daya alam / sumber alam / natural resources adalah segala sesuatu yang diperlukan oleh organisme hidup, populasi, ekosistem, yang pengadaannya hingga ke tingkat yang optimum atau yang mencukupi akan meningkatkan daya pengubahan energi (Soeriaatmaja, 1981)

Macam-macam sumber daya alam :

  1. Berdasarkan keperluan hidup organisme

        a. Sumber daya alam fisik

        Contoh : materi dan energi

        b. Sumber daya alam nonfisik

        Contoh : ruang, waktu dan keanekaragaman

  2. Berdasarkan bentuk dan cara memperolehnya

        a. Sumber daya alam konvensional

        Adalah sumber daya yang sudah tersedia sehari-hari di alam, contohnya tanaman, hewan, bahan-bahan tambang, sinar matahari menimbulkan angin, gerakan air, hujan

        b. Sumber daya alam nonkonvensional

      Adalah sumber daya yang mengalami pengubahan yang merupakan pengayaan (enrichment) dari sumber daya alam konvensional dengan teknoloogi yang canggih.

  3. Berdasarkan dapat atau tidak dapat diperbaharui

        a. Sumber daya yang dapat diperbaharui (renewable resources)

        Contoh : tumbuhan, binatang, air, tanah

        b. Sumber daya yang tidak dapat diperbaharui (non-renewable resources)

        Contoh : batu bara, minyak bumi, mineral.

Perkembangan IPA Teknologi Hubungannya dengan Kesehatan Lingkungan

Kemajuan IPA teknologi yang sering dengan peningkatan jumlah penduduk mengakibattkan adanya masalah lingkungan. Terganggunya keseimbangan ekologi di alam ini merupakan salah satu penyebab terjadinya penurunan kualitas lingkungan. Maka permasalahan yang timbul adalah sejauh mana pengaruh pencemaran terhadap kesehatan lingkungan.

Kesehatan lingkungan erat hubungannya dengan sanitasi lingkungan, sanitasi lingkungan adalah usaha pencegahan timbulnya penyakit dengan jalan memutuskan salah satu mata rantai penularan penyakit tersebut.

  1. Kesehatan lingkungan dalam lingkup rumah tangga

        a. Penyediaan air bersih untuk keperluan rumah tangga yang baik dri segi kualitas maupun kuantitasnya..

        b. Mendirikan rumah yang baik dan sehat (ada ventilasi dan kena sinar matahari)

        c. Mengatur dan membasmi penyebaran vektor (penyakit) seperti nyamuk, tikus, lalat.

        d. Pengawasan terhadap pencemaran lingkungan karena aktivitas manusia.

  2. Kesehatan lingkungan dalam lingkup masyarakat

        a. Masalah air (sumber air)

       Air perlu diolah terlebih dahulu sebelum digyunakan agar terbebas dari kuman dan penyakit

       Proses pengolahan air :

               1) Air sungai dipompa, diendapkan pada parit-parit lebar dan panjang

               2) Dialirkan ke instalasi penyaringan

               3) Diendapkan pada presedimentation tank diberi tawas dan zat kapur

               4) Ada 2 cara pencampuran air :

                            a) Menerjunkan air

                            b) Mixing device (melalui parit berbelok-belok)

               5) Dialirkan ke accelerator, terjadi pemisahan kotoran dan air jernih

               6) Air jernih dialirkan melalui saringan pasir (rapid sand filter)

               7) Dialirkan ke khlorinator dibubuhi zat khlor dengan syarat residu khlor antara 0,1 – 1,2 ppm

               8) Air bersih ditampung dalam bak dan siap didistribusikan ke konsumen

      b. Masalah sampah dan penanganannya

     Pembuangan sampah biasanya dilakukan di daerah tertentu agar tidak mengganggu kesehatan. Beberapa cara penanganan sampah :

              1) Incenerator

                   Pembakaran sampah besar-besaran, panas yang dihasilkan dapat dimanfaatkan.

               2) Sanitary Landfill

              Pembuangan sampah dengan cara menimbun sampah denagn tanah lapis demi lapis sehingga sampah selalu tertutup. Cara ini dapat dimanfaatkan untuk pemadatan daerah rawa dan meninggikan dataran rendah.

               3) Composing 

               Pengolahan sampah menjadi pupuk organik

                        a) Harus dipisahkan antara garbage (sampah yang mudah busuk) dan rubbish (sampah yang sulit busuk)

                         b) Ditempatkan di suatu lobang galian sehingga terjadi pembusukan.

                         c) Sampah sebagai bahan pembuatan biogas dengan proses fermentasi. Untuk menaikkan kandungan nitrogen perlu ditambahkan kotoran hewan atau pupuk urea.

                        d) Sampah yang dihancurkan sebagai bahan campuran pembuatan batubata dalam bentuk briket.

                        e) Sampah sebagai media pembuatan PST (Protein Sel Tunggal) suatu jenis protein baru yang dibuat secara teknologi dari mikroorganisme (bioteknologi)

                        f) Sampah digunakan sebagai media produksi vitamin ternyata sangat subur pertumbuhannya di dalam media yang dicampur dengan ekstrak sampah.

Perkembangan IPA Teknologi di Bidang Bioteknologi

Aplikasi pertama bioteknologi yaitu dalam makanan. Sedang aplikasinya sekarang dan yang akan datang menawarkan produksi pangan dalam jumlah yang banyak dan harga murah, nilai nutrisi baik dan varietas beragam. Jutaan tahun evolusi telah melengkapi sel tersebut. Hasil cemerlang dari bioteknologi merangsang minat untuk mengembangkan industri baru yang mempekerjakan jutaan mikroba.

Bidang Kedokteran

Penemuan penisilin oleh Alex Fleming (1928) secara tidak sengaja saat ia mempelajari pertumbuhan bakteri pada cawan gelas kecil di laboratoriumnya, salah satunya terkontaminasi kapang hingga akhirnya menghasilkan Penicilin Nonatum yang dijadikan sebagai antibiotik yang membantu menyelamatkan jutaan jiwa.

Bidang Pertanian

Pakar bioteknologi berharap dapat meningkatkan program intensifikasi pertanian. Permasalahan yang sering timbul adalah kurangnya persediaan nitrogen dalam tanah. Enzim nitrogenase mengambil gas nitrogen dengan mengambil energi dari aktivitas fotosintesis.

Bioteknologi dalam Industri

Saat ini industri kimia dunia tergantung pada bahan mentah. Bioteknologi dapat membantu dalam berbagai bidang industri, misalnya pada:

           > Pembuatan plastik

Menggunakan bahan dasar alkena yang dibentuk menjadi alkena oksida dengan bantuan 3 enzim (1 enzim dari bakteri dan 2 enzim dari kapang) lalu alkena oksida berpolemerasi membentuk plastik.

          >Pengeluaran minyak bumi dari dalam tanah

Bakteri Bacillus dan Clostridium diberi nutrien dapat hidup dan tumbuh didalam tanah. Bakteri tersebut menghasilkan senyawa karbondioksida yang memaksa minyak keluar dari dalam tanah.

            >Mengantisipasi cemaran minyak buangan

Bakteri Pseudomonas yang direkomendasi ditumbuhkan dalam jerami kemudian jerami tersebut ditebarkan diatas minyak buangan, maka akan terjadi rantai hidro karbon dari minyak buangan dapat diuraikan. 

Bioteknologi dalam Penyediaan Energi

Pakar bioteknologi mulai merancang, dengan bantuan mikroba akan dapat mengubah suatu bahan tertentu menjadi produk energi. Sebagai contoh misalnya:

 Bakteri Ethanolicus bersifat panas ditemukan disumber air mendidih di Amerika Serikat. Bakteri ini dapat mengubah bahan mentah (pati, gula, dan selulosa)menjadi produk alkohol secara cepat dibanding jenis bakteri lain. Bahan bakar alkohol dikembangkan menjadi salah satu alternatif pengganti bensin.

 Pembuatan bahan bakar metana dari limbah pabrik gula, brem, dan kotoran hewan mulai dikembangkan. Ini dapat mengurangi pencemaran serta banyak jenis mikroba yang dapat menguraikan sel mati dan menghasilkan gas metans (gas bio).

 Clostridium Butyricum dicoba oleh pakar teknologi Jepang dimasukkan dalam air limbah yang mengandung gula dari pabrik alkohol hingga akhirnya dapat memproduksi gas hidrogen dalam jumlah banyak.

Dalam Bidang Makanan

Peranan bioteknologi dalam meningkatkan produksi makanan dengan bantuan mikroba telah dapat mengantisipasi kasus penduduk yang mengalami mal nutrisi. Contoh bioteknologi dalam bidang makanan :

 Interferon, yaitu anti virus yang dapat mengobati demam pada ternak sehingga dapat meningkatkan produksi daging.

 Injeksi hormon pertumbuhan sapi yang meningkatkan produksi daging dan susu.

 Campuran enzim protease dari papain daun papaya dan enzim protease dari bakteri Serratia Marcesens digunakan untuk menjernihkan kabut pada bir.

 Dengan bantuan mikroba dapat membantu pengolahan produk makanan seperti susu menjadi keju, yogurt anggur menjadi bir dan gandum menjadi keju.

 Pembuatan kue mikroba yaitu kue dengan aroma keju yang dibuat dari lendir yang diekstrak dari ganggang Spirulina Maxima di Danau Texcoco (Afrika) ada yang menamakan sebagi protein sel tunggal.