Dibiayai oleh: Akaun Amanah Industri Bekalan Elektrik (AAIBE)

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Size: px
Start display at page:

Download "Dibiayai oleh: Akaun Amanah Industri Bekalan Elektrik (AAIBE)"

Transcription

1 EDISI PERTAMA Dibiayai oleh: Akaun Amanah Industri Bekalan Elektrik (AAIBE) MODUL TEKNOLOGI HIJAU PANDUAN GURU KEMENTERIAN TENAGA, TEKNOLOGI HIJAU DAN AIR (KeTTHA) KEMENTERIAN PENDIDIKAN MALAYSIA YAYASAN HIJAU MALAYSIA Program di bawah kerjasama: Kementerian Tenaga, Teknologi Hijau dan Air (KeTTHA) Kementerian Pendidikan Malaysia (KPM) Yayasan Hijau Malaysia (YaHijau) Pusat Pendidikan dan Latihan Tenaga Boleh Baharu, Kecekapan Tenaga dan Teknologi Hijau (CETREE) 1

2 2

3 CETAKAN KETIGA JANUARI 2018 Hak cipta 2018 oleh CETREE Pusat Pendidikan dan Latihan Tenaga Boleh Baharu, Kecekapan Tenaga dan Teknologi Hijau. Semua hak cipta terpelihara. Melainkan sebagaimana yang diizinkan di bawah Akta Hakcipta Malaysia, tidak ada mana-mana bahagian daripada penerbitan ini yang boleh dihasilkan semula atau diedarkan dalam sebarang bentuk atau menerusi sebarang cara, atau disimpan dalam pangkalan data atau sistem dapatan semula, tanpa keizinan bertulis daripada penerbit. Pengkatalogan Perpustakaan Negara Malaysia dalam Data Penerbitan Modul Teknologi Hijau : Fizik (Panduan Guru) Ketua Editor: Hashimah Mohd Yunus Editor: Mohd Wira Mohd Shafiei Mohd Sukri Shafie Nurul Syazwani Mansor Sazwani Ansian Nurul Husna Baharuddin Teknikal Penerbitan: Badrol Hisham Mohd Nowani Maznah Mohamed Saipon Syafiq Saifullah Azmi Shahrul Fadli Abd Rahman Ilustrator/Grafik: Sherrilaida Aidarus Mohd Raffi Rosmi ISBN: Penerbit: CETREE, Bangunan TORAY-USM, Aras Bawah (G), Universiti Sains Malaysia, Pulau Pinang Tel: Fax: Teks dan Paparan: CETREE Dicetak oleh: CETREE Edisi Pertama Bil. Cetakan : 03 3

4 ISI KANDUNGAN Teknologi Hijau i. Pengenalan ii. Definisi Teknologi Hijau iii. Dasar Teknologi Hijau Kebangsaan iv. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) v. Sektor Teknologi Hijau Sektor Bekalan Tenaga Kecekapan Tenaga Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa Sektor Bangunan Sektor Pengangkutan Panduan Menggunakan Modul Jadual IPCC (2014) Apungan Mesra Alam Keindahan Terma Dalam Kehidupan Hijau Tenaga Solar dan Matahariku Impak Tekanan Dalam Kehidupan Hijau Bangunan Mesra Hijau Panel Penulis

5 TEKNOLOGI HIJAU Pengenalan Populasi masyarakat dunia kini semakin meningkat secara eksponen berikutan peningkatan taraf hidup, kemudahan kesihatan, keperluan harian serta prasarana kehidupan yang semakin selesa. Bagi sesebuah negara yang membangun, pola peningkatan populasi penduduk kini memerlukan penyediaan tenaga kerja dalam bidang industri, pendidikan, perubatan, pentadbiran dan sebagainya. Oleh itu, semakin bertambah penduduk dunia maka kadar permintaan terhadap sesuatu keperluan dan sumber semula jadi turut meningkat secara mendadak. Namun, pengurusan sumber semula jadi yang tidak terancang boleh menyumbang kepada pencemaran alam sekitar dan ketidakseimbangan ekosistem bio. Penebangan hutan tidak terkawal, pelepasan asap berbahaya dari kilang dan kenderaan bermotor, pembakaran terbuka, pembuangan sisa-sisa pepejal dan air sisa ke dalam sungai, penerokaan tanah yang berleluasa menjadi antara faktor utama terjejasnya kualiti hidup manusia dan alam sekitar. Sekiranya hal ini berterusan sehingga beberapa tahun lagi tanpa pengawasan dan tidak diatasi, nescaya bumi yang kita diami ini akan musnah. Masalah utama yang sedang dihadapi oleh masyarakat dunia sekarang ialah isu perubahan iklim dan keselamatan tenaga. Kedua-dua cabaran ini harus ditangani dengan bijak dan secara kolektif demi memastikan kelangsungan hidup penghuni bumi baik manusia, haiwan dan tumbuhan pada masa akan datang. Di Malaysia khususnya, Kementerian Tenaga, Teknologi Hijau dan Air (KeTTHA) telah diamanahkan untuk memegang satu portfolio berkaitan Teknologi Hijau. Teknologi Hijau telah dikenal pasti sebagai salah satu cara dan penyelesaian dalam melestarikan alam sekitar. Definisi Teknologi Hijau Teknologi Hijau (TH) didefinisikan sebagai pembangunan dan aplikasi produk, peralatan serta sistem untuk memelihara alam sekitar dan alam semula jadi serta meminimumkan atau mengurangkan kesan negatif daripada aktiviti manusia (KeTTHA, 2016). Segala alat, produk serta sistem yang dapat mengurangkan degradasi kualiti persekitaran, rendah atau sifar pembebasan gas rumah hijau, jimat tenaga dan sumber asli, menggunakan sumber Tenaga Boleh Baharu serta selamat pada alam sekitar adalah merupakan TH (Iskandar, 2015). Jika dibandingkan dengan teknologi sedia ada, TH merupakan teknologi yang mesra alam dan lebih rendah kadar pembebasan karbon ke udara. 1

6 Dasar Teknologi Hijau Kebangsaan Pada Julai 2009, Perdana Menteri Malaysia Datuk Seri Najib Tun Abdul Razak telah melancarkan Dasar Teknologi Hijau Kebangsaan (DTHK) yang menekankan kepada aspek pemacuan pertumbuhan ekonomi negara dan pembangunan lestari. DTHK mempunyai empat (4) tonggak utama iaitu: i. Tenaga Mempromosikan kecekapan tenaga dan mencari ketidakbergantungan tenaga ii. Alam sekitar Meminimumkan kesan dan memulihara alam sekitar iii. Ekonomi Menambah ekonomi negara melalui penggunaan teknologi iv. Sosial Meningkatkan kualiti hidup untuk semua Teknologi Hijau didapati dapat menjana tenaga dengan kos yang lebih murah selain selamat dan mesra pengguna justeru menjadikan Teknologi Hijau berpotensi besar sebagai alternatif dalam memacu pembangunan negara. DTHK memberi fokus kepada empat (4) sektor utama iaitu: i. Sektor Bekalan Tenaga ii. Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa iii. Sektor Bangunan iv. Sektor Pengangkutan Namun begitu menurut Laporan Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC, 2014), terdapat tambahan tiga (3) sektor lagi yang boleh difokuskan dalam Teknologi Hijau iaitu: i. Sektor Industri ii. Sektor Pertanian dan Perhutanan iii. Sektor ICT Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) yang ditubuhkan pada 1988 ialah badan antarabangsa yang terlibat dalam bidang sains berkaitan perubahan iklim. Badan ini telah ditubuhkan oleh World Meteorological Organization (WMO) dan United Nations Environment Programme (UNEP). Badan ini bertanggungjawab dalam menyediakan penilaian tetap kepada penggubal dasar mengenai dasar saintifik perubahan iklim, kesan dan risikonya pada masa hadapan serta langkah untuk menyesuaikan dan mengurangkannya. Salah satu daripada kaedahnya ialah melalui Teknologi Hijau. 2

7 Sektor Teknologi Hijau Secara umumnya, terdapat tujuh (7) sektor Teknologi Hijau yang utama iaitu Sektor Bekalan Tenaga, Pengurusan Sisa dan Air Sisa, Bangunan, Pengangkutan, Industri, Pertanian dan Perhutanan serta ICT. Berikut adalah penerangan ringkas bagi sektor-sektor tersebut: A Sektor Bekalan Tenaga Pasaran industri dunia hingga ke hari ini didominasi oleh keperluan dan penggunaan bahan api secara berterusan. Contoh bahan api fosil adalah seperti arang batu, petroleum dan gas asli. Bahan api fosil ini terhasil daripada pereputan hidupan mati yang tertanam di dasar lautan. Proses ini mengambil masa selama jutaan tahun sebelum terbentuknya bahan api fosil yang digunakan sekarang. Namun begitu, permintaan yang sangat tinggi terhadap bahan api fosil ini menjadikan stok bekalannya hampir berkurang selain pembakaran bahan ini yang menyumbang kepada pencemaran alam. Justeru, satu pendekatan yang proaktif dan berkesan harus diambil bagi mencari alternatif untuk menggantikan bahan api fosil ini. Salah satu cara adalah melalui Sektor Bekalan Tenaga yang banyak memfokus kepada Tenaga Boleh Baharu. Tenaga Boleh Baharu merujuk kepada tenaga yang boleh dijana di sepanjang hayat manusia. Tenaga Boleh Baharu juga dikenali sebagai Tenaga Bersih atau Tenaga Hijau kerana tidak mencemarkan udara dan air. Antara contoh Tenaga Boleh Baharu yang semakin meluas penggunaannya ialah tenaga hidroelektrik, tenaga angin, tenaga biojisim, tenaga geoterma, tenaga solar, tenaga ombak dan bahan api bio. B Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa Definisi sisa ialah apa sahaja lebihan, keluaran yang tidak dikehendaki ataupun apa-apa bahan yang perlu dilupuskan kerana sudah rosak, pecah dan lusuh. Sisa boleh dijana melalui beberapa medium antaranya sisa isi rumah, sisa industri, sisa pembinaan, sisa komersial serta sisa khas. Sisa khas merujuk kepada sisa terkawal yang perlu dilupuskan menggunakan kaedah yang tertentu kerana sifatnya yang bahaya ataupun memudaratkan kesihatan. Contoh sisa khas adalah seperti bahan toksik yang dihasilkan dari premis perindustrian yang tidak boleh dihapuskan di tapak pelupusan biasa. Bahan sisa ini jika tidak dibuang dan dilupuskan secara terkawal akan menyebabkan pencemaran alam. Manakala, air sisa ialah air yang telah digunakan termasuklah bahan-bahan seperti sisa manusia, sisa makanan, minyak, sabun dan bahan kimia. Air sisa terbahagi kepada beberapa jenis. Sebagai contoh, air sisa domestik, air sisa daripada perindustrian dan air larian stormwater. Pengurusan air sisa secara efisien memainkan peranan penting dalam isu kecekapan penggunaan sumber dan kesihatan awam. Justeru, TH bagi Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa adalah sangat penting bagi meminimumkan kesan pembuangan sisa terhadap alam. Sisa yang dibuang boleh diolah menjadi suatu benda yang baharu contohnya seperti baja kompos. Salah satu pendekatan yang diketahui umum ialah konsep 3R (Reduce, Reuse and Recycle). 3

8 C Sektor Bangunan Pembebasan gas rumah hijau (Green House Gases, GHG) yang berterusan menyumbang kepada faktor utama pemanasan global. Banyak pendekatan yang boleh diambil bagi mengurangkan kadar pembebasan gas rumah hijau ke udara melalui Sektor Bangunan. Menurut United States Green Building Council (2006), Bangunan Hijau merujuk kepada aplikasi pembangunan lestari dalam Sektor Bangunan yang mengarah kepada sifat tanggungjawab kepada alam, keuntungan ekonomi serta tempat yang sihat untuk manusia bekerja dan tinggal. Bangunan Hijau boleh dibina dengan menitikberatkan kepada orientasi optimal bangunan di atas tapak bina, penggunaan bahan binaan hijau, penggunaan tenaga dan air yang cekap, penelitian terhadap kualiti persekitaran dalam bangunan, dan penghasilan sisa pepejal yang minimum. D Sektor Pengangkutan Kebanyakan kenderaan bermotor menggunakan bahan api fosil (petroleum) sebagai bahan bakar. Pembakaran bahan api fosil ini akan membebaskan gas karbon dioksida ke udara sekaligus meningkatkan jejak karbon negara. TH dalam Sektor Pengangkutan lebih menekankan kepada aspek prasarana pengangkutan, bahan bakar dan juga pengangkutan awam. Pengangkutan hijau (lestari) merujuk pada sebarang bentuk pengangkutan yang memberi impak minimum kepada persekitaran ataupun kenderaan yang membebaskan kadar gas rumah hijau yang rendah, contoh seperti kenderaan yang menggunakan Tenaga Boleh Baharu. Antara bentuk pengangkutan hijau ialah berjalan kaki, berbasikal dan kenderaan hijau (menggunakan tenaga elektrik dan tenaga solar). Kereta hibrid merupakan salah satu contoh kenderaan hijau. E Sektor Industri Bidang industri menggunakan satu per tiga daripada penggunaan tenaga keseluruhan. Perkembangan industri pembuatan dan industri pemprosesan yang agak pesat telah menyebabkan kesan negatif terhadap alam sekitar dan kesihatan manusia. Hal ini disebabkan oleh pembebasan gas rumah hijau dalam kadar yang agak tinggi ke udara dan menyebabkan jerebu dan seterusnya fenomena hujan berasid. Program kecekapan tenaga dan pengurusan tenaga merupakan contoh inisiatif TH yang sesuai bagi Sektor Industri. Inisiatif tersebut perlu dilaksanakan bagi mengurangkan impak negatif daripada sektor ini. 4

9 F Sektor Pertanian dan Perhutanan Gas karbon dioksida banyak terhasil daripada pembakaran bahan api fosil bagi menghasilkan tenaga. Kandungan gas karbon dioksida di dalam udara ini boleh dikurangkan dengan adanya tumbuh-tumbuhan. Tumbuh-tumbuhan menyerap gas karbon dioksida untuk membuat makanan dan membebaskan gas oksigen ke udara melalui proses fotosintesis. Peratus gas karbon dioksida dalam udara dapat dikurangkan dengan menanam lebih banyak pokok serta mengawal aktiviti pembalakan. Selain itu, penggunaan baja kompos untuk meningkatkan nutrien tanah, pengurusan pengairan tanaman (menggunakan air hujan untuk menyiram tumbuhan) serta menambah baik amalan penanaman juga merupakan salah satu pendekatan TH bagi Sektor Pertanian dan Perhutanan. G Sektor ICT TH dalam Sektor ICT merangkumi amalan dan kajian dalam penggunaan komputer dan alat komunikasi. Amalan dan kajian ini memfokuskan kepada pembuatan, reka bentuk, penggunaan dan pelupusan alat komputer. Contoh tindakan dan pendekatan yang boleh diambil dalam mengamalkan ICT hijau ialah mengurangkan penggunaan bahan berbahaya, menjimatkan tenaga elektrik, memanjangkan jangka hayat sesuatu peralatan secara efektif serta mempromosikan produk ICT yang boleh dikitar semula ataupun terbiodegradasi. Walau bagaimanapun hanya 6 sektor sahaja yang sesuai diterapkan dalam modul ini iaitu Sektor Bekalan Tenaga, Pengurusan Sisa dan Air Sisa, Bangunan, Pengangkutan, Pertanian dan Perhutanan serta Industri kecuali Sektor ICT. Sektorsektor tersebut diterapkan mengikut kesesuaian dengan konsep dan tajuk dalam Kurikulum Bersepadu Sekolah Menengah Fizik. Seterusnya, infografik disediakan sebagai ringkasan keseluruhan maklumat berkenaan TH diikuti dengan penerangan secara ringkas mengenai sebahagian daripada sektor-sektor tersebut disertakan dalam modul ini. Penerangan Sektor Bekalan Tenaga, Kecekapan Tenaga, Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa, Sektor Bangunan dan Sektor Pengangkutan dijelaskan oleh pakar-pakar TH dari Universiti Sains Malaysia. 5

10 6INFOGRAFIK TENTANG TEKNOLOGI HIJAU FENOMENA PERUBAHAN IKLIM Merujuk kepada bekalan tenaga, fokus kepada Tenaga Boleh Baharu yang dikenali sebagai Tenaga Bersih atau Tenaga Hijau yang boleh dijana sepanjang hayat Disebabkan oleh GEOTERMA TENAGA LAUTAN HIDRO SOLAR ANGIN PENEBANGAN HUTAN INDUSTRI Merujuk kepada pengangkutan berkonsepkan Teknologi Hijau dengan penggunaan Tenaga Boleh Baharu yang tidak mencemarkan persekitaran PEMBUANGAN SISA DAN AIR SISA AKTIVITI MANUSIA PEMBAKARAN BAHAN API BAHAN API ALTERNATIF AMALAN PEMANDUAN EKO PENGANGKUTAN Apa sahaja lebihan atau keluaran yang tidak dikehendaki, Teknologi Hijau berperanan bagi meminimumkan kesan pembuangan sisa dan air sisa dengan konsep 3R (Reduce, Reuse & Recycle), pengurangan dan kitar semula sisa elektronik dan rawatan air sisa KITAR SEMULA SISA RAWATAN AIR BAHAN SISA SISA ELEKTRONIK SEKTOR PENGANGKUTAN SEKTOR BEKALAN TENAGA Membebaskan GHG TEKNOLOGI HIJAU TH CH4 PUSAT PENGUMPULAN DAN KITAR SEMULA SISA Badan Bertanggungjawab Antarabangsa - Intergovernmental Panel On Climate Change (IPCC) Metana Merujuk kepada pengurangan pembebasan gas rumah hijau (GHG) Pengaturan Bangunan Hijau yang sempurna SEKTOR PENGURUSAN SISA DAN AIR SISA SEKTOR INDUSTRI Badan Bertanggungjawab Malaysia - Kementerian Tenaga, Teknologi Hijau dan Air (KeTTHA) PENCAHAYAAN SEMULA JADI Pembangunan dan aplikasi produk, peralatan serta sistem untuk memelihara alam sekitar dan alam semula jadi serta meminimumkan atau mengurangkan kesan negatif daripada aktiviti manusia (KeTTHA, 2016) Penyelesaian melalui CO2 Karbon dioksida GAS RUMAH HIJAU GREEN HOUSE GASES (GHG) CFC Klorofluoro -karbon PENGGUNAAN BAHAN BINAAN MESRA ALAM N2O Nitrus oksida SEKTOR BANGUNAN SEKTOR PERTANIAN DAN PERHUTANAN Memberi kesan Penggunaan sisa pertanian dan pemeliharaan perhutanan untuk mengawal keseimbangan persekitaran dan pengurusan sisa tanaman untuk pembuatan baja kompos lestari PERHUTANAN SEMULA PENGURUSAN TERNAKAN KEMARAU BERPANJANGAN BANJIR MELAMPAU Teknologi Hijau berusaha untuk mengurangkan pembebasan gas rumah hijau yang tinggi daripada perindustrian dengan penggunaan tenaga secara cekap KESAN SUHU YANG TERLALU PANAS DAN SEJUK KECEKAPAN TENAGA KEHILANGAN BIODIVERSITI RIBUT, TAUFAN DAN PUTING BELIUNG

11 SEKTOR BEKALAN TENAGA Oleh: Profesor Haslan Bin Abu Hassan Pengarah Pusat Pemindahan Ilmu (KTP) Universiti Sains Malaysia Pengenalan Sektor Bekalan Tenaga merupakan sektor dalam TH yang paling utama dibandingkan dengan sektor-sektor TH yang lain. Ini kerana tenaga memainkan peranan penting dalam Sektor Bangunan, Pengangkutan, Pengurusan Sisa dan Air Sisa, Pertanian dan Perhutanan, Industri dan ICT. Terdapat dua perkara yang perlu dipertimbangkan dalam Sektor Bekalan Tenaga. Pertama, cara tenaga tersebut dijana atau dibekalkan, dan kedua, cara tenaga yang telah dihasilkan itu diagih atau diguna dengan cekap tanpa pembaziran. Tenaga yang dijana oleh sumber fosil seperti arang batu, petroleum dan gas asli diklasifikasikan sebagai tenaga tidak hijau atau tidak boleh baharu. Ini kerana sumber fosil yang diperoleh dari bawah permukaan bumi dibentuk beratus juta tahun yang lalu dan tidak dapat diganti dengan cepat selepas habis digunakan. Sejak terciptanya kereta bermotor berkuasa petroleum pada tahun 1865, petroleum telah digunakan dengan meluas bagi memacu kenderaan tersebut. Ketika ini, lebih kurang 70% penghasilan petroleum dunia diguna dalam bidang pengangkutan. Selain petroleum, arang batu dan gas asli dapat juga diguna bagi menjana elektrik. Kebergantungan kepada sumber fosil ini telah meningkatkan kandungan gas rumah hijau iaitu karbon dioksida (CO 2 ) di atmosfera seterusnya menyebabkan pemanasan global dan perubahan iklim. Perdana Menteri Malaysia telah membuat aku janji pada tahun 2009 semasa menghadiri Persidangan Perubahan Iklim (COP 15) di Copenhagen bahawa Malaysia akan mengurangkan pengeluaran keamatan karbon sebanyak 40% pada tahun 2020 dibandingkan dengan angka keamatan karbon pada tahun Bagi mencapai hasrat ini kerajaan telah mengenal pasti sektor-sektor yang boleh diimplementasikan dengan TH. Bagi Sektor Bekalan Tenaga, penggunaan tenaga boleh baharu dan amalan kecekapan tenaga telah dikenal pasti dapat membantu pengurangan keamatan karbon. Seperti yang diketahui sumber tenaga boleh dibahagikan kepada dua iaitu sumber tenaga boleh baharu (boleh dijana semula) dan sumber tenaga tidak boleh baharu (tidak boleh dijana semula). Sumber tenaga hijau atau boleh baharu ditakrifkan sebagai tenaga yang dapat diganti atau dihasilkan semula dalam tempoh hayat manusia. Tenaga juga boleh dikategorikan kepada tenaga primer dan tenaga sekunder. Tenaga primer ialah tenaga mentah yang terkandung dalam sumber-sumber semula jadi seperti arang batu, minyak, cahaya matahari dan biojisim yang tidak menjalani sebarang penukaran. Manakala tenaga sekunder ialah tenaga yang ditukarkan daripada bahan api lain atau sumber tenaga utama. Sebagai contohnya, bagi menjana atau menghasilkan tenaga elektrik kita boleh memilih sama ada untuk membakar bahan api fosil ataupun menggunakan sumber tenaga boleh baharu seperti solar, angin, biojisim, hidro, geoterma dan ombak. Namun di Malaysia, tumpuan tenaga boleh baharu adalah kepada solar, hidro dan biojisim, masing-masing kerana wujud sinaran matahari yang berterusan, taburan hujan yang banyak dan sumber organik yang mencukupi. Malaysia mensasarkan lebih daripada 10% daripada jumlah keseluruhan bekalan tenaga negara dijana oleh sumber tenaga boleh baharu menjelang

12 Contoh Terdapat dua jenis sistem solar. Jenis pertama dipanggil solar terma yang menghasilkan tenaga haba bagi pemanasan dan pengeringan. Sebenarnya solar terma ini telah lama diamalkan bagi pengeringan baju dan makanan. Apabila reka bentuk peralatannya ditambah baik dengan teknologi, pemanasan yang dihasilkan menjadi lebih cekap sehingga dapat memanas air bagi penggunaan domestik dan industri. Sistem solar jenis kedua dipanggil solar fotovolta yang menghasilkan elektrik secara terus oleh panel solar apabila disinari oleh matahari. Bahan panel solar kebiasaannya terdiri daripada bahan semikonduktor dengan kecekapan tertinggi menghampiri 21% menukar sinaran matahari ke elektrik. Sistem hidro menukar tenaga keupayaan dan kinetik air yang mengalir dari tanah tinggi ke tanah rendah kepada tenaga mekanik dan kinetik turbin dan seterusnya ditukar menjadi tenaga elektrik oleh penjana. Antara semua sumber Tenaga Boleh Baharu, tenaga hidro paling meluas diguna bagi menjana elektrik di Malaysia. Biojisim ialah sebarang bahan organik termasuk tumbuhan, sisa perbandaran, rumpai laut dan sisa haiwan yang dapat diguna sebagai sumber tenaga. Sumber asal tenaga biojisim adalah daripada matahari. Biojisim bertindak sebagai stor tenaga kimia. Tenaga kimia ini dapat ditukar kepada tenaga dalam bentuk haba, bahan api cecair dan gas dengan menggunakan teknologi canggih. Contohnya, cecair etanol iaitu bahan api alkohol hasil daripada penapaian selulosa biojisim seperti jagung, tebu, ubi kayu, gandum, beras, kentang dan sisa perladangan. Najis binatang, sisa makanan yang telah diproses dan sisa perbandaran ialah contoh-contoh biojisim yang dicerna oleh bakteria bagi menghasilkan biogas metana. Kesimpulan Kerajaan berhasrat mengurangkan kebergantungan kepada sumber fosil sebagai bekalan tenaga negara. Tenaga Boleh Baharu ditetapkan sebagai komponen kelima sumber tenaga negara selepas petroleum, gas asli, arang batu dan hidro. Justeru, pemindahan ilmu berkaitan dengan Tenaga Boleh Baharu perlu dilaksanakan bagi mewujudkan kesedaran, penerimaan dan penggunaan Tenaga Boleh Baharu dalam kalangan masyarakat. Salah satu kaedah yang paling berkesan ialah dengan mendidik murid sekolah bermula daripada peringkat rendah seterusnya menengah. Isi kandungan subjek sekolah yang dapat dikaitkan dengan Tenaga Boleh Baharu mesti diperluaskan supaya merangkumi teknologi terkini tentang Tenaga Boleh Baharu yang berkaitan. Bidang pekerjaan pada masa depan dijangka lebih berunsurkan TH. Justeru itu, pakar tenaga hijau yang terdiri daripada saintis dan jurutera mesti dilahirkan bagi menjamin keselamatan tenaga dan kelestarian negara. 8

13 KECEKAPAN TENAGA Oleh: Dr Mardiana Idayu Ahmad Pusat Pengajian Teknologi Industri Universiti Sains Malaysia Pengenalan Setelah kita memahami tentang tenaga, maka lebih mudah bagi kita untuk memahami maksud kecekapan tenaga. Kecekapan tenaga bermaksud penggunaan tenaga yang kurang untuk menjalankan kerja-kerja yang sama atau lebih tanpa menjejaskan keselesaan atau hasil yang diingini. Kecekapan tenaga juga ditafsirkan sebagai nisbah tenaga yang digunakan oleh sesuatu sistem terhadap input tenaganya. Ini merangkumi tenaga yang dibekalkan pada bangunan, pencahayaan, sistem pemanasan, sistem pendingin hawa, kelengkapan elektrik, proses industri, pengangkutan atau kenderaan dan sebagainya. Daripada definisi ini, kita dapat lihat bahawa kecekapan tenaga boleh merujuk kepada penggunaan teknologi untuk mengurangkan tenaga yang diperlukan untuk sesuatu tujuan atau perkhidmatan. Selain itu, ia juga boleh merujuk kepada sikap dan kesedaran kita sebagai pengguna melalui penggunaan tenaga yang cermat, berhemat dan bijaksana. Amalan kecekapan tenaga boleh mengurangkan perbelanjaan, menjimatkan kos sara hidup dan mengelakkan pembaziran. Contoh Kajian saintifik telah membuktikan bahawa Sektor Bangunan menyumbang kepada hampir 40% daripada jumlah tenaga yang digunakan di kebanyakan negara di seluruh dunia. Berikutan peratusan ini di samping turun naik harga tenaga dan cabaran perubahan iklim telah menyebabkan peningkatan permintaan untuk penjimatan tenaga bangunan yang seterusnya membawa kepada keperluan kecekapan tenaga dalam bangunan. Kecekapan tenaga dalam bangunan boleh ditakrifkan sebagai menggunakan jumlah minimum tenaga untuk pemanasan, pendinginan, pencahayaan dan kelengkapan yang diperlukan untuk mengekalkan keadaan kondusif di dalam sesebuah bangunan. Selain itu, Sektor Pengangkutan menyumbang kepada 30% daripada peratusan penggunaan tenaga keseluruhan. Paradigma tenaga dalam sektor ini merangkumi tiga parameter utama iaitu bahan api kenderaan, perjalanan kenderaan dan populasi kenderaan. Oleh itu, langkah kecekapan tenaga bagi Sektor Pengangkutan perlu mengambil kira tiga parameter tersebut. Ini termasuk meningkatkan teknologi kenderaan (meningkatkan kecekapan tenaga kenderaan), sikap dan pemanduan (menggunakan kurang bahan api per jarak yang dipandu), mengurangkan jarak perjalanan per kenderaan dan menggunakan pengangkutan yang lebih lestari. Manakala bagi Sektor Industri pula, penggunaan tenaga memberi pecahan satu per tiga daripada penggunaan tenaga keseluruhan. Oleh itu, kecekapan tenaga dalam Sektor Industri amat diperlukan yang menumpu kepada penjimatan tenaga, pengurangan pengeluaran gas karbon dioksida dan seterusnya membawa kepada pengurangan kos. Antara inisiatif kecekapan tenaga Sektor Industri ialah program kecekapan tenaga, pengurusan tenaga, insentif tenaga dan penilaian prestasi tenaga. Penunjuk kecekapan tenaga adalah penting untuk menganalisis interaksi antara ekonomi dan aktiviti manusia iaitu penggunaan tenaga dan pengeluaran gas karbon dioksida. Selain itu, ia dapat mengukur prestasi sebenar tenaga dan mengenal pasti amalan pengurusan tenaga yang terbaik dan sesuai. 9

14 Kesimpulan Bagi memastikan matlamat kecekapan tenaga ini tercapai, semua pihak harus memainkan peranan sama ada di peringkat individu, peringkat sektor (ekonomi, industri, pengangkutan, komersil), peringkat nasional dan juga antarabangsa. Justeru, amalan kecekapan tenaga dan penyampaian maklumat berkaitan perkara ini wajar dimulakan di peringkat individu sama ada secara formal (di sekolah) ataupun secara tidak formal. Komitmen Malaysia dalam kecekapan tenaga dapat dilihat melalui pelaksanaan polisi tenaga iaitu Pelan Induk Kecekapan Tenaga Nasional oleh Kementerian Tenaga, Teknologi Hijau dan Air (KeTTHA). Pelan ini merupakan satu pelan induk untuk menjimatkan penggunaan tenaga negara dalam tempoh 10 tahun yang menumpukan kepada tiga sektor utama iaitu industri, bangunan dan kelengkapan elektrik. Bagi merealisasikan objektif pelan ini, antara inisiatif dan usaha yang dijalankan ke arah pelaksanaan kecekapan tenaga ialah menerusi label kecekapan tenaga bagi kelengkapan elektrik, Indeks Bangunan Hijau (Green Building Index), kempen teknologi cekap tenaga, kempen penggunaan tenaga elektrik berasaskan sumber solar dan kempen kesedaran terhadap pengguna melalui amalan penjimatan tenaga. 10

15 SEKTOR PENGURUSAN SISA DAN AIR SISA Oleh: Prof Madya Dr Mohd Suffian Yusoff Timbalan Ketua Kluster Pengurusan Sisa Pepejal Universiti Sains Malaysia Pengenalan Pertambahan kadar penjanaan sisa pepejal dari tahun ke tahun dipengaruhi oleh pertambahan penduduk dunia, peredaran zaman, perubahan gaya hidup dan sosio budaya, pertambahan prasarana dan peningkatan ekonomi. Secara tidak langsung, penjanaan, pelupusan dan penguraian sisa menyumbang kepada penjanaan gas rumah hijau (Green House Gases, GHG) serta perubahan iklim dunia. Amalan pengurusan sisa yang lestari berupaya mengurangkan pelepasan GHG. Inisiatif industri dan negara di seluruh dunia untuk menangani kesan karbon daripada aktiviti sektor sisa membuka peluang untuk pengurangan karbon yang masih belum diterokai sepenuhnya. Pendekatan TH oleh sektor sisa menawarkan satu portfolio yang mantap, teknologi yang praktikal dan kos yang efektif serta boleh menyumbang kepada pengurangan GHG. TH yang disesuaikan dan digunakan selari dengan tradisi dan keperluan tempatan boleh membantu ke arah pengurangan pelepasan GHG global secara signifikan. Amalan TH dalam pencegahan penjanaan, pengurangan, penggunaan semula dan kitar semula sisa semakin meningkat di seluruh dunia. Malah, amalan tersebut telah menunjukkan potensi yang semakin memberangsangkan dalam usaha mencegah pelepasan GHG melalui pemuliharaan bahan-bahan mentah dan bahan api fosil. Contoh Menerusi teknologi rawatan biologi aerobik dan anaerobik, sisa organik boleh diperoleh semula dan diubah menjadi penstabil tanah dan baja organik. Proses-proses ini mengurangkan pelepasan GHG melalui pencegahan karbon biogenik dalam tanah, meningkatkan sifat-sifat fizikal tanah, dan menambah nutrien tanah. Sisa juga berpotensi menjadi sumber penting kepada Tenaga Boleh Baharu. Teknologi pembakaran, penunuan serta pelbagai rawatan haba yang lain untuk penukaran sisa kepada tenaga, perolehan dan penggunaan gas tapak pelupusan, serta penggunaan pencerna biogas anaerobik memainkan peranan yang penting dalam pengurangan penggunaan bahan api fosil dan pelepasan GHG. Pengkomposan merupakan proses penguraian sisa organik seperti sisa pertanian, sisa makanan, sisa dapur dan sisa taman kepada baja kompos secara semula jadi. Lambakan sisa makanan yang terjana sehingga melebihi 40% daripada jumlah sisa pepejal negara boleh ditukar kepada barangan berharga yang tidak mencemarkan alam sekitar. Kompos ialah bahan organik yang telah terurai dan dikitar semula sebagai baja dan pinda tanah. Kompos adalah bahan utama dalam pertanian organik. Asasnya, pengkomposan memerlukan hanya timbunan buangan organik di kawasan luar dan menunggu bahan-bahan tersebut terurai dari enam minggu atau lebih. Teknologi pengkomposan seperti sistem windrow (windrow system), timbunan statik berudara dan dalam bejana merupakan kaedah konvensional yang dilaksanakan pada skala kecil dan komersial. 11

16 Pencernaan anaerobik untuk penjanaan biogas khususnya metana daripada sisa organik melalui proses penguraian tanpa oksigen adalah salah satu TH bagi menukarkan sisa kepada tenaga. Bahan yang sesuai untuk dijadikan suapan kepada loji reaktor anaerobik termasuklah enapcemar kumbahan, sisa pertanian, tinja haiwan dan sisa makanan. Gas metana yang terhasil boleh digunakan untuk kegunaan dapur dan menghidupkan jana kuasa elektrik. Penjanaan biogas boleh dijalankan pada skala kecil di rumah manakala penjanaan komersial memerlukan teknologi yang tinggi. Penunuan atau insinerasi ialah satu teknologi olahan sisa yang melibatkan pembakaran bahan dan/atau benda organik. Penunuan dijalankan menggunakan jentera yang dipanggil penunu atau insinerator. Penunuan atau insinerator adalah satu kaedah yang sangat berkesan untuk menghindarkan sisa daripada memenuhi ruang tapak pelupusan. Keberkesanan teknologi moden yang lestari sehingga 90% mampu meningkatkan jangka hayat tapak pelupusan dan mengurangkan kesan pencemaran terhadap alam sekitar kerana penghasilan gas metana dan larut lesap (leachate) dari tapak pelupusan dapat dihindarkan. Terdapat pelbagai teknologi penunuan seperti rotary kiln, stocker grate, pirolisis, plasma dan lain-lain. Hasil sampingan proses penunuan ini adalah haba yang panas boleh menghasilkan stim serta menjana tenaga elektrik. Air sisa merupakan air yang telah digunakan termasuklah bahan-bahan seperti sisa manusia, sisa makanan, minyak, sabun dan bahan kimia. Air sisa terbahagi kepada beberapa jenis. Sebagai contoh, air sisa domestik, air sisa daripada perindustrian dan air larian stormwater. Pengurusan air sisa secara efisien memainkan peranan penting dalam isu kecekapan penggunaan sumber dan kesihatan awam. Hal ini kerana pengurusan air sisa dan penggunaannya semula merupakan langkah yang tepat dalam menangani masalah kekurangan bekalan air dan mampu meningkatkan kecekapan penggunaan sumber. Selain itu, ianya mampu mengatasi masalah eutrofikasi akibat daripada pelepasan air sisa ke kawasan persekitaran seperti sungai atau perairan pantai. Loji rawatan efluen yang diwujudkan untuk merawat air kumbahan yang terhasil daripada sumber perbandaran merupakan contoh pengurusan air sisa yang efisien. Loji rawatan air seperti ini mampu mengurangkan kos rawatan air mentah untuk menukar air buangan yang terpilih dengan penggunaan pelbagai teknologi rawatan air. Loji rawatan air sisa kebiasaannya direka untuk mengurangkan beban pepejal organik dan pepejal terampai. Proses rawatan air sisa kebanyakannya terdiri daripada pelbagai kombinasi operasi fizikal, kimia dan biologi untuk menyingkirkan bahan cemar seperti bahan organik dan nutrien daripada air. Kesimpulan Kaedah pengurusan sisa yang lestari bermula daripada penjanaan sehinggalah pelupusan boleh membantu dalam mengurangkan pengeluaran GHG serta menghindarkan pencemaran alam sekitar. Penjanaan sisa yang kian meningkat dari hari ke hari memerlukan komitmen daripada segenap lapisan masyarakat. Pendekatan TH boleh diamalkan pada setiap peringkat hierarki pengurusan sisa. Oleh itu pemindahan ilmu berkaitan dengan amalan pengurusan sisa lestari perlu dilaksanakan bagi mewujudkan kesedaran dalam kalangan masyarakat. Salah satu kaedah yang paling berkesan ialah dengan mendidik murid sekolah bermula daripada peringkat pra sekolah, rendah, menengah dan seterusnya. Kandungan mata pelajaran kurikulum dan aktiviti kokurikulum sekolah perlu diterapkan dengan kesedaran pengurusan sisa dan air sisa yang lestari disertai aplikasi TH. 12

17 SEKTOR BANGUNAN Oleh: Profesor Madya Dr Mohd Wira Bin Mohd Shafiei Pengarah Pusat Pendidikan dan Latihan Tenaga Boleh Baharu, Kecekapan Tenaga dan Teknologi Hijau (CETREE) Pengenalan Mengikut laporan terkini yang dikeluarkan oleh Intergovernmental Panel for Climate Change (IPCC, 2014), bangunan menggunakan 32% daripada jumlah penggunaan tenaga dunia dan mengeluarkan 19% daripada pengeluaran gas rumah hijau (Green House Gases, GHG) yang berkaitan dengan tenaga. Adalah dijangkakan jumlah guna tenaga dan pengeluaran GHG ini akan bertambah sebanyak dua kali ganda malah hal ini berkemungkinan mencecah sehingga tiga kali ganda pada tahun 2050 sekiranya pola penggunaan tenaga sekarang tidak berubah. Pertambahan populasi dunia, migrasi ke bandar-bandar besar, peningkatan tahap kekayaan dan perubahan gaya hidup selesa adalah faktor-faktor utama yang meningkatkan penggunaan tenaga di dalam bangunan. Bagi menghadapi perubahan ini, masyarakat dunia umumnya, dan Malaysia khasnya, perlu mempunyai rancangan dan tindakan yang menyeluruh supaya guna tenaga bangunan berada pada tahap yang selamat. Contoh Antara ciri-ciri utama reka bentuk bangunan hijau adalah: (1) tapak, orientasi dan bentuk bangunan; (2) spesifikasi sampul bangunan yang berprestasi tinggi; (3) memaksimumkan ciri-ciri pasif tenaga bangunan seperti pencahayaan siang, penyejukan bangunan dan ventilasi; (4) sistem mekanikal bangunan yang cekap tenaga; (5) penggunaan alatan dan peranti individu yang cekap tenaga; dan (6) sistem berpiawai di dalam pentauliahan (commissioning) bangunan, sistem dan alatan di dalam bangunan. Dalam tempoh sedekad yang lalu, banyak perubahan positif dan penting telah berjaya dicapai bagi menambahkan kecekapan tenaga di dalam bangunan. Antaranya ialah pencahayaan semula jadi dan pencahayaan berelektrik, alatan elektrik di rumah, bahan penebat (insulator) bangunan, pam haba, penggunaan sistem kawalan automasi bangunan yang berdigital, penggunaan meter pintar (smart meter) dan grid sebagai cara untuk mengurangkan penggunaan elektrik semasa waktu puncak, dan kemajuan di dalam penghasilan tenaga boleh baharu. Pengalaman pengurusan tenaga bangunan yang cekap menunjukkan penjimatan guna tenaga boleh dicapai secara lebih efektif dengan membuat usaha penjimatan pada tahap sistem, bukannya sekadar pada alatan dan peranti individu seperti pam, motor, kipas, dan sistem penyejukan. Penggunaan kaedah Proses Reka Bentuk Bersepadu (Integrated Design Process) membolehkan penjimatan pada tahap sistem dibuat dengan jayanya. Lebih penjimatan boleh diperoleh sekiranya kesemua pasukan projek pereka seperti arkitek dan jurutera berbincang bersama-sama untuk mereka bentuk bangunan daripada peringkat awal projek. 13

18 Mutakhir ini, kemajuan yang telah dicapai dalam sektor ini ialah amalan reka bentuk dalam pembinaan bangunan dan perubahan sikap pengguna tenaga di dalam bangunan menunjukkan penjimatan penggunaan tenaga elektrik sebanyak dua sehingga sepuluh kali ganda bagi bangunan baru. Bagi bangunan sedia ada pula, penjimatan tersebut adalah di antara dua sehingga empat kali ganda pengurangannya. Kemajuan TH juga membolehkan bangunan cekap tenaga dan bangunan sifar-tenaga dibina dengan keupayaan untuk memberikan pulangan positif kepada pelaburan yang dibuat semasa tempoh hayat bangunan tersebut. Bagi stok bangunan yang sedia ada, bukti yang menunjukkan kaedah penyesuaian semula (retrofit) bangunan mampu memberikan penjimatan tenaga sebanyak 50 sehingga 90 peratus. Selain daripada itu, alatan elektrik cekap tenaga, pencahayaan rendah tenaga, dan teknologi informasi komunikasi mampu menambahkan lagi kadar penjimatan tenaga bagi menghadapi cabaran guna tenaga masa hadapan. Kesimpulan Bangunan adalah elemen yang cukup kritikal dalam usaha untuk mengurangkan pelepasan GHG yang berkaitan dengan tenaga. Oleh yang demikian, pihak kerajaan perlu mengambil langkah dalam menggalakkan perkembangan bangunan yang lebih cekap tenaga. Usaha yang boleh diambil ialah dengan merangka instrumen polisi tenaga yang efektif dan menyeluruh. Seterusnya pihak kerajaan boleh membuat pembaharuan terhadap undang-undang kecil berkaitan bangunan. Contohnya, dengan memudahkan proses pembiayaan kewangan dan memberikan insentif kepada industri binaan yang bercirikan TH. Selain itu, pihak berkepentingan dalam industri binaan perlu membuat perubahan dengan melaksana amalan terbaik bangunan cekap tenaga. Salah satu kaedah ialah menjalankan program kecekapan tenaga, menggalakkan penggunaan penjimatan guna tenaga dan penggunaan TH secara menyeluruh di dalam bangunan. Oleh yang demikian, usaha untuk mewujudkan kesedaran pada peringkat sekolah boleh dilaksanakan melalui aktiviti kurikulum dan kokurikulum. Sebagai contoh, menggalakkan penggunaan alatan elektrik yang cekap tenaga dan penggunaan pencahayaan yang rendah tenaga di dalam bangunan sekolah. Maka dengan aktiviti ini hasrat kerajaan untuk mengurangkan pengeluaran gas rumah hijau daripada bangunan dapat dicapai. 14

19 SEKTOR PENGANGKUTAN Oleh: Prof Madya Dr Soib bin Taib Pusat Pengajian Kejuruteraan Elektrik dan Elektronik Universiti Sains Malaysia Pengenalan Pencemaran daripada pengangkutan merupakan penyumbang terbesar kepada perubahan iklim dunia iaitu menghampiri 25% pengeluaran CO 2. Kajian juga menunjukkan bahawa sebanyak 75% daripada jumlah pengeluaran CO 2 adalah berpunca daripada pengangkutan jalan dan jumlah ini semakin bertambah dari semasa ke semasa. Didapati hampir 95% daripada Sektor Pengangkutan ini menggunakan bahan api minyak dan ini merupakan 60% daripada penggunaan minyak dunia. Usaha yang sistematik perlu dirancang dan dilaksanakan dalam sektor ini bagi mengurangkan pencemaran udara dan juga untuk mencapai persekitaran yang lestari. Oleh sebab itu, penjenamaan Pengangkutan Hijau adalah berteraskan aktiviti pengangkutan yang mesra alam dan memberi kesan positif terhadap persekitaran sedia ada. Dalam hal ini Pengangkutan Hijau akan melibatkan kecekapan penggunaan sumber dan penstrukturan semula sistem pengangkutan supaya lebih selamat dan selesa. Contoh Rajah 1 menunjukkan huraian bagi Hierarki Mod Pengangkutan Hijau: i. Pejalan kaki. Setiap orang digalakkan berjalan kaki dalam setiap aktiviti. Kaedah berjalan kaki tidak akan melibatkan pencemaran sebarang gas rumah hijau (Green House Gases, GHG) serta percuma di samping menyihatkan badan. ii. iii. iv. Basikal. Merupakan mod pengangkutan lebih cepat daripada berjalan kaki dan juga kos yang lebih murah serta aktiviti yang menyihatkan badan. Pembelian dan penyelenggaraannya juga murah dan mudah berbanding kereta. Pengangkutan awam. Merupakan pengangkutan terbesar dalam bandar yang menyediakan infrastruktur yang baik. Pengangkutan yang baik dan murah terutamanya bagi kumpulan warga emas dan pelajar. Kenderaan perkhidmatan atau pengangkutan barang. Kenderaan mod ini menyumbang hampir 9% pengeluaran gas rumah hijau. Kebanyakan kenderaan mod ini menggunakan diesel dan elektrik atau bateri. v. Teksi. Penggunaan teksi yang lebih mesra alam iaitu kenderaan hibrid atau kenderaan elektrik merupakan mod pengangkutan terbaik dan menjadi pilihan utama. vi. Kenderaan penumpang berkumpulan. Juga dikenali sebagai carpool. Merupakan salah satu mod Pengangkutan Hijau. Sekumpulan rakan-rakan, pekerja atau sebagainya menggunakan pengangkutan yang sama ke tempat yang sama secara berterusan. Berbanding 5 orang berlainan menggunakan 5 jenis kereta menuju tempat yang sama, maka mod ini adalah lebih ekonomik dan mengurangkan pencemaran. 15

20 vii. Kenderaan individu. Mod terakhir dalam Pengangkutan Hijau yang menggunakan teknologi pembakaran terkini. Rajah 1 : Mod Pengangkutan Hijau Kelebihan Pengangkutan Hijau Pengangkutan Hijau mempunyai pelbagai kebaikan dari segi persekitaran, kesihatan ekonomik dan perbelanjaan. Berikut adalah beberapa faedah yang diperoleh menerusi penggunaan Pengangkutan Hijau: i. Persekitaran yang bersih. Pengeluaran CO 2 daripada pembakaran bahan fosil daripada kenderaan merupakan penyumbang utama GHG. Oleh itu penggunaan kenderaan hijau adalah aktiviti penting bagi mengurangkan pencemaran udara. ii. Kesihatan lebih terkawal. Didapati banyak aktiviti berkaitan Pengangkutan Hijau dapat meningkatkan kualiti kesihatan dan cara hidup manusia. Berjalan kaki atau mengayuh basikal menyumbang kepada latihan fizikal badan manakala kurangnya pencemaran udara mampu mengurangkan kesan negatif pada sistem pernafasan. Selain itu, kurangnya kesesakan jalan raya mengurangkan masa dan tenaga serta menjadikan jalan raya lebih selamat. iii. Pembangunan kelestarian lebih ekonomik. Penghasilan dan pembuatan produk kenderaan hijau atau pembaharuan sistem pengangkutan menyediakan lebih banyak peluang pekerjaan, sekaligus memperbaiki ketidakseimbangan sosio-ekonomik. iv. Jimat wang. Aktiviti mod Pengangkutan Hijau dapat mengurangkan penggunaan minyak dan secara tidak langsung menjimatkan perbelanjaan. 16

21 Kesimpulan Kerajaan berhasrat mengurangkan pencemaran daripada aktiviti pengangkutan kerana aktiviti ini telah menghasilkan sebanyak 25% pengeluaran CO 2. Malah, aktiviti ini turut menjadi penyumbang kepada perubahan iklim dunia. Pelepasan Gas Rumah Hijau (Green House Gases, GHG) melalui aktiviti pengangkutan boleh meningkat pada kadar yang lebih cepat berbanding aktiviti yang lain, contohnya, aktiviti perindustrian. Melalui pengurangan pembebasan GHG secara agresif dan berterusan adalah perlu untuk memastikan pembebasan GHG yang rendah atau sifar. Hal ini kerana kesan positif dihasilkan dapat mengurangkan perubahan iklim dan boleh membantu mengekalkan keadaan alam sekitar yang lebih lestari. Oleh yang demikian, kesedaran mengenai penggunaan Pengangkutan Hijau perlu ditingkatkan dalam masyarakat Malaysia. 17

22 PANDUAN MENGGUNAKAN MODUL 18

23 PANDUAN MENGGUNAKAN MODUL Pengenalan Bahagian pengenalan modul telah memberikan maklumat tentang Teknologi Hijau (TH). Para guru perlu memahami tentang Teknologi Hijau dahulu sebelum dapat menggunakan modul ini dengan berkesan. Definisi Teknologi Hijau serta Dasar Teknologi Hijau juga diterangkan untuk membantu guru memahami dengan jelas kepentingan Teknologi Hijau untuk disebar luas kepada murid-murid sebagai persediaan mereka untuk memahami dan mempunyai kesedaran tentang fenomena perubahan iklim. Di samping itu terdapat sedikit penerangan daripada pakar tentang sektor Teknologi Hijau yang tertentu diguna pakai dan sesuai dengan konsep yang diajar dalam mata pelajaran Fizik dalam modul ini. Modul pengajaran dan pembelajaran Teknologi Hijau ini memuatkan beberapa aktiviti berkaitan Teknologi Hijau dalam mata pelajaran Fizik. Bagi mata pelajaran ini, konsep yang telah dipilih daripada sukatan pelajaran adalah berdasarkan kesesuaian konsep tersebut untuk diintegrasikan dengan sektor Teknologi Hijau berdasarkan Jadual IPCC (2014). Setiap modul disampaikan dalam satu pakej yang mengandungi dua komponen iaitu: i. Modul Panduan Guru ii. Modul Aktiviti Murid Modul Panduan Guru Modul ini ditulis dalam format yang tertentu. Berikut merupakan penerangan tentang format bagi setiap aktiviti: Tajuk Menyatakan tajuk, fokus atau isu utama keseluruhan aktiviti. Konsep Teknologi Hijau Bahagian ini menyatakan sektor dalam TH bagi setiap aktiviti yang dijalankan dalam tajuk tersebut. Penerangan secara ringkas kaitan TH dengan aktiviti tersebut juga dinyatakan. Maklumat lanjut mengenai sektor TH adalah berdasarkan Jadual IPCC (2014). Jadual tersebut menyenaraikan sektor TH dan kategori TH yang terletak di bawah sektor berkenaan. Contoh: Bagi Sektor Bekalan Tenaga, kategori yang terletak di bawah sektor ini ialah Tenaga Fosil, Tenaga Nuklear dan Tenaga Boleh Baharu. Tenaga Boleh Baharu terdiri daripada Hidroelektrik, Angin, Biojisim dan Biotenaga, Geoterma, Solar Fotovolta dan lain-lain sebagai kaedah menyelesaikan masalah perubahan iklim menggunakan TH. Konsep Teknologi Hijau Dalam Fizik Bahagian ini memberi penerangan lebih lanjut tentang sektor TH yang terlibat bagi setiap aktiviti dalam mata pelajaran Fizik. Sektor tersebut dikaitkan dengan konsep dalam mata pelajaran Fizik yang ingin disampaikan dalam mata pelajaran mengikut tajuk aktiviti tertentu yang dirancang dalam modul. Bahagian ini juga menyatakan sektor dan kategori TH bagi setiap aktiviti yang dijalankan dalam tajuk tersebut. Penerangan secara ringkas kaitan TH dengan aktiviti tersebut juga dinyatakan. Maklumat lanjut mengenai sektor TH adalah berdasarkan Jadual IPCC (2014). Jadual tersebut menyenaraikan sektor TH dan kategori TH yang terletak di bawah sektor berkenaan. 19

24 Contoh: Bagi Sektor Bekalan Tenaga, kategori yang terletak di bawah sektor ini ialah Tenaga Fosil, Tenaga Nuklear dan Tenaga Boleh Baharu. Tenaga Boleh Baharu terdiri daripada Hidroelektrik, Angin, Biojisim dan Biotenaga, Geoterma, Solar Fotovolta dan lain-lain sebagai kaedah menyelesaikan masalah perubahan iklim menggunakan TH. Kerjaya Dalam Teknologi Hijau Senarai kerjaya yang berkaitan dengan setiap aktiviti diberikan. Senarai ini diberikan supaya dapat memberikan rangsangan kepada murid bahawa terdapat pekerjaan yang memerlukan pengetahuan dan kemahiran TH sekiranya mereka ingin menceburkan diri dalam bidang berkenaan. Soalan Utama Senarai soalan-soalan berbentuk Kemahiran Berfikir Aras Tinggi (KBAT) bagi menjana idea serta memberi gambaran awal kepada murid tentang aktiviti yang dijalankan. Soalan ini disusun mengikut aktiviti yang disediakan. Guru disaran menggunakan soalan ini untuk tujuan mencetuskan fikiran murid ke arah konsep TH dan kaitannya dengan konsep tajuk mata pelajaran tertentu. Tujuan Pembelajaran Menyatakan tujuan dan matlamat bagi setiap aktiviti yang akan dilaksanakan serta perkaitannya dengan sektor TH yang diintegrasikan. Latar Belakang Bahagian ini menerangkan latar belakang konsep bagi tajuk aktiviti termasuk penyataan masalah dan perancangan aktiviti untuk mengatasi masalah berpandukan sektor TH. Bahagian ini bertujuan membantu guru mendapatkan maklumat perkaitan konsep Fizik dengan TH yang boleh diintegrasikan. Strategi Pengajaran Menyatakan strategi pengajaran yang diaplikasikan bagi setiap aktiviti berserta proses pelaksanaan langkah demi langkah dengan terperinci. Strategi ini diterjemahkan dalam Modul Aktiviti Murid tanpa maklumat yang telah disediakan untuk guru bagi membantu murid. Sedangkan modul murid hanyalah langkah yang mereka perlu lakukan supaya mereka dapat melalui proses pembelajaran secara aktif. Kebanyakan strategi yang dirancangkan dalam modul ini ialah Pembelajaran Berasaskan Projek/Produk bagi memastikan dan menyediakan murid memperolehi kemahiran pembelajaran abad ke-21. Oleh yang demikian guru perlu merancang pengajaran ini bukan untuk dua waktu pengajaran tetapi merancang mengikut cadangan modul untuk murid berupaya menghasilkan produk atau prototaip dalam memahami dan mencuba menyelesaikan masalah dunia sebenar dengan aplikasi TH. Guru perlu sedar strategi ini adalah untuk tempoh masa penghasilan produk yang agak panjang bersesuaian dengan strategi Pembelajaran Berasaskan Projek/Produk. Glosari Mengandungi penerangan bagi setiap istilah TH yang digunakan di dalam modul serta beberapa istilah penting yang lain. Aktiviti Merumuskan semua tajuk setiap aktiviti, strategi pengajaran yang digunakan dan tempoh waktu pembelajaran yang diperuntukkan untuk melaksanakan aktiviti. 20

25 Tajuk Aktiviti Bahagian ini menerangkan perincian bagi setiap aktiviti termasuk: o Objektif, o Latar Belakang Aktiviti, o Bahan dan peralatan yang diperlukan (per kumpulan), o Kaedah, o Maklumat untuk Guru, o Pemerhatian, o Soalan Perbincangan, o Kesimpulan, o Kerjaya dalam Teknologi Hijau, o Sumber Rujukan, o Cadangan Jawapan Soalan Perbincangan. Guru disaran untuk memberi fokus kepada soalan perbincangan serta kesimpulan yang boleh dibuat berdasarkan konsep dalam mata pelajaran dan konsep TH yang diperoleh melalui aktiviti bersama murid. Maklumat dalam perincian aktiviti juga diberikan dalam Modul Aktiviti Murid kecuali maklumat guru dan cadangan jawapan soalan perbincangan. Perkara ini adalah untuk memastikan strategi Pembelajaran Berasaskan Produk/Projek yang merangkumi Pembelajaran Koperatif serta inkuiri berdasarkan Pendekatan STEM seperti saranan daripada Bahagian Pembangunan Kurikulum, Kementerian Pendidikan Malaysia. Sumber Rujukan Bahagian ini menyenaraikan sumber rujukan bagi makluman guru. Rujukan diasingkan mengikut aktiviti. Ini adalah bertujuan memudahkan guru untuk membuat rujukan lanjut di laman sesawang. Cadangan Jawapan Soalan Perbincangan Bahagian ini memberikan cadangan jawapan bagi setiap soalan perbincangan mengikut aktiviti. Ini adalah bertujuan membantu guru untuk membimbing murid supaya dapat memahami konsep Fizik dan perkaitannya dengan TH. 21

26 Modul Aktiviti Murid Modul Aktiviti Murid ditulis berdasarkan Modul Panduan Guru tetapi tidak semua maklumat kepada guru dibekalkan kepada murid. Ini bertujuan untuk murid menjadi murid lebih aktif dan terlibat sepenuhnya dalam pembelajaran. Kebanyakan kaedah menggunakan Pembelajaran Berasaskan Projek/Produk, Inkuiri dan Koperatif yang memerlukan murid berbincang, mencari maklumat dan perlu menghasilkan produk di akhir aktiviti. Modul Aktiviti Murid juga ditulis dalam format yang tertentu. Berikut merupakan penerangan tentang format bagi setiap aktiviti: Tajuk Menyatakan tajuk, fokus atau isu utama keseluruhan aktiviti yang menarik. Objektif Menyatakan objektif aktiviti yang akan dilaksanakan serta menunjukkan perkaitan dengan sektor TH yang bersesuaian. Latar Belakang Menyatakan konsep mata pelajaran yang terlibat dalam aktiviti serta menerangkan perkaitan konsep tersebut dengan sektor TH yang dinyatakan dalam Jadual IPCC (2014). Bahagian ini juga menyatakan sektor dan kategori TH bagi setiap aktiviti yang dijalankan dalam tajuk tersebut. Penerangan secara ringkas kaitan TH dengan aktiviti tersebut juga dinyatakan. Maklumat lanjut mengenai sektor TH adalah berdasarkan Jadual IPCC (2014). Jadual tersebut menyenaraikan sektor TH dan kategori TH yang terletak di bawah sektor berkenaan. Contoh: Bagi Sektor Bekalan Tenaga, kategori yang terletak di bawah sektor ini ialah Tenaga Fosil, Tenaga Nuklear dan Tenaga Boleh Baharu. Tenaga Boleh Baharu terdiri daripada Hidroelektrik, Angin, Biojisim dan Biotenaga, Geoterma, Solar Fotovolta dan lain-lain sebagai kaedah menyelesaikan masalah perubahan iklim menggunakan TH. Glosari Senarai glosari diberikan bagi setiap aktiviti. Perkataan atau istilah yang baru disertakan bertujuan memberikan penjelasan ringkas untuk kefahaman murid bagi TH yang berkaitan dalam setiap aktiviti. Bahan dan Peralatan Senarai bahan dan peralatan (per kumpulan) yang diperlukan bagi menjalankan aktiviti disertakan. Walau bagaimanapun murid boleh/bebas menggunakan bahan atau peralatan lain mengikut kreativiti mereka. Kaedah Penggunaan kaedah adalah mengikut strategi yang dicadangkan dalam Modul Panduan Guru tetapi diubah suai dalam bentuk langkah yang perlu dilakukan oleh murid secara berkumpulan. Kaedah yang diikuti oleh murid ialah mengikut Pembelajaran Berasaskan Projek/Produk, Inkuiri dan Koperatif yang memerlukan murid berbincang, mencari maklumat dan perlu menghasilkan produk di akhir aktiviti. Kaedah sebegini yang memerlukan murid untuk menghasilkan produk akan mengambil tempoh masa yang panjang. Guru akan membimbing murid dalam proses pembelajaran sepanjang tempoh masa yang diperlukan untuk menghasilkan produk. Semasa menjalankan aktiviti, murid perlu bekerja sebagai satu kumpulan. Murid harus sedar aktiviti seperti ini memerlukan mereka untuk bekerjasama secara kolaboratif dalam mencari maklumat terutama melalui laman sesawang di internet dan lain-lain sumber rujukan serta berbincang untuk menghasilkan produk. Produk yang dihasilkan perlu menunjukkan kreativiti murid. 22

27 Pemerhatian Bahagian ini menyenaraikan arahan atau soalan yang mengarah murid melakukan pemerhatian bagi setiap aktiviti yang mereka lakukan. Murid perlu berbincang dalam kumpulan untuk mendapatkan jawapan atau penyelesaian. Soalan Perbincangan Senarai soalan perbincangan diberikan supaya murid dapat berbincang dalam kumpulan semasa aktiviti dijalankan. Soalan berbentuk Kemahiran Berfikir Aras Tinggi (KBAT) ini bertujuan membantu murid berfikir dengan lebih kritis. Soalansoalan tersebut bertujuan menguji kefahaman murid tentang konsep Fizik dan konsep TH yang diintegrasikan dalam aktiviti berkenaan. Kesimpulan Murid perlu berbincang dan menuliskan kesimpulan daripada aktiviti tersebut dan perlu mengaitkan konsep Fizik dengan TH yang telah diaplikasikan. Kerjaya Dalam Teknologi Hijau Beberapa pekerjaan yang sesuai diberikan mengikut aktiviti supaya murid mempunyai pengetahuan tentang pekerjaan yang bersesuaian dengan TH yang tertentu. Maklumat tersebut dapat membuka minda murid serta menarik minat mereka ke arah TH dan Fizik. Sumber Rujukan Modul Aktiviti Murid juga diberikan senarai rujukan untuk makluman murid. Rujukan diasingkan mengikut aktiviti untuk memudahkan murid untuk mencari maklumat dan membuat rujukan lanjut di laman sesawang bagi aktiviti yang spesifik. 23

28 REPORT OF INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE (IPCC) 2014 Cambridge University Press 32 Avenue of the Americas New York United States of America 24

29 REPORT OF THE INTERGOVERNMENTAL PANEL ON CLIMATE CHANGE (IPCC, 2014) (*Adapted from IPCC report) ENERGY SUPPLY SECTOR ENERGY SUPPLY CATEGORY FOSSIL ENERGY NUCLEAR ENERGY RENEWABLE Coal and Peat Gaseous Fuel Petroleum Fuels Unconventional Oil Nuclear Waste Management - Fuel repository - Improving proliferation resistance Uranium Exploration, Extraction and Refining - reprocessing the spent fuel and extracting the unused uranium Hydroelectricity Wind Biomass and Bioenergy Geothermal Solar Thermal Electric Nuclear Fusion - fusion of heavy hydrogen fuel - fusion-power production Solar Photovoltaic Solar Heating and Cooling Ocean Energy Biofuels Hydrogen and Fuel Cells Thermoelectric Generators 25

30 WASTE AND WASTEWATER MANAGEMENT SECTOR WASTE AND WASTEWATER MANAGEMENT CATEGORY PREVENTION AND MINIMIZATION - Food waste prevention - Hotel waste prevention - Paper waste minimization - Cleaner production - Alternatives practices for plastic film/ Styrofoam container SEPARATION AND RECYCLING - Waste segregation - Waste recycling - E-waste COLLECTION AND TRANSFER Collection method - Mechanical and semimechanical. Scheduling and Routing - Minimization of collection and transfer time - Minimization of fuel consumption - Utilization of biofuel. TREATMENT AND PROCESSING Physical treatment - Minimization of volume and weight. - Alteration of waste form and shape - Waste to animal food Thermal Process - Waste to energy Biological Process - Waste to energy - Waste to fertilizer - Biogas production - Bioethanol production - Bio-hydrogen production CATEGORY WASTE MANAGEMENT AND GHG- MITIGATION TECHNOLOGIES CH 4 MANAGEMENT AT LANDFILLS -Controlled landfilling a) landfill gas recovery b) without landfill gas recovery INCINERATION AND OTHER THERMAL PROCESSES - Industrial co-combustion -Fluidized bed technology BIOLOGICAL TREATMENT - Composting - Anaerobic Digestion - MBT (Mechanical Biological Treatment) - Optimization microbial methane oxidation in landfills cover soil (biocovers) ULTIMATE DISPOSAL AND LANDFILL - Landfill mining - Methane gas bioreactor - Volatile fatty acids extraction from landfill leachate - Landfill leachate treatment methods. WASTE REDUCTION, RE-USE AND RECYCLING -Waste minimization WASTEWATER TREATMENT - Utilization of sludge in industrial and agricultural. - Biogas production from sludge WASTEWATER AND SLUDGE TREATMENT 26

31 TRANSPORT SECTOR TRANSPORT CATEGORY ROAD TRANSPORT RAIL AVIATION SHIPPING Reducing Vehicles Load -Use lightweight materials -Apply aerodynamic improvement -Mobile air conditioning (MAC) system Improving Drive Train Efficiency -Advanced direct injection - Gasoline / Diesel engines and transmission -Hybrid drive trains Reducing Aerodynamic Resistance Reducing Train Weight Regenerative Braking Higher Efficiency Propulsion System Technology Developments Engine Developments Aircraft Developments Alternative Fuels for Aviation Aviation Potential Practices Lower Flight Speeds Applying Current Energy-Saving Strategies Load Optimization Maintenance Alternative Fuels -Biofuels -Natural Gas (CNG / LNG / GTL) -Hydrogen / fuel cells -Electric vehicles Well-to-Wheels Analysis of Technical Mitigation Options a) Road transport: mode shifts -Public transport -Non-motorized transport (NMT) Eco-Driving Practices 27

32 BUILDINGS SECTOR BUILDINGS CATEGORY THERMAL ENVELOPE INDOOR ENVIRONMENTAL QUALITY (IEQ) COOLING AND COOLING LOADS HEATING, VENTILATION AND AIR CONDITIONING (HVAC) SYSTEMS BUILDING ENERGY MANAGEMENT SYSTEMS ACTIVE COLLECTION AND TRANSFORMATION OF RENEWABLE ENERGY Insulation Windows Air Leakage Air Quality Comfortable Humidity Temperature Reducing the Cooling Load Passive and Low-Energy Cooling Techniques -Natural and night-time ventilation -Evaporative cooling -Passive cooling techniques Alternative HVAC Systems in Commercial Buildings -Radiant chilled ceiling cooling -Displacement ventilation Commissioning Operation, Maintenance and Performance -Cogeneration and District Heating/ Cooling Building-Integrated PV (BiPV) Solar Thermal Energy for Heating and Hot Water Landscape -solar garden Wind Energy Air Conditioners and Vapor Compression Chillers CATEGORY MATERIALS Use of Green Materials Volatile Organic Compound (VOC) Paints Renewable Raw Materials DOMESTIC WATER Water Saving Fixtures Water Efficient Washing Machine Insulated Water Heaters Air-source or Exhaust-air Heat Pumps Solar Thermal Water Heaters Water Recycling Rainwater Harvesting LIGHTING SYSTEMS DAYLIGHTING High Efficiency Electric Lighting Use of Natural Lighting HOUSEHOLD APPLIANCES, CONSUMER ELECTRONICS AND OFFICE EQUIPMENT Standby and Low Power Mode Efficiency of Biomass Stoves Improved Access to Clean Cooking Fuels Solar Cookers Small Electric Cooking Equipment 28

33 AGRICULTURE AND FORESTRY SECTOR AGRICULTURE AND FORESTRY CATEGORY CROPLAND MANAGEMENT Improved Agronomic Practices GRAZING LAND MANAGEMENT AND PASTURE IMPROVEMENT Grazing Intensity MANAGEMENT OF ORGANIC/PEATY SOILS Restoration of Degraded Lands Nutrient Management Increased Productivity Livestock Management Tillage/Residue Management Water Management Rice Management Nutrient Management Fire Management Species Introduction - Improved feeding practices - Specific agents and dietary additives - Longer-term management changes and animal breeding Agro-Forestry Land Cover (use) change Manure Management Bioenergy - Residues from agriculture - Dedicated energy crops FORESTRY Reducing Deforestation and Degradation Afforestation/Reforestation Forest Management to Increase Stand and Landscape-Level Carbon Density Increasing Off-Site Carbon Stocks in Wood Products and Enhancing Product and Fuel Substitution 29

34 INDUSTRY SECTOR INDUSTRY CATEGORY ENERGY EFFICIENCY Energy Management Systems Efficient Motor Systems Lighting and HVAC Shoe Press Efficient Drying Refinery Gas FUEL SWITCHING Coal to Natural Gas and Oil Waste Fuels Biogas Biomass Landfill Gas POWER RECOVERY Cogeneration Pre-Coupled Gas Turbine Pressure Recovery Turbine Hydrogen Recovery Anaerobic Digestion Gasification Waste Energy Recovery RENEWABLES Biomass Biogas Wind Turbines Hydropower Biofuels Solar Drying Solar Cooling Solar Process Heat Heat pumps Recycling MATERIAL EFFICIENCY High Strength Steel Reduction Process Losses Thinner Film and Coating Increased Efficiency Transport Sector Re-usable Containers Closed Water Use CARBON SEQUESTRATION Oxy-Fuel Combustion CO 2 Separation from Flue Gas Hydrogen Reduction Oxygen Use in Blast Furnaces Application to Ammonia, Ethylene Oxide Processes O 2 Combustion in Kiln O 2 Combustion 30

35 APUNGAN MESRA ALAM 31

36 APUNGAN MESRA ALAM 1.0 TAJUK Apungan Mesra Alam 1.1 KONSEP TEKNOLOGI HIJAU Konsep Teknologi Hijau (TH) yang diaplikasikan dalam aktiviti ini adalah seperti maklumat di bawah: Aktiviti Sektor Aplikasi Teknologi Hijau 1 i. Pengurusan Sisa dan Air Sisa (Waste and Wastewater Management) Pengurangan, Guna Semula dan Kitar Semula Sisa (Waste Reduction, Reuse and Recycling) Pengurangan Sisa (Waste Minimization) ii. Pengangkutan (Transport) Perkapalan (Shipping) Aplikasi Strategi Jimat Tenaga Semasa (Applying Current Energy-Saving Strategies) 1.2 KONSEP TEKNOLOGI HIJAU DALAM Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa mengguna pakai TH dalam pengurusan dan penggunaan sisa pepejal. Sektor ini menggunakan kategori Pengurangan, Guna Semula dan Kitar Semula Sisa iaitu penggunaan semula bahan buangan seperti botol plastik, tiub tayar, kayu, papan atau besi. Sektor Pengangkutan dapat membantu mengurangkan penggunaan bahan api dengan pembinaan rakit. Kategori Perkapalan melalui Aplikasi Strategi Jimat Tenaga Semasa dapat dikaitkan dalam pembinaan rakit. Aktiviti 1: Mereka cipta rakit tanpa enjin dengan menggunakan botol plastik sebagai alternatif penggunaan semula sisa pepejal Pembinaan rakit menggunakan bahan buangan merupakan salah satu alternatif dalam menyelesaikan masalah sisa pelupusan sampah. Longgokan bahan buangan yang banyak seperti botol plastik boleh diguna semula dengan menjadikannya pengangkutan air seperti rakit. Penggunaan semula bahan buangan dapat mengurangkan sisa di tempat pelupusan sampah. 32

37 Pembinaan rakit tanpa menggunakan bahan api merupakan strategi dalam menjimatkan sumber bahan api negara. Penggunaan rakit daripada bahan buangan boleh dijadikan tarikan pelancong apabila ia dilaksanakan di kawasan sungai yang tenang seperti di Waterfront Kuching, Sarawak; Kuala Selangor, Selangor dan Kampung Ibok, Terengganu. Penggunaan pengangkutan rakit juga dapat mengurangkan kesesakan jalan raya. Rakit daripada bahan buangan yang kukuh boleh digunakan bagi mengangkut penumpang dan barangan untuk menyeberangi sungai jarak dekat seperti di Sg. Golok dan Sg. Kuala Tahan. Situasi ini membantu penjimatan masa dan memberi alternatif lain dalam pengangkutan di samping meneruskan kelestarian hidupan air. Reka bentuk rakit yang sesuai dapat memastikan penumpang dan barangan dibawa dengan maksimum dan selamat. 1.3 KERJAYA DALAM TEKNOLOGI HIJAU Juruanalisis Bahan Jurutera Pengangkutan Usahawan (Bidang Pelancongan) 1.4 SOALAN UTAMA Aktiviti 1 i. Mengapakah sisa pepejal seperti botol plastik, tiub tayar, polistirena dan kayu perlu digunakan semula? ii. Berikan contoh sisa pepejal dan bahan buangan lain yang sesuai dalam pembinaan rakit. Nyatakan alasan. iii. Bagaimanakah konsep Fizik dapat diaplikasikan dalam pembuatan rakit untuk beban yang berbeza? iv. Bagaimanakah cara menggerakkan rakit tanpa penggunaan bahan api? v. Nyatakan kesan pergerakan rakit dan keapungannya jika berlaku tumpahan minyak di sungai. 1.5 TUJUAN PEMBELAJARAN Mengaplikasikan konsep daya dan tekanan bendalir serta ketumpatan bahan dalam mereka cipta rakit tanpa enjin dengan menggunakan botol plastik sebagai alternatif penggunaan semula sisa pepejal. 33

38 1.6 LATAR BELAKANG Pelupusan sisa pepejal domestik dan industri semakin membimbangkan berikutan lambakan sisa dan bahan buangan (Gambar 1). Dilema ruang pelupusan yang terhad juga menyebabkan kesedaran tentang penggunaan semula sisa tersebut perlu difikirkan secara serius. Melalui konsep Fizik, kaedah penggunaan semula dan mempelbagaikan penggunaan sisa domestik dan industri boleh diketengahkan. Antaranya konsep daya dan tekanan yang boleh diadaptasi ke dalam konsep TH. Aplikasi konsep daya dan tekanan dapat membantu melestarikan kehidupan melalui sumber semula jadi dan penilaian semula sisa. Dengan bentuk muka bumi yang mempunyai banyak sungai, Malaysia boleh menjadikan sistem pengangkutan air sebagai sumber bagi mengangkut dan memindahkan manusia serta barangan. Gambar 1 Lambakan sisa pepejal dari domestik dan industri Aktiviti Sektor Penerangan 1 i. Pengurusan Sisa dan Air Sisa Pengurangan, Guna Semula dan Kitar Semula Sisa Pengurangan Sisa Lambakan sisa pepejal serta ruang pelupusan perlu diurus dengan berkesan. Sisa domestik dan industri boleh dinilai kesesuaiannya untuk diguna semula. Pengumpulan sisa pepejal seperti botol-botol, tong dan polistirena yang masih kukuh dan selamat boleh digunakan untuk membina rakit. Reka bentuk rakit yang sesuai dengan kedalaman dan kederasan aliran sungai, boleh membantu kelestarian alam di samping menjadi sumber pendapatan dalam Sektor Pelancongan. ii. Pengangkutan Perkapalan Aplikasi Strategi Jimat Tenaga Semasa Tali yang dibuang dari jenis material yang tahan dalam air sungai boleh diguna semula bagi mengikat dan mengukuhkan rakit yang dibina. Penggunaan rakit daripada bahan buangan tanpa menggunakan bahan api dapat mengaplikasikan konsep TH. 34

39 1.7 STRATEGI PENGAJARAN Strategi pengajaran yang dicadangkan dalam tajuk ini ialah Pembelajaran Berasaskan Projek (PBP). Pembelajaran Berasaskan Projek (PBP) Pembelajaran Berasaskan Projek (PBP) merupakan kaedah pembelajaran yang memerlukan guru membimbing murid melaksanakan projek. Guru akan memberi penjelasan tentang projek serta tujuannya. Projek yang diberi akan dikaitkan dengan gabungan beberapa konsep dan teori subjek yang diikuti. Dalam aktiviti ini, guru memberi satu projek iaitu pembinaan rakit berasaskan dua sektor TH iaitu Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa serta Sektor Pengangkutan. Melalui projek ini, murid dapat mendedahkan idea dalam menyelesaikan masalah pelupusan sisa pepejal dan penjimatan bahan api. Murid juga didedahkan dengan masalah kekurangan sumber bahan api seperti diesel dan petrol untuk industri pengangkutan. Aktiviti ini akan merungkai idea murid dalam mekanisma menjimatkan sumber bahan api. Guru boleh merujuk beberapa gambar rakit yang diperbuat daripada bahan buangan (Gambar 2). Gambar 2 Contoh rakit daripada penggunaan semula botol plastik Bagi membina rakit melalui strategi PBP, guru perlu mengikuti langkah berikut: i. Permulaan Memberi idea berkaitan masalah pelupusan sisa pepejal dan sumber bahan api yang berkurangan. Guru mengemukakan soalan kepada murid : o Apakah yang akan terjadi kepada bumi apabila: + Dipenuhi dengan sisa pepejal? + Kehabisan sumber bahan api? ii. iii. Pembentukan Kumpulan Memastikan murid membentuk kumpulan dengan bilangan ahli yang ditetapkan (bilangan kumpulan dan ahli bergantung kepada jumlah murid dalam kelas). Pelan Projek Memastikan setiap kumpulan merangka pelan projek berdasarkan tujuan projek (membina rakit) dan tempoh masa yang ditetapkan. Murid perlu menghasilkan satu kertas kerja projek sebelum melaksanakan projek. 35

40 iv. Tugasan Projek Memastikan setiap kumpulan menyiapkan rakit dengan langkah yang teratur secara bekerjasama. Memastikan setiap kumpulan mencuba keupayaan rakit yang dibina dengan prosedur yang selamat. v. Pembentangan Hasil Kerja (Produk) Menilai projek berdasarkan satu laporan projek setiap kumpulan mengikut format yang ditetapkan iaitu: o Tajuk o Hipotesis o Bahan / Peralatan o Prosedur o Pemerhatian o Analisis Pemerhatian o Kesimpulan Menilai projek berdasarkan pembentangan setiap kumpulan tentang rakit yang dibina. 1.8 GLOSARI Aplikasi Strategi Jimat Tenaga Semasa Aplikasi dalam menjimatkan bahan api seperti diesel dan petrol dalam sistem pengangkutan. Pengurangan, Guna Semula dan Kitar Semula Sisa Penggunaan semula sisa pepejal domestik atau industri seperti botol plastik, tiub tayar, kayu, papan atau besi. Sektor Pengangkutan Mengguna pakai TH dalam membantu pergerakan manusia atau pemindahan barangan. Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa Mengguna pakai TH dalam pengurusan dan penggunaan sumber air, rawatan kumbahan, sisa pepejal dan kawasan pelupusan sampah. Teknologi Hijau (TH) Merujuk kepada pembangunan dan aplikasi produk, peralatan serta sistem untuk memelihara alam sekitar dan alam semula jadi serta meminimumkan atau mengurangkan kesan negatif daripada aktiviti manusia. 1.9 AKTIVITI Terdapat satu aktiviti yang dilaksanakan dalam tajuk ini. Berikut ialah aktiviti, strategi dan tempoh waktu pembelajaran: Aktiviti Strategi Tempoh 1 Pembelajaran Berasaskan Projek 4 minggu 36

41 AKTIVITI 1 Objektif i. Mengaitkan konsep daya dan tekanan untuk penggunaan semula sisa pepejal dalam pembinaan rakit. ii. Menghuraikan aplikasi konsep ketumpatan dalam mengapungkan rakit daripada penggunaan semula sisa pepejal. iii. Menilai sisa pepejal yang sesuai untuk diguna semula dalam pembinaan rakit bagi mengurangkan bahan sisa. iv. Menganalisis prinsip rekaan rakit dalam penjimatan bahan api bagi menggerakkan rakit. v. Mereka bentuk rakit dengan ciri TH dalam usaha mengurangkan sisa pepejal dan menjimatkan bahan api. Latar Belakang Kenderaan pengangkutan air seperti kapal, bot dan sampan memerlukan kos yang mahal untuk pembinaan dan memerlukan bahan api. Bagi mengurangkan kos pembinaan kenderaan tersebut, sumber yang lebih murah perlu difikirkan. Berdasarkan masalah pelupusan sampah dan sisa pepejal yang dihadapi di negara ini, pembinaan rakit mesra alam yang mengaplikasikan konsep TH boleh dipertimbangkan sebagai alternatif penyelesaian masalah yang dihadapi. Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa melalui kategori Pengurangan, Guna Semula dan Kitar Semula Sisa boleh membantu mengurangkan masalah pelupusan sampah. Penggunaan semula sisa pepejal daripada bahan buangan domestik dan industri seperti botol plastik, kayu, besi, polistirena, membantu dalam pembinaan rakit. Selain itu, Sektor Pengangkutan melalui Aplikasi Strategi Jimat Tenaga Semasa dapat diaplikasikan dalam mereka bentuk rakit tanpa enjin dan tidak menggunakan bahan api. Konsep ini dapat membantu menjimatkan sumber bahan api seperti petrol dan diesel. Bahan dan Peralatan i. Botol plastik sama saiz dan bentuk (dengan penutup) ii. Botol plastik berbeza saiz dan bentuk (dengan penutup) iii. Papan polistirena iv. Tali pengikat v. Gam vi. Gunting atau pisau (cutter) vii. Pita pengukur viii. Kayu, buluh atau pelepah kelapa *Nota : Bahan dan peralatan diperlukan bergantung kepada reka bentuk rakit yang akan dibina (rujuk Gambar 3). 37

42 Gambar 3 Bahan dan peralatan yang diperlukan Kaedah i. Permulaan Guru memberi beberapa gambar berkaitan masalah longgokan sampah (Gambar 4) dan beberapa contoh pengangkutan air (Gambar 5) untuk merangsang minda murid dan mencetuskan idea berkaitan kitar semula dan konsep apungan. Guru mengemukakan beberapa soalan untuk dibincangkan. o Bagaimanakah sampah yang banyak dapat dikurangkan? o Bagaimanakah cara menjimatkan kos pelupusan sampah? o Apakah alternatif lain untuk menyeberangi sungai? o Bagaimanakah reka bentuk pengangkutan air yang sesuai dengan kos yang murah? Gambar 4 Masalah longgokan sampah Gambar 5 Contoh pengangkutan air 38

43 ii. iii. iv. Pembentukan Kumpulan Guru meminta murid membentuk kumpulan yang terdiri daripada 3-5 orang / kumpulan (bergantung kepada jumlah murid dalam kelas). Guru meminta setiap kumpulan melantik ketua kumpulan dan pencatat. Guru mengingatkan murid supaya bekerjasama dalam kumpulan. Guru memberi penerangan tentang projek yang akan dilaksanakan. Pelan Projek Guru memastikan setiap kumpulan: o Memahami dan mendalami projek seperti tujuan, tempoh masa diperuntukkan, keperluan bahan dan peralatan serta sumbernya. o Merancang agihan tugas, langkah dan proses menyiapkan projek. o Merangsang minda (brain storming) dengan mencari beberapa contoh reka bentuk rakit. o Membandingkan kelebihan dan kekurangan setiap cadangan rakit. o Mengambil keputusan reka bentuk rakit yang sesuai untuk dibina. o Menghasilkan satu kertas kerja projek sebelum melaksanakan projek. Tugasan Projek Guru memastikan setiap kumpulan: o Berbincang untuk membina rakit berdasarkan reka bentuk yang dipilih. o Melakar rakit yang akan dibina dengan lebih spesifik. o Menyenarai dan menyediakan secukupnya bahan dan peralatan yang diperlukan. o Menetapkan masa dan tempat untuk membina rakit. o Bekerjasama membina rakit. o Menguji keupayaan rakit di kolam, tasik atau sungai dengan prosedur yang selamat. v. Pembentangan Hasil Kerja (Produk) Murid menulis laporan aktiviti dengan menggunakan format berikut: o Tajuk o Hipotesis o Bahan dan Peralatan o Prosedur o Pemerhatian o Analisis Pemerhatian o Kesimpulan Murid secara berkumpulan membentangkan projek yang dihasilkan. 39

44 Maklumat untuk Guru Pembinaan rakit adalah berasaskan prinsip utama daya dan tekanan dalam bendalir bagi membantu mengurangkan pemanasan global dan kesan rumah hijau. Apabila suatu objek berada dalam bendalir, contohnya rakit berada dalam sungai, dua daya bertindak terhadapnya. Berat rakit, W bertindak ke bawah manakala daya apungan (tujahan), FB bertindak ke atas (Rajah 1). Daya apungan, F B Rakit Berat, W Rajah 1 Daya-daya yang bertindak ke atas rakit Prinsip Archimedes menyatakan bahawa apabila suatu objek direndam sebahagiannya atau sepenuhnya di dalam suatu bendalir, objek itu mengalami daya tujahan ke atas yang sama dengan berat bendalir tersesar. W = F B = ρvg Hukum Apungan menyatakan bahawa objek yang terapung akan menyesarkan beratnya sendiri dalam cecair yang mengapungkannya. Prinsip Archimedes dan Hukum Apungan boleh diaplikasikan dalam pembinaan rakit menggunakan bahan buangan. Daya apungan rakit bergantung kepada perbandingan ketumpatan bahan binaan rakit dengan ketumpatan bendalir. Kaedah pembinaan rakit: i. Sediakan bahan dan peralatan secukupnya berdasarkan model rakit yang akan dibina. ii. Susun, ikat dan cantumkan botol-botol kepada beberapa set mengikut kesesuaian papan polistirena dan bahagian rakit (Gambar 6 hingga 8). 40

45 Gambar 6 Mencuba susunan botol mengikut kesesuaian papan polistirena Gambar 7 Mengikat botol-botol Gambar 8 Pelbagai set botol-botol yang siap dicantum berdasarkan bahagian rakit 41

46 iii. Lekatkan botol-botol pada papan polistirena sebagai dasar rakit (Gambar 9). Gambar 9 Melekatkan botol-botol pada papan polistirena iv. Bina rakit berdasarkan reka bentuk yang dipilih sehingga siap (Gambar 10 dan 11). a b c d Gambar 10 Proses membina rakit 42

47 Gambar 11 Rakit yang siap dibina v. Uji keteguhan rakit yang dibina di darat dan di air (Gambar 12 dan 13). Gambar 12 Menguji keteguhan rakit di darat Gambar 13 Menguji keteguhan rakit di air vi. Teliti ikatan botol-botol dan tali penyambung pada rakit bagi memastikan keteguhan rakit dan keselamatan penumpang (Gambar 14). Gambar 14 Meneliti ikatan botol-botol dan tali penyambung 43

48 vii. Uji keupayaan keapungan rakit di air dengan prosedur yang selamat (Gambar 15). a b c d e Gambar 15 Aktiviti menguji keupayaan keapungan rakit di air 44

49 Pemerhatian Gambar 16 Hasil rakit yang dibina menggunakan botol-botol plastik Guru menegaskan kepada setiap kumpulan supaya membuat pemerhatian semasa menguji keupayaan model rakit (Gambar 16) yang dibina berdasarkan soalan berikut: i. Nyatakan konsep Fizik yang terlibat dalam mengapungkan rakit. ii. Jelaskan susunan botol yang sesuai supaya rakit stabil. iii. Huraikan masalah yang dihadapi dalam pembinaan rakit. iv. Cadangkan cara menggerakkan rakit yang lebih sesuai. Soalan Perbincangan i. Apakah faktor utama dalam pemilihan bahan yang digunakan untuk membina rakit? ii. Sekiranya rakit yang sama diletak dalam beberapa buah sungai yang berbeza, apakah yang akan terjadi? Jelaskan. iii. Selain daripada botol plastik, apakah sisa pepejal lain yang sesuai untuk digunakan dalam pembinaan rakit? Berikan alasan kepada cadangan anda. iv. Beri kaedah lain dalam menggerakkan rakit dengan mengambil kira usaha menjimatkan bahan api. 45

50 Kesimpulan Pembinaan rakit mesra alam dapat membantu kelestarian alam melalui konsep TH. Penggunaan semula botol plastik yang mengaplikasikan kategori Penggunaan, Guna Semula dan Kitar Semula bagi Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa boleh membantu mengurangkan sisa pepejal. Konsep daya apungan dalam bendalir dapat diaplikasikan dalam pembinaan rakit. Selain itu, Sektor Pengangkutan melalui Aplikasi Strategi Jimat Tenaga Semasa diaplikasikan melalui proses menggerakkan rakit tanpa penggunaan bahan api. Reka bentuk rakit yang sesuai berdasarkan muatan, serta rekaan yang menarik mampu menjadi tarikan pelancong. Pembinaan rakit dapat memberi kesedaran kepada murid tentang idea untuk mengguna semula sisa buangan. Mereka dapat menyedari akan manfaat daripada bahan buangan untuk menjadikannya berguna kepada kehidupan dan menghayati kepelbagaian TH. Kerjaya dalam Teknologi Hijau Juruanalisis Bahan Jurutera Pengangkutan Usahawan (Bidang Pelancongan) SUMBER RUJUKAN Aktiviti 1 i. Bottle up: The making of a Water Mattress, Kayak, Raft from Plastic Bottles ii. Build a Milk Jug Raft iii. Eco Raf: Making a Boat from Plastic Bottles iv. Kreatif! Lelaki Fiji Ini Buat Perahu Daripada 600 Botol Plastik v. Running Man Episode vi. Water Bottle Boat CADANGAN JAWAPAN SOALAN PERBINCANGAN Aktiviti 1 i. Jenis, jisim dan bentuk botol; bahan pengikat; bahan diguna untuk dasar rakit. ii. Keapungan rakit berbeza berdasarkan ketumpatan air sungai. iii. Tin bertutup, pelepah pisang, kayu, buluh dan bahan buangan yang boleh terapung dalam air. iv. Menggunakan kayu yang lebar, buluh, kipas, berpaut pada tali gantung yang merentasi sungai. 46

51 KEINDAHAN TERMA DALAM KEHIDUPAN HIJAU 47

52 KEINDAHAN TERMA DALAM KEHIDUPAN HIJAU 2.0 TAJUK Keindahan Terma Dalam Kehidupan Hijau 2.1 KONSEP TEKNOLOGI HIJAU Konsep Teknologi Hijau (TH) yang diaplikasikan dalam aktiviti ini adalah seperti maklumat di bawah: Aktiviti Sektor Aplikasi Teknologi Hijau 2 i. Industri (Industry) Kecekapan Bahan (Material Efficiency) Kitar Semula (Recycling) Bekas Guna Semula (Reusable Containers) ii. Pengurusan Sisa dan Air Sisa (Waste and Wastewater Management) 3 i. Pengurusan Sisa dan Air Sisa (Waste and Wastewater Management) Pengasingan dan Kitar Semula (Separation and Recycling) Kitar Semula Sisa (Waste Recycling) Pengasingan dan Kitar Semula (Separation and Recycling) Kitar Semula Sisa (Waste Recycling) 2.2 KONSEP TEKNOLOGI HIJAU DALAM Sektor Industri mengguna pakai TH dalam penggunaan bahan semula jadi dan boleh dikitar semula daripada industri. Kitar Semula dan Bekas Guna Semula digunakan kerana bahan-bahan bersifat mesra alam dan boleh dikitar serta diguna semula. Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa mengguna pakai TH melalui kategori Pengasingan dan Kitar Semula sisa pepejal yang boleh diguna semula di samping tidak mencemarkan persekitaran. Manakala kaedah Kitar Semula Sisa digunakan bagi mengurangkan pembebasan gas rumah hijau apabila bahan-bahan tersebut dilupuskan. Aktiviti 2: Membina model eko-termos dengan menggunakan bahan kitar semula dan guna semula Sektor Industri melalui kategori Kecekapan Bahan dan Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa melalui kategori Pengasingan dan Kitar Semula menggunakan bahan kitar dan guna semula untuk membina termometer ringkas. 48

53 Penggunaan tin aluminium sebagai bekas guna semula sesuai untuk pembinaan termos kerana sifatnya yang tahan karat dan tidak bertindak balas dengan air. Penggunaan kapas terutamanya dapat menggantikan penggunaan polistirena (polyfoam) untuk menghalang pengaliran haba. Manakala kertas digunakan kerana ia merupakan bahan kitar semula yang mudah untuk dilupuskan dan tidak mencemarkan persekitaran. Melalui kaedah Kitar Semula Sisa, eko-termos dibina daripada bahan semula jadi (kertas dan kapas) dapat mengurangkan masalah pelupusan sisa pepejal negara kita. Melalui kaedah Kitar Semula dan Bekas Guna Semula, eko-termos yang dihasilkan daripada bahan-bahan kitar semula dapat mengurangkan pencemaran alam sekitar dan mengurangkan pembebasan gas rumah hijau. Sila rujuk pautan berikut untuk melihat proses kitar semula botol minuman: Sila rujuk pautan berikut untuk melihat cara membuat termos: watch?v=ohd9sesfide atau Aktiviti 3: Membina model termometer ringkas dengan menggunakan etanol dan air Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa melalui kategori Pengasingan dan Kitar Semula menggunakan bekas guna semula seperti botol minuman plastik yang boleh dikitar semula untuk membina termometer ringkas. Kaedah Kitar Semula digunakan di mana bahan kitar semula seperti botol minuman plastik dan campuran etanol (rubbing alcohol) dan air digunakan. Penggunaan termometer ringkas adalah sebagai alternatif kepada penggunaan termometer makmal yang diguna pakai sehingga kini. Botol minuman plastik yang bertindak sebagai bahan utama bagi pembinaan termometer ringkas ini merupakan bahan kitar semula yang mudah diperoleh dan boleh diguna semula jika diguna dengan cara yang betul. Bahan seperti etanol dan air yang berfungsi sebagai media pengukur suhu adalah lebih selamat penggunaannya dan tidak mencemarkan alam sekitar berbanding merkuri yang terdapat di dalam bebuli termometer makmal. Sila rujuk pautan berikut untuk melihat cara-cara menghasilkan termometer ringkas: i. ii KERJAYA DALAM TEKNOLOGI HIJAU Pensyarah / Guru Fizik Jurutera Persekitaran Saintis Persekitaran Saintis Bahan Pengurus Sains Semula Jadi Jurutera Bahan 2.4 SOALAN UTAMA Aktiviti 2 i. Namakan bahan alternatif lain selain daripada kapas dan kertas yang tidak mencemarkan persekitaran dan mudah untuk dikitar semula. ii. Mengapakah penggunaan polistirena mencemarkan persekitaran? iii. Bagaimanakah penggunaan kapas dan kertas dapat mengurangkan kesan rumah hijau? iv. Apakah kesan kepada alam sekitar apabila pembakaran atau pelupusan bahan pepejal seperti polistirena dilakukan? 49

54 Aktiviti 3 i. Apakah cara yang sesuai untuk menguruskan sisa plastik seperti botol minuman supaya tidak mencemarkan persekitaran? ii. Adakah penggunaan botol minuman plastik sesuai untuk dijadikan bahan utama untuk membina termometer ringkas? Jelaskan. iii. Jelaskan kesan-kesan pembakaran sisa plastik kepada alam sekitar. iv. Pada pendapat anda, apakah kesan negatif penggunaan merkuri kepada persekitaran? 2.5 TUJUAN PEMBELAJARAN Aktiviti 2 Mengaplikasikan konsep keseimbangan terma dan TH dalam membina model eko-termos. Aktiviti 3 Mengaplikasi konsep TH dalam mengukur suhu melalui pembinaan model termometer ringkas daripada botol plastik yang dikitar semula. 2.6 LATAR BELAKANG Aktiviti Sektor Penerangan 2 i. Industri Kecekapan Bahan Kitar Semula Bekas Guna Semula ii. Pengurusan Sisa dan Air Sisa Pengasingan dan Kitar Semula Kitar Semula Sisa Penggunaan termos merupakan salah satu contoh aplikasi dalam konsep keseimbangan terma. Bahan seperti polistirena akan membebaskan gas rumah hijau yang mencemarkan alam sekitar apabila dilupuskan. Dengan menggunakan kaedah Bekas Guna Semula, bahan-bahan seperti tin aluminium dan botol plastik dapat mengurangkan pencemaran sisa pepejal seterusnya dapat diguna semula. Kaedah Kitar Semula juga diaplikasikan sebagai satu alternatif pelupusan bahan pepejal. Melalui kaedah Kitar Semula Sisa, kertas dan kapas yang merupakan bahan daripada sumber semula jadi yang mudah untuk dilupuskan dan dikitar semula dapat bertindak sebagai bahan penebat yang sesuai bagi mengelakkan pengaliran keluar haba daripada termos. 3 i. Pengurusan Sisa dan Air Sisa Pengasingan dan Kitar Semula Kitar Semula Sisa Bahan seperti etanol menjadi media pengukur yang merupakan satu alternatif menggantikan raksa (merkuri) dengan fungsi yang sama. Ini kerana etanol bukan bahan beracun dan akan cepat meruap serta mempunyai had bacaan sehingga 78 0 C. 50

55 Aktiviti Sektor Penerangan 3 i. Pengurusan Sisa dan Air Sisa Pengasingan dan Kitar Semula Kitar Semula Sisa Dengan menggunakan kaedah Kitar Semula Sisa, botol plastik dan penyedut minuman digunakan sebagai binaan utama termometer ringkas. Bahan-bahan yang digunakan lebih selamat dan mudah untuk dilupuskan serta tidak mencemarkan alam sekitar. 2.7 STRATEGI PENGAJARAN Strategi pengajaran yang boleh digunakan bagi semua aktiviti ialah Pembelajaran Berasaskan Produk (PBP). Pembelajaran Berasaskan Produk (PBP) PBP merupakan satu strategi yang berpusatkan murid iaitu murid akan bekerjasama dalam kumpulan untuk menghasilkan produk. Guru perlu mengikut langkah berikut: i. Permulaan Guru menunjukkan video tentang pelupusan polistirena melalui pautan berikut: watch?v=hvhux32_--g Guru mengemukakan soalan seperti: o Bagaimanakah masalah ini dapat diatasi? o Cadangkan bahan lain yang sesuai menggantikan penggunaan polistirena. ii. iii. iv. Pembentukan Kumpulan Murid bekerja secara berkumpulan (5 orang murid / kumpulan) Pelan Projek Murid menyenaraikan pembahagian tugas. Murid merancang, membuat lakaran dan melabel rajah produk yang akan dibina. Murid menghasilkan satu kertas kerja projek sebelum melaksanakan projek. Tugasan Projek Murid melaksanakan aktiviti mengikut pelan projek. Murid membina produk mengikut kaedah yang diberi berdasarkan bahan yang disediakan. Murid menguji produk dan merekodkan keputusan uji kaji. v. Pembentangan Hasil Kerja (Produk) Setiap kumpulan membentangkan produk yang dihasilkan menggunakan kreativiti masing-masing. 51

56 2.8 GLOSARI Aliran Haba Bersih Apabila dua objek berada dalam keseimbangan terma, kadar bersih pemindahan tenaga antara dua objek itu adalah sifar. Bekas Guna Semula Suatu bekas yang terpakai atau bekas yang telah digunakan selepas melalui rawatan atau proses tertentu. Keseimbangan Terma Dua objek dikatakan berada dalam sentuhan terma jika tenaga haba boleh berpindah di antara kedua-dua objek itu. Keseimbangan terma akan tercapai apabila suhu bagi kedua-dua objek menjadi sama. Kitar Semula Proses mengolah bahan buangan untuk menghasilkan barangan yang baru. Kitar Semula Sisa Mengitar semula bahan sisa seperti kertas, plastik, tin minuman dan lain-lain diolah menjadi bahan yang berpotensi untuk digunakan semula. Pengasingan dan Kitar Semula Sisa dipisahkan mengikut jenis material dan diubah menjadi bahan baharu yang berguna. Polistirena Sejenis polimer putih yang digunakan sebagai bahan pembungkusan dan lain-lain. Rubbing Alcohol Sejenis alkohol iaitu etanol berasaskan cecair yang juga dikenali sebagai spirit, kebiasaannya digunakan sebagai antiseptik. Sektor Industri Mengguna pakai TH dalam penggunaan bahan kitar semula yang mengurangkan pencemaran. Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa Mengguna pakai TH dalam pengurusan dan penggunaan sumber air, rawatan kumbahan, sisa pepejal dan kawasan pelupusan sampah. Termometer Alat yang digunakan untuk mengukur suhu benda dengan tepat dan menyatakannya dengan angka. Termos Alat bantu komponen yang mempunyai fungsi untuk menyimpan air dan juga menjaga suhu air agar tetap. 2.9 AKTIVITI Terdapat dua aktiviti yang akan dilaksanakan dalam tajuk ini. Berikut ialah aktiviti, strategi dan tempoh waktu pembelajaran: Aktiviti Strategi Tempoh 2 Pembelajaran Berasaskan Produk 4 minggu 3 Pembelajaran Berasaskan Produk 2 jam 52

57 AKTIVITI 2 Objektif i. Membina model eko-termos dengan menggunakan bahan kitar semula dan guna semula yang tidak mencemarkan alam sekitar. ii. Menentukan model eko-termos yang lebih sesuai dalam mengekalkan keseimbangan terma haba. Latar Belakang Eko-termos dibina melalui kaedah Kitar Semula dan Bekas Guna Semula dalam Sektor Industri serta melalui kaedah Kitar Semula Sisa dalam Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa. Penggunaan bahan polimer seperti polistirena sebagai bahan utama termos boleh menyebabkan pencemaran alam sekitar apabila dilupuskan. Malah, bahan tersebut membebaskan gas beracun yang akan menyebabkan kesan rumah hijau serta meningkatkan masalah pemanasan global. Sehubungan dengan itu, pembinaan eko-termos ini amat sesuai untuk mengatasi masalah tersebut sementara konsep keseimbangan terma masih dikekalkan. Termos yang menggunakan kapas dan kertas boleh mengekalkan suhu air panas lebih lama dan juga selamat kepada persekitaran kerana berasaskan bahan semula jadi yang tidak mencemarkan alam sekitar. Penggunaan botol minuman plastik dan tin minuman pula sesuai kerana merupakan bahan yang boleh dikitar dan diguna semula serta mudah diperolehi. Bahan-bahan tersebut juga membantu mengurangkan masalah pelupusan sisa yang mencemarkan alam sekitar. Penggunaan semula sisa pepejal dari bahan buangan domestik dan industri seperti botol minuman plastik, tin minuman dan kertas membantu dalam melestarikan alam sekitar semasa pembinaan eko-termos. Bahan dan Peralatan i. 1 unit Polistirena (berbentuk silinder, panjang 15 cm x diameter 7 cm) ii. 1 naskah Kertas surat khabar iii. 1 gulung Kapas iv. 3 unit Gam UHU v. 1 unit Pita pelekat (Masking tape) vi. 4 Tin minuman aluminium vii. 4 botol Minuman plastik (bersaiz 1.5 L) viii. 1 unit Pisau pemotong (Cutter) ix. 1 unit Papan pemotong x. 4 unit Termometer makmal xi. 1 unit Jam randik xii. 1 L Air panas xiii. 4 unit Corong turas 53

58 Kaedah i. Permulaan Guru menunjukkan video tentang pelupusan polistirena melalui pautan berikut: watch?v=rdksktg-nim Guru mengemukakan soalan seperti: o Bagaimanakah masalah lambakan polistirena dapat diatasi? o Cadangkan bahan lain yang sesuai menggantikan penggunaan polistirena dalam kehidupan seharian. o Apakah yang akan berlaku kepada alam sekitar apabila pembakaran atau pelupusan bahan pepejal seperti polistirena terjadi? Jelaskan. o Bagaimanakah penggunaan bahan kitar semula dan guna semula dapat mengurangkan kesan rumah hijau? ii. iii. iv. Pembentukan Kumpulan Murid membentuk beberapa kumpulan yang terdiri daripada 5 orang murid. Murid melantik ketua kumpulan dan pencatat. Pelan Projek Murid menyenaraikan pembahagian tugas dalam kumpulan dan membincangkan langkah-langkah yang perlu diambil untuk menjalankan aktiviti ini. Murid hendaklah memahami dan mendalami projek seperti tujuan, tempoh masa diperuntukkan, keperluan bahan dan peralatan serta sumbernya. Murid akan mereka bentuk dan membuat lakaran beberapa contoh termos yang sesuai. Murid juga dikehendaki mencatat kelebihan dan kekurangan setiap rekaan termos yang dicadangkan. Pilih reka bentuk termos yang sesuai untuk dibina berdasarkan bahan dan peralatan yang disediakan. Murid menghasilkan satu kertas projek sebelum melaksanakan projek. Tugasan Projek Murid melaksanakan aktiviti mengikut pelan projek. Murid menyenarai dan menyedia bahan serta peralatan mengikut kuantiti yang diperlukan. Murid membina produk (eko-termos) mengikut kaedah yang dibincang berdasarkan bahan yang disediakan mengikut kreativiti masing-masing. Murid menguji termos yang dibina dan merekodkan keputusan uji kaji. v. Pembentangan Hasil Kerja (Produk) Selepas membina eko-termos, murid perlu membentangkan produk mereka. Setiap kumpulan murid perlu menyediakan satu laporan projek berdasarkan maklumat berikut: o Tajuk o Hipotesis o Bahan dan Peralatan o Prosedur o Pemerhatian o Analisis Pemerhatian o Kesimpulan Setiap kumpulan perlu membentangkan hasil projek (eko-termos) yang dihasilkan mengikut kreativiti masing-masing di dalam kelas. 54

59 Maklumat untuk Guru Pembinaan eko-termos Berikut ialah prosedur bagi aktiviti membina eko-termos dengan menggunakan bahan kitar semula dan guna semula: i. Sediakan semua bahan dan peralatan yang diperlukan (Gambar 17). Setiap botol plastik mestilah dapat memuatkan tin minuman. ii. Gunting botol minuman mengikut ketinggian tin minuman (Gambar 18). iii. Potong polistirena mengikut ukuran tin minuman (Gambar 19). iv. Lekatkan polistirena yang telah dipotong pada tin menggunakan gam dan pita pelekat untuk membina termos (Gambar 20). Masukkan termos yang siap ke dalam bahagian botol minuman yang disediakan (Gambar 21). v. Lekatkan bahagian atas botol minuman dengan polistirena untuk dijadikan sebagai penutup. vi. Masukkan 200 ml air panas menggunakan corong turas ke dalam termos yang telah siap (Gambar 22). vii. Perhati dan rekodkan bacaan awal suhu air menggunakan termometer. Rekodkan bacaan suhu air setiap sela masa 5 minit sehingga 20 minit untuk setiap jenis termos. Pastikan suhu awal air panas untuk kesemua termos adalah sama. viii. Catatkan keputusan dalam Jadual 1. ix. Bina termos tanpa bahan penebat sebagai termos kawalan (Gambar 23). ix. Ulang langkah (ii) hingga (vi) dengan menggunakan bahan lain seperti kertas surat khabar dan kapas (Gambar 24), kemudian lekatkan pada tin. Pastikan lapisan kapas atau kertas sedikit tebal untuk mengekalkan haba air panas di dalam termos. Gambar 17 Bahan dan peralatan yang diperlukan Gambar 18 Menggunting botol plastik mengikut ketinggian tin minuman 55

60 Gambar 19 Memotong polistirena mengikut saiz tin minuman Gambar 20 Mencantum bahan utama binaan termos Gambar 21 Memasukkan termos ke dalam botol plastik Gambar 22 Memasukkan air panas ke dalam termos a b Gambar 23 Contoh termos kawalan Gambar 24 Termos yang menggunakan lapisan kertas dan kapas sebagai bahan utama binaan 56

61 Pemerhatian i. Murid perlu memerhatikan perubahan suhu air panas dalam setiap termos. ii. Murid mencatat pemerhatian di dalam jadual yang mereka bina sendiri seperti Jadual 1. Jadual 1: Bacaan suhu air bagi termos yang berbeza Jenis termos Polistirena Kertas Kapas Bacaan Suhu Air ( O C) 0 minit (Suhu Awal) 5 minit 10 minit 15 minit 20 minit Soalan Perbincangan i. Lukiskan graf berdasarkan pada keputusan dalam jadual yang dibina. ii. Berdasarkan graf, bandingkan jenis termos yang dapat mengekalkan haba yang lebih lama. Jelaskan. iii. Adakah termos kapas sesuai untuk menguji keseimbangan terma? Jelaskan. iv. Terangkan kelebihan bahan semula jadi yang digunakan sebagai bahan utama dalam pembinaan eko-termos. v. Cadangkan bahan kitar semula lain yang sesuai dijadikan bahan utama binaan termos. vi. Bagaimanakah aktiviti yang anda lakukan dapat memberi sumbangan kepada TH? Kesimpulan Penggunaan termos daripada tin aluminium dan botol plastik serta bahan-bahan semula jadi seperti kertas dan kapas adalah lebih baik dalam mengekalkan suhu air panas kerana ia tidak mencemarkan alam sekitar, mengurangkan kesan rumah hijau, mudah untuk dilupuskan dan boleh dikitar semula. Ini menunjukkan bahawa Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa serta Sektor Industri sebagai TH telah dipatuhi dalam memastikan bahan seperti polistirena digantikan dengan penggunaan bahan semula jadi seperti kertas dan kapas untuk membina termos. Melalui kaedah Kitar Semula dan Kitar Semula Sisa membolehkan penggunaan bahan sisa kitar semula (plastik dan tin minuman) serta bahan semula jadi (kapas dan kertas) digunakan untuk mengurangkan kesan rumah hijau dan mengatasi masalah pencemaran alam sekitar. Kerjaya dalam Teknologi Hijau Pensyarah / Guru Fizik Jurutera Persekitaran Saintis Persekitaran Saintis Bahan Pengurus Sains Semula Jadi Jurutera Bahan 57

62 AKTIVITI 3 Objektif Membina model termometer ringkas daripada campuran etanol dan air yang tidak mencemarkan alam sekitar dan lebih selamat berbanding raksa (merkuri). Latar Belakang Termometer ringkas daripada bahan guna semula dan kitar semula dibina melalui Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa dengan kaedah Kitar Semula Sisa. Bahan seperti etanol menjadi media pengukur yang merupakan alternatif bagi menggantikan penggunaan raksa (merkuri) dengan fungsi yang sama. Ini kerana etanol tidak beracun dan bahan ini mudah didapati di pasaran. Botol plastik dan penyedut minuman digunakan semula sebagai binaan utama termometer ringkas. Skala dilabelkan pada botol plastik agar menyerupai binaan termometer raksa (merkuri). Termometer ringkas ini sesuai dibina di sekolah kerana lebih selamat, lebih murah dan mudah diperolehi di dalam makmal, di samping tidak mencemarkan alam sekitar berbanding penggunaan termometer raksa (merkuri). Bahan dan Peralatan i. 40 ml Etanol (rubbing alcohol) ii. 1 kotak Plastisin (modeling clay) iii. 20 ml Air suling iv. 1 unit Pewarna makanan (warna merah) v. 2 batang Penyedut minuman jernih (straw) vi. 2 botol Minuman plastik (200 ml) vii. 1 batang Pen marker viii. 1 unit Termometer makmal ix. 2 unit Bikar 600 ml x. 500 ml Air panas xi. 500 g Ais xii. 1 unit Penitis (dropper) Kaedah i. Permulaan Guru menunjukkan video tentang idea kitar semula botol plastik melalui pautan berikut: Guru mengemukakan soalan seperti: o Apakah cara yang sesuai untuk menguruskan sisa plastik seperti botol minuman supaya tidak mencemarkan persekitaran? o Jelaskan kesan-kesan pembakaran sisa plastik kepada alam sekitar. o Pada pendapat anda, apakah kesan negatif penggunaan merkuri kepada persekitaran? o Adakah penggunaan botol minuman plastik sesuai untuk dijadikan bahan utama membina termometer ringkas? Jelaskan. 58

63 ii. iii. iv. Pembentukan Kumpulan Murid membentuk beberapa kumpulan terdiri daripada 5 orang murid. Setiap kumpulan perlu melantik ketua kumpulan dan pencatat. Setiap murid hendaklah bekerjasama dalam kumpulan. Pelan Projek Murid menyenaraikan pembahagian tugas dalam kumpulan dan membincangkan langkah-langkah yang perlu diambil untuk menjalankan aktiviti ini. Murid hendaklah memahami dan mendalami projek seperti tujuan, tempoh masa diperuntukkan, keperluan bahan dan peralatan serta sumbernya. Murid akan mereka bentuk dan membuat lakaran beberapa contoh termometer ringkas yang sesuai dengan lebih spesifik. Murid dikehendaki mencatat kelebihan dan kekurangan setiap rekaan termometer ringkas yang dicadangkan. Pilih reka bentuk termometer ringkas yang sesuai untuk dibina berdasarkan bahan dan peralatan yang dbincangkan. Murid menghasilkan satu kertas projek sebelum melaksanakan projek. Tugasan Projek Murid melaksanakan aktiviti mengikut pelan projek. Murid menyenarai dan menyedia bahan serta peralatan mengikut kuantiti yang diperlukan. Murid membina produk (termometer ringkas) mengikut kaedah yang diberi berdasarkan bahan yang disediakan mengikut kreativiti masing-masing. Murid menguji termometer ringkas yang dibina dan merekodkan keputusan uji kaji. v. Pembentangan Hasil Kerja (Produk) Selepas membina termometer ringkas murid perlu membentangkan produk mereka. Setiap kumpulan murid perlu menyediakan satu laporan projek berdasarkan maklumat berikut: o Tajuk o Hipotesis o Bahan dan Peralatan o Prosedur o Pemerhatian o Analisis Pemerhatian o Kesimpulan Setiap kumpulan perlu membentangkan hasil projek (termometer ringkas) yang dihasilkan mengikut kreativiti masing-masing di dalam kelas. 59

64 Maklumat untuk Guru Pembinaan termometer ringkas Berikut ialah prosedur bagi aktiviti membina termometer ringkas dengan menggunakan bahan kitar semula dan guna semula: i. Isikan 20 ml air suling (Gambar 25) dan 40 ml etanol (Gambar 26) ke dalam botol minuman Nota : Campuran air suling dan etanol lebih kurang 1/8 hingga 1/4 daripada botol. ii. Masukkan beberapa titis pewarna makanan (warna merah) ke dalam botol dan goncangkan secara perlahan-lahan (Gambar 27). iii. Masukkan penyedut minuman ke dalam botol. Pastikan hujung penyedut minuman yang direndam dalam campuran air dan etanol tidak menyentuh permukaan dalam botol (Gambar 28). iv. Gunakan plastisin untuk menutup (seal) bahagian atas botol supaya penyedut minuman tersebut tidak bergerak (Gambar 29). Biarkan ada lebihan sebahagian hujung penyedut minuman di atas botol dan tidak ditutup. Pastikan tiada udara masuk ke dalam botol. v. Tuliskan skala pada botol dan tandakan bacaan cecair merah (larutan air dan etanol) dalam penyedut minuman sebagai bacaan awal termometer menggunakan pen marker. vi. Panaskan 500 ml air. Rekodkan bacaan suhu air menggunakan termometer makmal. Kemudian uji termometer ringkas dengan meletakkan termometer ke dalam air panas dan catatkan bacaan paras cecair merah (Gambar 30a). vii. Rekodkan suhu ais menggunakan termometer makmal. Kemudian masukkan termometer ringkas ke dalam bekas berisi ais dengan segera dan catatkan bacaan dengan menanda paras kenaikan atau penurunan bacaan cecair merah (Gambar 30b). Nota : Termometer ringkas juga boleh diuji dengan meletakkannya di bawah cahaya matahari untuk mencatat paras kenaikan etanol. Gambar 25 Memasukkan air suling ke dalam botol plastik Gambar 26 Memasukkan etanol ke dalam botol plastik Gambar 27 Memasukkan beberapa titis pewarna merah ke dalam botol 60

65 Gambar 28 Memasukkan penyedut minuman ke dalam botol plastik Gambar 29 Melekatkan plastisin pada penyedut minuman dan masukkan ke dalam botol plastik a b Gambar 30 Memerhati dan merekod paras cecair merah (larutan air dan etanol) dalam air panas dan ais Pemerhatian i. Murid perlu memerhatikan paras cecair merah (larutan air dan etanol) selepas dimasukkan ke dalam bikar berisi air panas dan ais. Catat bacaan paras cecair merah tersebut dalam jadual yang mereka bina. ii. Seterusnya, murid perlu perhatikan dan catat bacaan suhu air panas dan ais menggunakan termometer makmal seperti Jadual 2 dibawah. Jadual 2: Bacaan paras cecair merah dan suhu termometer raksa bagi bahan yang berbeza Bahan Air panas Ais (air sejuk) Bacaan paras cecair merah (air + etanol) / cm Bacaan suhu / C (Termometer raksa) 61

66 Langkah berjaga-jaga: Selepas selesai aktiviti, murid-murid perlu diingatkan bahawa cecair merah (larutan air dan etanol) perlu dilupuskan dengan betul dan cuci botol dengan bersih. Arahkan murid menggunting atau memotong botol plastik supaya botol itu boleh dikitar semula atau diguna semula untuk tujuan yang lain. Peringatan: Jangan minum campuran cecair itu Soalan Perbincangan i. Termometer ringkas diletakkan ke dalam sebekas air panas untuk melihat pergerakan cecair merah (larutan air dan etanol) di dalam penyedut minuman. Apakah yang akan berlaku sekiranya termometer ringkas diletakkan ke dalam bekas berisi ais atau air sejuk? ii. Termometer ringkas yang diletakkan ke dalam bekas berisi air panas akan menyebabkan cecair merah (larutan air dan etanol) menjadi panas. Apakah yang berlaku dan jelaskan mengapa? iii. iv. Nyatakan kelebihan termometer alkohol. Nyatakan kelebihan dan kelemahan penggunaan termometer raksa (merkuri) berbanding termometer ringkas. v. Merkuri merupakan sejenis bahan yang digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang. Jelaskan kesan merkuri kepada persekitaran dan kesihatan manusia. vi. Bagaimanakah aktiviti yang anda lakukan dapat memberi sumbangan kepada TH? Kesimpulan Penggunaan termometer ringkas yang berasaskan campuran air dan etanol merupakan jenis termometer cecair yang mudah meruap, lebih selamat, murah dan tidak mencemarkan persekitaran berbanding termometer raksa (merkuri). Penggunaan bahan seperti etanol lebih selamat digunakan di makmal berbanding merkuri yang sangat toksik kepada kesihatan manusia. Pendedahan berterusan kepada merkuri boleh memberi kesan yang signifikan kepada persekitaran dan kesihatan manusia. Di dalam aktiviti ini, konsep TH telah dipatuhi melalui Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa yang menggunakan kaedah Kitar Semula Sisa. Penggunaan kaca telah digantikan dengan penggunaan bahan kitar semula seperti botol minuman plastik dan penyedut minuman dalam pembinaan termometer ringkas. Penggunaan bahan kitar semula ini dapat mengurangkan kesan rumah hijau dan mengatasi masalah pencemaran alam sekitar. Kerjaya dalam Teknologi Hijau Pensyarah / Guru Fizik Jurutera Persekitaran Saintis Persekitaran Saintis Bahan Pengurus Sains Semula Jadi 62

67 2.9.1 SUMBER RUJUKAN Aktiviti 2 i. How to Make a Thermos. ii. Lim Pheng Chew, Lim Ching Chai. (2012). Nexus SPM A+ Physics. Sasbadi Sdn Bhd. iii. Orange Gloves. (2015). How to make a thermos bottle?!. Nov 18, 2015, iv. Prasanna Datar. (2014). PET Bottle Crushing for recycling. Jan 24, 2014, v. Smart Channel. (2015). How to make a Thermos. Feb 25, 2015, vi. Thermal Wrap: Turbo Charge your Green Building. vii. Tong Yoke Chai, Wan Faizatul Shima bt Ismayatim, Yoong Kai Seng, Rema Ragavan, Roslina bt Ahmad. (2011). Buku Teks Fizik Tingkatan 4. Selangor. Danalis Distributors Sdn Bhd. viii. Wscusa. (2007). Polystyrene recycling, Styrofoam recycling. July 20, 2007, Aktiviti 3 i. Blog: Rahma-rosalina. (2014). Jenis-Jenis Termometer. Januari 21, 2014, ii. FullTimeKid. (2014). How to Make a Bottle Thermometer Full-Time Kid PBS Parents. iii. Mike Calhoun. (2016). Homemade Thermometer Activity. April 25, 2016, iv. Prasanna Datar. (2014). PET Bottle Crushing for recycling. Jan 24, 2014, v. Roman UrsuHack. (2016). % ideas with recycling plastic bottle #3. Jan 30, 2016, vi. Viking0312. (2011). How to build a thermometer- Ari and Josh. May 15, 2011, vii. Wscusa. (2007). Polystyrene recycling, Styrofoam recycling. July 20, 2007, 63

68 2.9.2 CADANGAN JAWAPAN SOALAN PERBINCANGAN Aktiviti 2 i. Data bacaan suhu air bergantung kepada binaan eko-termos masing-masing. Berikut adalah contoh pemerhatian dan graf berdasarkan bacaan suhu yang dicatat dalam Jadual 1. Jenis termos Jadual 1: Bacaan suhu air bagi termos yang berbeza Bacaan Suhu Air ( O C) 0 minit (Suhu Awal) 5 minit 10 minit 15 minit 20 minit Polistirena Kertas Kapas Termos Polistirena Termos Kertas Termos Kapas ii. iii. iv. Berdasarkan graf, termos polistirena dapat mengekalkan haba yang lebih lama berbanding termos kapas dan kertas, kerana polistirena dapat menghalang pengaliran haba daripada keluar dan masuk ke dalam termos, tetapi polistirena ialah bahan yang tidak boleh dikitar semula dan membebaskan lebih banyak gas rumah hijau apabila dilupuskan. Ya, termos kapas juga sesuai untuk menguji keseimbangan terma kerana kapas merupakan bahan semula jadi yang dapat menghalang pengaliran haba daripada keluar. Kapas: bahan semula jadi yang tidak mencemarkan alam sekitar berbanding polistirena. Kertas: bahan kitar semula yang boleh diguna berulang-ulang. v. Bahan semula jadi lain seperti tisu, gentian kenaf, sabut atau bahan semula jadi yang dirasakan sesuai. vi. Penggunaan bahan semula jadi dan kitar semula dapat mengurangkan pembebasan gas rumah hijau, mengurangkan pencemaran persekitaran dan senang dilupuskan, malah mematuhi konsep TH. 64

69 Aktiviti 3 i. Paras cecair merah (larutan air dan etanol) di dalam botol akan bergerak turun ke bawah (di dalam penyedut minuman) dengan cepat. ii. Paras cecair merah (larutan air dan etanol) di dalam penyedut minuman akan bergerak ke atas. iii. Termometer alkohol menggunakan cecair alkohol yang kurang toksik dan akan meruap dengan cepat berbanding merkuri yang lebih berbahaya. iv. Kelebihan termometer merkuri: dapat mengesan suhu dengan cepat dan tepat / pengembangan merkuri yang sekata. Kelemahan termometer merkuri: tidak dapat mengukur suhu yang lebih rendah / merkuri adalah beracun dan berbahaya jika bebulinya pecah / mudah pecah. v. Kesihatan manusia: Merkuri boleh menyebabkan otak tidak berfungsi, gelisah/gugup, kerosakan kepada ginjal dan juga hati / menyebabkan kecacatan bayi dan keguguran kepada ibu mengandung / merosakkan kulit wajah. Persekitaran: Eutrofikasi / pencemaran alam sekitar / kemerosotan kualiti air. vi. Penggunaan bahan dan radas yang tidak mencemarkan alam sekitar dan boleh dikitar semula dapat mengurangkan pembebasan gas rumah hijau apabila proses pelupusan bahan dilakukan. Selain itu, projek ini juga membantu mengurangkan masalah pelupusan sisa pepejal. 65

70 TENAGA SOLAR DAN MATAHARIKU 66

71 TENAGA SOLAR DAN MATAHARIKU 3.0 TAJUK Tenaga Solar dan Matahariku 3.1 KONSEP TEKNOLOGI HIJAU Konsep Teknologi Hijau (TH) yang diaplikasikan dalam aktiviti ini adalah seperti maklumat di bawah: Aktiviti Sektor Aplikasi Teknologi Hijau 4 i. Pengurusan Sisa dan Air Sisa (Waste and Wastewater Management) Pengurangan Sisa, Guna Semula dan Kitar Semula (Waste Reduction, Reuse and Recycling) Pengurangan Sisa (Waste Minimization) Pencegahan dan Pengurangan (Prevention and Minimization) Meminimumkan Sisa Kertas (Paper Waste Minimization) ii. Bekalan Tenaga (Energy Supply) 5 i. Pengurusan Sisa dan Air Sisa (Waste and Wastewater Management) ii. Bangunan (Buildings) Tenaga Boleh Baharu (Renewable) Pemanasan dan Penyejukan Solar (Solar Heating and Cooling) Pengurangan Sisa, Guna Semula dan Kitar Semula (Waste Reduction, Reuse and Recycling) Pengurangan Sisa (Waste Minimization) Pencegahan dan Pengurangan (Prevention and Minimization) Meminimumkan Sisa Kertas (Paper Waste Minimization) Pencahayaan Siang (Daylighting) Penggunaan Cahaya Semula Jadi (Use of Natural Lighting) 67

72 3.2 KONSEP TEKNOLOGI HIJAU DALAM Konsep TH dalam Fizik yang terlibat adalah Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa, Sektor Bekalan Tenaga dan Sektor Bangunan. Aktiviti 4: Mereka cipta dapur solar dengan menggunakan tenaga solar dan bahan kitar semula Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa telah diaplikasikan dengan menggunakan sisa kotak untuk membina dapur solar bagi tujuan memasak. Sisa kotak yang disalut dengan kerajang aluminium (aluminium foil) akan bertindak sebagai pemantul. Cahaya yang terpantul akan difokuskan kepada bekas memasak yang terletak di bahagian sebelah dalam dapur solar. Tenaga cahaya digunakan untuk mengumpulkan tenaga haba. Sektor Bekalan Tenaga turut diaplikasikan dalam aktiviti ini dengan menggunakan sumber cahaya iaitu tenaga solar untuk ditukarkan kepada tenaga haba. Selain itu, kaedah Pemanasan dan Penyejukan Solar dalam kategori Tenaga Boleh Baharu telah diaplikasikan dalam pembinaan dapur solar ini. Konsep Pengumpulan Tenaga Haba diaplikasikan semasa proses penyerapan haba. Kotak yang dibentukkan seperti bilah dicat dengan warna hitam sebelum dibalut dengan kerajang aluminium (aluminium foil) untuk mempercepatkan proses penyerapan haba. Bekas memasak atau periuk memasak juga dicat hitam bagi menyerap haba dengan lebih baik. Kanta pembesar digunakan sebagai alat tambahan supaya sinar cahaya dapat difokuskan pada titik fokus. Aktiviti 5: Membina lampu cahaya semula jadi yang boleh menghasilkan cahaya setara dengan lampu 55 watt Sisa botol minuman digunakan untuk membina lampu cahaya semula jadi. Kategori Pencegahan dan Pengurangan dalam Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa melalui kaedah Meminimumkan Sisa Kertas diaplikasikan dalam aktiviti ini. Air paip digunakan sebagai medium pembiasan cahaya dalam menghasilkan lampu cahaya semula jadi. Air paip dicampurkan dengan cecair peluntur untuk mengelakkan daripada pertumbuhan kulat dan alga dalam botol. Cahaya matahari akan dibiaskan melalui botol yang terletak di atas bumbung dan menerangi kawasan dalam rumah setara dengan lampu 55 watt. Sumber cahaya matahari digunakan untuk pencahayaan dalam bangunan. Aktiviti ini mengaplikasikan Penggunaan Cahaya Semula Jadi dalam kategori Pencahayaan Siang bagi Sektor Bekalan Tenaga. 3.3 KERJAYA DALAM TEKNOLOGI HIJAU Pensyarah / Guru Fizik Jurutera Persekitaran Saintis Persekitaran Saintis Bahan Pengurus Sains Semula Jadi Jurutera Bahan Ahli Fizik 68

73 3.4 SOALAN UTAMA Aktiviti 4 i. Mengapakah sisa pepejal perlu diguna semula? ii. Bagaimanakah cara untuk menjadikan kotak sebagai pemantul haba? iii. Bagaimanakah cara untuk memfokuskan pantulan haba? iv. Berapakah suhu maksimum boleh dicapai oleh pemantul haba? Aktiviti 5 i. Mengapakah sisa pepejal perlu diguna semula? ii. Bagaimanakah botol minuman bertindak sebagai pembias cahaya? iii. Apakah cara untuk membiaskan cahaya ke dalam bilik yang gelap? iv. Berapakah bilangan lampu cahaya semula jadi yang diperlukan untuk memberikan kecerahan yang optimum dalam sesebuah bilik seperti ruang tamu, dapur dan bilik tidur? 3.5 TUJUAN PEMBELAJARAN Aktiviti 4 Mengaitkan konsep pantulan cahaya dan mengaplikasikan TH dalam pembinaan dapur solar. Aktiviti 5 Mengaitkan konsep pembiasan cahaya dan mengaplikasikan TH dalam pembinaan lampu cahaya semula jadi. 3.6 LATAR BELAKANG Aktiviti Sektor Penerangan 4 i. Pengurusan Sisa dan Air Sisa Pengurangan Sisa, Guna Semula dan Kitar Semula Pengurangan Sisa Pencegahan dan Pengurangan Meminimumkan Sisa Kertas ii. Bekalan Tenaga Tenaga Boleh Baharu Pemanasan dan Penyejukan Solar Pembinaan dapur solar mengaplikasikan Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa untuk mengurangkan kadar pembuangan sisa pepejal di tapak pelupusan sekaligus mengamalkan Konsep 3R iaitu Reduce, Reuse dan Recycle. Pantulan cahaya matahari boleh diaplikasikan untuk penghasilan tenaga haba. Tenaga haba daripada sumber cahaya matahari adalah merupakan sumber Tenaga Boleh Baharu. Sumber cahaya ini dipantulkan pada satu titik untuk menghasilkan tenaga haba yang maksimum. Tenaga haba ini boleh digunakan untuk kegunaan memasak. 69

74 Aktiviti Sektor Penerangan 5 i. Pengurusan Sisa dan Air Sisa Pengurangan Sisa, Guna Semula dan Kitar Semula Pengurangan Sisa Pencegahan dan Pengurangan Meminimumkan Sisa Kertas Pembinaan lampu cahaya semula jadi mengaplikasikan Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa bagi mengurangkan sisa domestik. Konsep 3R dipraktikkan iaitu Reduce, Reuse dan Recycle dengan mengguna semula bahan buangan iaitu botol minuman dalam pembinaan lampu cahaya semula jadi. ii. Bangunan Pencahayaan Siang Penggunaan Cahaya Semula Jadi Melalui lampu cahaya semula jadi, cahaya daripada matahari boleh digunakan untuk pencahayaan dalam Sektor Bangunan. Cahaya matahari dibiaskan oleh botol minuman yang berisi air. Cahaya yang dibiaskan dapat menerangi ruangan bangunan atau rumah. 3.7 STRATEGI PENGAJARAN Strategi pengajaran yang boleh digunakan bagi semua aktiviti ialah Pembelajaran Berasaskan Produk (PBP). Pembelajaran Berasaskan Produk (PBP) Pembelajaran Berasaskan Produk (PBP) merupakan satu strategi yang berpusatkan murid, iaitu murid akan bekerjasama dalam kumpulan untuk menghasilkan produk. Bagi memulakan strategi ini dalam Aktiviti 4, guru perlu memulakan pengajaran dengan langkah berikut: i. Permulaan Menunjukkan video tentang tapak pelupusan sampah, terutamanya pembuangan sisa / kertas. o o Guru bertanyakan pendapat murid tentang sisa kertas berdasarkan video yang ditonton. Guru mengemukakan soalan (sesi sumbang saran) bagi membolehkan murid menjalankan projek. ii. iii. Pembentukan Kumpulan Guru memastikan murid membentuk kumpulan dengan bilangan ahli yang ditetapkan (bergantung kepada jumlah murid dalam kelas). Guru memastikan murid menjalankan projek membina dapur solar secara berkumpulan. Pelan Projek Guru memastikan setiap kumpulan merangka pelan projek berdasarkan tujuan projek. Murid menyediakan satu kertas kerja sebelum melaksanakan projek. o Memotong kotak mengikut bentuk bilah yang telah dilakarkan dengan ukuran yang sesuai. o Mengecat bilah kotak di bahagian luar dan dalam. o Membalut bilah kotak dengan kerajang aluminium (aluminium foil). o Proses mencantum bilah kotak. 70

75 iv. Tugasan Projek Murid membuat ujian terhadap dapur solar yang dibina dengan meletakkannya di bawah cahaya matahari yang terik. Pastikan setiap kumpulan menyiapkan dapur solar dengan langkah yang teratur secara bekerjasama. Pastikan setiap kumpulan memasak telur dengan menggunakan dapur solar masing masing di bawah cahaya matahari yang terik dengan prosedur yang selamat. v. Pembentangan Hasil Kerja (Produk) Setiap kumpulan membentangkan hasil dapatan suhu pemanasan dapur solar masing masing. Guru menilai projek berdasarkan satu laporan projek yang telah disediakan oleh setiap kumpulan mengikut format yang ditetapkan iaitu: o Tajuk o Hipotesis o Bahan dan Peralatan o Prosedur o Pemerhatian o Analisis Pemerhatian o Kesimpulan Guru menilai projek berdasarkan pembentangan setiap kumpulan tentang proses memasak telur menggunakan dapur solar. Pembelajaran Berasaskan Produk (PBP) Bagi memulakan strategi ini dalam Aktiviti 5, guru perlu memulakan pengajaran dengan langkah berikut: i. Permulaan Guru menunjukkan video tentang tempat pelupusan sampah terutamanya sisa plastik. o o Guru bertanya kepada murid tentang sisa plastik berdasarkan video yang ditonton. Guru mengemukakan soalan (sumbang saran) bagi membolehkan murid menjalankan projek. ii. iii. iv. Pembentukan Kumpulan Guru mengarahkan murid untuk membuat projek membina lampu cahaya semula jadi mengikut kumpulan. Guru mengarahkan murid menjalankan aktiviti secara berkumpulan. Pelan Projek Murid menyediakan satu kertas kerja sebelum melaksanakan projek. Guru memastikan murid menyenaraikan pembahagian tugas. Guru memastikan setiap kumpulan merangka pelan projek berdasarkan tujuan projek dan tempoh masa yang ditetapkan. Tugasan Murid Guru memastikan murid membuat ujian terhadap lampu cahaya semula jadi yang dibina dengan meletakkan lampu cahaya semula jadi di bawah cahaya matahari yang terik. 71

76 v. Pembentangan Hasil Kerja (Produk) Setiap kumpulan murid membentangkan hasil dengan menunjukkan kecerahan dalam kotak masing masing. Menilai projek berdasarkan satu laporan projek setiap kumpulan mengikut format yang ditetapkan iaitu: o Tajuk o Hipotesis o Bahan dan Peralatan o Prosedur o Pemerhatian o Analisis Pemerhatian o Kesimpulan Menilai projek berdasarkan pembentangan setiap kumpulan tentang kecerahan lampu cahaya semula jadi yang dibina. 3.8 GLOSARI Haba Satu bentuk tenaga. Tenaga ini terhasil disebabkan oleh pergerakan atom atau molekul dan boleh dipindahkan daripada badan yang lain sebagai perubahan dalam fasa. Pemanasan dan Penyejukan Solar Menggunakan tenaga dari matahari untuk memanaskan atau menyejukkan sesuatu permukaan yang digunakan dalam kehidupan seharian. Pencahayaan Siang Pencahayaan semula jadi daripada cahaya matahari. Pencegahan dan Pengurangan Satu proses untuk menyokong kehidupan manusia yang lestari melalui penyingkiran dan pengurangan jumlah sisa yang dihasilkan oleh manusia dan penyingkiran sisa yang berbahaya. Penggunaan Cahaya Semula Jadi Menggunakan cahaya secara efektif dalam reka bentuk bangunan supaya dapat memaksimumkan visual dan mengurangkan penggunaan tenaga. Pengurangan Sisa, Guna Semula dan Kitar Semula Penggunaan semula sisa pepejal domestik atau industri seperti botol plastik, tiub tayar, kayu, papan atau besi. Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa Mengguna pakai TH dalam pengurusan dan penggunaan sumber air, rawatan kumbahan, sisa pepejal dan kawasan pelupusan sampah. Sektor Bekalan Tenaga Memasukkan elemen TH dalam penjanaan dan pengurusan bekalan tenaga. Sektor Bangunan Mengguna pakai TH dalam pembinaan, pengurusan, pemuliharaan dan pemusnahan bangunan Tenaga Boleh Baharu Tenaga yang boleh dijana sepanjang hayat manusia. Contohnya ialah solar, angin, geoterma, tenaga hidro, biojisim, biotenaga dan tenaga ombak. 72

77 3.9 AKTIVITI Terdapat dua aktiviti yang akan dilaksanakan dalam tajuk ini. Berikut ialah aktiviti, strategi dan tempoh waktu pembelajaran: Aktiviti Strategi Tempoh 4 Pembelajaran Berasaskan Produk 1 minggu 5 Pembelajaran Berasaskan Produk 1 minggu *Aktiviti perlu dilakukan pada waktu tengah hari terik 73

78 AKTIVITI 4 Objektif Mereka cipta dapur solar dengan menggunakan tenaga solar dan bahan kitar semula. Latar Belakang Dapur solar adalah alat yang menggunakan tenaga cahaya matahari untuk memasak makanan dan minuman. Dapur ini dibina dalam bentuk parabolik agar cahaya matahari yang maksimum dapat ditumpukan ke atas periuk. Bahagian bawah dapur solar sengaja dihitamkan bertujuan untuk menyerap haba dengan lebih baik. Dapur ini juga mempunyai bahan penebat iaitu polistirena yang berfungsi untuk mengelakkan kehilangan haba dengan banyak. Kaedah Pengurangan Sisa dalam kategori Pengurangan Sisa, Guna Semula dan Kitar Semula serta kaedah Meminimumkan Sisa Kertas dalam kategori Pencegahan dan Pengurangan bagi Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa telah diaplikasikan dengan penggunaan bahan terpakai seperti kotak dan polistirena untuk pembinaan dapur solar. Projek ini merupakan salah satu platform untuk menggunakan tenaga alternatif dengan bijak dan cekap dalam kehidupan seharian selain dapat memberi peluang kepada murid mengeluarkan idea dalam mereka cipta inovasi dapur dengan menggunakan tenaga solar. Kaedah memasak menggunakan tenaga solar boleh dilakukan dengan reka cipta dan inovasi. Dapur solar merupakan dapur yang tidak menggunakan bahan api, tenaga elektrik, gas mahupun arang. Oleh itu, masalah sumber tenaga dunia yang semakin berkurangan dan pencemaran alam sekitar dapat dikurangkan dengan penggunaan dapur solar tersebut. Projek ini menggalakkan penggunaan Tenaga Boleh Baharu melalui kaedah Pemanasan dan Penyejukan Solar dalam kategori Tenaga Boleh Baharu bagi Sektor Bekalan Tenaga. Bahan dan Peralatan i. 1 gulung Kerajang aluminium (aluminium foil) ii. 1 Pita pelekat (binding tape) iii. 1 Kotak kertas (saiz kotak bergantung kepada reka bentuk dapur solar) iv. 1 botol Spray hitam v. 1 kg Batu yang dicat hitam vi. 1 Mounting board vii. 1 unit Besen viii. 1 bekas Aluminium yang dicat hitam ix. 1 unit Pisau pemotong kertas x. 1 unit Gam panas (hot glue gun) xi. 3 m Tali benang xii 1 unit Termometer (digunakan semasa pengujian) 74

79 Kaedah i. Permulaan Guru menunjukkan video tentang tempat pelupusan sampah, terutamanya sisa kertas. o o Guru bertanya murid tentang sisa kertas, antara contoh soalan: o Bagaimanakah kertas dibuat? o Apakah sumber bahan untuk membuat kertas? o Apakah yang akan berlaku sekiranya pokok pokok dalam dunia ini tiada? o Apakah yang akan berlaku sekiranya iklim kita berubah? Guru mengemukakan soalan (sumbang saran) bagi membolehkan murid menjalankan projek. o Adakah kita boleh memasak dengan menggunakan haba daripada cahaya matahari? Berikan pendapat anda. o Bagaimanakah caranya untuk mengumpulkan haba daripada matahari bagi tujuan memasak? Jelaskan. o Apakah konsep Fizik dan TH yang digunakan? ii. iii. Pembentukan Kumpulan Guru memastikan murid membentuk kumpulan dengan bilangan ahli yang ditetapkan (bergantung kepada jumlah murid dalam kelas). Guru memastikan murid membuat projek membina dapur solar secara berkumpulan. Pelan Projek Memastikan setiap kumpulan merangka pelan projek berdasarkan tujuan projek. Murid perlu menyediakan satu kertas kerja projek sebelum melaksanakan projek. vi. Tugasan Projek Murid membuat ujian terhadap dapur solar yang dibina dengan meletakkannya di bawah cahaya matahari yang terik. Pastikan setiap kumpulan menyiapkan dapur solar dengan langkah yang teratur secara bekerjasama. Pastikan setiap kumpulan memasak telur dengan menggunakan dapur solar masing masing di bawah cahaya matahari yang terik dengan prosedur yang selamat. iv. Pembentangan Hasil Kerja (Produk) Guru menetapkan setiap kumpulan perlu: Membentangkan hasil dapatan suhu pemanasan dapur solar masing-masing. Menyediakan satu laporan projek mengikut format yang ditetapkan iaitu: o Tajuk o Hipotesis o Bahan dan Peralatan o Prosedur o Pemerhatian o Analisis Pemerhatian o Kesimpulan Membentangkan hasil projek dalam kelas tentang telur yang dimasak menggunakan dapur solar. 75

80 Maklumat untuk Guru Dalam menghasilkan dapur solar, kaedah pantulan cahaya diaplikasi iaitu pantulan berlaku dari tiga sudut (triple angle) yang berbeza iaitu 45 0, 60 0 dan Cahaya matahari ditumpukan melalui 13 bilah kepingan aluminium ke kawasan tengah dapur. Sinar cahaya yang jatuh pada kepingan aluminium ini dipantulkan mengikut Hukum Pantulan iaitu sudut tuju sama dengan sudut pantulan. Rajah 2 menunjukkan tiga sudut (triple angle) pantulan matahari ke atas kepingan aluminium. Cahaya 70 o 60 o Periuk memasak 45 o Rajah 2 Sinar Triple Angle yang menumpukan cahaya pada kepingan aluminium Dapur solar ditutupi dengan penutup plastik di bahagian atas agar dapat memerangkap haba. Proses ini memastikan supaya haba yang terkumpul tidak terbebas ke persekitaran. Ini menyebabkan suhu di dalam dapur solar meningkat dengan lebih cepat. Warna hitam dicat di bahagian luar bilah aluminium merupakan penyerap haba yang baik. Pembalut aluminium berwarna perak digunakan untuk membalut dinding bahagian dalam parabolik bertindak sebagai pemantul sinar matahari terbaik kepada bekas memasak. Bahagian yang gelap boleh menyerap lebih banyak haba yang dikumpul oleh bilah parabolik. Dapur Solar Triple Angle 13 sided yang juga dikenali sebagai Cooker TA13s (Gambar 31) adalah alat memasak yang menggunakan tenaga cahaya matahari untuk memasak yang menumpukan cahaya matahari menggunakan kaedah pantulan dari arah tiga sudut dengan 13 bilah. Dapur ini berbentuk parabolik supaya dapat menumpukan cahaya matahari yang lebih berkesan ke atas alatan memasak. Bahagian permukaan dalam dapur dibaluti dengan kepingan aluminium supaya pantulan cahaya boleh berlaku dan bahagian bawah / dasar dihitamkan supaya dapat menyerap haba yang lebih banyak. Manakala bahagian luar dapur diwarnakan dengan warna cerah supaya berfungsi untuk mengelakkan kehilangan haba. Bahan asas pembinaan dapur ini adalah daripada bahan terpakai iaitu kepingan kotak. Cooker TA13s mempunyai ciri-ciri TH seperti menggunakan tenaga solar, menggunakan bahan utama yang boleh dikitar semula, murah, boleh dilipat, boleh dibawa ke mana-mana (portable), ringan, boleh dibina sendiri, selamat, mesra pengguna dan sangat sesuai digunakan semasa program perkhemahan murid. 76

81 Gambar 31 Cooker TA13s Pembinaan Dapur Solar i. Menyediakan kepingan bilah dengan memotong mengikut ukuran seperti Rajah 3, untuk bahagian luar dan dalam. 10 cm 18 cm 16 cm 26.5 cm 21 cm 5 cm 10 cm Rajah 3 Ukuran potongan kepingan bilah ii. Mengecat bilah di bahagian luar dan dalam dengan warna hitam (Gambar 32). iii. Membalut bilah dengan kerajang aluminium (aluminium foil) (Gambar 33). iv. Mencantum bilah-bilah (Gambar 34). v. Mengikat bahagian bawah cantuman dengan tali (Gambar 35). vi. Proses pemasangan dapur solar (Gambar 36). vii. Dapur solar TA13s siap dipasang (Gambar 37). 77

82 Gambar 32 Mengecat bilah Gambar 33 Membalut bilah Gambar 34 Mencantum bilah Gambar 35 Mengikat bilah Gambar 36 Memasang dapur Gambar 37 Dapur solar siap dibina 78

83 Pengujian Dapur Solar Murid membuat ujian terhadap dapur solar yang dibina dengan meletakkan dapur solar di bawah cahaya matahari yang terik. Setiap kumpulan menggoreng telur (Gambar 38) atau memasak nasi (Gambar 39) menggunakan dapur solar di bawah cahaya matahari terik dengan prosedur selamat. a b Gambar 38 Telur yang digoreng menggunakan dapur solar a b Gambar 39 Nasi yang dimasak menggunakan dapur solar Pemerhatian Guru memastikan murid membuat pemerhatian terhadap aktiviti memasak menggunakan dapur solar berpandukan soalan berikut: i. Perhatikan cahaya matahari yang terpantul daripada bilah sama ada menumpu kepada bekas ataupun tidak. ii. Nyatakan bagaimanakah cahaya menumpu. iii. Catatkan perubahan suhu dengan mengambil bacaan suhu awal dan suhu akhir. iv. Perhatikan perubahan yang berlaku kepada beras atau telur yang dimasak. v. Apakah perubahan tenaga yang berlaku? 79

84 Soalan Perbincangan Guru memberi beberapa soalan untuk dibincangkan dalam kumpulan. i. Mengapakah suhu akhir air lebih tinggi daripada suhu awal air? ii. Bagaimana haba dapat memanaskan air di dalam tin? iii. Adakah kaedah ini sesuai digunakan untuk menggantikan pemanas air yang menggunakan elektrik? iv. Apakah TH yang berkaitan dengan aktiviti ini? Jelaskan. Kesimpulan Dapur solar yang direka cipta ini berfungsi dengan menggunakan Tenaga Boleh Baharu iaitu melalui Pemanasan dan Penyejukan Solar. Penggunaan dapur solar ini dapat mengurangkan pencemaran alam sekitar melalui kaedah kitar semula yang mesra alam, menjimatkan kos dan mudah dikendalikan. Dalam aktiviti ini, kategori Pengurangan Sisa, Guna Semula dan Kitar Semula serta kategori Pencegahan dan Pengurangan bagi Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa dan kategori Tenaga Boleh Baharu bagi Sektor Bekalan Tenaga telah diaplikasikan. Kerjaya dalam Teknologi Hijau Pensyarah / Guru Fizik Saintis Bahan Jurutera Bahan Ahli Fizik Saintis Persekitaran 80

85 AKTIVITI 5 Objektif Membina lampu cahaya semula jadi yang boleh menghasilkan cahaya setara dengan lampu 55 watt. Latar Belakang Alfredo Moser adalah seorang ahli mekanik Brazil. Pada tahun 2002, Moser membuat lampu tanpa elektrik, yang dikenali juga sebagai lampu air atau lampu botol. Tercetusnya idea tersebut sebenarnya bertitik tolak daripada permasalahan untuk mencari penyelesaian keadaan bekalan elektrik yang sentiasa terputus di kawasan pedalaman Brazil pada tahun Moser bercadang untuk membuat pencahayaan dalam sebuah bilik yang gelap diwaktu siang tanpa menggunakan elektrik. Moser sudah menggunakan lampu sederhana itu sejak 2002 untuk menerangi ruangan rumahnya (Gambar 40). Lampu buatannya itu sudah digunakan secara meluas di negara-negara di dunia seperti 140 ribu buah rumah di Filipina serta 15 negara lain termasuk Argentina, India dan Fiji. Gambar 40 Moser dengan lampu ciptaannya Moser menggunakan sebuah botol plastik terpakai berukuran 1.5 L. Botol tersebut diisi air dan akan membiaskan cahaya apabila cahaya matahari masuk ke dalam botol tersebut. Lampu botol atau lampu air ini dapat menjadi alternatif untuk mendapatkan cahaya tanpa elektrik di siang hari. Lampu cahaya semula jadi ini berfungsi membiaskan cahaya matahari yang masuk melalui lubang di atap (Rajah 4). Cahaya yang dibiaskan oleh air dalam botol akan disebarkan ke seluruh ruangan. Aktiviti ini telah mengaplikasi TH dalam kategori Pengurangan Sisa, Guna Semula dan Kitar Semula dan kategori Pencegahan dan Pengurangan bagi Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa serta kategori Pencahayaan Siang bagi Sektor Bangunan. 81

86 Rajah 4 Pembiasan cahaya matahari Bahan dan Peralatan i. 1 botol Minuman soda terpakai ii. 1 kepingan Atap zink (12 inci X 12 inci) iii. 1 botol Cecair peluntur (Clorox) iv. 1 botol Rubber sealant v. 1.5 L Air paip vi. 1 unit Sesiku L vii. 1 unit Pemotong logam viii. 1 keping Kertas pasir ix. 1 unit Pen marker x. 1 Kotak kertas (digunakan semasa pengujian) xi. 4 unit rivet (untuk pemasangan atap rumah sahaja) xii. 1 unit Drill machine (untuk pemasangan atap rumah sahaja) Kaedah i. Permulaan Guru menunjukkan video tentang tempat pelupusan sampah terutamanya sisa plastik. o o Guru bertanya kepada murid tentang sisa plastik berdasarkan video yang ditonton. Contohnya: o Bagaimanakah plastik dibuat? o Apakah sumber bahan untuk membuat plastik? o Apakah yang akan berlaku sekiranya sisa plastik dibiarkan? o Apakah yang akan berlaku sekiranya sisa plastik tidak dilupuskan dengan sempurna? Guru mengemukakan soalan (sumbang saran) bagi membolehkan murid menjalankan projek. o Adakah kita boleh menggunakan cahaya matahari untuk menggantikan mentol elektrik? o Bagaimanakah untuk mengumpulkan cahaya dari matahari bagi tujuan menerangi bilik? Jelaskan. o Apakah konsep Fizik dan TH yang digunakan? 82

87 ii. iii. iv. Pembentukan Kumpulan Guru mengarahkan murid untuk membuat projek membina lampu cahaya semula jadi mengikut kumpulan. Pelan Projek Memastikan murid menyenaraikan pembahagian tugas. Memastikan setiap kumpulan merangka pelan projek berdasarkan tujuan projek dan tempoh masa yang ditetapkan. Murid perlu menyediakan satu kertas kerja sebelum melaksanakan projek. Tugasan Murid Memastikan murid membuat lampu cahaya semula jadi dengan cara yang selamat. Memastikan murid menguji lampu cahaya semula jadi yang dibina dengan meletakkan lampu cahaya semula jadi masing masing di bawah cahaya matahari yang terik. v. Pembentangan Hasil Kerja (Produk) Setiap kumpulan murid membentangkan hasil dengan menunjukkan kecerahan lampu cahaya semula jadi dalam kotak masing-masing. Guru menilai projek berdasarkan satu laporan projek setiap kumpulan mengikut format yang ditetapkan iaitu: o Tajuk o Hipotesis o Bahan dan Peralatan o Prosedur o Pemerhatian o Analisis Pemerhatian o Kesimpulan Guru menilai projek berdasarkan pembentangan setiap kumpulan tentang kecerahan lampu cahaya semula jadi yang dibina. Maklumat untuk Guru Pembinaan Lampu Cahaya Semula Jadi i. Ukur dan potong kepingan atap zink dengan saiz 12 inci x 12 inci. ii. Lukiskan satu bulatan yang menunjukkan diameter botol minuman. Kemudian lukiskan satu lagi bulatan di bahagian dalam bulatan dengan jarak 1 cm daripada bulatan luar (Gambar 41). Gambar 41 Melukis bulatan dalam dan luar 83

88 iii. iv. Potong zink dengan menggunakan pemotong logam. Gosok bahagian tengah botol minuman dengan kertas pasir, supaya bahagian itu tidak licin dan melekat apabila dilekatkan pada zink. Masukkan separuh bahagian botol ke dalam lubang zink. Kemudian, lekatkan botol dengan zink dengan menggunakan rubber sealant (Gambar 42). v. Setelah rubber sealant kering, isi botol dengan air jernih dan tambahkan dua penutup botol penuh cairan peluntur untuk mengelakkan pertumbuhan kulat dan lumut (Gambar 43). Tutup kembali botol minuman. Gambar 42 Melekatkan botol pada zink Gambar 43 Menambah peluntur vi. Cara pemasangan pada atap rumah (Gambar 44) : Buat lubang sebesar ukuran diameter botol pada bahagian atap rumah. Pasang lampu cahaya semula jadi anda pada lubang yang telah dibuat pada atap. Buat empat lubang pada setiap penjuru untuk dipasangkan rivet, kemudian tutup semua celah yang terbuka dengan rubber sealant supaya tidak bocor. Gambar 44 Memasang botol di atap rumah 84

89 Pemerhatian i. Perhatikan kecerahan lampu cahaya semula jadi dalam kawasan yang sesuai (Gambar 45). ii. Bagaimanakah berlaku perbezaan kecerahan mentol ini? Gambar 45 Perbezaan kecerahan lampu yang dihasilkan Soalan Perbincangan i. Terangkan mengapakah cecair peluntur dicampur bersama dengan air jernih? ii. Bagaimanakah pembiasan boleh berlaku? iii. Cadangkan cara lain untuk meningkatkan kecerahan lampu cahaya semula jadi. iv. Apakah TH yang berkaitan dengan aktiviti ini? Kesimpulan Lampu cahaya semula jadi adalah salah satu aplikasi dalam TH iaitu penggunaan cahaya matahari untuk menggantikan mentol elektrik. Tenyata dengan penggunaan lampu cahaya semula jadi ini dapat mengurangkan kadar pembuangan sisa ke tempat pelupusan sampah kerana bahan yang digunakan ialah bahan kitar semula. Aktiviti ini telah mengaplikasi TH dalam kategori Pengurangan Sisa, Guna Semula dan Kitar Semula dan kategori Pencegahan dan Pengurangan bagi Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa serta kategori Pencahayaan Siang bagi Sektor Bangunan. Kerjaya dalam Teknologi Hijau Pensyarah / Guru Fizik Jurutera Persekitaran Saintis Bahan Pengurus Sains Semula Jadi Jurutera Bahan 85

90 3.9.1 SUMBER RUJUKAN Aktiviti 4 i. Build a Solar Cooker ii. Dokumentari Pelupusan Sisa Pepejal iii. Double Angled Twelve Sided (DATS) Solar Cooker iv. Solar Cooking Basics v. Solar Cooker International vi. The Solar Funnel Cooker vii. Tong Yoke Chai, Wan Faizatul Shima bt Ismayatim, Yoong Kai Seng, Rema Ragavan, Roslina bt Ahmad, Fizik Tingkatan 4, Selangor, Danalis Distributors Sdn Bhd. Aktiviti 5 i. Brazilian Creates Light Bulb, Water, Bleach and Bottle ii. How to Build a Solar Bottle Bulb iii. Solar Water Bottle Bulbs iv. Solar Lights Made of Plastic Bottles and Water v. Tong Yoke Chai, Wan Faizatul Shima bt Ismayatim, Yoong Kai Seng, Rema Ragavan, Roslina bt Ahmad, Fizik Tingkatan 4, Selangor, Danalis Distributors Sdn Bhd CADANGAN JAWAPAN SOALAN PERBINCANGAN Aktiviti 4 i. Suhu akhir lebih tinggi berbanding suhu awal kerana terdapat pemindahan haba dari cahaya matahari. ii. Air dalam tin dapat dipanaskan oleh haba yang dipantulkan oleh cahaya matahari. iii. Kaedah ini sangat sesuai. iv. TH yang berkaitan ialah Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa kerana pembinaan Dapur Solar dapat mengurangkan kadar pembuangan sisa pepejal di tapak pelupusan. Selain itu, penggunaan Tenaga Boleh Baharu dalam aktiviti Dapur Solar melalui kaedah Pemanasan dan Penyejukan Solar bagi Sektor Bekalan Tenaga dapat dikaitkan dalam aktiviti ini kerana dapat menggantikan penggunaan sumber asli seperti gas asli. 86

91 Aktiviti 5 i. Cecair peluntur dicampurkan ke dalam air jernih adalah untuk mengelakkan pertumbuhan lumut dan alga dalam botol. ii. Pembiasan boleh berlaku apabila cahaya bergerak dari medium udara yang kurang tumpat ke medium air yang lebih tumpat. Oleh itu cahaya dibiaskan mendekati normal. iii. Cara untuk menambahkan kecerahan lampu cahaya semula jadi ialah dengan meletakkan lampu secara terus dibawah cahaya matahari yang terik. iv. TH yang terlibat ialah Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa kerana penggunaan semula sisa domestik. Selain itu, aktiviti ini dapat melibatkan Sektor Bangunan kerana Penggunaan Cahaya Semula Jadi dapat digunakan untuk pencahayaan di dalam rumah. 87

92 IMPAK TEKANAN DALAM KEHIDUPAN HIJAU 88

93 IMPAK TEKANAN DALAM KEHIDUPAN HIJAU 4.0 TAJUK Impak Tekanan Dalam Kehidupan Hijau 4.1 KONSEP TEKNOLOGI HIJAU Konsep Teknologi Hijau (TH) yang diaplikasikan dalam aktiviti ini adalah seperti maklumat di bawah: Aktiviti Sektor Aplikasi Teknologi Hijau 6 i. Pengurusan Sisa dan Air Sisa (Waste and Wastewater Management) ii. Bangunan (Building) iii. Bekalan Tenaga (Energy Supply) 7 i. Pengurusan Sisa dan Air Sisa (Waste and Wastewater Management) ii. Bekalan Tenaga (Energy Supply) Pengasingan dan Kitar Semula (Separation and Recycling) Pengurangan, Guna Semula dan Kitar Semula Sisa (Waste Reduction, Reuse and Recycle) Rawatan dan Pemprosesan (Treatment and Processing) Pengurangan Sisa dan Pengubahsuaian Bentuk dan Keadaan Bahan Buangan (Waste Reduction and Alteration of Waste Form and Shape) Kegunaan Air Domestik (Domestic Water) Penuaian Hujan (Rainwater Harvesting) Tenaga Boleh Baharu (Renewable) Solar Fotovolta (Solar Photovoltaic) Pengasingan dan Kitar Semula (Separation and Recycling) Pengurangan, Guna Semula dan Kitar Semula Sisa (Waste Reduction, Reuse and Recycle) Rawatan dan Pemprosesan (Treatment and Processing) Pengurangan Sisa dan Pengubahsuaian Bentuk dan Keadaan Bahan Buangan (Waste Reduction and Alteration of Waste Form and Shape) Tenaga Boleh Baharu (Renewable) Solar Fotovolta (Solar Photovoltaic) 89

94 4.2 KONSEP TEKNOLOGI HIJAU DALAM Aktiviti 6: Mereka cipta Kolam Mini Lestari yang menggunakan bahan terbuang dan tenaga solar Aktiviti ini dapat mengurangkan sisa dan juga meningkatkan kecekapan pengurusan sisa dan bahan buangan di tapak pelupusan sampah. Penggunaan semula air hujan dalam isian kolam menepati Sektor Bangunan bagi kategori Kegunaan Air Domestik melalui kaedah Penuaian Air Hujan. Air hujan daripada kolam akan digunakan secara berulang-alik untuk kolam air terjun mini oleh pam yang berfungsi dengan menggunakan tenaga solar untuk menghidupkan motor-dc. Kolam Mini Lestari dibina sebagai hiasan taman yang mempunyai air terjun mini dan sumber air semula jadi (air hujan) digunakan dengan lebih berkesan. Kolam Mini Lestari memelihara alam sekitar serta mengaplikasikan penggunaan sumber Tenaga Boleh Baharu. Tenaga Boleh Baharu iaitu Tenaga Solar Fotovolta digunakan untuk menghidupkan motor pam. Konsep Fizik iaitu perbezaan tekanan dalam bendalir dan tekanan atmosfera diaplikasikan untuk mengalirkan air kolam ke tempat yang lebih tinggi. Aktiviti 7: Mereka cipta Bot Solar Idaman yang menggunakan bahan terbuang dan tenaga solar Penggunaan semula botol air berkarbonat, bekas CD, motor-dc (kereta mainan terbuang), penutup balang dan penyedut minuman untuk membina Bot Solar Idaman. Aktiviti ini juga dapat mengurangkan sisa dan meningkatkan kecekapan pengurusan sisa dan bahan buangan di tapak pelupusan sampah. Aktiviti ini menggalakkan murid mengintegrasikan konsep TH di bawah Sektor Bekalan Tenaga dalam kategori Tenaga Boleh Baharu dengan menggunakan Solar Fotovolta. Motor-DC berfungsi dengan menggunakan tenaga solar. Bot Solar Idaman boleh digunakan dalam pertandingan bot laju dan bergerak lurus. Bot ini menggunakan tenaga solar yang tidak mencemarkan alam sekitar kerana mengaplikasikan penggunaan sumber Tenaga Boleh Baharu. Konsep Fizik yang digunakan dalam aktiviti ini adalah Prinsip Archimedes iaitu keseimbangan daya apungan dan berat air yang disesarkan menyebabkan bot dapat terapung. Manakala daya tujah ke depan yang besar dihasilkan oleh kipas bot dan penggunaan sirip berfungsi untuk memastikan bot bergerak ke hadapan dengan lebih laju. Botol minuman yang berbentuk larus juga membantu bot bergerak dengan laju. 4.3 KERJAYA DALAM TEKNOLOGI HIJAU Arkitek Landskap Pereka Landskap Jurutera Perkapalan Usahawan Perkapalan 90

95 4.4 SOALAN UTAMA Aktiviti 6 i. Bagaimanakah air hujan boleh diguna semula supaya bermanfaat dalam kehidupan seharian kita? ii. Bagaimanakah sebuah pam berfungsi dengan menggunakan konsep tekanan? iii. Bagaimanakah tenaga elektrik boleh dijimatkan dalam sistem air terjun buatan? iv. Apakah kaedah untuk membina kolam air dengan menggunakan sel solar? Aktiviti 7 i. Apakah ciri-ciri bot yang mampu bergerak lurus dan laju? ii. Bagaimana penggunaan bahan-bahan terbuang untuk membina bot yang menggunakan sel solar? 4.5 TUJUAN PEMBELAJARAN Aktiviti 6 Mengaplikasikan konsep TH dan konsep perbezaan tekanan dalam bendalir dan tekanan atmosfera untuk pembinaan Kolam Mini Lestari dengan menggunakan bahan-bahan terbuang serta sumber Tenaga Boleh Baharu. Aktiviti 7 Mengaplikasikan konsep TH dan Prinsip Archimedes untuk pembinaan Bot Solar Idaman dengan menggunakan bahan-bahan terbuang dan penggunaan sumber Tenaga Boleh Baharu. 4.6 LATAR BELAKANG Aktiviti Sektor Penerangan 6 i. Pengurusan Sisa dan Air Sisa Pengasingan dan Kitar Semula Pengurangan, Guna Semula dan kitar semula Sisa Rawatan dan Pemprosesan Pengurangan Sisa dan Pengubahsuaian Bentuk dan Keadaan Bahan Buangan ii. Bangunan Kegunaan Air Domestik Penuaian Hujan iii. Bekalan Tenaga Tenaga Boleh Baharu Solar Fotovolta Kolam Mini Lestari dibina dengan pam yang direka menggunakan bahan terbuang. Penggunaan semula air hujan di dalam kolam dapat menggurangkan penggunaan air yang telah diproses. Tenaga Boleh Baharu iaitu Tenaga Solar Fotovolta digunakan untuk menghidupkan motor pam. Konsep Fizik diaplikasikan dalam pembinaan Kolam Mini Lestari iaitu konsep perbezaan tekanan dalam bendalir dan tekanan atmosfera. 91

96 Aktiviti Sektor Penerangan 7 i. Pengurusan Sisa dan Air Sisa Pengasingan dan Kitar Semula Pengurangan, Guna Semula dan kitar semula Sisa Rawatan dan Pemprosesan Pengurangan Sisa dan Pengubahsuaian Bentuk dan Keadaan Bahan Buangan ii. Bekalan Tenaga Tenaga Boleh Baharu Solar Fotovolta Bot Solar Idaman adalah bot mainan yang direka cipta menggunakan bahan terbuang. Konsep TH dan Prinsip Archimedes diaplikasikan dalam aktiviti ini. Tenaga Boleh Baharu iaitu Tenaga Solar Fotovolta digunakan untuk menggerakkan Bot Solar Idaman. 4.7 STRATEGI PENGAJARAN Strategi pengajaran yang digunakan bagi semua aktiviti dalam tajuk ini adalah Pembelajaran Berasaskan Projek (PBP). Pembelajaran Berasaskan Produk (PBP) Pembelajaran Berasaskan Projek (PBP) merupakan satu strategi yang berpusatkan murid iaitu murid akan bekerjasama dalam kumpulan untuk menghasilkan produk. Bagi memulakan strategi ini dalam Aktiviti 6, guru perlu memulakan pengajaran dengan langkah berikut : i. Permulaan Guru menunjukkan gambar pam dan pembuatan kolam air mini. Guru mengemukakan soalan kepada murid seperti berikut: o Bagaimanakah cara untuk membina sebuah kolam air terjun dengan menggunakan bekalan tenaga daripada Tenaga Boleh Baharu dan barang-barang terbuang? ii. iii. iv. Pembentukan Kumpulan Murid bekerja secara berkumpulan (5 murid / kumpulan) Pelan Projek Murid menyenaraikan pembahagian tugas. Murid perlu menghasilkan satu kertas kerja projek sebelum melaksanakan projek. Tugasan Projek Murid melaksanakan aktiviti mengikut pelan projek. v. Pembentangan Hasil Kerja (Produk) Setiap kumpulan membentangkan produk yang dihasilkan. 92

97 Untuk Aktiviti 7, guru perlu memulakan pengajaran dengan langkah berikut: i. Permulaan Guru menunjukkan video tentang Pertandingan Bot Solar: Guru menunjukkan video pembinaan bot solar: Guru mengemukakan soalan kepada murid seperti berikut: o Bagaimanakah cara untuk membina bot solar dengan menggunakan bahan-bahan terbuang? Berikan justifikasi. o Bagaimana bot solar dapat bergerak lurus dan laju? ii. iii. iv. Pembentukan Kumpulan Murid bekerja secara berkumpulan (5 murid / kumpulan). Pelan Projek Murid menyenaraikan pembahagian tugas. Murid perlu menghasilkan satu kertas kerja projek sebelum melaksanakan projek. Tugasan Projek Murid melaksanakan aktiviti mengikut pelan projek. v. Pembentangan Hasil Kerja (Produk) Setiap kumpulan membentangkan produk yang dihasilkan. 4.8 GLOSARI Kitar Semula Air Penggunaan semula air bagi tujuan yang berbeza. Pengasingan dan Kitar Semula Sisa dipisahkan mengikut jenis material dan diubah menjadi bahan baharu yang berguna. Penuaian Hujan / Rainwater Harvesting Teknik yang digunakan untuk mengumpul, menyimpan, dan menggunakan air hujan untuk pengairan landskap dan kegunaan lain. Pengurangan, Guna Semula dan Kitar Semula Penggunaan semula sisa pepejal domestik atau industri seperti botol plastik, tiub tayar, kayu, papan atau besi. Rawatan dan Pemprosesan Rawatan ialah proses menjadikan sisa dan air sisa kepada bahan yang spesifik dan boleh digunakan semula. Pemprosesan ialah menukarkan sisa menjadi bahan yang berguna kepada kehidupan. Sektor Bangunan Mengguna pakai TH dalam pembinaan, pengurusan, pemuliharaan dan pemusnahan bangunan. Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa Mengguna pakai TH dalam pengurusan dan penggunaan sumber air, rawatan kumbahan, sisa pepejal dan kawasan pelupusan sampah. Sektor Bekalan Tenaga Memasukkan elemen TH dalam penjanaan dan pengurusan bekalan tenaga. Solar Fotovolta Kaedah untuk menjana kuasa elektrik dengan menggunakan sel solar. 93

98 Tekanan Atmosfera Tekanan yang disebabkan oleh berat udara ke atas sesuatu objek. Tenaga Boleh Baharu Tenaga yang boleh dijana sepanjang hayat manusia. Contohnya ialah solar, angin, geoterma, tenaga hidro, biojisim, biotenaga dan tenaga ombak. Teknologi Hijau (TH) Merujuk kepada pembangunan dan aplikasi produk, peralatan serta sistem untuk memelihara alam sekitar dan alam semula jadi dan meminimumkan atau mengurangkan kesan negatif daripada aktiviti manusia. 4.9 AKTIVITI Terdapat dua aktiviti yang akan dilaksanakan dalam tajuk ini. Berikut ialah aktiviti, strategi dan tempoh pembelajaran. Aktiviti Strategi Tempoh 6 Pembelajaran Berasaskan Produk 2 minggu 7 Pembelajaran Berasaskan Produk 2 minggu 94

99 AKTIVITI 6 Objektif Mereka cipta Kolam Mini Lestari menggunakan bahan terbuang dan Tenaga Boleh Baharu. Latar Belakang Taman Hijau yang mempunyai Kolam Mini Lestari boleh dibina untuk mencipta suasana taman yang ceria dan harmoni. Kolam tersebut boleh direka dengan mengaplikasikan TH. Dalam aktiviti ini, gabungan TH dan konsep Fizik diaplikasikan iaitu konsep perbezaan tekanan dalam cecair dan tekanan atmosfera. Kolam Mini Lestari dibina dengan pam yang direka menggunakan bahan terbuang dan menghidupkan motor dengan menggunakan Tenaga Boleh Baharu iaitu Tenaga Solar Fotovolta. Kolam Mini Lestari dibina untuk meminimumkan sisa. Penggunaan semula air hujan di dalam kolam dapat menggurangkan penggunaan air yang telah diproses. Tenaga Boleh Baharu iaitu Tenaga Solar Fotovolta digunakan untuk menghidupkan motor pam. Konsep tekanan dalam cecair dan tekanan atmosfera turut diaplikasikan. Bahan dan Peralatan i. 4 keping Panel solar 1V, 80 ma ii. 2 batang Penyedut minuman iii. 1 unit Bekas krim dan penutup (saiz 3 cm) iv. 1 unit Penutup balang v. 1 unit Gam gajah vi. 1 unit Motor-DC 3V 6V terpakai vii. 1 unit Pisau (cutter) viii. 1 unit Pita pelekat hitam (black tape) ix. 2 unit Wayar penyambung x. 1 unit Bekas plastik makanan xi. 20 biji Batu (berlainan warna dan saiz) xii. 1 set Tumbuhan hiasan xiii. 1 set Jangka lukis xiv. 1 set Alat tulis xv. 1 unit Pemateri dan timah Kaedah i. Permulaan Guru menunjukkan gambar kolam air terjun dan video pembinaan kolam. Guru mengemukakan soalan kepada murid seperti berikut: o Bagaimanakah air hujan boleh diurus supaya bermanfaat dalam kehidupan seharian kita? o Bagaimanakah sebuah pam berfungsi dengan menggunakan konsep tekanan? o Bagaimanakah menggunakan tenaga yang boleh baharu? o Bagaimanakah tenaga elektrik boleh dijimatkan dalam sistem air terjun buatan? o Apakah kaedah untuk membina kolam air dengan menggunakan sel solar? 95

100 ii. iii. iv. Pembentukan Kumpulan Murid perlu bekerja secara berkumpulan (5 murid / kumpulan). Seorang ketua dan pencatat dilantik bagi setiap kumpulan. Pelan Projek Murid perlu memahami dan mendalami projek seperti tujuan, tempoh masa pelaksanaan, keperluan bahan dan peralatan serta sumbernya. Murid perlu membuat agihan tugasan, langkah dan proses untuk menjalankan projek yang telah dirancang. Murid membuat pelan projek mengkaji pembinaan kolam air terjun mini menggunakan bahan-bahan terbuang. Murid perlu merangsang minda (brain storming) dan mencari maklumat beberapa contoh reka bentuk kolam air terjun mini. Murid berbincang dan menyenaraikan kaedah bersesuaian bagi melaksanakan projek, serta tempoh masa pelaksanaan. Kaedah yang dipilih haruslah menepati Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa, Sektor Bekalan Tenaga dan Sektor Bangunan. Murid perlu menghasilkan satu kertas kerja projek sebelum melaksanakan projek. Tugasan Projek Murid perlu berbincang untuk membina kolam air terjun mini berdasarkan reka bentuk yang dipilih. Murid perlu melakar kolam air terjun mini yang akan dibina dengan lebih spesifik. Murid perlu menyenarai dan menyediakan secukupnya bahan dan peralatan yang diperlukan serta kuantitinya. Murid perlu menetapkan masa dan tempat yang sesuai untuk membina kolam air terjun mini. Murid menguji keupayaan kolam air terjun mini yang dibina di kawasan sekolah. v. Pembentangan Hasil Projek (Produk) Murid menulis laporan aktiviti dengan menggunakan format berikut: o Tajuk o Hipotesis o Bahan dan Peralatan o Prosedur o Pemerhatian o Analisis Pemerhatian o Kesimpulan Murid secara berkumpulan membentangkan projek yang dihasilkan. 96

101 Maklumat untuk Guru Pembinaan Kolam Mini Lestari i. Sediakan bahan-bahan dan peralatan untuk membuat pam (Gambar 60). ii. Tebuk bekas krim dan penutup di bahagian tengah (Gambar 61). Gambar 60 Bahan dan peralatan yang diperlukan Gambar 61 Menebuk bekas krim di bahagian tengah iii. Potong satu bulatan kecil berukuran bekas krim dan empat keping segi empat tepat yang mempunyai saiz yang sama daripada penutup bekas plastik (Gambar 62). a b Gambar 62 Membuat bulatan dan segi empat dari penutup bekas plastik 97

102 iv. Untuk membuat kipas, lekatkan kepingan berbentuk empat segi pada bulatan dengan kedudukan gear di tengah (Gambar 63a). v. Cantumkan bekas krim dengan motor (Gambar 63b) dan kipas (Gambar 63c). vi. Cantumkan set kipas dan motor dengan penyedut minuman pada bahagian tengah penutup dan sisi bekas krim yang telah ditebuk (Gambar 63d). a b c d Gambar 63 Proses membuat pam vii. Pateri wayar pada bahagian belakang panel solar. Sambungkan wayar secara sesiri dan selari untuk menggerakkan motor (Gambar 64). Gambar 64: Pandangan belakang dan hadapan panel solar yang disambung wayar 98

103 viii. Pasang wayar dengan teliti untuk memastikan arus elektrik dapat mengalir dari panel solar ke motor. Lekatkan pam buatan pada Kolam Mini Lestari. Isikan air hujan sebelum suis dihidupkan. Gambar 65 menunjukkan air terjun dalam Kolam Mini Lestari yang disiapkan. Gambar 65 Kolam Mini Lestari yang siap dibina Nota : Tekanan yang rendah di dalam pam menyebabkan tekanan atmosfera yang tinggi bertindak pada air kolam. Perbezaan tekanan ini menyebabkan air kolam disedut ke dalam salur getah dan menaiki kawasan yang lebih tinggi lalu mewujudkan air terjun. Pemerhatian Guru menegaskan kepada setiap kumpulan supaya membuat pemerhatian semasa menguji keupayaan pam Kolam Mini Lestari berdasarkan soalan berikut: i. Apakah konsep yang terlibat dalam pembinaan kolam air terjun mini? ii. Bagaimanakah cara pemasangan litar pada panel solar yang sesuai supaya pam berfungsi dengan baik? iii. Apakah masalah yang dihadapi dalam pembinaan pam dan kolam air terjun mini? iv. Bagaimanakah cara menggerakkan air terjun dengan lebih berkesan? Soalan Perbincangan i. Apakah faktor utama dalam pemilihan bahan yang digunakan dalam pembinaan pam dan kolam air terjun mini? ii. Selain daripada bekas plastik, apakah sisa pepejal lain yang sesuai digunakan untuk pembuatan kolam air terjun mini? Beri justifikasi kepada cadangan anda. iii. Beri kaedah lain dalam pembinaan kolam air terjun mini dengan mengambil kira usaha menjimatkan bahan api dan menghasilkan tekanan yang tinggi supaya dapat menghasilkan air terjun yang deras. iv. Bagaimanakah hasil projek ini dapat dikaitkan dengan TH? 99

104 Kesimpulan Kolam Mini Lestari direka cipta dengan mengaplikasikan TH iaitu mengguna pakai sisa pepejal seperti bekas penutup, bekas krim dan penyedut minuman untuk membuat kipas pam dan menggunakan Tenaga Boleh Baharu iaitu Solar Fotovolta sebagai sumber tenaga untuk menghidupkan motor pam. Melalui kaedah Penuaian Air Hujan dalam kategori Kegunaan Air Domestik bagi Sektor Bangunan, air hujan dapat diguna semula untuk isian air di dalam Kolam Mini Lestari. Selain itu, konsep Fizik iaitu konsep tekanan dalam bendalir dan tekanan atmosfera diaplikasikan untuk meningkatkan tekanan dalam pam dan pam dapat menyedut air masuk dan mengalirkan air keluar untuk masuk ke dalam Kolam Mini Lestari. Kerjaya dalam Teknologi Hijau Arkitek Landskap Pereka Landskap Maklumat Pembekal Panel solar boleh didapati di: Chuan Kok Solar 14-C, Lorong 8, Taman Sejati Indah, 08000, Sungai Petani, Kedah Perniagaan Usaha Sama B-44, Tkt. 1A, Lorong Tun Ismail 6, Sri Dagangan, 25000, Kuantan, Pahang Kedai Solar DIM Peramu Baru, 26060, Kuantan, Pahang Solar Naturally (M) Sdn. Bhd 49, Jalan Utama 2/7, Taman Puchong Utama, 47100, Puchong, Selangor 100

105 AKTIVITI 7 Objektif Membina Bot Solar Idaman dengan menggunakan bahan terbuang dan Tenaga Boleh Baharu. Latar Belakang Bot Solar Idaman adalah bot mainan yang mengaplikasikan TH iaitu menggunakan Tenaga Boleh Baharu iaitu Tenaga Solar Fotovolta. Dalam aktiviti ini, gabungan TH dan konsep Fizik diaplikasikan seperti keseimbangan daya dan Prinsip Archimedes. Bot Solar Idaman dibina dengan menggunakan botol minuman yang ditebuk menjadi bot dan motor disambung pada penyedut minuman dan kipas motor supaya ianya dapat bergerak. Solar Fotovolta iaitu tenaga solar dari sel solar diguna untuk menggerakkan Bot Solar Idaman. Bahan dan Peralatan i. 1 unit Botol minuman berkarbonat (500 ml) ii. 1 unit Motor-DC terpakai iii. 8 unit Penyedut minuman iv. 1 unit Bekas CD terpakai v. 4 keping Panel solar 1V, 80 ma vi. 2 unit Wayar penyambung vii. 1 unit Pisau (cutter) viii. 1 unit Hot glue gun ix. 1 unit Pemateri dan timah x. 2 unit Penyepit kecil (forcep) xi. 1 unit Gunting xii. 1 unit Penjalur wayar xiii. 2 unit Permanent marker xiv. 1 set Alat tulis Kaedah i. Permulaan Guru menunjukkan video tentang Pertandingan Bot Solar: Guru menunjukkan video pembinaan bot solar: Guru mengemukakan soalan seperti berikut kepada murid: o Bagaimanakah cara untuk membina bot solar dengan menggunakan bahan-bahan terbuang? Berikan justifikasi. o Bagaimana bot solar dapat bergerak lurus dan laju? ii. Pembentukan Kumpulan Murid bekerja secara berkumpulan (5 murid / kumpulan). Seorang ketua dan pencatat dilantik bagi setiap kumpulan. 101

106 iii. iv. Pelan Projek Murid perlu memahami dan mendalami projek seperti tujuan, tempoh masa pelaksanaan, keperluan bahan dan peralatan serta sumbernya. Murid perlu membuat agihan tugasan, langkah dan proses untuk menjalankan projek yang telah dirancang. Murid membuat pelan projek mengkaji pembinaan bot solar yang bergerak lurus dan laju daripada bahan-bahan terbuang. Murid perlu merangsang minda (brain storming) dengan mencari beberapa contoh reka bentuk bot solar. Murid berbincang dan menyenaraikan kaedah bersesuaian bagi melaksanakan projek serta tempoh masa pelaksanaan. Kaedah yang dipilih haruslah menepati Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa dan Sektor Bekalan Tenaga. Murid perlu menghasilkan satu kertas kerja projek sebelum melaksanakan projek. Tugasan Projek Murid perlu berbincang untuk membina bot solar berdasarkan reka bentuk yang dipilih. Murid perlu melakar bot solar yang akan dibina dengan lebih spesifik. Murid perlu menyenarai dan menyediakan secukupnya bahan dan peralatan yang diperlukan serta kuantitinya. Murid perlu menetapkan masa dan tempat yang sesuai untuk membina bot solar. Murid menguji keupayaan bot solar yang dibina di kolam sekolah. v. Pembentangan Hasil Projek (Produk) Murid menulis laporan aktiviti dengan menggunakan format berikut: o Tajuk o Hipotesis o Bahan dan Peralatan o Prosedur o Pemerhatian o Analisis Pemerhatian o Kesimpulan Murid secara berkumpulan membentangkan projek yang dihasilkan. Maklumat untuk Guru Pembinaan Bot Solar Idaman i. Buat lubang pada bahagian tengah botol plastik untuk memuatkan panel solar. ii. Pateri wayar pada bahagian belakang panel solar (Gambar 66). iii. Hasilkan kipas bot menggunakan sisa potongan botol plastik (Gambar 67). Gambar 66 Panel solar dipasang wayar Gambar 67 Kipas daripada kepingan plastik botol 102

107 iv. Lekatkan hujung penyedut minuman pada bahagian tengah kipas bot. Kemudian, lekatkan motor-dc pada hujung botol dengan menggunakan gam panas (Gambar 69). Gambar 69 Memasang kipas dan motor v. Hasilkan sirip daripada penutup balang dan lekatkan pada bahagian bawah botol. Lekatkan penyedut minuman di bahagian sisi kanan dan kiri botol untuk menstabilkan kedudukan bot ketika berada di atas air (Gambar 70). vi. Sambungkan wayar daripada panel solar kepada motor untuk menggerakkan bot solar yang dibina (Gambar 71). Gambar 70 Memasang sirip dan penyedut minuman pada botol Gambar 71 Bot Solar Idaman siap dipasang Pemerhatian Guru menegaskan kepada setiap kumpulan supaya membuat pemerhatian semasa menguji keupayaan Bot Solar Idaman berdasarkan soalan berikut: i. Apakah konsep yang terlibat dalam pembinaan Bot Solar Idaman? ii. Bagaimanakah cara pemasangan yang sesuai supaya Bot Solar Idaman berfungsi dengan baik? iii. Apakah proses yang berlaku di sel solar untuk menghasilkan tenaga elektrik? iv. Apakah masalah yang dihadapi dalam pembinaan Bot Solar Idaman? v. Bagaimanakah cara pengendalian Bot Solar Idaman yang lebih berkesan? 103

108 Soalan Perbincangan i. Apakah faktor utama dalam pemilihan bahan yang digunakan dalam pembinaan bot solar? ii. Beri kaedah lain bagi pembinaan bot tanpa menggunakan tenaga elektrik. iii. Bagaimanakah hasil projek ini dapat dikaitkan dengan TH? Kesimpulan Bot Solar Idaman direka cipta dengan mengaplikasikan TH iaitu mengguna pakai sisa pepejal seperti botol minuman, penyedut minuman dan bekas plastik untuk membuat bot dan menggunakan Tenaga Boleh Baharu iaitu Solar Fotovolta sebagai sumber tanaga untuk menghidupkan Bot Solar Idaman. Konsep Fizik iaitu Penggunaan Prinsip Achimedes untuk apungan bot dan keseimbangan daya untuk menstabilkan bot turut diaplikasikan dalam aktiviti ini. Kerjaya dalam Teknologi Hijau Jurutera Perkapalan Usahawan Perkapalan Maklumat Pembekal Chuan Kok Solar 14-C, Lorong 8, Taman Sejati Indah, 08000, Sungai Petani, Kedah Perniagaan Usaha Sama B-44, Tkt. 1A,Lorong Tun Ismail 6, Sri Dagangan 25000, Kuantan, Pahang Kedai Solar DIM Peramu Baru, 26060, Kuantan, Pahang Solar Naturally (M) Sdn. Bhd 49, Jalan Utama 2/7, Taman Puchong Utama, 47100, Puchong, Selangor 104

109 4.9.1 SUMBER RUJUKAN Aktiviti 6 i. Cara Cepat dan Murah Membuat Air Terjun Mini ii. Cara Membuat Kolam Taman dengan Air Mancur Abadi iii. Green Technology iv. Mulvaney, D., & P. Robbins. (Eds.) (2011). Green Technology: An A to Z guide. Rolf A.Janke v. Rainwater Harvesting: Green and Cost Effective vi. Tips dan Contoh Bentuk Kolam Ikan di Rumah Minimalis vii. Yoke Chai,T.,Wan Faizatul Shima,I, Kai Seng, Y, Ragaran, R & Roslina,A. (2011) Fizik Tingkatan 4, Danalis Distributors Sdn. Bhd. Aktiviti 7 i. Bot Solar Sekolah Izzuddin Shah Ipoh ii. Building a Solar Powered Bristlebot iii. How to Make an Airboat (Homemade Electric Boat) iv. Solar Bot di Minggu Sains Dan Matematik v. Yoke Chai,T.,Wan Faizatul Shima,I, Kai Seng, Y, Ragaran, R & Roslina,A. (2011) Fizik Tingkatan 4, Danalis Distributors Sdn. Bhd. 105

110 4.9.2 CADANGAN JAWAPAN SOALAN PERBINCANGAN Aktiviti 6 i. Faktor utama dalam pemilihan bahan dalam pembinaan pam dan kolam air terjun mini ialah bahan-bahan terbuang / bahan yang boleh diguna semula. ii. Tong cat plastik terbuang. Kerana tong cat dapat menampung air hujan dan sesuai digunakan untuk pembinaan kolam air terjun mini. iii. Menjimatkan bahan api dengan menggunakan sel solar. Menghasilkan aliran yang laju dengan menggunakan bilangan sel solar yang banyak dan menggunakan motor-dc yang berkuasa yang lebih tinggi. iv. Menguna semula (reuse) bahan-bahan sisa, penuaian air hujan, kitar semula air untuk menghasilkan air terjun secara berterusan dan menggunakan Tenaga Boleh Baharu. Aktiviti 7 i. Faktor utama dalam pemilihan bahan yang digunakan dalam pembinaan Bot Solar Idaman ialah bahan-bahan yang boleh dikitar semula seperti botol minuman yang tebal, penyedut minuman, motor-dc daripada mainan terbuang dan sebagainya. ii. Kaedah angin. iii. Menguna semula (reuse) bahan-bahan sisa dan menggunakan Tenaga Boleh Baharu. 106

111 BANGUNAN MESRA HIJAU 107

112 BANGUNAN MESRA HIJAU 5.0 TAJUK Bangunan MESRA Hijau (M: Material Efficiency, E: Effective / Economy, S: Safe, R: Reliable, A: Ability) 5.1 KONSEP TEKNOLOGI HIJAU Konsep Teknologi Hijau (TH) yang diaplikasikan dalam aktiviti ini adalah seperti maklumat di bawah: Aktiviti Sektor Aplikasi Teknologi Hijau 8 dan 9 i. Bangunan (Buildings) ii. Bekalan Tenaga (Energy Supply) iii. Pengurusan Sisa dan Air Sisa (Waste and Wastewater Management) Air Domestik (Domestic Water) Peralatan Penjimatan Air (Water Saving Fixtures) Kitar Semula Air (Water Recycling) Pengumpulan Semula Air (Rainwater Harvesting) Sistem Pencahayaan (Lighting Systems) Pencahayaan Elektrik Berkecekapan Tinggi (High Efficiency Electric Lighting) Pencahayaan Siang (Daylighting) Penggunaan Cahaya Semula Jadi (Use of Natural Lighting) Bahan (Materials) Penggunaan Bahan Hijau (Use of Green Materials) Kitar Semula Bahan Mentah (Renewable Raw Materials) Tenaga Boleh Baharu (Renewables) Pemanasan dan Penyejukan Solar (Solar Heating and Cooling) Pengurangan Sisa, Guna Semula dan Kitar Semula (Waste Reduction, Reuse and Recycling) Meminimumkan Sisa (Waste Minimization) Pengasingan dan Kitar Semula (Separation and Recycling) Pengasingan Sisa (Waste Segregation) Kitar Semula Sisa (Waste Recycling) 108

113 5.2 KONSEP TEKNOLOGI HIJAU DALAM Sektor Bangunan mengguna pakai TH dalam pembinaan, pengurusan, pemuliharaan dan pemusnahan bangunan. Sektor ini mengaplikasi kecekapan alat dan bahan / sumber yang digunakan untuk membina sebuah bangunan berkonsep hijau. Sektor ini menggunakan kategori Air Domestik, Sistem Pencahayaan, Pencahayaan Siang dan Bahan. Sektor Bekalan Tenaga berkaitan pemilihan bahan / sumber / alat yang menggunakan Tenaga Boleh Baharu semasa membina bangunan berkonsep hijau. Sektor ini menggunakan kategori Tenaga Boleh Baharu melalui kaedah Pemanasan dan Penyejukan Solar. Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa pula berkaitan penjimatan sumber air dan penggunaan bahan kitar semula serta meminimumkan pengeluaran bahan bertoksik sepanjang jangka hayat bangunan. Sektor ini menggunakan kategori Pengurangan Sisa, Guna Semula dan Kitar Semula serta Pengasingan dan Kitar Semula. Aktiviti-aktiviti di dalam tajuk ini mengaplikasikan kesemua sektor di atas iaitu Sektor Bangunan bagi kategori Air Domestik, Sistem Pencahayaan, Pencahayaan Siang dan Bahan. Bagi Sektor Bekalan Tenaga, kategori Tenaga Boleh Baharu diaplikasikan melalui kaedah Pemanasan dan Penyejukan Solar manakala Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa mengaplikasikan kategori Pengurangan Sisa, Guna Semula dan Kitar Semula serta Pengasingan dan Kitar Semula. Aktiviti 8 dan 9 : Mereka bentuk pelan lakaran Bangunan Hijau berdasarkan elemen kecekapan serta membina model Bangunan Hijau berdasarkan idea pelan lakaran konseptual Bangunan Hijau. Pembinaan lakaran Bangunan Hijau dan pembinaan model Bangunan Hijau adalah berdasarkan Sektor Bangunan yang mengaplikasi 5 prinsip utama berikut: Prinsip Utama a) Kecekapan Pelan Struktur Bangunan Penerangan Merupakan konsep bangunan lestari dan mempunyai impak yang besar terhadap kos dan prestasi. b) Kecekapan Tenaga Mengurangkan penggunaan tenaga, pembinaan tingkap berkecekapan tinggi dan penggunaan penebat di dalam dinding, siling, dan lantai yang dapat meningkatkan kecekapan bangunan. c) Kecekapan Air Mengurangkan penggunaan air dan melindungi kualiti air dengan meningkatkan kebergantungan terhadap sumber air iaitu yang dikumpul, digunakan, ditulenkan dan dikitar semula. d) Kecekapan Bahan Bahan Bangunan Hijau terdiri daripada bahan yang boleh baharu. Bahan hijau yang digunakan bertanggungjawab terhadap kesan kepada alam sekitar. e) Kecekapan Sumber Menggunakan bahan kitar semula yang telah dikenal pasti termasuk bahan hasil sisa industri, bahan tahan lasak, bahan tempatan dan pengurangan penggunaan tenaga. 109

114 Manakala melalui pembinaan model Bangunan Hijau, indikator daripada aspek sistem pengurusan tenaga bangunan digunakan. Panduan bagi pembinaan Bangunan Hijau adalah berdasarkan ciri-ciri berikut: Ciri-ciri Penerangan a) Saiz kecil Bangunan bersaiz kecil adalah untuk menjimatkan kos. Bangunan bersaiz besar memerlukan kos yang banyak untuk membekalkan haba dan menyejukkan bangunan. b) Peralatan berkecekapan tenaga c) Penggunaan penebat yang sesuai Peralatan berlabel ENERGY STAR digunakan. Peralatan-peralatan berlabel ENERGY STAR dipasang untuk menjimatkan kos dan tenaga. Pemanasan dan penyejukan memerlukan 50% penggunaan tenaga dalam bangunan. Oleh itu, bahan penebat yang sesuai adalah perkara yang amat penting bagi pembinaan Bangunan Hijau. Pelepasan udara melalui tingkap dan pintu merupakan kaedah yang dapat mengurangkan kehilangan haba dan dapat mengurangkan penggunaan tenaga dalam bangunan. d) Konsep 3R Penggunaan bahan lama: penggunaan lantai kayu, pintu dan tingkap kitar semula bahan: kaca kitar semula, aluminium, jubin kitar semula dan kayu tebus guna (reclaimed lumber). e) Bahan binaan bangunan lestari Penggunaan produk mesra alam (eco-friendly products and environmentally products) untuk pembinaan bangunan lestari. Contohnya, penggunaan bahan kitar semula atau semula jadi seperti bahan plastik kitar semula, kaca kitar semula dan bahan semula jadi seperti buluh atau gabus dalam pembinaan atap (roofing materials), bahan binaan bangunan, kabinet dan penebat lantai. f) Panel solar Penggunaan panel solar untuk memaksimakan penggunaan kuasa semula jadi daripada cahaya matahari. g) Tingkap berlabel ENERGY STAR h) Sistem penuaian air hujan (Rainwater Harvesting System) i) Pencahayaan mesra alam j) Pemasangan peralatan penjimatan air k) Termostat yang diprogramkan l) Landskap berkecekapan Label ENERGY STAR adalah baharu di pasaran. Label ini diletakkan pada tingkap yang berkecekapan tinggi berbanding tingkap biasa. Pemasangan sistem penuaian air adalah bertujuan untuk mengumpul air hujan dari atap dan seterusnya diletakkan di dalam tangki. Air yang dikumpul boleh digunakan untuk tujuan lain seperti tandas dan sistem pancutan air (sprinkler system). Penggunaan lampu LED adalah berkos tinggi tetapi penggunaan tenaga adalah kurang dan mampu bertahan lama berbanding mentol tradisional seperti lampu pijar (incandescent bulb). Penggunaan alat pengaliran rendah dan kepala pancuran aliran rendah (low shower head) bertujuan untuk menjimatkan air dan mesra alam. 50% daripada penggunaan tenaga dalam bangunan adalah datang daripada pemanasan dan penyejukan. Kaedah mengurangkan penggunaan tenaga yang paling mudah adalah melalui pemasangan termostat yang diprogramkan. Sistem pemanasan, pengudaraan dan penghawa dingin (Heating, Ventilation and Air Conditioning System, HVAC) akan berfungsi apabila termostat tersebut telah mencapai suhu tertentu. Pemilihan landskap yang tepat untuk bangunan yang ingin dibina adalah dengan memilih kedudukan bangunan yang terlindung daripada pancaran cahaya matahari tetapi cahaya matahari masih dapat masuk ke dalam bangunan. Selain itu, penanaman pokok juga bertujuan untuk landskap bangunan. 110

115 5.3 KERJAYA DALAM TEKNOLOGI HIJAU Jurutera Arkitek Perancang Bandar Pemaju Perumahan 5.4 SOALAN UTAMA Aktiviti 8 dan 9 i. Bagaimanakah TH dapat diaplikasi dalam membina lakaran dan model Bangunan Hijau? ii. Bagaimanakah kecekapan tenaga dapat membantu dalam membina sesebuah Bangunan Hijau? iii. Mengapakah sumber tenaga boleh baharu penting dalam pembinaan Bangunan Hijau? iv. Senaraikan halangan dan cabaran dalam pembinaan Bangunan Hijau. v. Apakah implikasi dari segi ekologi daripada pembinaan Bangunan Hijau? Jelaskan. vi. Ramalkan prospek masa hadapan Bangunan Hijau di Malaysia. vii. Bincangkan kepentingan Bangunan Hijau untuk kelestarian sesebuah negara. viii. Anda diberi peluang untuk membina Bangunan Hijau sebagai bangunan masa hadapan anda. Bangunan apakah yang anda bina? Berikan alasan anda serta terangkan aplikasi TH yang terlibat dalam pembinaan tersebut. 5.5 TUJUAN PEMBELAJARAN Aktiviti 8 Mereka bentuk pelan lakaran Bangunan Hijau berdasarkan elemen kecekapan. Aktiviti 9 Membina model Bangunan Hijau berdasarkan idea Pelan Lakaran Bangunan Hijau. 111

116 5.6 LATAR BELAKANG Aktiviti Sektor Penerangan 8 dan 9 i. Bangunan Air Domestik Peralatan Penjimatan Air Kitar semula air Pengumpulan semula air Sistem Pencahayaan Pencahayaan Elektrik Berkecekapan Tinggi Pencahayaan Siang Penggunaan Cahaya Semula Jadi Bahan Penggunaan Bahan Hijau Kitar Semula Bahan Mentah ii. Bekalan Tenaga Tenaga Boleh Baharu Pemanasan dan Penyejukan Solar iii.pengurusan Sisa dan Air Sisa Pengurangan Sisa, Guna Semula dan Kitar Semula Meminimumkan Sisa Pengasingan dan Kitar Semula Pengasingan Sisa Kitar Semula Sisa Pembinaan bangunan konvensional telah menyumbang kepada pembebasan gas karbon dioksida ke alam sekitar sebanyak 40%. Ini akan menyebabkan suhu bumi meningkat dan seterusnya menyebabkan pemanasan global. Pembinaan Bangunan Hijau dilihat sebagai suatu penyelesaian yang baik untuk mengurangkan pemanasan global. Projek mereka bentuk pelan lakaran dan membina model Bangunan Hijau berdasarkan elemen tertentu amat sesuai didedahkan kepada murid. Konsep lakaran pelan dan model binaan Bangunan Hijau yang akan dilaksanakan oleh murid perlu mengintegrasikan perkara yang berikut: - Binaan bangunan yang mempunyai struktur mesra alam sekitar. - Pembinaan bangunan yang mengambil kira penggunaan bahan dan sumber yang mesra alam, penggunaan tenaga yang minimum dan pelupusan sisa yang terkawal. - Penggunaan konkrit yang mempunyai ketelapan tinggi berbanding penggunaan konkrit konvensional bertujuan untuk pengumpulan air bawah tanah. - Menekankan amalan pemasangan unit penjimatan air di dalam bangunan. - Mengambil kira pemilihan sistem pemanasan dan penyejukan di dalam bangunan. - Konsep binaan Bangunan Hijau yang direka bentuk untuk mengurangkan kesan terhadap alam sekitar dan kesihatan manusia melalui penggunaan tenaga, air dan sumber yang cekap. 112

117 Prinsip keseluruhan pembinaan Bangunan Hijau merangkumi: Prinsip Penerangan a) Prinsip Kecekapan Tenaga Kecekapan tenaga boleh membantu mengurangkan pembebasan gas rumah hijau ke alam sekitar. Antara contoh kecekapan tenaga adalah dengan cara mematikan suis lampu apabila tidak digunakan dan penukaran lampu kalimantang kepada lampu cekap tenaga kerana penggunaanya dapat menjimatkan tenaga. Lampu cekap tenaga menghasilkan jumlah cahaya yang sama dengan lampu kalimantang. b) Menggunakan Tenaga Solar Aktif c) Meningkatkan Kecekapan Sistem Pemanasan dan Penyejukan Pada waktu siang, cahaya matahari digunakan untuk pencahayaan semula jadi di dalam bangunan tanpa bergantung kepada tenaga elektrik. Antara contoh penggunaan pencahayaan semula jadi ialah pemasangan prismatic sky light dan tiub cahaya yang digunakan oleh fasiliti industri. Pemilihan sistem pemanasan dan penyejukan perlu diambil kira daripada aspek penggunaan sumber bahan api seperti gas asli dan elektrik. Antara mekanisme yang digunakan untuk meningkatkan kecekapan sistem pemanasan dan penyejukan ialah melalui udara dan hidronik (hydronic). Relau dan pam haba merupakan contoh peralatan yang dapat meningkatkan kecekapan sistem pemanasan dan penyejukan. d) Air Panas Domestik Menekankan amalan pemasangan unit penjimatan air di dalam bangunan. e) Kelengkapan Penjimatan Air Peralatan dalam bangunan yang paling banyak menggunakan air adalah mesin basuh, bilik air dan tandas. Peralatan yang memiliki kecekapan air yang baik dapat menjimatkan air bagi satu tempoh masa yang lama. f) Sistem Pencahayaan Memainkan peranan penting dalam pembinaan sesebuah Bangunan Hijau dengan fungsi mencantikkan ruang dan mengubah keadaan persekitaran. Sistem pencahayaan yang menggabungkan TH adalah dengan menggunakan pencahayaan elektrik yang berkecekapan tinggi. g) Kecekapan Tinggi Pencahayaan Elektrik Memfokuskan sistem pencahayaan berkecekapan tinggi yang menggunakan sumber asli dan elektrik untuk menghasilkan pengawalan pencahayaan untuk persekitaran kelihatan menarik, selesa serta menjimatkan tenaga. Terdapat banyak teknologi terkini yang digunakan bagi tujuan tersebut. Antaranya ialah penggunaan lampu cekap tenaga dan soft start ballast electronic yang boleh digunakan untuk menjimatkan kos operasi sebanyak 30% sehingga 60% di samping dapat meningkatkan kualiti pencahayaan dan dapat mengurangkan impak terhadap alam sekitar. h) Tenaga Boleh Baharu Sumber tenaga boleh baharu boleh dijana di sepanjang hayat manusia. Contoh sumber tenaga boleh baharu ialah cahaya matahari, angin, geoterma, kuasa hidro, biotenaga dan tenaga ombak. i) Rawatan Air Kumbahan Efluen manusia dan industri dilupuskan tanpa membahayakan kesihatan manusia atau menyebabkan kerosakan terhadap alam sekitar. 113

118 Solar Fotovolta Rajah 5 Contoh lakaran Bangunan Hijau Rajah 6 Contoh model Bangunan Hijau 114

119 5.7 STRATEGI PENGAJARAN Strategi pengajaran yang boleh digunakan bagi semua aktiviti ialah Pembelajaran Berasaskan Projek (PBP). Pembelajaran Berasaskan Projek (PBP) Pembelajaran Berasaskan Projek merupakan satu strategi yang berpusatkan murid. Melalui kaedah ini, murid akan bekerjasama dalam kumpulan untuk menghasilkan produk. Bagi memulakan strategi ini, guru perlu memulakan pengajaran dengan langkah berikut: i. Permulaan Guru menunjukkan video mengenai Bangunan Hijau yang bertajuk Story of A Green Building pada pautan berikut: Guru menunjukkan video mengenai tenaga yang bertajuk Energy, Let s Save It! pada pautan berikut: Guru mengemukakan soalan berkaitan video yang ditayangkan kepada murid seperti berikut: o Apakah kepentingan pembinaan Bangunan Hijau? o Apakah kepentingan tenaga dan kecekapan tenaga? Berikan justifikasi bagi jawapan anda. o Berikan perkaitan di antara kecekapan tenaga dengan pembinaan Bangunan Hijau. ii. iii. iv. Pembentukan Kumpulan Guru akan membahagikan murid kepada kumpulan kecil. Murid bekerja secara berkumpulan. Jumlah kumpulan adalah mengikut bilangan murid di dalam kelas. Guru memberikan tugasan kepada murid berdasarkan maklumat dalam Jadual 3. Pelan Projek Dalam kumpulan, lakarkan pelan Bangunan Hijau berdasarkan tayangan video yang ditonton. Murid dikehendaki untuk mencari maklumat berkaitan aspek kecekapan yang terlibat dalam pembinaan Bangunan Hijau. Murid perlu mengenal pasti aspek elemen-elemen kecekapan yang diaplikasikan dalam pelan lakaran konseptual tersebut. Murid perlu berbincang di dalam kumpulan berkaitan aspek elemen-elemen kecekapan berdasarkan Jadual 3. Seterusnya, sediakan satu pelan lakaran. Kemudian, jawab soalan-soalan berikut: o Bandingkan kelebihan Bangunan Hijau berbanding bangunan konvensional. o Mengapakah elemen kecekapan ini penting dalam pembinaan Bangunan Hijau? Berikan justifikasi anda. o Senaraikan Bangunan Hijau yang terdapat di negara kita dan di luar negara yang anda ketahui. Tugasan Projek Guru memastikan setiap kumpulan: o Berbincang untuk melakar Bangunan Hijau berdasarkan aspek elemen-elemen kecekapan yang dipilih dengan lebih spesifik. o Berbincang untuk membina Bangunan Hijau berdasarkan aspek elemen-elemen kecekapan yang dipilih dengan lebih spesifik. 115

120 v. Pembentangan Hasil Kerja (Produk) Guru memastikan setiap kumpulan: Menyediakan satu kertas kerja bagi pelan lakaran Bangunan Hijau dan satu kertas kerja membina model Bangunan Hijau berdasarkan format berikut: o Tajuk o Bahan dan Peralatan o Prosedur o Perbincangan o Kesimpulan Membentangkan hasil kertas kerja bagi pelan lakaran Bangunan Hijau selepas tempoh 2 minggu manakala kertas kerja pembinaan Bangunan Hijau dan model Bangunan Hijau dibentangkan selepas tempoh 6 minggu. Jadual 3: Aspek bagi pelan lakaran dan Model Bangunan Hijau Aspek a) Kecekapan pelan struktur bangunan Perkara yang perlu disediakan Murid perlu menyenaraikan bahan dan komponen bagi pembinaan bangunan pada peringkat asas pelan struktur. Pelan lakaran Bangunan Hijau Murid perlu menyatakan lokasi aspek kecekapan pada pelan lakaran Bangunan Hijau. b) Kecekapan tenaga Murid perlu memberi rasional terhadap pilihan alat kecekapan tinggi yang bertenaga rendah. Ini bertujuan untuk mengurangkan penggunaan tenaga. Pembinaan tingkap berkecekapan tinggi dan penebat di dalam dinding, siling, dan lantai dapat meningkatkan kecekapan bangunan. c) Kecekapan air Objektif utama dalam pembinaan bangunan yang lestari ialah murid perlu memberi idea bagaimana untuk mengurangkan penggunaan air dan melindungi kualiti air. Rawatan air dapat memperbaiki kualiti air dan kecekapan tenaga di samping mengurangkan jumlah air dalam kitaran. Contoh: i. Mereka bentuk sistem dua paip (dual plumbing system) yang dapat mengitar semula air melalui pengepaman tandas. ii. Penggunaan air boleh dikurangkan dengan mempertingkatkan kaedah pemuliharaan air seperti penggunaan tandas pam ultra rendah (ultra low flush toilet) dan kepala pancuran aliran rendah (low flow shower head). iii. Penggunaan pancuran air (bidets) yang dapat mengurangkan penggunaan tisu tandas. iv. Penggunaan semula air sisa dan grey water yang telah dirawat dapat meminimumkan penggunaan air. Murid perlu menyatakan lokasi aspek kecekapan pada pelan lakaran Bangunan Hijau. 116

121 Aspek Perkara yang perlu disediakan d) Kecekapan bahan Murid perlu memberi idea terhadap bahan binaan Bangunan Hijau yang terdiri daripada sumber yang boleh baharu. Bahan yang digunakan selamat dan tidak mencemarkan alam sekitar. Pelan lakaran Bangunan Hijau e) Kecekapan sumber Contoh ciri-ciri bahan untuk pembinaan: i. Penggunaan atap recycled content asphalt shingles yang mengandungi kertas terpakai dan clay tiles. ii.penggunaan cat organik kurang meruap. iii. Lantai binaan buluh. iv. Penggunaan karpet kapas. v. Pilihan konkrit bukan simen iaitu konkrit ekologi (campuran admixture, dicalcium silicate: 2CaO.SiO 2 ) vi. Pilihan panel penebat diperbuat daripada kertas. Murid perlu memberi idea terhadap pilihan kecekapan sumber. Antara contoh: i. Sumber yang boleh dikitar semula Menggunakan bahan kitar semula yang telah dikenal pasti termasuk bahan hasil sisa industri. ii. Proses pembuatan bahan yang cekap Menggunakan bahan yang diperbuat daripada proses sumber cekap yang dapat mengurangkan penggunaan tenaga dan sisa yang dikurangkan dapat dikitar semula. iii. Mudah didapati Bahan binaan, komponen dan sistem yang dapat diperoleh secara tempatan atau serantau boleh menjimatkan tenaga dan sumber semasa pengangkutan ke tapak binaan bangunan (logistic purpose). iv. Tahan lasak: Bahan yang tahan lama dan mempunyai jangka hayat yang panjang. Murid perlu menyatakan lokasi aspek kecekapan pada pelan lakaran Bangunan Hijau. 117

122 5.8 GLOSARI Air Panas Domestik Sistem tertutup untuk memanaskan air dan membekalkannya untuk kegunaan domestik. Bangunan Hijau Aplikasi pembangunan atau konsep pembinaan yang bercirikan teknologi mesra alam semula jadi. Grey Water Merupakan air sisa dari rumah seperti air sisa daripada sinki, mesin basuh dan bilik mandi. Air sisa ini mengandungi kotoran, sedikit minyak, sisa makanan, detergen dan bakteria tetapi masih selamat untuk diguna semula. Air sisa dari tandas tidak termasuk dalam grey water. Kecekapan Air Pengurangan atau pengoptimuman penggunaan air. Kecekapan Pelan Struktur Bangunan Merupakan konsep bangunan lestari yang mempunyai impak yang besar terhadap kos dan prestasi. Kecekapan Sumber - Bahan / sumber yang terdiri daripada sumber boleh baharu atau kitar semula dan tidak mencemarkan terhadap alam sekitar. Kecekapan Tenaga Penggunaan tenaga yang cermat, berhemat dan bijaksana. Kepala Pancuran Aliran Rendah (Low Flow Shower Head) Peralatan yang dipasang pada bilik air dengan tujuan untuk menjimatkan penggunaan air. Kepala pancuran jenis ini boleh mengurangkan penggunaan air sebanyak 40%. Kitar Semula Air Mengolah semula air sisa untuk mengurangkan penggunaan air domestik. Kayu Tebus Guna (Reclaimed Lumber) - Merupakan kayu yang telah diproses daripada sumber tertentu untuk penggunaan yang berbeza daripada sumber asalnya. Sebagai contoh, kayu tersebut diambil terlebih dahulu daripada bangsal atau gudang lama. Kayu tersebut kemudiannya diproses untuk digunakan sebagai hiasan dalaman seperti kabinet dapur, perabot, dan lain-lain. Konsep ini mengaplikasikan konsep kitar semula. Lampu Elektrik Berkecekapan Tinggi Peranti yang mengeluarkan cahaya yang memfokuskan terhadap sistem pencahayaan berkecekapan tinggi yang menggunakan sumber asli dan elektrik dan pengawalan pencahayaan serta dapat menyediakan persekitaran yang menarik, selesa dan menjimatkan tenaga. Lampu Pijar (Incandescent bulb) Peranti elektrik yang berfungsi mengeluarkan pancaran cahaya yang disebabkan oleh pemanasan filamen. Mentol jenis ini boleh didapati dalam pelbagai saiz, watt dan voltan. Prinsip Cekap Tenaga Suatu prinsip yang mengaplikasikan kecekapan tenaga supaya dapat mengurangkan pembebasan gas rumah hijau terhadap alam sekitar. Rawatan Air Sisa Efluen manusia dan industri dilupuskan tanpa membahayakan kesihatan manusia atau menyebabkan kerosakan terhadap alam sekitar. Sektor Bangunan Mengguna pakai TH dalam pembinaan, pengurusan, pemuliharaan dan pemusnahan bangunan. 118

123 Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa Mengguna pakai TH dalam pengurusan dan penggunaan sumber air, rawatan kumbahan, sisa pepejal dan kawasan pelupusan sampah. Sektor Bekalan Tenaga Memasukkan elemen TH dalam penjanaan dan pengurusan bekalan tenaga. Sistem Pencahayaan Suatu sistem yang mengeluarkan cahaya dan memainkan peranan penting dalam pembinaan sesebuah Bangunan Hijau dengan fungsi mencantikkan ruang dan mengubah keadaan persekitaran. Sistem Pemanasan, Pengudaraan dan Penghawa Dingin / Heating, Ventilation and Air Conditioning System (HVAC) Sistem yang menghasilkan pemanasan dan penyejukan untuk bangunan kediaman, komersial atau perindustrian. Sistem ini direka untuk menyediakan persekitaran dalaman yang selesa. Sistem HVAC termasuk penghawa dingin yang berpusat (central air conditioners), pam haba, relau, unit di atas bumbung (rooftop units) dan penyejuk. Sistem Dua Paip Sistem pengaliran yang mempunyai dua rangkaian yang berbeza ; digunakan untuk membekalkan air yang boleh diminum dan air yang tidak boleh diminum. Tandas Pam Ultra Rendah (Ultra Low Flush Toilet) Merupakan tandas pam yang menggunakan mekanisme pembilasan yang lebih baik berbanding tandas pam konvensional. Tandas pam ultra rendah hanya menggunakan 1.6 galon air bagi setiap pembilasan berbanding tandas pam biasa yang menggunakan sebanyak 5-7 galon air bagi setiap pembilasan. Melalui tandas pam ultra rendah, penggunaan air di rumah dapat dijimatkan. Tenaga Boleh Baharu Tenaga yang boleh dijana sepanjang hayat manusia. Contohnya ialah solar, angin, geoterma, tenaga hidro, biojisim, biotenaga dan lain-lain. 5.9 AKTIVITI Terdapat dua aktiviti yang boleh dilaksanakan dalam tajuk ini. Berikut ialah aktiviti, strategi dan tempoh waktu pembelajaran: Aktiviti Strategi Tempoh 8 Pembelajaran Berasaskan Projek 2 minggu 9 Pembelajaran Berasaskan Projek 6 minggu 119

124 AKTIVITI 8 Objektif i. Mereka bentuk pelan lakaran Bangunan Hijau berdasarkan elemen kecekapan. ii. Mengenal pasti kepentingan memaksimumkan kecekapan tenaga melalui penyediaan Pelan Lakaran Bangunan Hijau. Latar Belakang Tujuan aktiviti mereka bentuk pelan lakaran Bangunan Hijau adalah untuk meningkatkan kesedaran murid terhadap alam sekitar, lebih aktif, berfikiran lebih kreatif dan kritis sebagai generasi peneraju masa hadapan negara. Murid digalakkan untuk berfikir mengenai kos pembinaan yang dapat dijimatkan apabila membina sesebuah Bangunan Hijau. Faktor yang perlu difikirkan oleh murid adalah cara-cara untuk menjimatkan tenaga melalui pembinaan Bangunan Hijau ini dengan mengambil kira 5 aspek elemen kecekapan Bangunan Hijau (Jadual 3). Kesedaran terhadap kelebihan penjimatan tenaga juga dapat diterapkan, sebagai contoh mencipta suis dengan menggunakan produk mesra alam sekitar. Ini sekaligus dapat menyampaikan pengajaran dan kepentingan isu-isu alam sekitar kepada individu dan masyarakat. Aktiviti mereka bentuk pelan lakaran Bangunan Hijau ini adalah berdasarkan Strategi Pembelajaran Berasaskan Projek. Pelajar perlu menjalankan kajian secara berkumpulan berkaitan Bangunan Hijau, elemen-elemen dan kos bagi membina model Bangunan Hijau. Tempoh bagi keseluruhan projek ini adalah selama 2 minggu. Bahan dan Peralatan i. 1 unit Mounting board ii. 5 keping Kertas A4 iii. 1 set Alat tulis Kaedah i. Permulaan Guru menunjukkan video mengenai Bangunan Hijau bertajuk Story of A Green Building pada pautan berikut: Guru menunjukkan video mengenai tenaga yang bertajuk Energy, Let s Save It! pada pautan berikut: Guru mengemukakan soalan kepada murid berkaitan video yang ditayangkan seperti: o Apakah kepentingan pembinaan Bangunan Hijau? o Apakah kepentingan tenaga dan kecekapan tenaga? Berikan justifikasi bagi jawapan anda. o Berikan perkaitan di antara kecekapan tenaga dengan pembinaan Bangunan Hijau. ii. Pembentukan Kumpulan Murid dibahagikan kepada kumpulan kecil (bergantung kepada jumlah murid di dalam kelas). Setiap kumpulan akan mengkaji setiap aspek elemen kecekapan berdasarkan Jadual

125 iii. iv. Pelan Projek Murid membincangkan idea bagi pelan lakaran Bangunan Hijau berdasarkan aspek elemen-elemem kecekapan yang telah dikaji berdasarkan Jadual 3. Murid perlu membuat satu kertas kerja sebelum menjalankan projek. Tugasan Projek Guru memastikan setiap kumpulan berbincang untuk melakar Bangunan Hijau dengan lebih spesifik. Lakaran tersebut perlu berdasarkan aspek elemen-elemen kecekapan (Jadual 3) yang telah dipilih oleh murid untuk diaplikasikan pada Bangunan Hijau. v. Pembentangan Hasil Kerja (Pelan lakaran Bangunan Hijau) Guru menetapkan setiap kumpulan perlu: Menyediakan satu kertas kerja bagi pelan lakaran Bangunan Hijau dengan format berikut: o Tajuk o Bahan dan Peralatan o Prosedur o Perbincangan o Kesimpulan Soalan Perbincangan i. Bandingkan kelebihan Bangunan Hijau berbanding bangunan konvensional. ii. Mengapakah elemen kecekapan penting dalam pembinaan Bangunan Hijau? Berikan justifikasi. iii. Berikan kepentingan Bangunan Hijau bagi pembangunan lestari sesebuah negara. Ramalkan prospek Bangunan Hijau di negara Malaysia pada masa hadapan. iv. Anda diberi peluang untuk membina Bangunan Hijau sebagai bangunan masa hadapan anda. Bangunan apakah yang akan anda bina? Berikan alasan anda serta terangkan Sektor TH yang terlibat dalam pembinaan tersebut. v. Sekiranya anda adalah perancang bandar dan diberi peluang untuk merancang perbandaran hijau (green township) di kawasan anda, bagaimanakah konsep bandar tersebut? Kesimpulan Melalui aktiviti mereka bentuk pelan lakaran Bangunan Hijau berdasarkan elemen kecekapan yang berkaitan sektor TH dapat meningkatkan kesedaran murid terhadap kelebihan TH. Kesedaran terhadap kelebihan penjimatan tenaga serta lain-lain sektor TH bagi penggunaan di dalam bangunan dapat mengurangkan kesan rumah hijau malah membantu dalam meneruskan kelestarian alam sekitar pada masa hadapan. Kerjaya dalam Teknologi Hijau Jurutera Arkitek Perancang Bandar Pemaju Perumahan 121

126 AKTIVITI 9 Objektif i. Membina model Bangunan Hijau berdasarkan idea pelan lakaran Bangunan Hijau. ii. Mengenal pasti elemen yang dapat mengintegrasikan TH dalam pembinaan Bangunan Hijau. iii. Mengenal pasti kepentingan memaksimumkan kecekapan tenaga melalui pembinaan Bangunan Hijau. Latar Belakang Tujuan aktiviti membina model Bangunan Hijau adalah untuk meningkatkan kesedaran murid terhadap alam sekitar, lebih aktif, berfikiran lebih kreatif dan kritis sebagai generasi peneraju masa hadapan negara. Murid digalakkan untuk berfikir mengenai kos pembinaan yang dapat dijimatkan apabila membina sesebuah Bangunan Hijau. Faktor yang perlu difikirkan oleh murid adalah cara-cara untuk menjimatkan tenaga melalui pembinaan Bangunan Hijau ini dengan mengambil kira 5 aspek elemen kecekapan Bangunan Hijau. Kesedaran terhadap kelebihan penjimatan tenaga melalui pembinaan Bangunan Hijau dapat diterapkan. Sebagai contoh mencipta suis dengan menggunakan produk mesra alam sekitar. Ini sekaligus dapat menyampaikan pengajaran dan kepentingan isu-isu alam sekitar kepada individu dan masyarakat. Projek ini penting untuk melahirkan tenaga kerja yang lebih peka terhadap isu alam sekitar melalui pembinaan Bangunan Hijau ini. Contoh tenaga kerja yang terlibat adalah Jurutera, Perancang Bandar dan Arkitek. Aktiviti ini adalah berdasarkan Strategi Pembelajaran Berasaskan Projek. Murid perlu menjalankan kajian secara berkumpulan berkaitan Bangunan Hijau, elemen-elemen dan kos bagi membinanya. Model Bangunan Hijau yang telah siap dibina dapat dipertandingkan mengikut kelas di sesebuah sekolah. Seterusnya Pertandingan Model Bangunan Hijau dapat dijalankan antara sekolah bagi peringkat negeri dan seterusnya ke peringkat kebangsaan dan antarabangsa. Tempoh bagi keseluruhan projek ini adalah selama 6 minggu. Bahan dan Peralatan i. 1 kotak bersaiz sederhana ii. 1 unit Cellophane tape iii. 1 unit Gunting iv. 5 keping Mounting board v. 1 unit Tisu gulung vi. 1 set Pokok renek / Daun vii. Buluh / lidi sate (kuantiti bergantung pada saiz Bangunan Hijau) viii. 1 unit Gam ix. 1 unit Kain felt hijau x. 1 unit Kertas lut sinar (transparent plastic paper) xi. 1 unit Plastik lut sinar xii. 1 unit Benang kait xiii. 1 unit Beg termal yang terbuang xiv. 1 unit Pisau pemotong (cutter) 122

127 Nota Bahan dan peralatan bergantung kepada projek yang akan dijalankan oleh murid. Pembinaan model Bangunan Hijau adalah berdasarkan idea pelan lakaran Bangunan Hijau daripada Aktiviti 8. Idea pembinaan model Bangunan Hijau adalah mengikut kreativiti kumpulan masing-masing. Kaedah i. Permulaan Guru memberi tugasan kepada murid untuk membina model Bangunan Hijau berdasarkan pelan lakaran Bangunan Hijau dalam Aktiviti 8. ii. iii. iv. Pembentukan Kumpulan Murid dibahagikan kepada kumpulan kecil (bergantung kepada jumlah murid di dalam kelas). Kumpulan adalah berdasarkan daripada Aktiviti 8. Pelan Projek Murid perlu berbincang mengenai pembinaan model Bangunan Hijau berdasarkan pelan lakaran Bangunan Hijau daripada Aktiviti 8. Murid perlu membuat satu kertas kerja sebelum menjalankan projek. Tugasan Projek Guru memastikan setiap kumpulan: o Menyenarai serta menyedia bahan dan peralatan untuk membina model Bangunan Hijau. o Melabel lokasi aspek elemen-elemen kecekapan yang diaplikasikan berdasarkan Jadual 4. o Membina model Bangunan Hijau berdasarkan pelan lakaran Bangunan Hijau dengan mengambil kira 3 daripada ciri-ciri Bangunan Hijau yang telah diterangkan di bawah Konsep TH dalam Fizik. v. Pembentangan Hasil Kerja (Produk) Murid perlu membentangkan satu kertas kerja pembinaan model Bangunan Hijau berdasarkan format berikut: o Tajuk o Bahan dan Peralatan o Prosedur o Perbincangan o Kesimpulan * Murid juga perlu melampirkan kertas kerja pelan lakaran Bangunan Hijau dan mempersembahkan model Bangunan Hijau semasa sesi pembentangan. vi. Pelaksanaan Pertandingan Model Bangunan Hijau Pertandingan model Bangunan Hijau diadakan di antara kumpulan. * Sila rujuk rubrik pemarkahan untuk penilaian model Bangunan Hijau. 123

128 Maklumat untuk Guru Pembinaan Bangunan Hijau Langkah-langkah membina Bangunan Hijau: 1. Sediakan kotak mengikut saiz yang dikehendaki untuk membina rangka bangunan (Gambar 46). 2. Bina dinding bangunan dengan menggunakan dua keping mounting board. 3. Letakkan beberapa gulungan tisu di antara dua keping mounting board tersebut sebagai bahan penebat dinding (Gambar 47). Gambar 46 Kotak untuk membina Bangunan Hijau Gambar 47 Gulungan kapas untuk binaan penebat dinding 4. Lekatkan benang atau lukis bentuk batu-bata pada bahagian penebat agar menjadi seperti dinding-dinding konkrit bangunan (Gambar 48). 5. Lekatkan dinding tersebut di kedua-dua bahagian tepi bangunan (Gambar 49). Gambar 48 Binaan dinding bangunan Gambar 49 Binaan dinding diletak di bahagian tepi bangunan 124

129 6. Lekatkan lidi atau buluh di atas setiap lantai bangunan sebagai binaan lantai (Gambar 50). 7. Tebuk lubang kecil berbentuk segi empat di bahagian tepi kotak sebagai tingkap. Lekatkan sekeping plastik keras sebagai kaca tingkap (Gambar 51). Gambar 50 Binaan lantai dengan menggunakan lidi Gambar 51 Lubang dibentuk untuk binaan tingkap 8. Bina bahagian atap bangunan dengan menggunakan dua keping mounting board (Gambar 52). Gambar 52 Binaan atap menggunakan mounting board 9. Lekatkan panel solar yang diambil daripada bahagian dalam beg termal dan dilekatkan pada bahagian sisi atap bangunan yang telah siap (Gambar 53 dan 54). Gambar 53 Beg termal digunting sebagai panel solar Gambar 54 Panel solar dilekatkan pada bahagian sisi atap bangunan 125

130 10. Tutup bahagian atap belakang dengan menggunakan plastik keras untuk menunjukkan pencahayaan semula jadi bangunan (Gambar 55). 11. Letakkan juntaian pokok di bahagian tepi dinding bangunan dan di bahagian tingkat atas sebagai taman atas bumbung bangunan (roof garden). 12. Letakkan kotak-kotak kecil di dalam bangunan sebagai bahagian-bahagian bilik (room compartment) di dalam bangunan (Gambar 56). Gambar 55 Plastik lut sinar dilekatkan untuk pencahayaan semula jadi Gambar 56 Bahagian-bahagian bilik di dalam bangunan 13. Contoh Bangunan Hijau yang telah siap dibina (Gambar 57). Gambar 57 Contoh binaan Bangunan Hijau 126

131 Contoh pelabelan pada model Bangunan Hijau: Jadual 4: Aspek Elemen-Elemen Kecekapan untuk Pembinaan Bangunan Hijau serta Pelabelan pada Model Bangunan Hijau Elemen Kecekapan Elemen Pembinaan Contoh Bahan Binaan dan Fungsi Bahan Binaan Label Pembinaan tingkap berkecekapan tinggi Storm Windows Fungsi: o Mengurangkan kebocoran udara dan kehilangan haba serta meningkatkan keselesaan. Low Emmisivity (Low-E) Window Glazing Fungsi : o Untuk mengawal penerimaan haba matahari. Label A a) Kecekapan Tenaga Penebat di dalam dinding (Penebat dalam dan luar) Mineral Wool Fibre Fungsi: o Penebat dalam dan luar yang dapat menghalang pengeluaran bunyi (sound resistance). o Tahan cuaca. o Meningkatkan jangka hayat konkrit. o Mengurangkan kondensasi. Label B Panel solar Sel Solar Fotovolta (Photovoltaic Solar Cell) Fungsi: o Menjana tenaga elektrik dan pemanasan. Label J Roof garden Tumbuhan hijau yang menjalar / renek Fungsi: o Menyejukkan bangunan dan mengurangkan haba. Label C b) Kecekapan Bahan Penggunaan atap recycled content asphalt shingles yang mengandungi kertas terpakai dan clay tiles. Recycled Content Asphalt (mengandungi kertas terpakai dan jubin tanah liat) Fungsi: o Menyejukkan atap dengan mengurangkan suhu atap. o Jimat tenaga dengan memantul cahaya dan haba. Label D 127

132 Elemen Kecekapan Elemen Pembinaan Contoh Bahan Binaan dan Fungsi Bahan Binaan Label Penggunaan cat organik jenis kurang meruap. Cat yang diperbuat daripada bahan kitar semula, semula jadi atau bahan bio-based, tiada bahan kimia tambahan dan VOC free. Fungsi: o Mesra alam sekitar. (eco-friendly) Label E Lantai binaan buluh dan penebat lantai (Floor insulation) Rigid insulation foam (diletakkan pada bahagian atas atau dalam konkrit lantai) Fungsi: o Thermal comfort iaitu keperluan tenaga dikurangkan. Label F b) Kecekapan Bahan Penggunaan karpet kapas Karpet kapas fiber Fungsi: o Sumber boleh diperbaharui dan biodegradasi. Label G Pilihan konkrit bukan simen iaitu konkrit ekologi (campuran admixture, dicalcium silicate: 2CaO.SiO 2 ) Pencahayaan semula jadi menggunakan kaca Konkrit ekologi (campuran admixture, dicalcium silicate: 2CaO.SiO 2 ) Fungsi: o Konkrit bukan simen (tidak membebaskan gas karbon dioksida). Label H Kaca Fungsi: o Menjimatkan penggunaan tenaga elektrik bagi tujuan pencahayaan dalam bangunan. Label I 128

133 Contoh Bangunan Hijau yang dilabelkan mengikut aspek elemen-elemen kecekapan berdasarkan Jadual 4. D J I C A B H E G F Gambar 58 Model Bangunan Hijau beserta label RUBRIK PEMARKAHAN PROJEK PEMBINAAN MODEL BANGUNAN MESRA HIJAU Aspek Yang Dinilai Baik Markah Memuaskan Lemah 29 0 Markah Binaan Model Bangunan Hijau Binaan model yang lengkap dan menggunakan bahan/ peralatan yang sangat sesuai dan baik. Binaan model menunjukkan ciri kreatif dan inovatif yang sangat baik. Binaan model sangat kemas. Binaan model yang lengkap dan menggunakan bahan/ peralatan yang sederhana sesuai dan baik. Binaan model menunjukkan ciri kreatif dan inovatif yang sederhana baik. Binaan model kurang kemas. Binaan model yang tidak lengkap dan tidak menggunakan bahan / peralatan yang baik. Binaan model tidak menunjukkan ciri kreatif dan inovatif. Binaan model tidak kemas. 129

134 Aspek Yang Dinilai Baik Markah Memuaskan Lemah 29 0 Markah Elemen Kecekapan TH Yang Dipilih Pilihan elemen kecekapan yang banyak. Pilihan elemen kecekapan yang sangat sesuai dan dinyatakan dengan baik. Pilihan elemen kecekapan adalah sangat relevan. Pilihan elemen kecekapan yang sederhana banyak. Pilihan elemen kecekapan yang kurang sesuai dan dinyatakan dengan sederhana baik. Pilihan elemen kecekapan adalah sederhana relevan. Pilihan elemen kecekapan yang tidak banyak. Pilihan elemen kecekapan yang lemah dan tidak dinyatakan dengan baik. Pilihan elemen kecekapan adalah tidak relevan. Elemen Pembinaan Elemen pembinaan yang sangat sesuai dan tepat dengan elemen kecekapan yang dipilih. Elemen pembinaan yang kurang sesuai dan tepat dengan elemen kecekapan yang dipilih. Elemen pembinaan yang tidak sesuai dan tepat dengan elemen kecekapan yang dipilih. Contoh Bahan Binaan dan Fungsi Bahan Binaan Contoh bahan binaan yang dipilih adalah sangat sesuai, relevan dan tepat dengan elemen kecekapan yang dipilih. Contoh bahan binaan yang dipilih adalah kurang sesuai, relevan dan tepat dengan elemen kecekapan yang dipilih. Contoh bahan binaan yang dipilih adalah tidak sesuai, relevan dan tepat dengan elemen kecekapan yang dipilih. Label pada Model Bangunan Hijau Label binaan model Bangunan Hijau adalah tepat. Label binaan model Bangunan Hijau adalah sederhana tepat. Label binaan model Bangunan Hijau adalah tidak tepat. Soalan Perbincangan i. Bandingkan kelebihan Bangunan Hijau berbanding bangunan konvensional. ii. Mengapakah elemen kecekapan ini penting dalam pembinaan Bangunan Hijau? Berikan justifikasi. iii. Berikan kepentingan Bangunan Hijau bagi pembangunan lestari sesebuah negara. iv. Ramalkan prospek Bangunan Hijau di negara Malaysia pada masa hadapan. v. Anda diberi peluang untuk membina Bangunan Hijau sebagai bangunan masa hadapan anda. Bangunan apakah yang akan anda bina? Berikan alasan anda serta terangkan sektor TH yang terlibat dalam pembinaan tersebut. Kesimpulan Melalui aktiviti pembinaan Bangunan Hijau, TH dapat diaplikasikan melalui Sektor Bangunan, Bekalan Tenaga dan Sektor Pengurusan Sisa dan Air Sisa. Aktiviti ini juga dapat memberi kesedaran kepada murid mengenai kepentingan dan kelebihan Bangunan Hijau terhadap kehidupan manusia dan alam sekitar. Selain itu, pembinaan Bangunan Hijau dapat menjimatkan penggunaan sumber tenaga, meningkatkan kecekapan tenaga serta mengurangkan kesan rumah hijau. 130

135 Kerjaya dalam Teknologi Hijau Jurutera Arkitek Perancang Bandar Pemaju Perumahan SUMBER RUJUKAN Aktiviti 8 dan Aktiviti 9 i. Bangunan Hijau ii. Energy Efficiency iii. Energy, Let s Save It iv. Guna Tenaga Secara Cekap, Jimat dan Yang Boleh Diperbaharui v. Kementerian Tenaga, Teknologi Hijau dan Air (KeTTHA) vi. Pinterest : Explore Building Helps and Types of Building vii. Story of Green Building CADANGAN JAWAPAN SOALAN PERBINCANGAN Aktiviti 8 dan Aktiviti 9 i. Bangunan Hijau dapat menerapkan atmosfera yang positif dan alam sekitar yang selamat melalui elemen pembinaan bangunan yang cekap tenaga dan mesra alam sekitar. ii. Elemen-elemen kecekapan ini dapat membantu murid untuk memahami kepentingan setiap elemen dalam pembinaan sesebuah Bangunan Hijau dari segi kecekapan dan kelestarian terhadap alam sekitar. iii. Kepentingan Bangunan Hijau untuk kelestarian negara adalah dapat mengekalkan kelestarian sumber tenaga dan meningkatkan kecekapan alat. Konsep Bangunan Hijau ini telah direka bentuk untuk mengurangkan kesan terhadap alam sekitar dan kesihatan manusia melalui penggunaan tenaga, air dan sumber yang cekap. iv. Prospek Bangunan Hijau akan mendapat sambutan masyarakat jika kesedaran bertambah serta mendapat galakan dari kerajaan terhadap pembinaan Bangunan Hijau. v. Saya memilih untuk membina bangunan pejabat. Ini adalah kerana bangunan pejabat melibatkan bangunan yang tinggi dan banyak dibina di kawasan bandar. Ini dapat membantu melestarikan kawasan bandar dan mengurangkan pencemaran. Sektor terlibat adalah Sektor Bangunan, Bekalan Tenaga dan Pengurusan Sisa dan Air Sisa. 131

136 PANEL PENULIS 1. Dr. Nurzatulshima Kamarudin Fakulti Pengajian Pendidikan, Universiti Putra Malaysia (UPM) 2. Aida Rahayu Sharifuddin Institut Pendidikan Guru (IPG) Kampus Pulau Pinang 3. Azhar Bakhori SMK Tengku Ibrahim, Terengganu 4. Malnoryati Che Chik SMK Ibrahim Fikri, Terengganu 5. Nor Fazira Herlina Abd Kadir SMK Convent Butterworth, Pulau Pinang TURUT MENYUMBANG 1. Prof. Haslan Abu Hassan Pengarah Pusat Pemindahan Ilmu (KTP) Universiti Sains Malaysia (USM) 2. Dr. Mardiana Idayu Ahmad Pusat Pengajian Teknologi Industri, USM 3. Prof. Madya Dr. Mohd Suffian Yusoff Timbalan Ketua Kluster Pengurusan Sisa Pepejal USM 4. Prof. Madya Dr. Mohd Wira Mohd Shafiei Pengarah Pusat Pendidikan dan Latihan Tenaga Boleh Baharu, Kecekapan Tenaga dan Teknologi Hijau (CETREE), USM 5. Prof. Madya Dr. Soib Taib Pusat Pengajian Kejuruteraan Elektrik dan Elektronik, USM 132

137 PENGHARGAAN 1. Puan Rozainum Ahmad Pengarah Bahagian Kokurikulum dan Kesenian (BKK) 2. YBhg. Datin Dr. Ng Soo Boon Timbalan Pengarah Sains, Teknologi, Kejuruteraan dan Matematik, Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK) 3. YBrs. Dr. Rusilawati Othman Ketua Sektor Sains dan Matematik, BPK 4. Tuan Hj. Naza Idris Saadon Ketua Sektor Pendidikan Teknik dan Vokasional, BPK 5. Puan Zalina Kamis Penolong Pengarah Sub Unit Sains, Matematik dan Teknologi, BKK 6. Puan Norhashimah Ismail Penolong Pengarah Unit Kejuruteraan Awam, BPK 7. Puan Suriani Ngatiman Penolong Pengarah Unit Kejuruteraan Awam, BPK 8. Encik Kasdi Kamin Penolong Pengarah Unit Sains Menengah, BPK 9. Puan Norfadhillah Yusoff Penolong Pengarah Unit Sains Tulen, BPK 10. Encik Anandan a/l Kanniapan Penolong Pengarah Unit Sains Tulen, BPK 11. Puan Nor Aidah Nordin Penolong Pengarah Unit Sains Tulen, BPK 133

138 134

139 135