ENERGI DAN KEJADIANNYA MENURUT AL-QUR’AN SERTA DAMPAKNYA PADA PENGEMBANGAN ILMU DAN TEKNOLOGI

ENERGI DAN KEJADIANNYA MENURUT AL-QUR’AN SERTA DAMPAKNYA PADA PENGEMBANGAN ILMU DAN TEKNOLOGI

Diajukan  untuk memenuhi tugas Struktur

Mata Kuliah: Keterpaduan Islam Dan IPTEK

Dosen : Dr. Amran Jaenudin

Tarbiyah / IPA BIOLOGI-C / VII

INSTITUT AGAMA ISLAM NEGERI (IAIN)

SYEKH NURJATI CIREBON

2010

BAB I

PENDAHULUAN

Masalah energi merupakan salah satu isu penting yang sedang hangat dibicarakan. Semakin berkurangnya sumber energi, penemuan sumber energi baru, pengembangan energi-energi alternatif, dan dampak penggunaan energi minyak bumi terhadap lingkungan hidup menjadi tema-tema yang menarik dan banyak didiskusikan. Pemanasan global yang diyakini sedang terjadi dan akan memasuki tahap yang mengkhawatirkan disebut-sebut juga merupakan dampak penggunaan energi minyak bumi yang merupakan sumber energi utama saat ini.

Dampak lingkungan dan semakin berkurangnya sumber energi minyak bumi memaksa kita untuk mencari dan mengembangkan sumber energi baru. Salah satu alternatif sumber energi baru yang potensial datang dari energi nuklir. Meski dampak dan bahaya yang ditimbulkan amat besar, tidak dapat dipungkiri bahwa energi nuklir adalah salah satu alternatif sumber energi yang layak diperhitungkan.

Isu energi nuklir yang berkembang saat ini memang berkisar tentang penggunaan energi nuklir dalam bentuk bom nuklir dan bayangan buruk tentang musibah hancurnya reaktor nuklir di Chernobyl. Isu-isu ini telah membentuk bayangan buruk dan menakutkan tentang nuklir dan pengembangannya. Padahal, pemanfaatan yang bijaksana, bertanggung jawab, dan terkendali atas energi nuklir dapat meningkatkan taraf hidup sekaligus memberikan solusi atas masalah kelangkaan energi.

Secara umum, energi nuklir dapat dihasilkan melalui dua macam mekanisme, yaitu pembelahan inti atau reaksi fisi dan penggabungan beberapa inti melalui reaksi fusi. Di sini akan dibahas salah satu mekanisme produksi energi nuklir, yaitu reaksi fisi nuklir.

Sebuah inti berat yang ditumbuk oleh partikel (misalnya neutron) dapat membelah menjadi dua inti yang lebih ringan dan beberapa partikel lain. Mekanisme semacam ini disebut pembelahan inti atau fisi nuklir. Contoh reaksi fisi adalah uranium

Reaksi fisi uranium seperti di atas menghasilkan neutron selain dua buah inti atom yang lebih ringan. Neutron ini dapat menumbuk (diserap) kembali oleh inti uranium untuk membentuk reaksi fisi berikutnya. Mekanisme ini terus terjadi dalam waktu yang sangat cepat membentuk reaksi berantai tak terkendali. Akibatnya, terjadi pelepasan energi yang besar dalam waktu singkat. Mekanisme ini yang terjadi di dalam bom nuklir yang menghasilkan ledakan yang dahsyat. Jadi, reaksi fisi dapat membentuk reaksi berantai tak terkendali yang memiliki potensi daya ledak yang dahsyat dan dapat dibuat dalam bentuk bom nuklir.

Dibandingkan dibentuk dalam bentuk bom nuklir, pelepasan energi yang dihasilkan melalui reaksi fisi dapat dimanfaatkan untuk hal-hal yang lebih berguna. Untuk itu, reaksi berantai yang terjadi dalam reaksi fisi harus dibuat lebih terkendali. Usaha ini bisa dilakukan di dalam sebuah reaktor nuklir. Reaksi berantai terkendali dapat diusahakan berlangsung di dalam reaktor yang terjamin keamanannya dan energi yang dihasilkan dapat dimanfaatkan untuk keperluan yang lebih berguna, misalnya untuk penelitian dan untuk membangkitkan listrik.

BAB II

PENGERTIAN ENERGI

Energi dari suatu benda adalah ukuran dari kesanggupan benda tersebut untuk melakukan suatu usaha. Satuan energi adalah joule. Dalam ilmu fisika energi terbagi dalam berbagai macam/jenis, antara lain :

- energi potensial
- energi kinetik/kinetis
- energi panas
- energi air
- energi batu bara
- energi minyak bumi
- energi listrik
- energi matahari
- energi angin
- energi kimia
- energi nuklir
- energi gas bumi
- energi ombak dan gelombang
- energi minyak bumi
- energi mekanik/mekanis
- energi cahaya
- energi listrik
- dan lain sebagainya

A. Energi potensial atau Energi Diam

Energi potensial adalah energi yang dimiliki suatu benda akibat adanya pengaruh tempat atau kedudukan dari benda tersebut. Energi potensial disebut juga dengan energi diam karena benda yang dalam keaadaan diam dapat memiliki energi. Jika benda tersebut bergerak, maka benda itu mengalami perubahan energi potensial menjadi energi gerak. Contoh misalnya seperti buah kelapa yang siap jatuh dari pohonnya, cicak di plafon rumah, dan lain sebagainya.

Rumus atau persamaan energi potential :
Ep = m.g.h

keterangan
Ep = energi potensial
m = massa dari benda
g = percepatan gravitasi
h = tinggi benda dari tanah

B. Energi Kinetik atau Kinetis

Energi kinetik adalah energi dari suatu benda yang dimiliki karena pengaruh gerakannya. Benda yang bergerak memiliki energi kinetik.

Rumus atau persamaan energi kinetik :
Ek = 1/2.m.v^2

keterangan
Ep = energi kinetik
m = massa dari benda
v = kecepatan dari benda
v^2 = v pangkat 2

C. Hukum Kekekalan Energi

" Energi tidak dapat diciptakan dan juga tidak dapat dimusnahkan " Jadi perubahan bentuk suatu energi dari bentuk yang satu ke bentuk yang lain tidak merubah jumlah atau besar energi secara keseluruhan.

Rumus atau persamaan mekanik (berhubungan dengan hukum kekekalan energi) :
Em = Ep + Ek

keterangan
Em = energi mekanik
Ep = energi kinetik
Ek = energi kinetic

Sekilas Tentang Listrik

Di abad modern ini, listrik sangatlah penting dalam kehidupan sehari-hari. Begitu pentingnya hampir tidak ada teknologi tanpa menggunakan listrik, dengan kata lain listrik sudah menjadi bagian penting dalam kehidupan sehari-hari. Di Pusat Pembangkit Listrik, energi primer (seperti minyak, batubara, gas, panas bumi dan lain-lain) di ubah menjadi energi listrik, alat pengubah energi tersebut adalah generator, generator mengubah energi mekanis (gerak) menjadi energi listrik. Adanya perpindahan energi dalam sutu rangkaian akan membangkitkan medan listrik (elektro magnetik) sehingga timbullah apa yang disebut dengan arus listrik

Penemu Listrik dan Bola Lampu

Dalam perkembangannya, banyak ilmuwan yang telah menyumbangkan pemikirannya tentang listrik. Namun yang paling dikenal dan paling populer dalam sejarah kelistrikan adalah seorang berkebangsaan Inggris yang bernama Michael Faraday (lahir tahun 1791 M), yang  telah banyak menciptakan temuannya serta mengemukakan teori-teori tentang ilmu pengetahuan yang dikenal sampai sekarang. Salah satunya tentang pengaruh elektro magnetik terhadap pembangkitan energi listrik yang disebut dengan Hukum Faraday (ditemukan tahun 1831 M).

Listrik dalam Al-Qur'an Surat An Nur ayat 35

Al-Qur'an bukan hanya berbicara tentang Ibadah, kehidupan ataupun sejarah, ternyata Al-Qur'an juga berbicara tentang ilmu pengetahuan dan teknologi (dalam hal ini listrik) seperti surat An Nur ayat 35, yang artinya: "Allah (pemberi) cahaya (kepada) langit dan bumi. Perumpamaan cahaya Allah adalah seperti sebuah lubang yang tidak tembus, yang di dalamnya ada pelita besar. Pelita itu di dalam kaca, kaca itu seakan-akan bintang (yang bercahaya) seperti mutiara,…"

Apabila kita amati sebuah bola lampu yang diletakkan di dinding dalam ruangan yang gelap, ketika lampu dinyalakan akan memberikan cahaya/pelita ke seluruh ruangan, bola lampu tersebut seperti sebuah lubang yang bercahaya dan cahayanya tidak tembus ke ruangan lainnya. Bola lampu ditutupi oleh kaca yang kedap udara yang berguna untuk menimbulkan radiasi pada kumparan yang ada dalam kaca. Efek cahaya itu akan semakin jelas terlihat apabila lampu tersebut ditempatkan semakin tinggi, seperti sebuah bintang yang bercahaya. Menurut penulis ayat ini menuliskan perumpamaan sebuah lampu.

Ayat selanjutnya: "… yang dinyalakan dengan minyak dari pohon yang banyak berkahnya (yaitu) pohon zaitun yang tumbuh tidak di sebelah timur dan tidak pula di sebelah barat, yang minyaknya saja hampir-hampir menerangi walaupun tidak di sentuh api, cahaya diatas cahaya, …" Hal yang menarik bagi penulis adalah kalimat "… yang tumbuh tidak di sebelah timur dan tidak pula di sebelah barat …", apabila kita memperhatikan arah mata angin, kalau bukan timur dan barat, bukankah ini berarti utara dan selatan, utara dan selatan adalah kutub magnet, magnet (elektro magnetik) berguna sebagai pembangkit induksi listrik untuk menghasilkan energi listrik

Dalam ayat ini kata pohon zaitun seumpama generator dan minyak seumpama arus listrik dimana apabila arus dengan kutub yang berbeda dihubungkan akan menimbulkan percikan ("… minyaknya hampir-hampir menerangi walaupun tidak disentuh api…"). Menurut penulis ayat ini jelas-jelas menulis tentang listrik dan bola lampu, yang disampaikan melalui perumpamaan-perumpamaan, sesuai dengan kelanjutan ayat tersebut"…Allah membimbing kepada Cahaya-Nya siapa yang dia kehendaki dan Allah memperbuat perumpamaan-perumpamaan bagi manusia dan Allah Maha Mengetahui segala sesuatu."

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir

Energi yang dihasilkan dari reaksi fisi nuklir terkendali di dalam reaktor nuklir dapat dimanfaatkan untuk membangkitkan listrik. Instalasi pembangkitan energi listrik semacam ini dikenal sebagai pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN).

Salah satu bentuk reaktor nuklir adalah reaktor air bertekanan (pressurized water reactor/PWR) yang skemanya ditunjukkan dalam gambar. Energi yang dihasilkan di dalam reaktor nuklir berupa kalor atau panas yang dihasilkan oleh batang-batang bahan bakar. Kalor atau panas dialirkan keluar dari teras reaktor bersama air menuju alat penukar panas (heat exchanger). Di sini uap panas dipisahkan dari air dan dialirkan menuju turbin untuk menggerakkan turbin menghasilkan listrik, sedangkan air didinginkan dan dipompa kembali menuju reaktor. Uap air dingin yang mengalir keluar setelah melewati turbin dipompa kembali ke dalam reaktor.

Untuk menjaga agar air di dalam reaktor (yang berada pada suhu 300^oC) tidak mendidih (air mendidih pada suhu 100^oC dan tekanan 1 atm), air dijaga dalam tekanan tinggi sebesar 160 atm. Tidak heran jika reaktor ini dinamakan reaktor air bertekanan.

Di era kemajuan ilmu pengetahuan di dunia islam antara abad VII sampai XII M, para ilmuan muslim sempat meneliti materi terkecil seperti yang diistilahkan dengan “dzarrah” di dalam Al Qur’an. Barang siapa mengerjakan kebaikan sebesar “dzarrah” pun niscaya dia akan melihat balasannya. (QS: 99: Az Zalzalah :7) Dan barang siapa mengerjakan kejahatan sebesar “dzarrah” pun, niscaya dia akan melihat balasannya(QS : 99 : Az zalzalah : 8) Dan tidak luput dari pengetahua Tuhanmu biarpun sebesar “ dzarrah” di bumi ataupun di langit. Tidak ada yang lebih kecil dan tidak lebih besar (pula) dari itu, melainkan (semua tercatat) dalam kitab yang nyata (Lauhful Mahfudz). (QS : 10 : Yunus : 61) Tidak ada tersembunyi dari pada-Nya sebesar “dzarrah” pun yang ada di langit dan yang ada di bumi; dan tidak ada pula yang lebih kecil dari itu dan yang lebih besar, melainkan tersebut dalam kitab yang nyata ( lauh Mahfudz).(QS : 34 : Saba : 3)

Para ilmuan yang giat mengadakan penelitian tentang dzarrah antara lain, Abu Bakr Ar-Razi ( 846-930 M) yang mengemukakan dalam bukunya Ar Raddu ‘Alal’ Maswa’I bahwa jauhar fard ( zat tunggal) atau dzarrah itu terdiri dari beberapa bagian yang tidak dapat dibagi lagi atau dari kosong.

Sedangkan Asy Syahristani dalam bukunya Nahayatul Aqdam Fi’ilmil Kalami menyebutkan, “ Jika benda yang terurai itu bertolak belakang, pasti mengandung bagian yang berkesudahan dari beberapa bagian itu yang tidak dapat terbagi lagi.
Belakangan diketahui bahwa atom bukan bagian terkecil dari suatu materi karena masih bisa dipecah, memiliki inti yang terdiri dari proton yang bermuatan positif, neutron yang bermuatan netral dan dikelilingi oleh elektron-elektron yang bermuatan negative.

Otto Hahn dari Jerman pada tahun 1938 membuktikan bahwa atom dapat dipecah, bahkan pada tahun 1968 para ilmuan menemukan material yang lebih kecil dari atom yakni quark 1) dan muon 2) . Dengan demikian asumsi awal para ilmuan bahwa “atom” yang disebutkan oleh Demokritos bukanlah “dzarrah” seperi yang disebutkan dalam Al Qur’an sebab atom masih memiliki bagian-bagian yang lebih kecil.

Penelitian tentang kandungan energi dalam materi telah dikemukakan oleh Farid Bin Al’ Athar yang menyebutkan, “Apabila anda membelah dzarrah, pasti anda akan menemukan di dalamnya suatu matahari”. Di samping itu beliau juga mengatakan, “Sesungguhnya dzarrah itu adalah materi yang selalu bergerak dan menggelembung”.

Ilmu pengetahuan di dunia islam mengalami kemunduran ketika kekuasaan islam pecah secara politis pasca Perang salib dan runtuhnya Granada ( Spanyol muslim) sebagai salah satu tumpuan pengembangan ilmu di Eropa pada tahun 1492 M. namun demikian masih ada ilmuan muslim yang giat mengadakan penelitian tentang atom, di antaranya Sayid Ahmad Hatif Al Asfahani ( wafat 1784) yang membenarkan teori Farid Al Athar bahwa, Pada dzarrah, terkandung energi dan jika itu dibelah maka akan menghasilkan “ matahari”.

Terdapat pula ilmuan myuslim bernama Dr. ali Mustafa Musyarrafah ( lahir abad XVIII) yang telah membahas atom dan bom atom dalam bukunya, Adz Zarratul Walqara Biluzzariyyat ( zarrah dan bom atom).

Daftar buku yang dikarang oleh para ilmuan muslim yang membahas tentang atom antara lain,

1. Al Isyarat ( indikator) dan An Najat ( keselamatan ) oleh Ibnu sina ( Averroes)

2. Ar Raddu ‘alal’ Masma’I oleh Ar Razy

3. Nahayatul Aqdam, fi ‘ilmil Kalami oleh Asy Syahristani.

4. Kitabul Hairin oleh Ibnu Maimun.

5. Kitabul Intishar oleh Abil Husain Bin Abdul Rahim Bin Muhammad

Keyakinan bahwa di dalam materi terkandung energi semakin kuat ketika pada tahun 1905, Albert Einstein mengumumkan persamaan E = mc2 yang mengungkapkan bahwa massa zat mengandung energi dalam jumlah besar. Sekali saja struktur itu “diguncang’ maka energi tersebut akan terbebaskan.

KESIMPULAN

Tanpa mengesampingkan keilmuwan para penemu dan pencipta listrik dan bola lampu di atas, penulis berpendapat secara teori prinsip dasar listrik dan teori dasar tentang bola lampu telah ditulis dalam Al-Qur'an terlebih dahulu bila dibandingkan dengan temuan–temuan para ilmuwan tersebut. Tidak tertutup kemungkinan mereka mengambil ayat-ayat Al-Qur'an sebagai bahan referensi dalam menciptakan temuan mereka, mengingat Al-Qur'an telah diterjemahkan ke bahasa asing (latin) kira-kira tahun 1135 M, tahun 1647 M Alexander Ross menterjemahkan kedalam bahasa Inggris (menterjemahkan dari bahasa Prancis) dan tahun 1734 oleh George Sale, tahun 1812 terjemahan George Sale di terbitkan di London dalam edisi baru (2 jilid), disebutkan terjemahan George Sale tersebut  bersumber dari bahasa Arab.

Apalagi bila di bandingkan dengan tahun ayat in diturunkan, ayat ini adalah ayat Madaniyah, Rasulullah hijrah tahun 1 H / tahun 622 M, jauh sebelum para ilmuwan tersebut lahir. (Sumber Al-Qur'an dan terjemahannya , Kerajaan Saudi Arabia). Akhirnya penulis mohon maaf apabila ada kekhilafan dalam menafsirkan ayat di atas, yang agak berbeda dengan penafsiran ahli-ahli tafsir.