Bahaya Radiasi Wi Fi

Apakah jaringan nirkabel wireless-fidelity (Wi-Fi) benar-benar menjadi ancaman kesehatan bagi manusia? Pertanyaan itu muncul dan memancing perdebatan setelahPanorama--program stasiun televisi Inggris, BBC--menyiarkan hasil investigasinya pada awal pekan lalu.

Menurut temuan Panorama, tingkat radiasi yang dipancarkan perlengkapan Wi-Fi pada satu sekolah di Norwich, yang memiliki lebih dari seribu murid, lebih tinggi ketimbang tingkat radiasi yang dipancarkan dari menara transmisi operator telepon seluler umumnya. Pengukuran Panorama menunjukkan kekuatan sinyal Wi-Fi di dalam ruang kelas itu tiga kali lebih kuat daripada intensitas radiasi dari menara ponsel.

Temuan ini dianggap signifikan karena anak-anak memiliki tengkorak yang lebih tipis ketimbang orang dewasa dan masih dalam tahap pertumbuhan. Pengujian menunjukkan bahwa anak-anak menyerap radiasi yang lebih banyak daripada orang dewasa.

Di perkotaan Inggris, hotspot Wi-Fi muncul bak jamur. Menurut Panorama, dalam 18 bulan terakhir ada 2 juta pengguna Wi-Fi baru. Wi-Fi digunakan pada 70 persen sekolahsecondary dan 50 persen sekolah primer.

Berbeda dengan Panorama, pengukuran tingkat radiasi di sekolah Norwich itu jauh di bawah ambang batas keamanan yang dibuat pemerintah. Bahkan masih 600 kali di bawah ambang batas. Tapi sebagian ilmuwan menduga basis ambang batas itu tidak benar. Para saintis juga prihatin dengan tidak adanya penelitian tentang dampak radiasi jaringan nirkabel (Wi-Fi). Padahal untuk riset serupa pada ponsel dan menara radio ada ribuan.

Efek radiasi bagi kesehatan, menurut Profesor Olle Johansson dari Karolinska Institute in Swedia, yang diwawancarai Panorama, "Jika melihat literatur, Anda bisa temukan sejumlah efek radiasi, seperti kerusakan kromosom, berdampak pada kapasitas konsentrasi dan menurunnya memori jangka pendek, serta meningkatnya kejadian berbagai tipe kanker."

Ilmuwan lain, Dr Gerd Oberfeld dari Salzburg, mengatakan saatnya Wi-Fi dicabut dari sekolah-sekolah. Alasannya, "Jika Anda melihat data, akan tampak gambaran yang jelas--ini seperti puzzle dan semua cocok, dari pecahnya DNA pada tingkat penelitian binatang hingga kejadian epidemiologis, misalnya peningkatan gejala dan tingkat penyakit kanker."

Namun, investigasi Panorama langsung ditanggapi kalangan ilmuwan, teknisi, dan pengguna Wi-Fi. Menurut saintis, investigasi dari program dokumentasi BBC itu tak berdasar konsep ilmiah dan cerita yang menakut-nakuti.

Paddy Regan, fisikawan dari University of Surrey, misalnya, mengkritik metode pengukuran Panorama yang tak fair. Menurut juru bicara Panorama kepada Guardian, perbandingan pengukuran dilakukan dari jarak 1 meter untuk komputer jinjing danwireless router Wi-Fi serta 100 meter dari menara ponsel. Menurut Regan, tak mengherankan kalau hasilnya tiga kali lipat lebih tinggi.

"Aturan fundamental dalam pengukuran ilmiah adalah Anda harus mencoba membandingkan sesuatu berdasarkan hukum akar terbalik. Untuk membuat perbandingan yang adil antara dua sumber radiasi, pengukuran harus dilakukan dari jarak yang sama." Tapi juru bicara Panorama mempertahankan kesahihan metodologi penelitiannya. Menurut dia, "Titik yang memiliki intensitas tertinggi dari menara ponsel adalah ketika ia menyentuh tanah."

Sejauh ini para ilmuwan percaya bahwa Wi-Fi lebih aman ketimbang radiasi ponsel karena peralatan Wi-Fi mengirimkan sinyal pada jarak yang lebih pendek sehingga dapat beroperasi pada kekuatan rendah. Menurut Health Protection Agency, seseorang yang duduk di dalam area hotspot selama setahun terus-menerus menerima dosis radiasi yang sama dengan orang yang menggunakan ponsel selama 20 menit.

Radiasi Elektromagnetik

Radiasi elektromagnetik adalah kombinasi medan listrik dan medan magnet yang berosilasi dan merambat lewat ruang dan membawa energi dari satu tempat ke tempat yang lain. Cahaya tampakadalah salah satu bentuk radiasi elektromagnetik. Penelitian teoritis tentang radiasi elektromagnetik diisebut elektrodinamik, sub-bidang elektromagnetisme.

Setiap muatan listrik yang memiliki percepatan memancarkan radiasi elektromagnetik. Waktu kawat menghantarkan sama dengan arus listrik. Bergantung pada situasi, gelombang elektromagnetik dapat bersifat seperti gelombang atau seperti partikel. Sebagai gelombang, dicirikan oleh kecepatan, panjang gelombang, dan frekuensi. Kalau dipertimbangkan sebagai partikel, mereka diketahui  sebagai foton, dan masing-masing mempunyai energi berhubungan dengan frekuensi gelombang ditunjukan oleh hubungan Planck E = Hf, di mana E adalah energi foton, h ialah konstanta Planck - 6626 × 10 ⁻³⁴ J·s - dan f adalah frekuensi gelombang.

hukum pergeseran Wien

Gambar 1

Spektrum radiasi benda hitam pada awalnya dipelajari oleh Rayleigh dan Jeans menggunakan pendekatan fisika klasik. Mereka meninjau radiasi dalam rongga bertemperatur T yang dindingnya merupakan pemantul sempurna sebagai sederetan gelombang elektromagnetik. Akan tetapi, pada suhu 2.000 K bentuk grafik hasil eksperimen berbeda dengan bentuk grafik yang dikemukakan Rayleigh dan Jeans, seperti ditunjukkan pada gambar 1

Gambar 2

Rayleigh dan Jeans meramalkan bahwa benda hitam ideal pada kesetimbangan termal akan memancarkan radiasi dengan daya tak terhingga. Akan tetapi, ramalan Rayleigh dan Jeans tidak terbukti secara eksperimental. Ramalan ini dikenal sebagai bencana ultraungu.Ilmuwan  lain yang mempelajari spektrum radiasi benda hitam adalah Wilhelm Wien. Wien mempelajari hubungan antara suhu dan panjang gelombang pada intensitas maksimum. Perhatikan gambar 2 di samping! Puncak-puncak kurva pada grafik 2 menunjukkan intensitas radiasi pada tiap-tiap suhu. Dari gambar 2 tampak bahwa puncak kurva bergeser ke arah panjang gelombang yang pendek jika suhu semakin tinggi. Panjang gelombang pada intensitas maksimum ini disebut sebagai panjang gelombang maks. Wien merumuskan hubungan antara suhu dan panjang gelombang maks sebagai berikut.

C: konstanta Wien (2,878 . 10-3 m.K)

Persamaan tersebut  dikenal sebagai hukum pergeseran Wien.

Jenis-jenis uap

Proses pembentukan uap terbagi atas dua jenis, yaitu :

1. Uap air yaitu uap yang terbentuk diatas permukaan air sebagai akibat dari penurunan tekanan di atas permukaan air sampai tekanan penguapan yang sesuai dengan temperatur permukaan air tersebut pada titik didih dan pada tekanan di bawah tekanan atmosfir bumi. Penurunan tekanan ini diantaranya disebabkan karena adanya tekanan uap jenuh yang sesuai dengan temperatur permukaan air maka akan terjadi penguapan.

2. Uap panas yaitu uap yang terbentuk akibat mendidihnya air , aliran mendidih bila tekanan dan temperatur berada pada kondisi didih. Misalnya bila air tekanan 1 bar maka air tersebut akan mendidih pada suhu didih (±99,630 C).

Uap yang terbentuk pada tekanan dan temperatur didih disebut uap jenuh saturasi (saturated steam).

Apabila uap jenuh dipanaskan pada tekanan tetap, maka uap akan mendapat pemanasan lanjut (temperatur naik). Uap yang demikian disebut uap panas lanjut (uap adi panas) atau superheated steam.

Menurut keadaannya uap ada tiga jenis, yaitu :

· Uap jenuh

Uap jenuh merupakan uap yang tidak mengandung bagian-bagian air yang lepas dimana pada tekanan tertentu berlaku suhu tertentu.

· Uap kering

Uap kering merupakan uap yang didapat dengan pemanas lanjut dari uap jenuh dimana pada tekanan terbentuk dan dapat diperoleh beberapa jenis uap kering dengan suhu yang berlainan.

· Uap basah

Uap basah merupakan uap jenuh yang bercampur dengan bagian-bagian air yang halus yang temperaturnya sama.

Sistem Tenaga Uap

Pada mesin uap dan turbin uap, air sebagai benda kerja mengalami deretan perubahan keadaan. Untuk merubah air menjadi uap digunakan suatu alat dinamakan boiler. Boiler menerima panas dari sumber panas atau dapur, panas tersebut digunakan untuk memanaskan air didalam boiler agar dieroleh uap. Kadang-kadang uap yang keluar dari boiler dipanaskan lagi dengan superheateragar diperoleh uap dengan temperatur yang lebih tinggi. Panas untuk superheaterdiambil dari dapur dan superheater dihubungkan langsung dengan boiler.

Gambar 2.1. Skema Diagram Aliran Uap Dan Cairan Pada Mesin/Turbin Uap.

Uap yang keluar dari superheater kemudian mengalir ke mesin uap atau turbin uap dan tenaga uap dirubah menjadi kerja poros mesin atau turbin. Pada waktu yang bersamaan, uap mengalami penurunan temperatur dan tekanan sebagian uap mengalami condensasi.

Kemudian campuran uap pada condensor semua uap diembunkan menjadi cairan. Panas dari condensor (panas pengembunan) dibuang. Cairan yang keluar dari condensor kemudian dipompakan kembali ke boiler.

1. Siklus Rankine

Siklus rankine adalah siklus thermodinamika yang mengkonversi kalor/panas menjadi bentuk kerja. Siklus Rankine kadang-kadang disebut sebagai praktissiklus Carnot. Ketika sebuah turbin efisien digunakan, diagram T-S mulai mirip dengan siklus Carnot. Perbedaan utama adalah bahwa penambahan panas (dalam boiler) dan penolakan (di kondensor) yang isobarik dalam siklus Rankine danisotermal dalam siklus Carnot teoritis.

Gambar 2.2. Skema Diagram Siklus Rankine.

Pompa digunakan untuk menekan cairan bekerja diterima dari kondensor sebagai cair bukan sebagai gas. Semua energi dalam memompa cairan bekerja melalui siklus lengkap hilang. Seperti semua energi penguapan dari fluida kerja, dalam boiler. Energi ini yang hilang ke dalam siklus yang pertama, kondensasi tidak terjadi dalam turbin, semua energi penguapan ditolak dari siklus melalui kondensor. Tapi memompa cairan bekerja melalui siklus sebagai cairan memerlukan fraksi yang sangat kecil.

Efisiensi siklus Rankine biasanya dibatasi oleh fluida kerja. Tanpa tekanan mencapai kritis super tingkat untuk fluida kerja, kisaran temperatur siklus dapat beroperasi lebih dari cukup kecil: suhu masuk turbin biasanya 565 ° C dan suhu kondensor adalah sekitar 30 ° C.

Gambar  2.3. Diagram T-S Dari Siklus Rankine.

Ada empat proses dalam siklus Rankine pada diagram T-S:

· Proses 1-2: Fluida kerja dipompa dari rendah ke tekanan tinggi, seperti fluida adalah cairan pada tahap ini pompa membutuhkan energi input sedikit.

· Proses 2-3: Cairan tekanan tinggi memasuki boiler dimana dipanaskan pada tekanan konstan oleh sumber panas eksternal untuk menjadi uap jenuh kering.Energi input yang dibutuhkan dapat dengan mudah dihitung dengan menggunakandiagram mollier atau hs grafik atau diagram entalpi-entropi

· Proses 3-4: Uap jenuh kering berekspansi melalui turbin, pembangkit listrik. Hal ini menurunkan suhu dan tekanan uap, dan kondensasi beberapa mungkin terjadi. Output dalam proses ini dapat dengan mudah dihitung dengan menggunakangrafik-entropi Entalpi

· Proses 4-1: Uap basah kemudian memasuki kondensor dimana terkondensasi pada tekanan konstan untuk menjadi cair jenuh .

Wpump = m (h2-h1)          Qin = m (h3-h2)

Wturbin = m (h3-h4) Qout = m (h3-h2)

2. Siklus Uap Kering

Sistem konversi fluida uap kering, merupakan sistem konversi yang paling sederhana dan paling murah. Uap kering langsung dialirkan menuju turbin kemudian setelah dimanfaatkan, uap dapat dibuang ke atmosfir (atmospheric exhaust turbine) atau dialirkan ke kondensor (condensing turbine).

Gambar 2.4. Skema Diagram Siklus         Gambar 2.5. Diagram T-S Konversi Uap Uap Kering.                                                                           Kering

Pada sistem konversi uap kering, kerja yang dihasilkan turbin ditentukan dengan menggunakan persamaan. Pada Gambar 2.4 dan Gambar 2.5 titik 1 fasa fluida panas bumi berupa uap sedangkan pada titik 2 fluida berupa dua fasa. Proses yang dijalani fluida dari titik 1 ke titik 2 dianggap proses isentropik sehingga entropi pada titik 1 sama dengan entropi pada titik 2, sehingga:

S1=S2

S1=S12+X 2 +  Sfg2

Untuk harga tekanan atau temperatur yang ditentukan, harga-harga entropi dan entalpi bisa didapat dari tabel uap. Sehingga dari persamaan 2 didapat harga x (fraksi uap) untuk kondisi tekanan atau temperatur pada outlet turbin. Dengan memanfaatkan harga fraksi uap tersebut, didapat entalpi pada outlet turbin :

h2 = hf2 + X2 hfg

Siklus PLTU (pembakit) Tenaga Uap

Sebuah pembangkit listrik jika dilihat dari bahan baku untuk memproduksinya, maka Pembangkit Listrik Tenaga Uap bisa dikatakan pembangkit yang berbahan baku Air. Kenapa tidak UAP? Uap disini hanya sebagai tenaga pemutar turbin, sementara untuk menghasilkan uap dalam jumlah tertentu diperlukan air. Menariknya didalam PLTU terdapat proses yang terus menerus berlangsung dan berulang-ulang. Prosesnya antara air menjadi uap kemudian uap kembali menjadi air dan seterusnya. Proses inilah yang dimaksud dengan Siklus PLTU.

Air yang digunakan dalam siklus PLTU ini disebut Air Demin (Demineralized), yakni air yang mempunyai kadar conductivity (kemampuan untuk menghantarkan listrik) sebesar 0.2 us (mikro siemen). Sebagai perbandingan air mineral yang kita minum sehari-hari mempunyai kadar conductivity sekitar 100 – 200 us. Untuk mendapatkan air demin ini, setiap unit PLTU biasanya dilengkapi dengan Desalination Plant dan Demineralization Plant yang berfungsi untuk memproduksi air demin ini.

Secara sederhana bagaimana siklus PLTU itu bisa dilihat ketika proses memasak air. Mula-mula air ditampung dalam tempat memasak dan kemudian diberi panas dari sumbu api yang menyala dibawahnya. Akibat pembakaran menimbulkan air terus mengalami kenaikan suhu sampai pada batas titik didihnya. Karena pembakaran terus berlanjut maka air yang dimasak melampaui titik didihnya sampai timbul uap panas. Uap ini lah yang digunakan untuk memutar turbin dan generator yang nantinya akan menghasilkan energi listrik.

Secara sederhana, siklus PLTU digambarkan sebagai berikut :

Siklus PLTU

1. Pertama-tama air demin ini berada disebuah tempat bernama Hotwell.
2. Dari Hotwell, air mengalir menuju Condensate Pump untuk kemudian dipompakan menuju LP Heater (Low Pressure Heater) yang pungsinya untuk menghangatkan tahap pertama. Lokasi hotwell dan condensate pump terletak di lantai paling dasar dari pembangkit atau biasa disebut Ground Floor. Selanjutnya air mengalir masuk ke Deaerator.
3. Di dearator air akan mengalami proses pelepasan ion-ion mineral yang masih tersisa di air dan tidak diperlukan seperti Oksigen dan lainnya. Bisa pula dikatakan deaerator memiliki pungsi untuk menghilangkan buble/balon yang biasa terdapat pada permukaan air. Agar proses pelepasan ini berlangsung sempurna, suhu air harus memenuhi suhu yang disyaratkan. Oleh karena itulah selama perjalanan menuju Dearator, air mengalamai beberapa proses pemanasan oleh peralatan yang disebut LP Heater. Letak dearator berada di lantai atas (tetapi bukan yang paling atas). Sebagai ilustrasi di PLTU Muara Karang unit 4, dearator terletak di lantai 5  dari 7 lantai yang ada.
4. Dari dearator, air turun kembali ke Ground Floor. Sesampainya di Ground Floor, air langsung dipompakan oleh Boiler Feed Pump/BFP (Pompa air pengisi) menuju Boiler atau tempat “memasak” air. Bisa dibayangkan Boiler ini seperti drum, tetapi drum berukuran raksasa. Air yang dipompakan ini adalah air yang bertekanan tinggi, karena itu syarat agar uap yang dihasilkan juga bertekanan tinggi. Karena itulah konstruksi PLTU membuat dearator berada di lantai atas dan BFP berada di lantai dasar. Karena dengan meluncurnya air dari ketinggian membuat air menjadi bertekanan tinggi.
5. Sebelum masuk ke Boiler untuk “direbus”, lagi-lagi air mengalami beberapa proses pemanasan di HP Heater (High Pressure Heater). Setelah itu barulah air masuk boiler yang letaknya berada dilantai atas.
6. Didalam Boiler inilah terjadi proses memasak air untuk menghasilkan uap. Proses ini memerlukan api yang pada umumnya menggunakan batubara sebagai bahan dasar pembakaran dengan dibantu oleh udara dari FD Fan (Force Draft Fan) dan pelumas yang berasal dari Fuel Oil tank.
7. Bahan bakar dipompakan kedalam boiler melalui Fuel oil Pump. Bahan bakar PLTU bermacam-macam. Ada yang menggunakan minyak, minyak dan gas atau istilahnya dual firing dan batubara.
8. Sedangkan udara diproduksi oleh Force Draft Fan (FD Fan). FD Fan mengambil udara luar untuk membantu proses pembakaran di boiler. Dalam perjalananya menuju boiler, udara tersebut dinaikkan suhunya olehair heater (pemanas udara) agar proses pembakaran bisa terjadi di boiler.
9. Kembali ke siklus air. Setelah terjadi pembakaran, air mulai berubah wujud menjadi uap. Namun uap hasil pembakaran ini belum layak untuk memutar turbin, karena masih berupa uap jenuh atau uap yang masih mengandung kadar air. Kadar air ini berbahaya bagi turbin, karena dengan putaran hingga 3000 rpm, setitik air sanggup untuk membuat sudu-sudu turbin menjadi terkikis.
10. Untuk menghilangkan kadar air itu, uap jenuh tersebut di keringkan di super heater sehingga uap yang dihasilkan menjadi uap kering. Uap kering ini yang digunakan untuk memutar turbin.
11. Ketika Turbin berhasil berputar berputar maka secara otomastis generator akan berputar, karena antara turbin dan generator berada pada satu poros. Generator inilah yang menghasilkan energi listrik.
12. Pada generator terdapat medan magnet raksasa. Perputaran generator menghasilkan beda potensial pada magnet tersebut. Beda potensial inilah cikal bakal energi listrik.
13. Energi listrik itu dikirimkan ke trafo untuk dirubah tegangannya dan kemudian disalurkan melalui saluran transmisi PLN.
14. Uap kering yang digunakan untuk memutar turbin akan turun kembali ke lantai dasar. Uap tersebut mengalami proses kondensasi didalam kondensor sehingga pada akhirnya berubah wujud kembali menjadi air dan masuk kedalam hotwell.

Siklus PLTU ini adalah siklus tertutup (close cycle) yang idealnya tidak memerlukan lagi air jika memang kondisinya sudah mencukupi. Tetapi kenyataannya masih diperlukan banyak air penambah setiap hari. Hal ini mengindikasikan banyak sekali kebocoran di pipa-pipa saluran air maupun uap di dalam sebuah PLTU.

Untuk menjaga siklus tetap berjalan, maka untuk menutupi kekurangan air dalam siklus akibat kebocoran, hotwell selalu ditambah air sesuai kebutuhannya dari air yang berasal dari demineralized tank.

Berikut adalah gambaran siklus PLTU secara lengkap. (Klik pada gambar untuk memperjelas).

Siklus PLTU Lengkap